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  • 简介:基于翼伞系统归航轨迹特点,采用Serret-Frenet坐标系表示距离"平衡"轨迹偏差,得到线性时不变误差运动方程.由此误差方程可以得到控制量与轨迹偏差之间传递函数,直接进行轨迹控制器设计.对于控制器输入所需轨迹偏差和偏差率可以采用解析方法近似求解,极大地简化了计算.整个设计流程简单明了,采用PD控制器进行轨迹跟踪算例表明此套方法有效性.

  • 标签: 轨迹跟踪控制 坐标系 系统 翼伞 轨迹偏差 线性时不变
  • 简介:研究了轴向流作用下板状叠层结构在非线性弹性支承下分岔与混沌行为,假设叠层结构中各板在同一时刻有相同变形,同时考虑三次非线性弹性支承对板状梁影响,系统非线性偏微分方程经过转化可表示为一阶状态方程。数值迭代计算表明,板状叠层结构具有丰富非线性动力学现象,通过对几个关键系统参数研究,发现板状梁结构振动存在复杂分岔现象和混沌响应,系统是经由经典倍周期分岔通向混沌

  • 标签: 板状叠层结构 分岔 混沌 流动压力
  • 简介:考虑环境阻尼因素影响,研究了具有运动约束作用Kelvin-Voigt型输流曲管混沌运动现象.数值仿真表明,输流曲管系统在某些参数取值时具有混沌运动可能,管道材料粘弹性系数和环境阻尼等因素对曲管动力响应产生较大影响.这些结论可为工程管道系统铺设与设计提供参考.

  • 标签: 混沌运动 阻尼作用 环境 t型 数值仿真 约束作用
  • 简介:强非线性系统经引入参数变换,并在一定假设条件下,可转化为弱非线性系统.将其解展成为改进傅立叶级数后,利用参数待定法可方便地求出强非线性系统共振周期解.研究了Duffing方程主共振、VanderPol方程3次超谐共振和VanderPol-Mathieu方程1/2亚谐共振周期解.这些例子表明近似解与数值解非常吻合。

  • 标签: 非线性系统 共振 参数变换 傅立叶级数 渐近法
  • 简介:利用三维有限元方法,分析了风速、攻角、导线分裂、磁场力和防舞装置等各种因素对导线舞动影响.结果表明:风速、攻角和导线分裂等对导线舞动影响很大;磁场力影响很小.为减轻和防止导线舞动,在导线距离杆塔1/3和2/3处施加压重,可以获得明显防舞效果.

  • 标签: 输电导线 三维有限元 导线舞动 攻角 导线分裂 振动现象
  • 简介:研究了在地基波动影响下非线性粘弹性桩中混沌运动.假定桩体材料满足Leaderman非线性粘弹性本构关系,得到在轴向载荷作用下满足Winkler条件地基土波动方程、桩与地基土耦合振动方程;利用Galerkin方法将非线性积分-微分方程简化,并进行了数值计算,揭示了非线性粘弹性桩包括混沌运动在内动力学行为.

  • 标签: 粘弹性桩 波动影响 运动分析 非线性粘弹性本构关系 GALERKIN方法 WINKLER
  • 简介:线弹性静力学中有最小势能原理和最小余能原理,但只适用于物体或结构在给定约束条件下处于稳定平衡状态情况,而在一般情况下动力学问题不可能存在稳定平衡状态,因此在动力学领域中是否存在最小势能原理值得认真考虑.本文对动力学问题中存在最小势能原理可能性进行了探讨,并以摆脱了"平衡态"和"稳定态"限制最小功耗原理为理论基础,导出了线弹性动力学中最小势能原理和最小余能原理.给出了计算实例,结果正确.因此在线弹性动力学中存在瞬时意义下最小势能原理和最小余能原理.但其含义与静力学中最小势能原理和最小余能原理并不相同.其主要区别在于:动力学中原理适用于不稳定过程之任一瞬时,其"最小"是指"当时(即该瞬时)所有可能值最小".而静力学中最小势能原理则只适用于稳定平衡状态,其"最小"是指系统从不稳定最后达到稳定平衡整个过程中所有"真实值中最小".即前者是"当时最小",后者则是"全过程中最小".这两类变分原理可成为线弹性动力学中各种变分直接解法理论基础.

