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     Applied Mathematics
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     Scientific Research Publishing
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    10.4236/am.2025.161002
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    am-140083
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      Articles
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      Physics 
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       Mathematics
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    Continuous Contact Model of Metamorphic Groove Pin Pair with Clearance
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      <sup>1</sup>
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      <sup>1</sup>
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      <sup>2</sup>
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      <sup>1</sup>
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      <sup>3</sup>
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     aSchool of Construction Machinery, Hunan Sany Polytechnic College, Changsha, China
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     aCollege of Mechanical and Electrical Engineering, Central South University, Changsha, China
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     aCollege of Mechanical Engineering, Guangxi University, Nanning, China
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      November
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      2024
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     © Copyright 2014 by authors and Scientific Research Publishing Inc. 
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     2014
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      This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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   <abstract>
    Metamorphic mechanism has the advantages of variable topology and variable degrees of freedom, which can realize the requirements of multi-conditions and multi-tasks, and has a good application prospect. The configuration transformation is prominent feature of the metamorphic mechanism. The number of constraints or properties of the kinematic pairs provided by the metamorphic kinematic pairs will change under certain conditions, its dynamic performance is much more complex than that of traditional kinematic pairs with immutable constraints. However, the clearance model about traditional kinematic pairs with immutable constraints established by long-term research is difficult to be directly applied to the metachromatic kinematic pairs. Referring to the experience of the traditional kinematic pairs with immutable constraints, the continuous contact model of Metamorphic Groove pin pair with clearance is established. According to the traditional continuous contact model of the kinematic pairs with immutable constraints, the forces between the elements of kinematic pair of the mechanism with clearance and the ideal mechanism without clearance are regarded as the same, and the inertia force and inertia moment of the components are also calculated according to the acceleration of the ideal mechanism. The clearance is regarded as a massless virtual bar with length r. For the rotating pair part, the massless virtual bar length r is the difference between the radius of the shaft and the hole, and for the sliding pair part, the massless virtual bar length r is half of the difference between the height of the slider and the guide groove. According to the new mechanism without gap after adding the imaginary bar, kinetic energy and potential energy of the system are calculated for the two configurations of mechanism with metamorphic Groove pin pair with clearance. The kinetic energy and potential energy of the system are calculated according to the new mechanism without clearance after adding the massless virtual bar. The kinetic energy, potential energy and generalized force are substituted into the Lagrangian equation to obtain the motion equation of the metamorphic mechanism, which lays the foundation for the dynamic performance study of the mechanism with metamorphic groove pin pair with clearance.
   </abstract>
   <kwd-group> 
    <kwd>
     Metamorphic Mechanism
    </kwd> 
    <kwd>
      Metamorphic Pair with Clearance
    </kwd> 
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      ContinuousContact Model
    </kwd> 
    <kwd>
      Metamorphic Groove Pin Pair
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  <sec id="s1">
   <title>1. Introduction</title>
   <p>A kinematic pair represents a movable connection between components, and naturally, there exists clearance between the elements. This clearance not only causes the actual motion of the mechanism to deviate from the intended motion, but may also lead to impacts between kinematic pair elements, generate vibrations and noise, and increase the dynamic stress of the mechanism. Therefore, mechanism researchers have conducted comprehensive studies on kinematic pair clearance for a long time. In terms of research on the dynamic performance of kinematic pair clearance, the most representative works include the three-state model, the two-state model, and the continuous contact model. Among them, although the continuous contact model cannot study the collision and impact performance between kinematic pair elements like the three-state and two-state models, it can still reflect the influence of kinematic pair clearance on the dynamic behavior of the mechanism. Corresponding dynamic curves undergo abrupt changes, indicating mutations in the contact state of the kinematic pair elements, transitioning from contact on one side to the other. Due to its convenience in applying to the dynamic performance analysis of mechanisms, it is favored by mechanism researchers and engineers and has been widely adopted. The continuous contact model <xref ref-type="bibr" rid="scirp.140083-1">
     [1]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.140083-3">
     [3]
    </xref> assumes that the elements of the kinematic pair are always in continuous contact, neglecting the separated state. In modeling, the clearance is treated as a rigid bar (clearance bar) without mass and elasticity while the elastic deformation and friction of kinematic pair elements are not considered. The original mechanism with clearance kinematic pairs is transformed into a multi-bar, multi-degree-of-freedom mechanism without clearance, and then Lagrange’s equations are used to derive the motion equations of the mechanism. Not considering the stiffness, damping, friction of kinematic pair elements, it cannot reflect the impact situation between them, but it is very convenient to analyze the state of the mechanism. Feng Zhiyou <xref ref-type="bibr" rid="scirp.140083-4">
     [4]
    </xref> applied this model to the dynamic analysis of elastic mechanisms with clearance, incorporating the kinematic pair clearance as a massless rigid bar element into the finite element model of KED. Furuhashi <xref ref-type="bibr" rid="scirp.140083-5">
     [5]
    </xref>, Erkaya <xref ref-type="bibr" rid="scirp.140083-6">
     [6]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.140083-7">
     [7]
    </xref> have conducted numerous studies on the massless bar method like using neural networks to optimize the rotation angle of mechanisms. Yang Lixin <xref ref-type="bibr" rid="scirp.140083-8">
     [8]
    </xref> make a combination of a massless bar and a massless slider based on the massless bar of the continuous contact model, which is closer to actual conditions. Ganwei Cai <xref ref-type="bibr" rid="scirp.140083-9">
     [9]
    </xref> proposed a finite element unit with clearance kinematic pairs, which take the center of the pin and the center of the hole as unit nodes. The stiffness matrix of the unit reflects the contact stiffness of kinematic pair elements, and the mass matrix of the unit reflects the mass of the pin and hub. This finite element unit facilitates the dynamic modeling of elastic linkage mechanisms with clearance kinematic pairs. Experiments show that the calculated results of vibration response are close to the experimental results when the clearance of the kinematic pair is small. Zou Huijun <xref ref-type="bibr" rid="scirp.140083-10">
     [10]
    </xref> conducted in-depth research and achieved widely influential results on how clearance in various cams, such as spring-locked and geometrically locked types, affects the dynamic performance of mechanisms. The numerous achievements made by mechanism researchers in the dynamics of mechanisms with traditional fixed-constraint kinematic pair clearance have provided valuable references for the study of the dynamics of mechanisms with metamorphic kinematic pairs with clearance over the decades.</p>
   <p>With the advantages of variable topological structure and variable degrees of freedom, the metamorphic mechanism can meet the requirements of multiple operating conditions and tasks, which holds promising application prospects in various fields, including aerospace, robotics, medical equipment, manufacturing systems, and special loaders for unique operating conditions <xref ref-type="bibr" rid="scirp.140083-11">
     [11]
    </xref>-<xref ref-type="bibr" rid="scirp.140083-14">
     [14]
    </xref>. Extensive research conducted by scholars at domestic and international has primarily focused on metamorphic methods, configuration description, structural analysis, structural synthesis, and kinematic analysis of metamorphic mechanisms. However, research on the dynamics of metamorphic mechanisms is relatively scarce. The metamorphic kinematic pairs of a metamorphic mechanism provide that the constraint number or the properties of the kinematic pairs will change under certain conditions, and its dynamic performance is much more complicated than that of ordinary kinematic pairs with fixed constraints, and its influence on the mechanism is much greater. The existing theories and models established through long-term and extensive research for clearance states in kinematic pairs with fixed constraints cannot be directly applied to metamorphic kinematic pairs. Therefore, there is an urgent need to establish a clearance model theory of metamorphic kinematic pairs, both for theoretical research and engineering applications of metamorphic mechanisms.</p>
   <p>Taking the groove-pin metamorphic kinematic pair <xref ref-type="bibr" rid="scirp.140083-15">
     [15]
    </xref> as the research object and using the continuous contact model of clearance in ordinary kinematic pairs with fixed constraints for reference, the clearance of the metamorphic kinematic pair is regarded as a clearance bar without mass and elasticity. The metamorphic mechanism is then transformed into a multi-degree-of-freedom mechanism without clearance. The motion equations of the multi-degree-of-freedom mechanism of each configuration of the metamorphic mechanism are established by using Lagrange equations respectively, and the motion equations of the whole configuration of the metamorphic mechanism are composed.</p>
  </sec><sec id="s2">
   <title>2. The Groove Pin Pair with Clearance and Its Metamorphic Mechanism</title>
   <p>
    <xref ref-type="fig" rid="fig1">
     Figure 1
    </xref> illustrates a schematic diagram of the metamorphic mechanism of the groove pin pair with clearance <xref ref-type="bibr" rid="scirp.140083-15">
     [15]
    </xref>, while <xref ref-type="fig" rid="fig2">
     Figure 2
    </xref> presents a photograph of the dynamic experimental rig for the metamorphic groove pin pair mechanism developed by the authors of this paper. The working principle of this metamorphic mechanism is as follows: components 1 and 2 are connected by the metamorphic groove pin pair, component 1 is connected to the frame by a revolute pair, components 2 and 3 are connected by another revolute pair, while component 3 is connected to the frame by a prismatic pair, which is constrained by an auxiliary spring force. The metamorphic groove pin pair represents a variable-constraint pair. When the cylindrical pin is positioned at either end A or B of the groove, it functions equivalently to a revolute pair, which can provide two constraints. When the cylindrical pin is located at any position between the two ends of the groove, it acts as a line-contact prismatic pair, which just offers one constraint. This metamorphic mechanism possesses two configurations. In Configuration 1, as the cylindrical pin slides between ends A and B of the groove, slider 3 remains stationary under the constraint of the spring force, while components 1 and 2</p>
   <fig id="fig1" position="float">
    <label>Figure 1</label>
    <caption>
     <title>Figure 1. Schematic diagram of a metamorphic mechanism composed of a groove pin metamorphic pair and a prismatic pair with additional spring force constraint.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/7405364-rId14.jpeg?20250122031552" />
   </fig>
   <fig id="fig2" position="float">
    <label>Figure 2</label>
    <caption>
     <title>Figure 2. Experimental platform for dynamic performance of metamorphic mechanism for the groove pin pair with clearance.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/7405364-rId15.jpeg?20250122031552" />
   </fig>
   <p>rotate around a fixed point. When the cylindrical pin reaches either end A or B of the groove, it ceases sliding relative to the groove and instead rotates at end A or B, driving component 2 to perform planar motion. Under the force exerted by component 2, component 3 overcomes the spring force constraint and moves. The magnitude of the elastic force is set according to the force gradient requirements of the metamorphic mechanism <xref ref-type="bibr" rid="scirp.140083-16">
     [16]
    </xref> <xref ref-type="bibr" rid="scirp.140083-17">
     [17]
    </xref>, ensuring that component 3 (the slider) remains stationary under the spring force to ensure when the cylindrical pin on component 1 slides within the groove of component 2, component 3 is able to move by overcoming the spring force when the cylindrical pin on component 1 reaches the end of the groove on component 2 and cease sliding, transitioning to rotation instead. When the pin once again moves within the groove, component 3 returns to a stationary state under the action of the spring force.</p>
   <p>The motion cycle of the metamorphic mechanism featuring a groove-pin pair with clearance mentioned in this study, can be divided into two configurations and four stages. As depicted in <xref ref-type="fig" rid="fig3">
     Figure 3
    </xref>, the driving lever 1 rotates counterclockwise. The transition from θ<sub>14</sub> to θ<sub>11</sub> marks the first stage, where the cylindrical pin on lever 1 drives lever 2 to perform planar motion. Slider 3 moves left and right under the combined action of the X-direction component force from lever 2 and the spring constraint force. The transition from θ<sub>11</sub> to θ<sub>12</sub> constitutes the second stage, during which the cylindrical pin on lever 1 slides within the groove of lever 2, while both levers rotate around fixed points. Slider 3 remains stationary under the spring constraint force. The interval from θ<sub>12</sub> to θ<sub>13</sub> is the third stage, where the cylindrical pin on lever 1 once again promotes lever 2 into planar motion. Slider 3 moves left and right under the influence of the X-direction component force and the spring constraint force from lever 2 on slider 3. The period from θ<sub>13</sub> to θ<sub>14</sub> represents the fourth stage, during which the cylindrical pin on lever 1 slides within the groove of lever 2, and both levers rotate around fixed points, with slider 3 remaining stationary under the spring constraint force. The first and third stages constitute configuration one, while the second and fourth stages make up</p>
   <fig id="fig3" position="float">
    <label>Figure 3</label>
    <caption>
     <title>Figure 3. Working cycle of the metamorphic mechanism of the groove pin kinematic pair.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/7405364-rId16.jpeg?20250122031552" />
   </fig>
   <p>configuration two. In this study, only the clearance in the groove pin pair is considered, while the other fixed constraint kinematic pairs assumed to be ideal with no clearance. Additionally, it is assumed that the clearance remains constant at r both when the cylindrical pin slides within the groove and when it rotates at the ends of the groove.</p>
  </sec><sec id="s3">
   <title>3. Configuration 1 for the Continuous Contact Model of the Metamorphic Groove Pin Pair with Clearance</title>
   <p>Focusing on the first phase where the driving link 1 moves from θ<sub>14</sub> to θ<sub>11</sub>, this study investigates the continuous contact model for Configuration 1, noting that the third phase from θ<sub>12</sub> to θ<sub>13 </sub>follows a similar pattern. <xref ref-type="fig" rid="fig4">
     Figure 4
    </xref> illustrates the new gap-free mechanism after adding a hypothetical link. It is assumed that the forces acting between the kinematic pair elements of the mechanism with clearance are identical to those in an ideal, gap-free mechanism with reference to the traditional continuous contact model for kinematic pairs with fixed constraint clearances. Furthermore, the inertial forces and moments of inertia of the components are calculated based on the accelerations of the ideal mechanism. The clearance is regarded as a massless hypothetical link with a length of r, for the revolute pair in <xref ref-type="fig" rid="fig4">
     Figure 4
    </xref>, corresponds to the difference between the radii of the shaft and the hole. By incorporating this massless hypothetical link, the metamorphic mechanism gains an additional degree of freedom, becoming a two-degree-freedom mechanism. The angle α between the hypothetical link and the horizontal axis is considered as a generalized coordinate, while the angle θ<sub>1</sub> between link 1 and the horizontal axis serves as the other. The kinetic and potential energies of the system are computed by using the gap-free new mechanism with the hypothetical link as depicted in <xref ref-type="fig" rid="fig4">
     Figure 4
    </xref>. By substituting the kinetic energy, potential energy, and generalized forces into the Lagrange equations, the equations of motion for the metamorphic kinematic pair with clearance can be derived. Employing numerical methods such as the Runge-Kutta method to solve these equations, it can produce various quantities, such as 
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       α 
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         M 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> and so on.</p>
   <fig id="fig4" position="float">
    <label>Figure 4</label>
    <caption>
     <title>Figure 4. Gap-free new mechanism design: optimizing configuration 1 through the addition of a hypothetical link.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/7405364-rId35.jpeg?20250122031552" />
   </fig>
   <sec id="s3_1">
    <title>3.1. Positional Relations of Configuration 1</title>
    <p>Consider each component and the gap “r” as vectors, the directions of which are as illustrated in <xref ref-type="fig" rid="fig4">
      Figure 4
     </xref>. Both θ<sub>i</sub> and α are measured counterclockwise from the positive direction of the X-axis, and the corresponding vectors are depicted in <xref ref-type="fig" rid="fig4">
      Figure 4
     </xref>. Among them, the directional angles for the slider M and the fourth link (the frame) are noted as follows: 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         π 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>According to the kinematic analysis method of linkage mechanisms, the five vectors in <xref ref-type="fig" rid="fig4">
      Figure 4
     </xref> can be considered as a closed loop, leading to the vector equation as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </mstyle> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
       </mstyle> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </mstyle> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
