• 2011年第9卷第1期文章目次
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    • 电磁共振腔的节点有限元法

      2011, 9(1):1-6.

      摘要 (769) HTML (0) PDF 362.41 K (718) 评论 (0) 收藏

      摘要:电磁场节点有限元法因未强加电场散度为零的条件而一直受到伪解出现的困扰.本文针对电磁共振腔问题,给出在频域的Maxwell方程表达式.通过引入Lorentz条件,推导出电磁共振腔二类变量和三类变量的变分原理,由此提出了新的电磁共振腔节点有限元法,避免了伪解的出现.最后用子空间叠代法求解了共振腔的本征值问题.数值算例表明本文方法是有效可行的.

    • 脱层板固有频率的有限元方法分析

      2011, 9(1):7-11.

      摘要 (436) HTML (0) PDF 421.68 K (445) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合弹性材料修正后的H-R(Hellinger-Reissner)变分原理和二次插值函数,建立了平面坐标系下Hamilton正则方程推导了八节点等参元列式.考虑到脱层板的连接界面上应力和位移的连续性,将脱层板离散成上下两层,采用“分离合并”技术,建立脱层情况下板的控制方程.本文具体研究了脱层结构的固有频率问题,数值实例证明了本文方法的正确性.八节点等参元的使用不仅减少了节点数,同时也大大提高了计算效率.

    • 矩形正交各向异性薄板弯曲受迫振动问题的分析解

      2011, 9(1):12-17.

      摘要 (719) HTML (0) PDF 327.93 K (724) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过恰当的辛内积定义,首先将矩形正交各向异性薄板弯曲受迫振动问题导入到辛对偶体系,并应用分离变量和辛本征展开的有效数学物理方法给出其受迫振动稳态解的一个解析求解方法.然后,具体讨论了对边简支和对边固支两种典型边界条件的正交各向异性薄板弯曲受迫振动问题的辛本征问题,并给出了对应的辛本征值超越方程和辛本征向量的解析表达式.最后,应用本文的方法分析求解了两个具体算例,并将受均布谐载作用的四边简支矩形板受迫振动稳态解的分析解与传统的Navier法进行了精度和收敛性的对比,结果表明本文的方法比传统的分析求解方法具有更好的精度和收敛性,尤其是对内力.

    • 矩形中厚板自由振动问题的辛本征展开定理

      2011, 9(1):18-26.

      摘要 (606) HTML (0) PDF 358.93 K (400) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了矩形中厚板自由振动问题导出的一个Hamilton算子的本征值问题.在广义位移与内力构成的混合边界条件下,首先求解了相应算子的本征函数.接着,证明了本征函数系的完备性,这为使用分离变量法求解相应问题提供了可行性.最后,根据文中证明的展开定理获得了问题的一般解,并给出了具体的数值算例.

    • 双向弯曲与扭转耦合BernoulliEuler薄壁梁稳定问题求解

      2011, 9(1):27-31.

      摘要 (646) HTML (0) PDF 316.21 K (744) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于薄壁杆件理论,研究了Bernoulli-Euler薄壁梁双向弯曲与扭转耦合的稳定问题.运用能量变分原理,推导了薄壁梁双向弯曲与扭转耦合的振动微分方程,引入轴向荷载的影响,建立了求解稳定的特征方程,运用降阶法和变轴向荷载的扫描法求得了薄壁梁稳定临界力的解析解.通过算例验证,证明了本文计算的稳定临界力收敛的可行性,并与有限元法结果吻合较好,验证了本文方法的正确性.

    • 刚杆非定点碰撞的几何学及动力学模拟

      2011, 9(1):32-35.

      摘要 (389) HTML (0) PDF 354.48 K (576) 评论 (0) 收藏

      摘要:两刚性杆件在运动过程中其接触碰撞点的位置是不确定的.本文给出了此模型接触碰撞时的两种接触碰撞模式,分析了寻找接触碰撞点位置的方法,由此得出判断接触碰撞模式的方法,并通过MATLAB 对此模型进行了几何学及动力学模拟.

    • 积分事件空间中Birkhoff参数方程的场方法

      2011, 9(1):36-39.

