• 2007年第5卷第1期文章目次
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    • 时间-空间混和有限元

      2007, 5(1):1-7.

      摘要 (416) HTML (0) PDF 0.00 Byte (394) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析动力学与分析结构力学在数学理论上是一致的.振动与结构力学问题,其实只是一个符号之差.分析力学方法对两方面可通用.双曲型偏微分方程与椭圆型偏微分方程也是差一个符号.虽然性质不同,但分析上有共同之处.本文提出在有限元分析方面,不用对时间、空间分别离散而是组成混和的时空混和有限元网格.数值结果表明,时空混和有限元是有前途的.

    • 广义非保守系统的新型最小作用量原理

      2007, 5(1):8-12.

      摘要 (315) HTML (0) PDF 0.00 Byte (318) 评论 (0) 收藏

      摘要:分别建立了广义非保守系统的Hamilton-Tabarrok-Leech正则方程和Raitzin-Tabarrok-Leech正则方程.给出了广义非保守系统的三种新型最小作用量原理: Lagrange-Tabarrok-Leech最小作用量原理, Raitzin-Tabarrok-Leech最小作用量原理和 Lagrange-Raitzin-Tabarrok-Leech最小作用量原理, 并举例说明这些原理的应用.

    • 基于主动控制的三维自治混沌系统的异结构反同步

      2007, 5(1):13-17.

      摘要 (352) HTML (0) PDF 0.00 Byte (340) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了三维自治混沌系统之间的异结构反同步问题,并采用主动控制方法实现了一类三维自治混沌系统,如Lorenz系统,Chen系统和Lü系统之间的两两反同步.数值仿真试验验证了该控制方案的有效性.

    • Qi四维系统的暂态混沌现象

      2007, 5(1):18-22.

      摘要 (379) HTML (0) PDF 0.00 Byte (533) 评论 (0) 收藏

      摘要:最近,Qi等人给出了一种四维动力系统,该系统的每一个方程都含有因变量交叉乘积而引起的非线性项.在系统的诸多参数区域内,Qi四维系统可出现复杂的分岔路径:在某些参数范围内,该系统还会出现混沌现象.本文进一步考查了Qi四维系统,借助于相图和时间历程曲线图等手段,发现该系统还可能发生暂态混沌现象,初始条件的微小改变可使系统的最终稳态由一种改变为另一种.

    • 极限环高阶分岔控制

      2007, 5(1):23-26.

      摘要 (391) HTML (0) PDF 0.00 Byte (287) 评论 (0) 收藏

      摘要:分岔控制是非线性动力学研究的重要问题之一.Hopf分岔的控制与反控制已经得到较多的研究,但其二次分岔,特别是由一系列高阶分岔形成的分岔序列的控制,已有的工作还极少.对某存在极限环复杂分岔序列的二自由度非线性自治系统,通过与受共振激励的单自由度非线性系统耦合,成功抑制了系统中极限环高次分岔.为分岔序列的非线性控制提供了一个简单的例子.

    • 混合Cable-Mass动力系统的一致稳定性

      2007, 5(1):27-29.

      摘要 (215) HTML (0) PDF 0.00 Byte (273) 评论 (0) 收藏

      摘要:讨论了混合Cable-Mass动力系统的一致稳定性. 该混合非线性分布参数系统描述一端固定, 另一端粘附有质量块的振动电缆系统, 该质量块由一弹簧悬挂着,且受外力扰动.在非线性耗散边界函数为多项式的假设下,利用Nakao不等式得到了该反馈系统的能量衰减率.

    • 碰摩转子映射系统的非线性反馈混沌控制

      2007, 5(1):30-33.

      摘要 (339) HTML (0) PDF 0.00 Byte (359) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用不连续穿越映射技术,Jeffcott碰摩转子系统的映射在擦边碰撞附近可以近似为在一个方向上有平方根伸缩的四维映射,本文对此映射的动力学行为进行了研究,而且发现了有大量的混沌现象存在.采用非线性反馈混沌控制方法,通过选取合适的控制增益参数,可将碰摩转子映射系统的混沌运动控制到有规则的擦边周期1轨道和单点碰摩周期2轨道.数值模拟证实了分析结果.