        </mstyle> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mstyle mathvariant="bold" mathsize="normal"> 
         <mi>
           l 
         </mi> 
        </mstyle> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (1)</p>
    <p>As 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         π 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, projected in the X and Y directions</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (2)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (3)</p>
    <p>It is obtained from Equation (2):</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            4 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           r 
         </mi> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> (4)</p>
    <p>It is obtained from Equation (3):</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mtext>
         sin 
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           r 
         </mi> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> (5)</p>
    <p>From <xref ref-type="fig" rid="fig4">
      Figure 4
     </xref>, we can derive the geometric relationship as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msqrt> 
        <mrow> 
         <msubsup> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                l 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mi>
               sin 
             </mi> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mi>
               r 
             </mi> 
             <mi>
               sin 
             </mi> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </msqrt> 
      </mrow> 
     </math> (6)</p>
    <p>Substituting Equation (6) into Equation (4), the following equations can be derived:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <msqrt> 
        <mrow> 
         <msubsup> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                l 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mi>
               sin 
             </mi> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mi>
               r 
             </mi> 
             <mi>
               sin 
             </mi> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </msqrt> 
      </mrow> 
     </math> (7)</p>
   </sec>
   <sec id="s3_2">
    <title>3.2. The Position, Speed and Acceleration of the Centroid of Each Component</title>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> (8)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> (9)</p>
    <p>Angular velocity and linear velocity of the centroid.</p>
    <p>The following equations can be derived from Equation (3) to get the partial derivative of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (10)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> (11)</p>
    <p>The following equations can be derived from Equation (3) to get the partial derivative of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        α 
      </mi> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (12)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> (13)</p>
    <p>The following equations can be derived from Equation (2) to get the partial derivative of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mtext>
         sin 
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (14)</p>
    <p>Substituting Equation (11) into Equation (14), the following equations can be derived:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> (15)</p>
    <p>The following equations can be derived from Equation (2) to get the partial derivative of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        α 
      </mi> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mtext>
         rsin 
       </mtext> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (16)</p>
    <p>Substituting Equation (13) into Equation (16), the following equations can be derived:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           r 
         </mi> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> (17)</p>
    <p>The following equations can be derived from Equation (11) into Equation (13):</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math> (18)</p>
    <p>The following equations can be derived from Equation (15) into Equation (17):</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                l 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mi>
               sin 
             </mi> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
             <mi>
               cos 
             </mi> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mi>
               cos 
             </mi> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mi>
             sin 
           </mi> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mi>
               r 
             </mi> 
             <mi>
               sin 
             </mi> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
             <mi>
               cos 
             </mi> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mi>
               cos 
             </mi> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             r 
           </mi> 
           <mi>
             sin 
           </mi> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (19)</p>
    <p>In Equation (18) and Equation (19), 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> are derived from Equation (5) and Equation (7). The following equations can be derived from Equation (8):</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>(20)</p>
    <p>The following equations can be derived from Equation (9):</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
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         <mfrac> 
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           = 
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           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           r 
         </mi> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math></p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           r 
         </mi> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math></p>
    <p>Among which, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> are respectively derived from Equations (9)-(11) and (13).</p>
   </sec>
   <sec id="s3_3">
    <title>3.3. Angular Acceleration and Centroidal Acceleration</title>
    <p>The following equations can be derived from Equation (10) to get the partial derivative of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (22)</p>
    <p>Substituting Equation (11) into Equation (22), the following equations can be derived:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msubsup> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mi>
             cos 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msubsup> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mi>
             cos 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> (23)</p>
    <p>Among which, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> are derived from Equation (5) into Equation (7).</p>
    <p>The following equations can be derived from Equation (12) to get the partial derivative of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (24)</p>
    <p>Substituting Equation (11) and (13) into Equation (24), the following equations can be derived:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           r 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msubsup> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mi>
             cos 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> (25)</p>
    <p>Among which, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> are derived from Equation (5) into Equation (7).</p>
    <p>Due to the continuity of mixed partial derivatives, not considering the order of differentiation, the following equations can be derived:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           r 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msubsup> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mi>
             cos 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>The following equations can be derived from Equation (12) to get the derivative of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        α 
      </mi> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (26)</p>
    <p>Substituting Equation (13) into Equation (26), the following equations can be derived:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           r 
         </mi> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msubsup> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mi>
             cos 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mi>
             cos 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> (27)</p>
    <p>Among which, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> are derived from Equation (5) into Equation (7).</p>
    <p>Based on Equation (18), the following equations can be derived:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ¨ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ¨ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ¨ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msubsup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mtext>
               
           </mtext> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (28)</p>
    <p>Among which, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> are derived from Equations (11), (13), (23), (27), (25).</p>
    <p>The following equations can be derived from Equation (14) to get the derivative of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
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          l 
        </mi> 
        <mn>
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        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
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       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
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          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> (29)</p>
    <p>Among which, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
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          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
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         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> are derived from Equations (5), (7), (11), (23).</p>
    <p>The following equations can be derived from Equation (14) to get the derivative of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        α 
      </mi> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (30)</p>
    <p>Among which, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> are derived from Equations (5), (7), (11), (13), (25).</p>
    <p>The following equations can be derived from Equation (16) to get the derivative of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        α 
      </mi> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msup> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msup> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> (31)</p>
    <p>Among which, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> are derived from Equations (5), (7), (13), (27).</p>
    <p>Based on Equation (19)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
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            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
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             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ¨ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
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              <mo>
                ∂ 
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              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
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                1 
              </mn> 
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            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
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              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
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                x 
              </mi> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ¨ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ¨ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msubsup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mtext>
               
           </mtext> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (32)</p>
    <p>Among which, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> are derived from Equations (15), (17), (29)-(31).</p>
    <p>Based on Equation (20)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <msup> 
            <mrow></mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             S 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (33)</p>
    <p>The following equations can be derived from Equations (20) and (33):</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ¨ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
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              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
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              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
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              θ 
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            <mn>
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            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msubsup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
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          </mn> 
         </msubsup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
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              1 
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           </msub> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
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           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
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          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ¨ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msubsup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
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           + 
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           − 
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            ¨ 
          </mo> 
         </mover> 
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           = 
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            <mrow> 
             <mi>
               s 
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              θ 
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             α 
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             ˙ 
           </mo> 
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          <mn>
            1 
          </mn> 
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         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
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          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
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             ∂ 
           </mo> 
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          </mo> 
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           = 
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           − 
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     </math> (35)</p>
    <p>Based on Equation (21)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
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         <msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <msub> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <msub> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           r 
         </mi> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <msub> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <msub> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <msub> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           r 
         </mi> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mo>
             ( 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mfrac> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <msub> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </msub> 
             </mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
             </mrow> 
            </mfrac> 
           </mrow> 
           <mo>
             ) 
           </mo> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (36)</p>
    <p>Among which, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mtext>
         sin 
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> are derived from Equations (5), (7), (11), (13), (27) and (25).</p>
    <p>Based on Equation (21)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ¨ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
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             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
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               </mn> 
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            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
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          <mo>
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          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
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             ∂ 
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              y 
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               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
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           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ¨ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
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         </mover> 
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           + 
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         <mfrac> 
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      </mtable> 
     </math> (37)</p>
    <p>Among which, 
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             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> are derived from Equation (21), 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> are derived from Equation (36).</p>
   </sec>
   <sec id="s3_4">
    <title>3.4. Equation of Motion</title>
    <p>The following equations can be derived from Equation (18) to get the derivative of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> (38)</p>
    <p>The following equations can be derived from Equation (18) to get the derivative of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         ˙ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> (39)</p>
    <p>The following equations can be derived from Equation (19) to get the derivative of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> (40)</p>
    <p>The following equations can be derived from Equation (19) to get the derivative of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         ˙ 
       </mo> 
      </mover> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> (41)</p>
    <p>The motion equation for configuration 1 of the mechanism by using Lagrange's equations can be set up as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               q 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          F 
        </mi> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msub> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (42)</p>
    <p>where the generalized coordinates of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> are 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>The kinetic energy E of the system is the sum of the kinetic energies of bar 1, bar 2, and the slider M.</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </mfrac> 
       <msub> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
       </msub> 
