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  • 简介:根据弹性薄板自由振动问题基本方程,把问题引入到哈密顿对偶体系中.x方向模拟为时间,选取弯矩,等效剪力,转角和挠度为对偶向量,得到了在不同边界条件时关于x轴对称和反对称时解析解.算例研究了四边固支薄板自由振动情形,从而推广了哈密顿体系应用范围,验证了哈密顿体系求解方法在自由振动问题有效性.

  • 标签: 哈密顿体系 自由振动 矩形薄板 一般解 不同边界条件 振动问题
  • 简介:提出求解阶Lagrange力学逆问题新途径;给出由阶微分方程直接构造Lagrange函数基本解法,以及几种与不同补充条件相对应特殊解法.举例说明所得结果应用.

  • 标签: Lagrange力学逆问题 微分方程 一阶Lagrange函数
  • 简介:针对结构动力方程转化为状态空间方程后矩阵维数增加而导致计算量增大问题,考虑状态空间方程中所含外部荷载特点,提出了种新改进精细直接积分法.给出了利用梯形公式、复化梯形公式、辛普生公式、复化辛普生公式、科特斯公式、高斯公式计算杜哈姆积分时计算格式,分析了不同计算格式下计算精度和计算效率.数值算例表明本文改进方法正确性.

  • 标签: 结构动力方程 直接积分 分块计算 精细积分 改进方法
  • 简介:提出力学系统Lagrange函数和第积分之间存在种新关联,在此基础上给出变分法逆问题种新直接解法.证明系统Lagrange函数可以由带修正因子积分构成,导出修正因子应满足偏微分方程,运用此解法构建不同系统Lagrange函数和函数族,并讨论新解法特点.

  • 标签: 分析力学 变分法逆问题 微分方程 第一积分 LAGRANGE函数
  • 简介:首先研究了非线性随机动力系统所对应Fokker-Planck-Kolmogorov(FPK)方程.其次,讨论了微分方程三阶TVDRunge-Kutta关于时间离散分格式以及关于空间离散五阶WeightedEssentiallynonOscillatory(WENO)分格式,并将其相结合,得到FPK方程TVDRunge-KuttaWENO分解,并与FPK方程精确解进行了比较.数值结果表明,该方法具有良好稳定性,且可以解决其他方法在概率密度峰值处偏小,而在尾部处较大等缺点.

  • 标签: 非线性系统 FPK方程 有限差分法 TVD龙格-库塔格式 ENO格式 WENO格式
  • 简介:随机振动试验中存在加速度功率谱密度带外超问题对普遍采用随机振动试验非常重要,本文分析了功率谱密度带外超出现原因、征兆、对试验产生影响以及采取解决措施,并且分析了常用随机振动试验和振动试验计量检定标准中对功率谱密度带外超规范要求.关键词随机振动,加速度功率谱密度,

  • 标签: 随机振动 加速度功率谱密度 带外超差
  • 简介:针对异步电机矢量控需要实现定、转子电路解耦个关键问题是准确地观测转子磁链.提出了种以异步电机在两相同步旋转坐标系下定子电流和转子磁链为状态变量基于滑模变结构思想转子磁链观测器,对滑模变结构输入控制信号设计使得滑模运动速度与轨迹和滑模面的距离相关联,并利用李亚普诺夫理论证明了算法收敛性.通过仿真表明,该方法具有较高转子磁链观测准确度,对转子电阻变化具有很强鲁棒性,能够改善异步电机矢量控调速系统动静态性能.

  • 标签: 异步电机 转子磁链 滑模观测器
  • 简介:研究系统存在不确定性大柔性飞行器姿态跟踪控制问题.针对高阶大柔性飞行器模型,使用平衡实现方法对降阶,并通过奇异值对比分析系统降阶前后特性.基于降阶模型,设计LQR-PI控制器作为基线控制器.考虑不确定性,利用李雅普诺夫稳定性理论设计模型参考自适应控制器,并对比两种方法控制效果.仿真结果显示,所提方案对包含不确定性系统具有较好控制效果,能使系统完成期望姿态跟踪目标.

  • 标签: 大柔性飞行器 平衡实现 最优控制 模型参考自适应控制
  • 简介:类具有状态反馈控制脉冲动力系统动力学性质进行了研究.由周期解扰动解得到了个Poincare映射,利用Poincare映射讨论了系统周期解分岔,并得到了半平凡周期解和正周期-1解存在和稳定充分条件.定性分析和数学模拟表明,半平凡周期解通过fold分岔分岔出正周期-1解,正周期-1解通过flip分岔分岔出正周期-2解,再通过系列flip分岔通向混沌.此外,讨论了脉冲状态反馈控制效果.

  • 标签: 脉冲动力系统 状态反馈控制 分岔 周期解
  • 简介:本文详细分析了个具有粘弹性项非线性振子动力学与控制.首先研究了系统平衡点稳定性,表明系统存在复杂无界动力学行为.然后引入时滞速度反馈对这个不稳定系统进行控制.研究结果表明速度反馈控制能镇定此不稳定粘弹性系统.适当选择控制增益和控制时滞,控制系统稳定平衡点,由Hopf分岔产生周期解,拟周期解,并能展现出复杂混沌解.数值模拟验证了结论正确性.

