一种新的机械手运动方程求解方法

本文在分析了多关节机械手臂运动关节与手腕姿态关系的基础上，提出了一种新的机械手运动方程求解方法，这种方法与传统的Ｄ－Ｈ算法相比大大减少计算运动方程正逆解的计算量，这对提高通用多关机器人的控制速度是有用的。本文还给出了采用新算法对Ｍｏｖｅｍａｓｔｅｒ－ＥＸ机器人运动方程的正逆解与传统Ｄ－Ｈ算法的比较。     

压铸型腔金属液流动的计算机模拟

运用SLOA技术对描述流体运动的非线性偏激分析方程（N－S方程），连续性方程进行了数值求解，并采用迎风修正格式，消除了计算格式中的伪物理效应。最后描述了压铸型腔充填模拟的实现过程。     

Spar平台月池水晃动的等效力学模型及模型参数研究

研究深海Spar平台月池水晃动的等效力学模型,确定模型参数.基于势流理论推导了月池内水体运动的动力学方程,建立了月池内水体晃动的等效单摆模型.采用ANSYS软件建立模型并进行网格划分,采用Matlab软件进行数值计算.运用Galerkin方法求解水体晃动的固有频率、模态函数以及势函数离散解,确定等效单摆模型的模型参数.对比分析了数值模拟结果与解析解,验证了本文计算方法的正确性.建立了不同月池水高度的等效力学模型参数库,为进一步研究平台-月池内流体的耦合运动奠定了基础.     

一类含陀螺安装误差角的惯导平台漂移模型的修正

研究陀螺安装误差角对惯导平台漂移运动的影响， 在此基础上推导了修正的平台漂移运动模型，并指出了以往平台漂移运动方程中与陀螺安装误差有关的错误。分析表明，以往模型中出现的从陀螺敏感轴系到平台轴系的变换阵是多余的。在实际惯导平台上通过测漂实验对新模型进行了验证，结果表明，由基于新模型的EKF得到的参数估计收敛性远好于基于未修正模型的情况。     

轴向冲击下非线性弹性圆柱壳轴对称响应仿真

采用增量数值解法分析了轴向冲击下非线性弹性圆柱壳的轴对称响应。应力一应变关系采用Ramberg-Osgood表示法，运动控制方程采用Karman-Donnell变形方程。对时间积分采用变步长Runge-Kutta方法，对壳单元离散采用有限差分法来求解运动方程，并采用科学计算软件Matlab对计算结果进行了动态仿真。     

复模态稳态响应虚拟实验平台开发*

讨论了复模态稳态响应求解的基本理论与相关算法,实现了虚拟实验平台稳态响应求解系统。该系统考虑了非经典阻尼对实际运动方程的影响,计算结果精度更高,且更贴近实际工程应用中的情况。基于VS2005开发环境,调用Intel MKL与Hoops图形显示,使用Nastran求解器DMAP二次开发语言研制开发。通过算例对求解系统进行了测试,并与Optistruct的计算结果进行对比,验证了系统在求解非经典阻尼系统在受谐波激励的稳态响应时的有效性。     

拓扑结构随运动变化的关节式步行机器人动力学普遍方程的建立

本文研究了系统拓扑结构随运动变化的多分支步行机构动力方程的建立方法．文中在对系统结构特征定义的基础上，将结构特征统一于约束方程，进而应用ＤＡｌｅｍｂｅｒｔ原理建立了嵌入结构特征的步行机器人机构动力学普遍方程．最后以四足步行机构为实例进行了计算     

柔性多体系统动力学在直升机旋翼桨叶上的应用

提出了一种全新的计算旋翼桨叶动力响应的方法。以柔性多体系统动力学为基础，结合有限单元法和拉格朗日方程，推导出绕动轴转动的多柔体动力学质量矩阵，建立了直升机旋翼桨叶的动力学控制方程及其系数矩阵的解析表达式，采用Rung-Kutta法进行数值积分．分析了挥舞运动在强耦合状态下的运动规律。仿真结果表明采用此方法建立旋翼桨叶的动力学控制方程。可以更真实的反映桨叶的实际运动状态。     

巨型柔性Stewart平台解空间的研究

本文针对大型射电天文望远镜FAST中馈源系统的柔索结构及运动要求，提出了巨型柔 性Stewart平台的概念，并由馈源舱的非线性静平衡方程给出了解空间的定义．通过计算发 现六悬索巨型柔性Stewart平台的工作空间中存在六个解空间为零的面，不能保证馈源舱连 续平稳地做空间扫描．在综合考虑馈源舱运行规律及悬索受力特点的基础上，本文通过增加 两根向下拉的冗余悬索，设计了八悬索巨型柔性Stewart平台．计算结果表明八悬索巨型柔 性Stewart平台消除了解空间为零的位置，为大型射电天文望远镜FAST中采用八悬索而不是 六悬索巨型柔性Stewart平台提供理论基础和数值依据．     

绕线式异步电动机转子串电阻分级起动过程的仿真

用计算机对绕线式异步电动机转子串电阻的分级起动过程进行仿真，使起动器的设计和选用更为快捷合理。该文用MATLAB软件中的电气系统模块库建立了绕线式异步电动机转子串电阻分级起动的瞬态仿真模型。其中，起动器的各级起动电阻的数值是根据异步电动机的T型等效电路对应的电流方程，转矩方程，用数值方法通过优化计算确定的，断路器的闭合时间是根据系统的运动方程用数值分计算确定的，最后通过一个实例对电机的启动过程进行仿真并给出结果。     