       <msubsup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msubsup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <munderover> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msubsup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mi>
               i 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mstyle displaystyle="true"> 
        <munderover> 
         <mo>
           ∑ 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            = 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </munderover> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
         </msub> 
         <msubsup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mstyle> 
      </mrow> 
     </math> (43)</p>
    <p>where M is the mass of the slider, and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> are the masses and moments of inertia of bar 1 and bar 2, respectively.</p>
    <p>The potential energy of the system is the sum of the gravitational potential energy of bars 1 and 2, and the elastic potential energy of spring k.</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </mfrac> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <msubsup> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msubsup> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (44)</p>
    <p>“g” represents the gravitational acceleration, and the natural position of spring K is taken as the zero point of potential energy.</p>
    <p>The external force 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          F 
        </mi> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is the driving torque T acting on bar 1, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          F 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          F 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>Substituting Equation (43) and Equation (44) into Equation (42), 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msubsup> 
                <mi>
                  x 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msubsup> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mover accent="true"> 
                 <mi>
                   θ 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msubsup> 
                <mi>
                  y 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msubsup> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mover accent="true"> 
                 <mi>
                   θ 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msubsup> 
                <mi>
                  x 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                </mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msubsup> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mover accent="true"> 
                 <mi>
                   θ 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msubsup> 
                <mi>
                  y 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                </mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msubsup> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mover accent="true"> 
                 <mi>
                   θ 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mfrac> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
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          </mn> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
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               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
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                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
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              </mrow> 
              <mn>
                2 
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             </msubsup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
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                 ˙ 
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              <mn>
                1 
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             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
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                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
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                 θ 
               </mi> 
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                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
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           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
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             </mi> 
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             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
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            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
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            <mover accent="true"> 
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               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
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            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
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                 ∂ 
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               <msubsup> 
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                  x 
                </mi> 
                <mrow> 
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                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                </mrow> 
                <mn>
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                </mn> 
               </msubsup> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
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                 <mi>
                   θ 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msubsup> 
                <mi>
                  y 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                </mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msubsup> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
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                   θ 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
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            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
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                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
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              </mn> 
              <mn>
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             </msubsup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
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               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
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           = 
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           T 
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             d 
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              ) 
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         </mrow> 
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           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
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           <mo>
             ˙ 
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            </mover> 
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            m 
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            ( 
          </mo> 
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             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
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               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
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               </mn> 
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            <mrow> 
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               ∂ 
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                 ˙ 
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                1 
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           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
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               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
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               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
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              </mover> 
              <mrow> 
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                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
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            </mrow> 
            <mrow> 
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               ∂ 
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           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
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             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
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            <mrow> 
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               ∂ 
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              </mover> 
              <mn>
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             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
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            </mi> 
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            </mi> 
           </msub> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
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               </mo> 
              </mover> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
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                θ 
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              <mn>
                1 
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            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
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              m 
            </mi> 
            <mn>
              1 
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           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
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                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
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             <mfrac> 
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                 ∂ 
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                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
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                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
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                <mi>
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                </mi> 
                <mn>
                  1 
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               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
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                 y 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
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                 <mi>
                   y 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mi>
                  θ 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
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           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
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           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
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             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mover accent="true"> 
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                   x 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mi>
                  θ 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
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               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mfrac> 
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               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
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                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
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                  θ 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
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            <mover accent="true"> 
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             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
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               </mi> 
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                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
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          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math>(46)</p>
    <p>The following equations can be derived by expanding the above equation:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
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                M 
              </mi> 
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               </mo> 
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            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
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           + 
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           + 
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             d 
           </mtext> 
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             t 
           </mi> 
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          </mover> 
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           + 
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         </mtext> 
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             d 
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             t 
           </mi> 
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            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
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           + 
         </mo> 
         <msub> 
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           </mo> 
          </mover> 
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             ∂ 
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           + 
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         <msub> 
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          </mtext> 
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         </mfrac> 
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            ) 
          </mo> 
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           + 
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           + 
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             s 
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             d 
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             t 
           </mi> 
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           + 
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         <mtext>
             
         </mtext> 
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           + 
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             d 
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         </mfrac> 
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               </mo> 
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            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
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           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
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          <mn>
            2 
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             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
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          </mn> 
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               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
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            </mn> 
           </msub> 
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           <mo>
             ∂ 
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            <mover accent="true"> 
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               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
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           + 
         </mo> 
         <msub> 
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            J 
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          </mn> 
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           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
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          </mn> 
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            d 
          </mtext> 
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             d 
           </mtext> 
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             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
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          <mo>
            ( 
          </mo> 
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            <mrow> 
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               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
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             x 
           </mi> 
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             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
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         <mfrac> 
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             </mi> 
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               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mi>
              M 
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           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
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           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
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         <mfrac> 
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            </mover> 
            <mrow> 
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               s 
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             ∂ 
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              1 
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          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
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             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
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           <mn>
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            </mover> 
            <mrow> 
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               s 
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             <mn>
               1 
             </mn> 
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             ∂ 
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              θ 
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            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
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           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
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         <mfrac> 
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            </mover> 
            <mn>
              1 
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             ∂ 
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            <mi>