    • 三变量CSTR化学反应的复杂动力学行为分析

      2007, 5(1):34-38.

      摘要 (510) HTML (0) PDF 0.00 Byte (370) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了一类三变量CSTR化学反应体系的动力学行为.用数值模拟的方法讨论了系统平衡态随参数变化的过程.给出了各种分岔模式及其相应的转迁集.分析发现系统平衡点通过Hopf分岔产生周期振荡现象,并进一步由倍周期分岔导致混沌.结合CSTR反应釜的反应过程,阐述了随着入料溶液中各成分比例含量的变化,整个化学系统中反应系数和反应速率从稳定阶段产生周期性变化,最后出现无规则性的化学振荡.

    • 两种混沌加密方式的计算分析

      2007, 5(1):39-43.

      摘要 (390) HTML (0) PDF 0.00 Byte (317) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用加性掩盖和函数调制两种混沌加密方式对模拟信号进行加密,分别从幅值和频率两方面分析加性掩盖方式和函数调制方式,对比两种加密方式加密效果,了解两种加密方式的差异.计算结果表明:函数调制方式在幅值和频率的范围上都好于加性掩盖方式的幅值和频率范围,函数调制方式比加性掩盖方式更具安全性.

    • 斜拉桥中拉索对桥面动力特性的影响

      2007, 5(1):44-49.

      摘要 (385) HTML (0) PDF 0.00 Byte (462) 评论 (0) 收藏

      摘要:将斜拉桥的拉索和桥面抽象为带弹性支承的压弯弹性梁模型,并根据轴向受力梁的弯曲振动方程和哈密尔顿原理,建立了考虑拉索索力影响的单梁多索索梁结构-梁的动力学控制方程,应用传递矩阵法进行求解,并编制了求解程序.通过算例对影响桥面动力学特性的索的刚度、张拉力和桥面裂纹等因素进行了数值分析.分析结果表明,在斜拉桥的施工阶段,随着梁的长度的改变,梁的刚度讯速下降, 由于索对梁的支承作用使结构的刚度有一定的提高,而索的拉力对桥面作用的压力越来越大,轴向压力使结构的刚度降低越来越明显,另一方面轴向压力对桥面裂纹引起的刚度

    • 采用渐近法研究负载钢丝绳的固有振动

      2007, 5(1):50-53.

      摘要 (311) HTML (0) PDF 0.00 Byte (384) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合Liouville-Green变换,改进了求解变系数二阶线性齐次方程的渐近法.并采用改进后的渐近法研究了负载钢丝绳的固有振动问题,推导出了其固有振动的近似频率特征方程.实例计算表明,改进后的渐近法不但比Bessel函数法计算简便,而且计算精度也非常高.

    • 2-自由度强非线性振动系统的参数识别

      2007, 5(1):54-57.

      摘要 (389) HTML (0) PDF 0.00 Byte (330) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了非线性多自由度系统的一种新的参数识别方法,研究了二次非线性的2-自由度系统.基于保守系统存在能量积分的特点,由系统的运动微分方程导出了哈密尔顿函数,并用它作为参数识别的数学模型.利用系统自由振荡条件下相坐标测量值集合对系统的哈密尔顿函数进行拟合,并用最小二乘法进行参数识别.不管系统非线性度的强弱如何,只要系统是保守的,这种方法就有效.

    • 基于遗传算法的切换控制器设计与优化

      2007, 5(1):58-61.

      摘要 (351) HTML (0) PDF 0.00 Byte (448) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用遗传算法研究了一类切换规则只由状态决定的切换系统的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.优化后的切换规则不仅可保证闭环系统渐近稳定,而且具有良好的动态性能.将本文提出的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的有效性.

    • 柔性机械臂的变结构振动控制研究

      2007, 5(1):62-67.