  • 标签: 稳定性 粘弹性 余维2分岔 时滞 HOPF分岔
  • 简介:对于大型二维稳态声场问题,本文提出了种基于间接Trefftz方法波数法.在该方法中,声压响应解用组精确满足Helmholtz控制方程波函数通解和由外部激励在自由空间产生特解来近似表示.通过在边界上采用加权余量法得到各个波函数系数,从而得到所求声场声压响应.个60m×40m大型声场算例表明,得到相同精度和收敛性结果时,波数法比BEM所需自由度少.

  • 标签: 加权余量法 声学 Trefftz方法 BEM
  • 简介:随着行车速度与交通量不断增加,荷载不断加重,桥梁移动荷载响应越来越得到人们重视.考虑移动车辆惯性效应与桥梁阻尼效应时,需要把车辆荷载简化为移动质量进行研究,这时得到控制方程是变系数偏微分方程,在数学上通常难以精确求解.经分离变量与模态叠加后,化为变系数常微分方程组.本文利用WKB法,得到了近似的动力学响应,并与数值解、移动常力、Inglis解进行了比较.

  • 标签: 简支梁 移动质量 WKB法
  • 简介:研究了类含阶跃干扰切换系统二次最优控制问题,其中切换系统切换序列、切换次数固定、采用动态规划方法,利用多级决策和改进遗传算法来得到最优切换时刻和最优控制输入.最后通过个数值例子说明了本文方法有效性.

  • 标签: 干扰 切换系统 动态规划 遗传算法
  • 简介:由于类双悬臂含间隙振动系统具有典型非光滑特性和明显非线性,这直接导致了系统发生分又与混沌现象可能性.为此针对该系统混沌现象,利用基于能量开环控制策略,构造有界控制器对混沌行为进行控制,混沌运动可被引导到稳定目标周期轨道,并对控制收敛速度进行分析,数值模拟结果表明了该控制策略有效性与可行性,可为碰振系统优化设计,振动控制和安全运行提供了理论参考.

  • 标签: 非光滑特性 分叉 混沌 碰振系统
  • 简介:研究了个新混沌系统控制问题.基于自适应滑模变结构控制方法,用该控制律,即使系统存在输入饱和及外界扰动,也可以将混沌系统状态渐进稳定到指定平衡点.该控制律对外界扰动俱鲁棒性.数字仿真表明,控制效果极好.

  • 标签: 混沌 混沌控制 变结构
  • 简介:利用哈密顿系统生成函数性质求解LQ终端控制问题,并给出了相应数值方法.针对现有文献中此类问题最优控制律在终端时刻存在无穷大增益情况,利用第二类生成函数性质求解哈密顿系统两端边值问题并构造了无终端奇异性时变最优控制律.然后根据哈密顿系统状态正则变换性质导出了求解生成函数系数矩阵微分方程和计算时变控制矩阵递推格式.最后用所提出方法研究了以能量均衡消耗为约束条件卫星编队重构问题设计了符合要求闭环控制系统并给出了数值仿真结果.

  • 标签: 最优控制 生成函数 哈密顿系统 编队重构 卫星
  • 简介:研究了Lufie广义系统基于状态观测器控制设计问题.通过使用Lyapunov稳定性理论,线性矩阵不等式方法,分别给出了状态反馈控制器和观测器设计方法,并建立了分离原理,进而得到了基于观测器控制设计方法.所得结论对广义系统理论本身发展和实际应用都有非常重要意义.最后给出了仿真实例.

  • 标签: Lurie广义系统(LDS) 观测器 控制器 LYAPUNOV函数 线性矩阵不等式(LMI)
  • 简介:利用遗传算法研究了类切换规则只由状态决定切换系统控制器优化设计问题.首先由线性矩阵不等式(LMI)来设计切换控制器,然后应用遗传算法来对切换规则进行优化.优化后切换规则不仅可保证闭环系统渐近稳定,而且具有良好动态性能.将本文提出方法应用在小车倒立摆控制系统上,仿真结果表明了本文设计方法有效性.

  • 标签: 切换系统 遗传算法 优化设计 动态性能 倒立摆
  • 简介:为了研究零质量射流作用机理和流场结构,发展了套面向二维零质量射流非结构化动网格模拟方法:采用控制容积法,引入动网格控制方程,并与任意曲线坐标系下矩阵形式时均可压缩N-S方程组联合求解,迭代过程中采用弹性类推法进行动态网格更新.基于此方法,对二维零质量射流进行数值模拟,对计算获得流场涡线和流线分布进行了分析和讨论,并与其他学者类似算例进行了比较,表明该方法能够合理揭示零质量射流流场结构和作用机理,可实现二维零质量射流数值模拟.

  • 标签: 动网格 零质量射流 非定常流动 数值模拟