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            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
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            m 
          </mi> 
          <mn>
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          </mn> 
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          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
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         <mfrac> 
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             <mn>
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            <mi>
              θ 
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            <mn>
              1 
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          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
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          </mi> 
          <mn>
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          </mn> 
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             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
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         <mfrac> 
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            </mover> 
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               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
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          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
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           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
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           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
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               θ 
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               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
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           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
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            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math>(47)</p>
    <p>Substituting Equations (38)-(41) into Equation (47), the following equations can be derived:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
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             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
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             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
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            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
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          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
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          <mover accent="true"> 
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           </mi> 
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             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
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             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
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         </msub> 
         <mfrac> 
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              x 
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               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
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             ∂ 
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              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
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             x 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
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             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
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               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
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             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
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            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
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           + 
         </mo> 
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          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
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          <mover accent="true"> 
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           </mi> 
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             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
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         <mfrac> 
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            </mi> 
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               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
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          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
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             y 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mfrac> 
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           <mo>
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            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
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             <mn>
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             </mn> 
            </mrow> 
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           <mo>
             ∂ 
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           <msub> 
            <mi>
              θ 
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            <mn>
              1 
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           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
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             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
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            <mover accent="true"> 
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            </mover> 
            <mn>
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            </mn> 
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          </mrow> 
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             ∂ 
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           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
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           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
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           − 
         </mo> 
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         </mtext> 
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           − 
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         <msub> 
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           + 
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         </mtext> 
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           + 
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               s 
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           + 
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           T 
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            M 
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         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <mfrac> 
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           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
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            <mn>
              1 
            </mn> 
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          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
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          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
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              x 
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               s 
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               1 
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             ∂ 
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              1 
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           + 
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          </mover> 
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              1 
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           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            1 
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           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
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          <mn>
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         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
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            m 
          </mi> 
          <mn>
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          </mn> 
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         <msub> 
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             x 
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           </mo> 
          </mover> 
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             s 
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           <mn>
             2 
           </mn> 
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         <mfrac> 
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             ∂ 
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           + 
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          <mn>
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           </mo> 
          </mover> 
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           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
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               s 
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             ∂ 
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         </mfrac> 
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       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
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           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
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          <mn>
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          </mn> 
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         <mfrac> 
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            </mover> 
            <mn>
              2 
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             ∂ 
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            <mi>
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              1 
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         <mo>
           + 
         </mo> 
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          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
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         <mfrac> 
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           <mo>
             ∂ 
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              y 
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               s 
             </mi> 
             <mn>
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           <mo>
             ∂ 
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           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
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          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
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          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
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           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
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              y 
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            <mrow> 
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               s 
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             </mn> 
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          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
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            <mi>
              θ 
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            </mn> 
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          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
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          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <mfrac> 
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           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
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            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
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              1 
            </mn> 
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          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (49)</p>
    <p>Substituting 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ¨ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mi>
          M 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ¨ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           ¨ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ¨ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           ¨ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ¨ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> in Equations (28), (32), (34), (35), (37) into Equation (49), the following equations can be derived:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ¨ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ¨ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ¨ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
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            <mrow> 
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               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
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           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ¨ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
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                 s 
               </mi> 
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                 1 
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            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
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            <mn>
              1 
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                ∂ 
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                 s 
               </mi> 
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            <mrow> 
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               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
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                θ 
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           </mfrac> 
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             + 
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            </mover> 
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              2 
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                 s 
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               ∂ 
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             + 
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             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
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            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mfrac> 
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                ∂ 
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                2 
              </mn> 
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                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
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            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
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                1 
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             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
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           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
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               s 
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                 s 
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             + 
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            </mo> 
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           <mfrac> 
            <mrow> 
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               ∂ 
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                 s 
               </mi> 
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            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
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             + 
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                 s 
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               ∂ 
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             <msubsup> 
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                θ 
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           </mfrac> 
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             + 
           </mo> 
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               α 
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               ˙ 
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            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ¨ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ¨ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ¨ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
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              α 
            </mi> 
            <mo>
              ¨ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
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                ∂ 
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              <mn>
                2 
              </mn> 
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              </mi> 
              <mrow> 
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                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
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            <mover accent="true"> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
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                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
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                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ¨ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ¨ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mi>
            M 
          </mi> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (50)</p>
    <p>The following equations are derived from Equation (50):</p>
    <p><img width="522.5694444444445" src="https://html.scirp.org/file/7405364-rId260.svg?20250122031554"> (51)</img></p>
    <p>Equation (51) can be written in abbreviated form as follows:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ¨ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ¨ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> (52)</p>
    <p>Among which, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> are the functions of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is the function of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>When 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          F 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, substituting Equations (43), (44) into Equation (42), the following equations are derived:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