      摘要 (595) HTML (0) PDF 0.00 Byte (359) 评论 (0) 收藏

      摘要:当机械臂的质量很轻,尤其是空间应用场合,机器人系统将受到高度柔性限制并且不可避免地产生机械振动.本文为了证实提出的控制不期望残余振动的方法,设计并建立了柔性机器人实验平台.控制方案采用交流伺服电机通过谐波齿轮减速器驱动柔性机械臂,利用粘贴在柔性臂上的压电陶瓷片(PZT)作为传感器来检测柔性臂的振动.对由于环境激励,尤其是在电机转动(机动)时由于电机力矩产生的振动,采用了几种主动振动控制器:包括模态PD控制,软变结构控制(VSC)和增益选择变结构方法,进行柔性臂的振动主动控制实验研究.通过实验比较研究,结果

    • 基于多体力学的车辆动力学控制系统仿真及优化

      2007, 5(1):68-74.

      摘要 (695) HTML (0) PDF 0.00 Byte (507) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用多体分析软件ADAMS建立了多自由度汽车整车多体动力学仿真模型,并进一步简化为15自由度非线性模型,结合2自由度线性模型建立PID控制策略,进行了冰面单周正弦工况下的汽车操纵稳定性仿真试验研究,采用自适应模拟退火算法与非线性序列二次规划法相结合的组合优化方法对控制系统的控制参数进行了分析和优化.结果表明,该控制方法能够大幅度提高车辆的操纵稳定性和安全性,能够适应复杂的路面和行驶工况,取得了良好的效果.

    • 径向冲击中心直裂纹巴西圆盘的复合型动态断裂分析

      2007, 5(1):75-82.

      摘要 (340) HTML (0) PDF 0.00 Byte (311) 评论 (0) 收藏

      摘要:中心直裂纹巴西圆盘试样可以用于脆性材料在纯I型、纯II型以及I-II复合型载荷下的动态断裂韧度的测试。通过改变径向冲击的加载角θ(加载方向相对于裂纹的倾斜角),可以方便地实现不同的I、II型动态断裂实验。本文用有限元软件ANSYS对试样进行动态复合型断裂模拟分析,研究了不同载荷、不同材料以及不同试样尺寸对动态无量纲应力强度因子的影响,得到了纯II 型加载所对应的加载角θII的近似计算公式。对于在斜坡载荷作用下的复合型断裂,I、II型应力强度因子具有相似的时间历程曲线,其比值逐渐趋近于一个常数。本文给出了不

    • 大型二维稳态声场问题的一种预测方法

      2007, 5(1):83-87.

      摘要 (211) HTML (0) PDF 0.00 Byte (334) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于大型二维稳态声场问题,本文提出了一种基于间接Trefftz方法的波数法. 在该方法中,声压响应解用一组精确满足Helmholtz控制方程的波函数通解和由外部激励在自由空间产生的特解来近似表示.通过在边界上采用加权余量法得到各个波函数的系数,从而得到所求声场的声压响应.一个60m×40m的大型声场算例表明,得到相同精度和收敛性的结果时,波数法比BEM所需的自由度少.

    • 飞机座舱减振降噪优化设计方法

      2007, 5(1):88-91.

      摘要 (383) HTML (0) PDF 0.00 Byte (284) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用结构拓扑优化的变密度法和形貌优化法,对模拟飞机座舱的四角固支声音箱体,进行了减振降噪的研究.比较优化前后结构固有频率的变化和对声压的影响,得出了结构拓扑优化对减振降噪作用的高效性.

    • 机电装置频率特性的数字化测试方法研究

      2007, 5(1):92-96.

      摘要 (228) HTML (0) PDF 0.00 Byte (316) 评论 (0) 收藏

      摘要:机电装置的动力学模型是研究装置特性、开展控制器设计的基础.本文对机电控制系统设计中的实验建模问题进行了研究.提出了使用dSPACE半实物仿真系统进行机电装置频域特性测试和模型辨识的数字化测试方法,从理论上推导了频响函数的最佳估计原理,从实际上分析了测试参数的选取原则,并给出了实验和分析结果.使用该方法可以方便地得到被测系统的频率特性曲线和传递函数解析式,并能将模型参数导入Matlab控制工具箱进行控制器的设计,为进一步开展机电装置的动力学和控制综合优化问题提供了有效手段.

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