  • 标签: 最小势能原理 最小余能原理 弹性动力学 动力学问题 平衡状态 理论基础
  • 简介:根据Timoshenko几何变形假设和Boltzmann叠加原理,推导出控制损伤粘弹性Timoshenko中厚板非线性动力方程以及简化Galerkin截断方程组;然后利用非线性动力系统中数值方法求解了简化方程组.通过分析可知,板在谐载荷作用下,具有非常丰富动力学特性.同时研究了板几何参数、材料参数及载荷参数对损伤粘弹性中厚板动力学行为影响.

  • 标签: 损伤粘弹性固体 中厚板 几何非线性 非线性动力系统 分义 混沌
  • 简介:根据三维混沌系统Lorenz吸引子和Chen’s吸引子线性部分系数特征,构造了一个三维非线性动力系统,并研究了其混沌动力学特征,包括相轨迹图、最大Lyapunov指数、Lyapunov指数谱和Poincare映射,这些特征都表明,该系统具有混沌吸引子。

  • 标签: 混沌反控制 三维混沌系统 LYAPUNOV指数 POINCARE映射
  • 简介:将参数变换法和随机多尺度法结合起来,研究窄带随机噪声激励下强非线性Duffing-Rayleigh振子响应及稳定性问题.首先借助参数变换思想引入小参数,然后用多尺度法分离了系统快变量,最后由摄动法和矩方程法得到了系统稳态响应.并利用Routh-Hurwitz准则得到了稳态解稳定充要条件.理论分析与数值计算表明:在一定条件下,系统存在两个稳定稳态解.数值模拟结果表明:参数变换法结合随机多尺度法研究强非线性随机系统响应、稳定性等问题是有效.

  • 标签: 强非线性随机系统 多尺度法 Routh-Hurwitz准则 Duffing-Rayleigh振子 参数变换 窄带随机噪声
  • 简介:用单一理论和方法对复杂系统进行故障诊断效果不太好.文章讨论了基于神经网络和模糊系统故障诊断以及它们之间结合方式特点,提出了一种保障工业生产安全可靠运行有效方法:分级故障诊断算法+过程监控与报警,仿真并设计了基于工控网络工业过程故障诊断与报警系统.研究表明基于径向基函数神经网络+模糊逻辑算法具有较快训练速度和较好泛化能力,可识别多回路故障.

  • 标签: 故障诊断 神经网络 模糊逻辑 工业过程
  • 简介:将微分求积法(DifferentialQuadratureMethod,简称DQM)应用于输液管道非线性动力学分析,采用此法研究了受非线性约束输液管道分岔现象和混沌运动问题.从悬臂输液管道模型出发,利用微分求积法形成管道动力学方程.以分岔图、相平面图、时间历程图和Poincaré映射等分析手段考察了系统参数(管内流速)变化对管道振动形态影响.结果表明,在所研究系统中存在出现倍周期分岔现象和混沌运动参数区域,这与前人研究成果具有一致性.这为一类结构非线性动力响应问题提供了一种研究思路.

  • 标签: 输液管 分岔 混沌 微分求积法 非线性动力学 结构动力学
  • 简介:基于一个特殊Painleve-Backlund变换和多线性变量分离方法,分析了(2+1)维非线性广义Borer-Kaup(GBK)系统,求得了该系统具有若干任意函数变量分离严格解.根据得到变量分离严格解,并通过选择解中任意函数,引入恰当局域函数和多值函数,找到了GBK系统一种具有实际物理意义半包局域相干结构,如海洋表面波,并简要地讨论了这种半包局域相干结构一些特殊演化性质.结果表明:这种半包局域相干结构相互作用后,完全保持它们原有的速度、波形和波幅,即它们演化性质是完全弹性.