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               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
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               </mo> 
              </mover> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mover accent="true"> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mo>
                ˙ 
              </mo> 
             </mover> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msubsup> 
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                 <mi>
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                 </mi> 
                 <mo>
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                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
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                </mrow> 
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                  2 
                </mn> 
               </msubsup> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
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                </mo> 
               </mover> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <msup> 
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                + 
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                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
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               <msub> 
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                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
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                </mrow> 
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              <mrow> 
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               </mo> 
               <mover accent="true"> 
                <mi>
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                </mo> 
               </mover> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
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           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
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             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
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            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
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              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
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               </mn> 
              </mrow> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mover accent="true"> 
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             </mover> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
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             <msubsup> 
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                 y 
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                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mover accent="true"> 
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                α 
              </mi> 
              <mo>
                ˙ 
              </mo> 
             </mover> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
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            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mover accent="true"> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mo>
                ˙ 
              </mo> 
             </mover> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
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            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mi>
                M 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msubsup> 
                <mover accent="true"> 
                 <mi>
                   x 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msubsup> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <mi>
                 α 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msubsup> 
                <mover accent="true"> 
                 <mi>
                   y 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msubsup> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <mi>
                 α 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </mfrac> 
         <mi>
           k 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mi>
              M 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (53)</p>
    <p>As Equation (53) is identical in form to Equation (45), Equation (53) can be obtained through the same derivation process as follows:</p>
    <p><img width="522.5694444444445" src="https://html.scirp.org/file/7405364-rId276.svg?20250122031554"> (54)</img></p>
    <p>Equation (54) can be written in abbreviated form as follows:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ¨ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ¨ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>(55)</p>
    <p>Among which, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> are the functions of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is the function of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>By solving the simultaneous equations derived from Equation (52) and Equation (55), we can obtain:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ¨ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ¨ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>This second-order nonlinear equation represents the differential equation of motion, and the solution is a function of time. If the driving link, Crank 1 rotates uniformly, the solution becomes simpler, where ω is constant. In this case, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ¨ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         ω 
       </mi> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> becomes a known function in Equation (55). Thus, from Equation (55), we can derive 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ¨ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. Substituting the obtained 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> into Equation (52), it can be achieved 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, which represents the torque function required to ensure the uniform rotation of the driving link, Crank 1.</p>
   </sec>
  </sec><sec id="s4">
   <title>4. Configuration 2 for the Continuous Contact Model of the Metamorphic Groove Pin Pair with Clearance</title>
   <sec id="s4_1">
    <title>4.1. Positional Relations of Configuration 2</title>
    <p>In Configuration 2, the virtual slider moves along link 2. Imagine the distance from the slider to point O be denoted as lS, the following results can be obtained according to geometric relationships:</p>
    <p>The metamorphic mechanism has a degree of freedom of 2, with 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        α 
      </mi> 
     </math> selected as the generalized coordinates.</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msqrt> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                l 
              </mi> 
              <mn>
                3 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                l 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mi>
               cos 
             </mi> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mi>
               r 
             </mi> 
             <mi>
               cos 
             </mi> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msup> 
          <mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                l 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mi>
               sin 
             </mi> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mi>
               r 
             </mi> 
             <mi>
               sin 
             </mi> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </msqrt> 
      </mrow> 
     </math> (56)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           r 
         </mi> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mi>
            S 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> (57)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <msup> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ′ 
           </mo> 
          </msup> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           π 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <msup> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ′ 
           </mo> 
          </msup> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           π 
         </mi> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <msup> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mo>
              ′ 
            </mo> 
           </msup> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <msup> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mo>
              ¨ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mo>
             ′ 
           </mo> 
          </msup> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <msup> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ′ 
             </mo> 
            </msup> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <msup> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ′ 
             </mo> 
            </msup> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (58)</p>
    <p>The vector equations are as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (59)</p>
    <p>Projected onto the X and Y directions, the following equations are derived:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (60)</p>
    <p>As 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         π 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, the following equations are derived:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (61)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           r 
         </mi> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> (62)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (63)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mi>
           r 
         </mi> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> (64)</p>
    <p>The following equations can be derived from Equations (61) and (63) to get the derivative of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (65)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (66)</p>
    <p>The following equations are derived from Equations (65) and (66).</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> (67)</p>
    <p>Substituting Equation (67) into Equation (65), the following equations can be derived:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> (68)</p>
    <p>The following equations are derived from Equations (61) and (63) to get the derivative of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
        α 
      </mi> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (69)</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mi>
          s 
        </mi> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (70)</p>
    <p>The following equations are derived from Equations (69) and (70).</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> (71)</p>
    <p>Substituting Equation (71) into Equation (69), the following equations can be derived:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> (72)</p>
    <p>Among which, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> are derived from Equations (64) and (62).</p>
    <p>From <xref ref-type="fig" rid="fig5">
      Figure 5
     </xref>, the coordinates of the component centroids are as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (73)</p>
    <p>In <xref ref-type="fig" rid="fig5">
      Figure 5
     </xref>, the mass of the imaginary slider is equivalent to the mass of the actual cylindrical pin, which is actually included in the mass of Component 1 and affects the centroid position of Component 1. So the mass of the imaginary slider is no longer considered in the analysis. From <xref ref-type="fig" rid="fig5">
      Figure 5
     </xref>, the centroid coordinates of component 2 are as follows:</p>
    <fig id="fig5" position="float">
     <label>Figure 5</label>
     <caption>
      <title>Figure 5. The new mechanism without clearance by adding imaginary links in Configuration 2.</title>
     </caption>
     <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/7405364-rId352.jpeg?20250122031555" />
    </fig>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (74)</p>
    <p>Among which, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is a constant that doesn’t change.</p>
   </sec>
   <sec id="s4_2">
    <title>4.2. Angular Velocity and Linear Velocity of the Component’s Centroid</title>
    <p>The angular velocity 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> and the linear velocity of the component’s centroid are functions of the independent variables 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, as well as their velocities.</p>
    <p>The following equations are derived from Equation (74) to get the derivative of: 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (75)</p>
    <p>The following equations are derived from Equation (74) to get the derivative of: 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (76)</p>
    <p>Among which, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> is derived from Equations (67) and (71), so the following equations are derived as follows:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math> (77)</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math> (78)</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math> (79)</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math> (80)</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math> (81)</p>
    <p>Among which, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> are derived from Equations (67), (71), (75) and (76).</p>
   </sec>
   <sec id="s4_3">
    <title>4.3. Angular Acceleration and Linear Acceleration of the Centroid</title>
    <p>The following equations are derived from Equation (67):</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
           <msub> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mi>
             sin 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mi>
                  θ 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                 <mi>
                   A 
                 </mi> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mi>
                  θ 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mi>
             cos 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                l 
              </mi> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msubsup> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msubsup> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math>(82)</p>
    <p>The following equations are derived from Equation (71):</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
           <mi>
             r 
           </mi> 
           <mi>
             sin 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mi>
                  θ 
                </mi> 
                <mrow> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                 <mi>
                   A 
                 </mi> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <mi>
                 α 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             r 
           </mi> 
           <mi>
             cos 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                l 
              </mi> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msubsup> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
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              2 
            </mn> 
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         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
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           <msub> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
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           sin 
         </mi> 
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          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
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                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
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                 2 
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            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
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               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
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             1 
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          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
          <mrow> 
           <msubsup> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
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            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mrow> 
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               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
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           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mrow> 
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               2 
             </mn> 
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               A 
             </mi> 
            </mrow> 
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              2 
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          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mtext>
               
           </mtext> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
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              1 
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         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
           <mi>
             r 
           </mi> 
           <mi>
             sin 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
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                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
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                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             r 
           </mi> 
           <mi>
             cos 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mo>
               − 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                l 
              </mi> 
              <mi>
                s 
              </mi> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <msubsup> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
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         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mi>
           sin 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mi>
            r 
          </mi> 
          <mrow> 
           <msubsup> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mi>
           cos 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <mo>
             − 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              l 
            </mi> 
            <mi>
              s 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (84)</p>
    <p>In Equations (82)-(84), 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            l 
          </mi> 
          <mi>
            s 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> are respectively derived from Equations (67), (68), (71) and (72).</p>
    <p>The following equations are derived from Equation (75):</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (85)</p>
    <p>The following equations are derived from Equation (76):</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mi>
         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
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            ) 