潜艇水下六自由度运动仿真数学模型

潜艇水下运动是多姿态的三维空间运动。计算机仿真要对其进行比较准确的描述和对运动状态进行动态仿真研究,其关键技术是建立潜艇空间运动方程。该文在描述潜艇水下运动的基础上,建立了可用于非线性修正的潜艇三维空间运动方程。经过必要的数理解推理,定量确认了模型的有效性。最后,以某潜艇为例,研究了该型潜艇水下运动规律和操纵特点。     

Fokker-Planck方程的守恒量

利用系统运动方程的线性化方程及其伴随方程的相互关系,以及散度表达式在全Euler算子作用下为零这一特性,通过引进守恒量乘子来求得运动系统的守恒量．该方法不需要运动系统的Lagrange函数．以Fokker-Planck方程为例,利用该方法可以很容易给出它的无穷多守恒量．     

Solution of control problems by multi-dimensional non-stationary systems by the diagonalization of the matrix of the linear part of the motion equation system

An approach to the solution of control problems by multi-dimensional non-stationary systems (linear or non-linear) is given. The linear part of the motion equation system (the equation system of the first approximation motion) is transformed canonically to a form where the solution of the transformed equation system can be represented in quadratures.     

潜艇水下空间机动仿真与分析

目前，研究潜艇空间机动的运动特性、操纵控制方法和战术运用，已经成为提高潜艇的作战能力和生存能力急待解决的课题。该文介绍了潜艇平面运动操纵方程和空间运动仿真数学模型，并在此基础上编制仿真程序，对潜艇空间机动的三种操纵方式进行了分析比较；依据潜艇操纵性理论，通过对潜艇水下低速和高速空间机动仿真，对低速和高速时潜艇定常螺旋运动、定常潜浮运动进行了比较，并分析了航速对潜艇横倾的影响，得出了高速空间机动较低速空间机动的优缺点。     

Efficiency analysis of telescopic-legged bipedal robots

This paper investigates the stability of underactuated bipedal walking incorporating telescopic-leg actuation. In human walking, knee joints of swing and support legs are bent and stretched. The telescopic legs mimic the motion of the center of mass of human legs via their telescopic motion during the stance phase. First, underactuated telescopic-legged biped robot models are introduced. Second, an output-following control law is applied to the linearized equation of motion of the robot, and the controlled robot’s equation is then specified as a linear time-varying system. The error transition equation is developed to evaluate the stability during the stance phase. Numerical calculations are performed to show the influences of leg telescopic motion on the stability.     

High Order Computation of the History Term in the Equation of Motion for a Spherical Particle in a Fluid

The historical evolution of the equation of motion for a spherical particle in a fluid and the search for its general solution are recalled. The presence of an integral term that is nonzero under unsteady motion and viscous conditions allowed simple analytical or numerical solutions for the particle dynamics to be found only in a few particular cases. A general solution to the equation of motion seems to require the use of computational methods. Numerical schemes to handle the integral term of the equation of motion have already been developed. We present here adaptations of a first order method for the implementation at high order, which may employ either fixed or variable computation time steps. Some examples are shown to establish comparisons between diverse numerical methods.     

Nonlinear vibrations of cross-ply plates

Large amplitude free vibrations of simply supported rectangular cross-ply plates are examined. The restoring force function in the equation of motion is a combination of quadratic and cubic terms. The equation of motion is integrated using a Runge-Kutta numerical scheme of the MATLAB software. The results obtained are in good agreement with the existing results.     

An Efficient Dynamic Formulation for Multibody Systems

The objective of this article is to present an efficient extension ofRosenthal's order-n algorithm to multibody systems containing closedloops. The equations of motion are created by using relative coordinatesand partial velocity theory. Closed topological loops are handled by cutjoint technique. The set of constraint equations of cut joints isadjoined to the system's equation of motion by using Lagrangemultipliers. This results in the equation of motion as adifferential-algebraic equation (DAE) rather than an ordinarydifferential equation. This DAE is then solved by applying the extendedRosenthal's order-n algorithm proposed in this article. While solvingDAE, violation of the kinematic constraint equations of cut joints iscorrected by coordinate projection method. Some numerical simulationsare carried out to demonstrate efficiency of the proposed method.     

X舵潜艇空间运动仿真数学模型

潜艇水下运动是六个自由度的多姿态运动,建立空间运动方程数学模型是计算机仿真时对其进行比较准确的描述和对运动状态进行仿真研究的关键。该文在对X舵进行受力分析的基础上,由美国泰勒潜艇六自由度方程出发,导出适合X舵潜艇控制和仿真数学模型,并给出了该数学模型的微分形式。     

非完整力学系统相对运动的稳定性

研究了非完整力学系统相对运动的稳定性.首先,建立了系统的受扰运动微分方程,进而推导了系统的能量变化方程;其次,基于能量变化方程,给出了非完整力学系统相对运动的稳定性的一个判据;最后,举例说明结果的应用.