      摘要 (363) HTML (0) PDF 257.26 K (577) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究事件空间中Birkhoff系统的积分方法.给出了事件空间中Birkhoff系统的参数方程.选取事件空间中某一个Birkhoff变量作为其余变量的函数,建立了拟线性的基本偏微分方程组,并将场方法推广应用于积分事件空间中Birkhoff参数方程.由于具体问题中可以选取事件空间中任意一个Birkhoff变量作为余下变量的函数,因此本文方法具有灵活性.该方法的主要困难在于求基本偏微分方程组的完全解.一旦求出完全解,就可以不用进一步积分而求得系统的运动.文末,举例说明结果的应用.

    • (2+1)维KD方程的解及分岔行为

      2011, 9(1):40-43.

      摘要 (651) HTML (0) PDF 393.21 K (587) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过行波变换,将非线性偏微分方程化为常微分方程,利用辅助常微分方程的解来构造偏微分方程的精确解,获得了(2+1)维KonopelchenkoDubrovsky方程的孤波解和周期解.然后直接研究变换以后的常微分方程,揭示该方程控制的动力系统的鞍结分岔行为,画出了系统的分岔图.

    • 运动车辆梁模型的横向振动频率及模态

      2011, 9(1):44-48.

      摘要 (849) HTML (0) PDF 389.33 K (738) 评论 (0) 收藏

      摘要:将运动车辆的车身模型化为Euler-Bernoulli梁,车轮模型化为梁两端边界处的弹性不等的弹簧,形成半车模型.通过复模态分析法研究平滑路面上移动车体的横向振动特性,给出车体横向振动的频率方程以及模态的表达式,通过数值方法求解系统固有频率以及模态函数.并通过数值算例研究车辆运行速度、车体刚度、轮胎弹性系数对车体横向振动的前两阶固有频率以及相应模态的影响.

    • 皮层锥体神经元模型的动力学分析

      2011, 9(1):49-53.

      摘要 (658) HTML (0) PDF 626.23 K (603) 评论 (0) 收藏

      摘要:簇发放是锥体神经元的一种典型特性,在确定性的信号传递和突触可塑性方面有着很重要的功能作用,本文通过对一类可产生复杂簇发放的皮层锥体神经元房室模型的研究,从非线性动力学角度对模型所产生的复杂簇发放做了详细的分析,讨论了不同电生理参数条件下,模型簇发放中所蕴含着的丰富的动力学性质,如:峰峰间距(InterSpike Intervals,ISIs)的加周期分岔和倍周期分岔等,通过模型分析结果可进一步理解皮层锥体神经元动作电位簇发放中所蕴含的丰富的发放模式和节律编码.

    • 一种基于神经元强化学习的网络拥塞控制方法

      2011, 9(1):54-57.

      摘要 (558) HTML (0) PDF 469.85 K (630) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种基于神经元强化学习(Neuronbased Reinforcement Learning, NRL)的自适应AQM算法,采用链路速率和队列长度作为拥塞指示,可根据网络环境的变化在线自动调整神经元参数,从而保持良好的队列长度稳定性和对网络负载波动的鲁棒性.该算法结构简单、易于实现,且不依赖对象的模型.仿真结果表明,该算法尤其适合于解决复杂不确定性网络的拥塞控制问题,并具有更好的队列稳定性和鲁棒性.

    • 改进遗传算法在智能悬臂梁模糊控制的应用

      2011, 9(1):58-63.

      摘要 (710) HTML (0) PDF 508.81 K (831) 评论 (0) 收藏

      摘要:模糊控制器的设计是模糊控制系统的核心,而模糊控制器设计的关键部分是模糊规则,模糊规则的好坏决定了模糊控制系统的控制效果.而一般模糊规则是通过专家经验获得的,存在很大的主观性的缺点,本文以智能悬臂梁结构为研究对象,设计了模糊控制器,改进了遗传算法,提出了使用改进遗传算法对模糊规则进行优化的方法,并给出了遗传编码、适应度函数的确定方法,最后利用Matlab/Simulink建立智能悬臂梁结构的仿真模型,对模糊规则优化前后的智能悬臂梁振动控制结果进行对比.仿真结果表明,优化后的模糊规则使智能悬臂梁的振动幅度显著缩小,而且振动衰减速度明显加快.

    • 耦合的含立方非线性项系统的鞍结分岔控制

      2011, 9(1):64-67.