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         − 
       </mo> 
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          l 
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           s 
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          </mi> 
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             A 
           </mi> 
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            ) 
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         + 
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           s 
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            ( 
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           </mfrac> 
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          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          2 
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         − 
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          l 
        </mi> 
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         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
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         </mi> 
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       <mfrac> 
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            ∂ 
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          <mn>
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          </mn> 
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          </mi> 
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           </mn> 
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         </msub> 
        </mrow> 
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         <mo>
           ∂ 
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           ∂ 
         </mo> 
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          </mn> 
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         = 
       </mo> 
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         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          l 
        </mi> 
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         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mi>
         sin 
       </mi> 
       <msub> 
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          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
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          <mo>
            ( 
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          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
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         − 
       </mo> 
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          l 
        </mi> 
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           s 
         </mi> 
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           ∂ 
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            ∂ 
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             A 
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          </mrow> 
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        </mrow> 
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           ∂ 
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           S 
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       <mfrac> 
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         </mo> 
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          </mi> 
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             A 
           </mi> 
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         </msub> 
        </mrow> 
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         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mfrac> 
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           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
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             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
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           S 
         </mi> 
         <mn>
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         </mn> 
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         cos 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>In the equations, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msup> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <msup> 
          <mo>
            ∂ 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math> are respectively derived from Equations (67), (71), (82)-(84).</p>
    <p>And thus, the equations are derived from Equations (77)-(81).</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
             <mtext>
                 
             </mtext> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
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            ) 
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         </mrow> 
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                 s 
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           </mfrac> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
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             </msub> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
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             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
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              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ¨ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              θ 
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            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msubsup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
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             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ¨ 
          </mo> 
         </mover> 
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           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
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           = 
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            ( 
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                x 
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                 s 
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                 s 
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           </mfrac> 
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            <mi>
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              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
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         <mfrac> 
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              x 
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               s 
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             ¨ 
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           + 
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            ( 
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                 s 
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             + 
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           <mfrac> 
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                 s 
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          <mo>
            ) 
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         </mrow> 
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          <mi>
            α 
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          <mo>
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          </mo> 
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           + 
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         <mfrac> 
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          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
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         </mfrac> 
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          <mo>
            ¨ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
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              x 
            </mi> 
            <mrow> 
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               s 
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             <mn>
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             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
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            </mn> 
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           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
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           + 
         </mo> 
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         <mfrac> 
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           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
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         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
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          </mo> 
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         <mfrac> 
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               s 
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           + 
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               s 
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             ∂ 
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             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
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          </mn> 
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           + 
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         <mfrac> 
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              x 
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               s 
             </mi> 
             <mn>
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             </mn> 
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           </msub> 
          </mrow> 
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           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
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         <mover accent="true"> 
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          </mo> 
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             s 
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            ( 
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                 s 
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                 s 
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           <mover accent="true"> 
            <mi>
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              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
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          <mn>
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         <mfrac> 
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              y 
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               s 
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             ¨ 
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          <mn>
            1 
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           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
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                 s 
               </mi> 
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            <mrow> 
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                θ 
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             + 
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                 s 
               </mi> 
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            <mrow> 
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               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
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           </mfrac> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
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               s 
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             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
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         <mover accent="true"> 
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            ¨ 
          </mo> 
         </mover> 
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           + 
         </mo> 
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               s 
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             ∂ 
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         <mfrac> 
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               s 
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             ∂ 
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           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
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          </mn> 
         </msup> 
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           + 
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         <mfrac> 
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               s 
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           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
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           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
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           </mn> 
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           = 
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            ( 
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                 s 
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            <mrow> 
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           </mfrac> 
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              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ¨ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msubsup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ¨ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (91)</p>
   </sec>
   <sec id="s4_4">
    <title>4.4. Equation of Motion in Configuration 2</title>
    <p>The kinetic energy of the metamorphic mechanism in Configuration 2 is as follows:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </mfrac> 
       <msub> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msubsup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </mfrac> 
       <msub> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <msubsup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msubsup> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </mfrac> 
       <msub> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msubsup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msubsup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </mfrac> 
       <msub> 
        <mi>
          J 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <msubsup> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msubsup> 
      </mrow> 
     </math> (92)</p>
    <p>The potential energy of the metamorphic mechanism in Configuration 2 is as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mi>
         g 
       </mi> 
       <msub> 
        <mi>
          y 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> (93)</p>
    <p>The new mechanism without clearance by adding a hypothetical link in Configuration 2 has two degrees of freedom. Taking “ 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         a 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>” as the generalized coordinate, the generalized force is the driving torque acting on link 1.</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          F 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          F 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math> (94)</p>
    <p>The following equations are derived from Equation (77) to get the derivative of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (95)</p>
    <p>So</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mover accent="true"> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mo>
                ˙ 
              </mo> 
             </mover> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (96)</p>
    <p>The following equations are derived from Equation (78) to get the derivative of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (97)</p>
    <p>So</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mover accent="true"> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mo>
                ˙ 
              </mo> 
             </mover> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (98)</p>
    <p>The following equations are derived from Equation (79) to get the derivative of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (99)</p>
    <p>So</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mover accent="true"> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mo>
                ˙ 
              </mo> 
             </mover> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (100)</p>
    <p>The following equations are derived from Equation (80) to get the derivative of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (101)</p>
    <p>So</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mover accent="true"> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mo>
                ˙ 
              </mo> 
             </mover> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               x 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (102)</p>
    <p>The following equations are derived from Equation (81) to get the derivative of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math>:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (103)</p>
    <p>So</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mover accent="true"> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mo>
                ˙ 
              </mo> 
             </mover> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               y 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (104)</p>
    <p>Therefore, the following equations are derived by substituting Equations (92)-(94) into the Lagrange equation:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mfrac> 
        <mtext>
          d 
        </mtext> 
        <mrow> 
         <mtext>
           d 
         </mtext> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             E 
           </mi> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               q 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mi>
              j 
            </mi> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <mi>
           U 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ∂ 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            q 
          </mi> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
         </msub> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          F 
        </mi> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
       </msub> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mtext>
           
       </mtext> 
       <msub> 
        <mi>
          F 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math></p>
    <p>So, the following equation is derived:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msubsup> 
                <mover accent="true"> 
                 <mi>
                   x 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msubsup> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mover accent="true"> 
                 <mi>
                   θ 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msubsup> 
                <mover accent="true"> 
                 <mi>
                   y 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msubsup> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mover accent="true"> 
                 <mi>