  • 标签: 广义Borer-Kaup系统 多线性变量分离法 半包局域结构
  • 简介:将同伦理论和参数变换技术相结合提出了一种可适用于求解强非线性动力系统响应新方法,即PE-HAM方法(基于参数展开同伦分析技术).其主要思想是通过构造合适同伦映射,将一非线性动力系统求解问题,转化为一线性微分方程组求解问题,然后借助于参数展开技术消除长期项,进而得到系统解析近似解.为了检验所提方法有效性,研究了具有精确周期保守Duffing系统响应,求出了其解析近似解表达式.在与精确周期比较中,可以得出:在非线性强度α很大,甚至在α→∞时,近似解周期与原系统精确周期误差也只有2.17%.数值模拟结果说明了新方法有效性.

  • 标签: 系统响应 DUFFING系统 非线性动力系统 线性微分方程组 求解问题 非线性强度
  • 简介:将椭圆柱体引入2维声子晶体中,采用平面波展开法计算了该系统声波禁带结构.对于不同椭圆柱体截面形状以及旋转角度,该体系都发现了完全禁带,但其禁带位置与大小有很大不同.当晶格常数a1=4cm,a2=3.2cm,填充率F=0.35时,椭圆柱体截面不旋转体系只产生一个禁带,其宽度为0.453,而截面旋转π/4体系产生3个声波禁带,其宽度分别为0.458,0.023和0.062.研究结果表明:在这种2维非均匀液态体系中,声波禁带结构受到填充率,椭圆柱体截面形状以及旋转角度影响.

  • 标签: 声子晶体 周期性结构 声子禁带 能带结构
  • 简介:提出一种模糊神经网络控制器并用于机器人轨迹跟踪控制.这种模糊神经网络利用B样条基函数作为隶属函数,可在线根据误差调整隶属函数形状,使模糊神经网络具有更强学习和适应能力.仿真与实验结果表明这种网络能很好用于机器人轨迹跟踪控制,具有很好性能.

  • 标签: 机器人 模糊神经网络控制器 轨迹跟踪控制 应用 B样条基函数 隶属函数
  • 简介:应用动力系统分岔理论和定性理论研究了一类非线性Degasperis-Procesi方程行波解及其动力学性质,并结合可积系统特点,利用哈密尔顿系统能量特征,通过Maple软件绘出其相轨图,再根据行波与相轨道间对应关系,揭示了不同类型行波解间转变与参数变化关系,并且给出了不同行波间相互转换参数分岔值,从根本上解释了Peakon产生原因,数值模拟验证了该方法正确性,最后给出了相应行波解表达式。

  • 标签: 孤立波 周期波 尖波 Degasperis-Proeesi方程 动力系统分岔理论
  • 简介:基于Poincaré映射方法对一类两自由度碰撞系统进行研究.经过详细理论演算得到单碰周期1/n亚谐周期运动存在性判据,并能精确地找到亚谐周期运动初始位置.表明碰振系统周期运动研究可以通过解析与数值方法结合去实现.数值模拟表明了亚谐周期运动存在性判据正确性,并通过计算Jacobi矩阵特征值可判断周期运动稳定性及分岔.

  • 标签: 碰撞系统 亚谐运动 POINCARÉ映射 稳定性
  • 简介:根据符号动力系统与真实动力学系统拓扑共轭特性,本文提出动态标架分割法,把动力学系统某时间变量序列转化成符号序列;运用Lemple-Ziv复杂度算法计算该符号序列复杂度值,据此对动力学系统复杂性进行分析,从而可以对动力学系统性质进行定性地判断,以杜芬振子为例,数值模拟结果表明基于动态标架分割法计算得到复杂度能够很好地描述系统复杂性,并可定性地判断系统性质。

  • 标签: 符号时间序列 动态标架分割法 Lemple-Ziv复杂度 动力学系统
  • 简介:对含有非线性时滞位移vanderPol-Duffing方程进行了研究,着重研究了时滞参数对vanderPolDuffing系统Hopf分叉及极限环幅值控制.首先采用摄动法从理论上推导出极限环幅值与时滞参数之间关系,分析时滞参数对幅值大小影响,并着重讨论了不改变振动频率情况下对幅值控制.通过对零解稳定性分析,得出Hopf分叉产生条件.最后用数值计算方法验证了理论计算结果,数值计算结果与理论结果相当吻合.

  • 标签: 摄动法 分叉控制 时滞动力系统