      摘要 (685) HTML (0) PDF 350.62 K (521) 评论 (0) 收藏

      摘要:讨论了一组两个自由度耦合的含立方非线性项的受迫振动系统,设计了反馈控制器,对弱非线性系统用近似解析方法求出了控制系统的幅值控制方程,得到了控制参数与幅值的函数关系,实现了反馈控制法在多自由度非线性系统的鞍结分岔控制中的应用,证实了多尺度摄动法对多自由度非线性系统鞍结分岔控制的有效性和适用性.

    • 广州新电视塔结构健康监测应变修正计算的研究

      2011, 9(1):68-74.

      摘要 (697) HTML (0) PDF 475.60 K (489) 评论 (0) 收藏

      摘要:大型钢筋混凝土结构做长期的结构健康监测,需要综合考虑混凝土的收缩徐变影响.对应变传感器采集的原始应变数据做适当的修正,可提高监测的准确度.本文以广州新电视塔结构健康监测中应变修正的计算为例,阐述了美国混凝土学会(ACI)推荐的收缩徐变分析理论在结构健康监测中的应用,并结合实验室的试件测试数据,修正徐变和收缩的具体计算公式,最终得到修正后的实测应变与理论应变吻合得很好.

    • 一种用于异步电机矢量控制的新型滑模转子磁链观测器研究

      2011, 9(1):75-78.

      摘要 (675) HTML (0) PDF 324.17 K (565) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对异步电机矢量控制需要实现定、转子电路解耦的一个关键问题是准确地观测转子磁链.提出了一种以异步电机在两相同步旋转坐标系下的定子电流和转子磁链为状态变量的基于滑模变结构思想的转子磁链观测器,对滑模变结构输入控制信号的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的收敛性.通过仿真表明,该方法具有较高的转子磁链观测准确度,对转子电阻的变化具有很强的鲁棒性,能够改善异步电机矢量控制调速系统的动静态性能.

    • 大展弦比机翼μ控制

      2011, 9(1):79-85.

      摘要 (757) HTML (0) PDF 402.46 K (792) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用大展弦比机翼后缘不同位置上的操纵面进行颤振主动控制,通过将大展弦比机翼简化为包含弯曲和扭转两种模态的悬臂梁结构,根据片条理论,建立包含操纵面运动规律的大展弦比机翼气动弹性方程.由于简化的数值模型与实际模型之间存在一定的误差,通常模型的运动方程包含有不确定参量用来表示建模误差.鲁棒控制方法能够得到一个有效控制器,控制这种带有模型不确定参量的运动方程.文中论述利用鲁棒μ控制方法,研究有两个操纵面大展弦比机翼的鲁棒控制问题.仿真结果表明鲁棒μ控制可以有效地抑制大展弦比机翼的受扰振动,提高颤振临界速度,且两个操纵面共同控制效果比单操纵面显著.

    • 有翼飞行器外弹道测量数据融合处理研究

      2011, 9(1):86-90.

      摘要 (443) HTML (0) PDF 366.21 K (501) 评论 (0) 收藏

      摘要:提高大气层内具有复杂弹道特性的飞行器外测弹道数据处理精度一直是困扰研究学者和数据处理人员的课题.本文应用已有的数据融合理论,结合大气层内机动飞行器的运动特性,提出了一种基于分段三次样条函数的外弹道数据融合处理算法.仿真和实测处理结果表明:该算法显著地提高了数据处理精度,在相关数据处理任务中具有一定的应用价值.

    • 高超飞行器的再入非线性鲁棒控制

      2011, 9(1):91-96.

      摘要 (583) HTML (0) PDF 346.13 K (506) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对再入段高超飞行器非线性动力学模型存在不确定性和干扰,基于奇异摄动理论提出了鲁棒变结构+动态逆内外环解耦控制方法.为避免在线实时求逆,控制系统的外环基于简化的模型设计自适应滑模变结构控制律,通过反馈干扰观测器在线估计广义干扰量,实现角度的跟踪和闭环系统的稳定,抑止外来干扰.强耦合的姿态动力学内环采用动态逆跟踪角速度指令,期望动力学采用PI 形式提高内环的鲁棒性.最后,通过仿真验证了所提算法的有效性.

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