                   θ 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msubsup> 
                <mover accent="true"> 
                 <mi>
                   x 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msubsup> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mi>
                  θ 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msubsup> 
                <mover accent="true"> 
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                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msubsup> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mi>
                  θ 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msubsup> 
                <mover accent="true"> 
                 <mi>
                   x 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                </mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msubsup> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mi>
                  θ 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
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                 ∂ 
               </mo> 
               <msubsup> 
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                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                </mrow> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msubsup> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mi>
                  θ 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
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         </msub> 
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           T 
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             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
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               </mo> 
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               ∂ 
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               </mo> 
              </mover> 
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           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
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           + 
         </mo> 
         <msub> 
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            m 
          </mi> 
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            </mover> 
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             </mi> 
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           <mfrac> 
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             + 
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            </mover> 
            <mrow> 
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               s 
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           <mfrac> 
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              d 
            </mtext> 
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             </mtext> 
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           </mfrac> 
           <mrow> 
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            </mo> 
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                 </mo> 
                </mover> 
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                 </mo> 
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              ) 
            </mo> 
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             + 
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             </mo> 
            </mover> 
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           <mfrac> 
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             + 
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           <mfrac> 
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              d 
            </mtext> 
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               d 
             </mtext> 
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            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mrow> 
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              ( 
            </mo> 
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                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
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                 </mo> 
                </mover> 
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            <mo>
              ) 
            </mo> 
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          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
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           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
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          </mn> 
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               ˙ 
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            <mn>
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             ∂ 
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            <mn>
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         </mfrac> 
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           + 
         </mo> 
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            J 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
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          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
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              </mrow> 
             </msub> 
             <mfrac> 
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                   x 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
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               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
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               <msub> 
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                  θ 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
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               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
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               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
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              </mrow> 
             </msub> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
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                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
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               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mi>
                  θ 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
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           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
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            <mover accent="true"> 
             <mi>
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             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
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              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
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                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mi>
                  θ 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 y 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
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                 <mi>
                   y 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   2 
                 </mn> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mi>
                  θ 
                </mi> 
                <mn>
                  1 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (106)</p>
    <p>Substituting the Equations (from (95) to (104)) into Equation (69), the following equations are derived:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             x 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             y 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (107)</p>
    <p>Substituting 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ¨ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ¨ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           ¨ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ¨ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mo>
           ¨ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mrow> 
         <mi>
           s 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> in the Equations (from (87) to (91)) into Equation (107) and considering Equation (58), the following equations are derived:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <mi>
               A 
             </mi> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ¨ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ¨ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msubsup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ¨ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
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                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
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              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ¨ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
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                ∂ 
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              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
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              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msubsup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
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                ∂ 
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              <mn>
                2 
              </mn> 
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             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
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               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ¨ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ¨ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msubsup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ¨ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ¨ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msubsup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ¨ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ¨ 
            </mo> 
           </mover> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msubsup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msup> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mover accent="true"> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mo>
              ˙ 
            </mo> 
           </mover> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <msub> 
          <mi>
            y 
          </mi> 
          <mrow> 
           <mi>
             s 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mrow> 
         </msub> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (108)</p>
    <p>From Equation (108), the following equations are derived:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <msup> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mfrac> 
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                   <mn>
                     2 
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                   <mi>
                     A 
                   </mi> 
                  </mrow> 
                 </msub> 
                </mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ∂ 
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                 <msub> 
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                    θ 
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                    1 
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               </mfrac> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
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             + 
           </mo> 
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            </mi> 
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              1 
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                ( 
              </mo> 
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               <mfrac> 
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                   ∂ 
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               </mfrac> 
              </mrow> 
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                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
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             + 
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                ( 
              </mo> 
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               </mfrac> 
              </mrow> 
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                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mn>
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             + 
           </mo> 
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            </mn> 
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           <msup> 
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                ( 
              </mo> 
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                   <mn>
                     2 
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                  </mrow> 
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                   ∂ 
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                  </mi> 
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                    1 
                  </mn> 
                 </msub> 
                </mrow> 
               </mfrac> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
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           <mo>
             + 
           </mo> 
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              m 
            </mi> 
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            </mn> 
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                ( 
              </mo> 
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                     s 
                   </mi> 
                   <mn>
                     2 
                   </mn> 
                  </mrow> 
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                <mrow> 
                 <mo>
                   ∂ 
                 </mo> 
                 <msub> 
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                    1 
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                </mrow> 
               </mfrac> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mn>
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            </mn> 
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            } 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
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           <mo>
             ¨ 
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          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
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        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
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               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
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                θ 
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              <mrow> 
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                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
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            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
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               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
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                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ¨ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mi>
           T 
         </mi> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msubsup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (109)</p>
    <p>Equation (109) is written in a simplified form as follows:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ¨ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          6 
        </mn> 
       </msub> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ¨ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> (110)</p>
    <p>Among which, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          5 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          6 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is the functions of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is the function of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>When 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          q 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          F 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, the equations are derived from the Lagrange equation.</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mfrac> 
          <mtext>
            d 
          </mtext> 
          <mrow> 
           <mtext>
             d 
           </mtext> 
           <mi>
             t 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
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            <mn>
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            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
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            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
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              </mrow> 
             </msub> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
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                 ∂ 
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                   x 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
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              <mrow> 
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                 ∂ 
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               <mover accent="true"> 
                <mi>
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                <mo>
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                </mo> 
               </mover> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mn>
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             <msub> 
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              <mrow> 
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                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
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             </msub> 
             <mfrac> 
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                 ∂ 
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                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
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                   s 
                 </mi> 
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              <mrow> 
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                <mi>
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                <mo>
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                </mo> 
               </mover> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
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          </mn> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
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          </mn> 
         </msub> 
         <mn>
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         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
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           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
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            <mover accent="true"> 
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            </mover> 
            <mn>
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           <mo>
             ∂ 
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           <mover accent="true"> 
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              α 
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              ˙ 
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           </mover> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
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          </mn> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
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         </msub> 
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          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
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              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
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             <mn>
               1 
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           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
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               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
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              </mover> 
              <mrow> 
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                 s 
               </mi> 
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               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mover accent="true"> 
              <mi>
                α 
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              <mo>
                ˙ 
              </mo> 
             </mover> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mn>
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           <msub> 
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              y 
            </mi> 
            <mrow> 
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               s 
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             <mn>
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            </mrow> 
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           <mfrac> 
            <mrow> 
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               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
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                 y 
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                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
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                 s 
               </mi> 
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            </mrow> 
            <mrow> 
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               ∂ 
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                ˙ 
              </mo> 
             </mover> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
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            </mn> 
            <mn>
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            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
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           </mn> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
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             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
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               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
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             <mover accent="true"> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mo>
                ˙ 
              </mo> 
             </mover> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mfrac> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
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            </mn> 
           </mfrac> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mover accent="true"> 
                 <mi>
                   x 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <mi>
                 α 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mover accent="true"> 
                 <mi>
                   y 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <mi>
                 α 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            J 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mover accent="true"> 
             <mi>
               θ 
             </mi> 
             <mo>
               ˙ 
             </mo> 
            </mover> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mfrac> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </mfrac> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 x 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
         </mrow> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <mrow> 
            <mrow> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mover accent="true"> 
                 <mi>
                   y 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mrow> 
                 <mi>
                   s 
                 </mi> 
                 <mn>
                   1 
                 </mn> 
                </mrow> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <mi>
                 α 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
             <mo>
               + 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                J 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
             <msub> 
              <mover accent="true"> 
               <mi>
                 θ 
               </mi> 
               <mo>
                 ˙ 
               </mo> 
              </mover> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
             <mfrac> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <msub> 
                <mover accent="true"> 
                 <mi>
                   θ 
                 </mi> 
                 <mo>
                   ˙ 
                 </mo> 
                </mover> 
                <mn>
                  2 
                </mn> 
               </msub> 
              </mrow> 
              <mrow> 
               <mo>
                 ∂ 
               </mo> 
               <mi>
                 α 
               </mi> 
              </mrow> 
             </mfrac> 
            </mrow> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mn>
           0 
         </mn> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (111)</p>
    <p>Since Equation (111) shares the same structure as Equation (105), the equations are derived through the same process as follows:</p>
    <p>
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable columnalign="left"> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 1 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                x 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ¨ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <msup> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mfrac> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ∂ 
                 </mo> 
                 <msub> 
                  <mi>
                    θ 
                  </mi> 
                  <mrow> 
                   <mn>
                     2 
                   </mn> 
                   <mi>
                     A 
                   </mi> 
                  </mrow> 
                 </msub> 
                </mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ∂ 
                 </mo> 
                 <mi>
                   α 
                 </mi> 
                </mrow> 
               </mfrac> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <msup> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mfrac> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ∂ 
                 </mo> 
                 <msub> 
                  <mi>
                    x 
                  </mi> 
                  <mrow> 
                   <mi>
                     s 
                   </mi> 
                   <mn>
                     1 
                   </mn> 
                  </mrow> 
                 </msub> 
                </mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ∂ 
                 </mo> 
                 <mi>
                   α 
                 </mi> 
                </mrow> 
               </mfrac> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <msup> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mfrac> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ∂ 
                 </mo> 
                 <msub> 
                  <mi>
                    y 
                  </mi> 
                  <mrow> 
                   <mi>
                     s 
                   </mi> 
                   <mn>
                     1 
                   </mn> 
                  </mrow> 
                 </msub> 
                </mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ∂ 
                 </mo> 
                 <mi>
                   α 
                 </mi> 
                </mrow> 
               </mfrac> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <msup> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mfrac> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ∂ 
                 </mo> 
                 <msub> 
                  <mi>
                    x 
                  </mi> 
                  <mrow> 
                   <mi>
                     s 
                   </mi> 
                   <mn>
                     2 
                   </mn> 
                  </mrow> 
                 </msub> 
                </mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ∂ 
                 </mo> 
                 <mi>
                   α 
                 </mi> 
                </mrow> 
               </mfrac> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <mo>
             + 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <msup> 
            <mrow> 
             <mrow> 
              <mo>
                ( 
              </mo> 
              <mrow> 
               <mfrac> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ∂ 
                 </mo> 
                 <msub> 
                  <mi>
                    y 
                  </mi> 
                  <mrow> 
                   <mi>
                     s 
                   </mi> 
                   <mn>
                     2 
                   </mn> 
                  </mrow> 
                 </msub> 
                </mrow> 
                <mrow> 
                 <mo>
                   ∂ 
                 </mo> 
                 <mi>
                   α 
                 </mi> 
                </mrow> 
               </mfrac> 
              </mrow> 
              <mo>
                ) 
              </mo> 
             </mrow> 
            </mrow> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ¨ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           = 
         </mo> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msubsup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msubsup> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msubsup> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msubsup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msubsup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msubsup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msup> 
            <mi>
              α 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msup> 
              <mi>
                α 
              </mi> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msup> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msup> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mrow> 
          <mo>
            { 
          </mo> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              J 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
               <mi>
                 A 
               </mi> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
       <mtr> 
        <mtd> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mtext>
             
         </mtext> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <msup> 
            <mo>
              ∂ 
            </mo> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msup> 
           <msub> 
            <mi>
              x 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              θ 
            </mi> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </msub> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           + 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mrow> 
           <msub> 
            <mi>
              m 
            </mi> 
            <mn>
              2 
            </mn> 
           </msub> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
           <mfrac> 
            <mrow> 
             <msup> 
              <mo>
                ∂ 
              </mo> 
              <mn>
                2 
              </mn> 
             </msup> 
             <msub> 
              <mi>
                y 
              </mi> 
              <mrow> 
               <mi>
                 s 
               </mi> 
               <mn>
                 2 
               </mn> 
              </mrow> 
             </msub> 
            </mrow> 
            <mrow> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <msub> 
              <mi>
                θ 
              </mi> 
              <mn>
                1 
              </mn> 
             </msub> 
             <mo>
               ∂ 
             </mo> 
             <mi>
               α 
             </mi> 
            </mrow> 
           </mfrac> 
          </mrow> 
          <mo>
            } 
          </mo> 
         </mrow> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               1 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
         <mo>
           − 
         </mo> 
         <msub> 
          <mi>
            m 
          </mi> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </msub> 
         <mi>
           g 
         </mi> 
         <mfrac> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <msub> 
            <mi>
              y 
            </mi> 
            <mrow> 
             <mi>
               s 
             </mi> 
             <mn>
               2 
             </mn> 
            </mrow> 
           </msub> 
          </mrow> 
          <mrow> 
           <mo>
             ∂ 
           </mo> 
           <mi>
             α 
           </mi> 
          </mrow> 
         </mfrac> 
        </mtd> 
       </mtr> 
      </mtable> 
     </math> (112)</p>
    <p>Equation (112) is written in a simplified form as follows:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ¨ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         + 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          8 
        </mn> 
       </msub> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ¨ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> (113)</p>
    <p>Among which, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mn>
          8 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> are the functions of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> is the function of 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ˙ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         , 
       </mo> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ˙ 
        </mo> 
       </mover> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>By solving the simultaneous equations derived from Equation (110) and Equation (113), we can obtain:</p>
    <p>
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ¨ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ¨ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            θ 
          </mi> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <msub> 
          <mover accent="true"> 
           <mi>
             θ 
           </mi> 
           <mo>
             ˙ 
           </mo> 
          </mover> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </msub> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>.</p>
    <p>This second-order nonlinear equation represents the differential equation of motion, and the solution is a function of time. If the driving link, Crank 1 rotates uniformly, the solution becomes simpler, where ω is constant. In this case, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mover accent="true"> 
         <mi>
           θ 
         </mi> 
         <mo>
           ¨ 
         </mo> 
        </mover> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mn>
         0 
       </mn> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          θ 
        </mi> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </msub> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         ω 
       </mi> 
       <mi>
         t 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> becomes a known function in Equation (113). Thus, from Equation (113), we can derive 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          α 
        </mi> 
        <mo>
          ¨ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          f 
        </mi> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           t 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           α 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mover accent="true"> 
          <mi>
            α 
          </mi> 
          <mo>
            ˙ 
          </mo> 
         </mover> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. Substituting the obtained 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         α 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> into Equation (110), it can be achieved 
     <math display="inline" xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         T 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          t 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, which represents the torque function required to ensure the uniform rotation of the driving link, Crank 1.</p>
   </sec>
  </sec><sec id="s5">
   <title>5. Conclusions</title>
   <p>Research on traditional fixed-constraint joint clearance models has shown that although continuous contact models are unable to investigate phenomena such as collisions and impacts between pair elements, they can reflect the influence of kinematic pair with Clearance on the dynamics of mechanisms. Due to their ease of application in dynamic performance analysis of mechanisms, they are favored by mechanism researchers as well as engineers, and have been widely adopted. Compared to traditional fixed-constraint transmission pairs with clearance, variable-constraint metamorphic pairs with clearance share common aspects but also exhibit unique characteristics. Generally, as the configuration of the mechanism changes, the constraints and properties of metamorphic pairs may alter.</p>
   <p>The clearance in metamorphic pairs has a significant impact on the dynamic performance of mechanisms, yet there has been scant research in this area. Taking the groove-pin metamorphic kinematic pair as the subject, continuous contact models are established separately for its two configurations within one cycle, which reveals the internal relationships between driving torque and the displacement, velocity, acceleration, clearance state, and other attributes of each component, providing a convenient analytical model for further research on the influence of clearance in metamorphic pairs on the dynamic performance of mechanisms.</p>
  </sec><sec id="s6">
   <title>Acknowledgements</title>
   <p>The research work presented in this paper is supported by the Natural Science Foundation of Changsha City (kq2208085), the Guangxi Key Laboratory of Special Engineering Equipment and Control, Guilin University of Aerospace Technology (2411KFYB03), the National Natural Science Foundation of China (51765005).</p>
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