非线性转子-轴承系统动力学分叉及稳定性分析

应用精度高、速度快的非线性油膜力数据库方法及非线性动力系统的稳定性和分叉理论对转子 -轴承系统进行了分析 .数值计算得到了转子 -轴承系统发生倍周期分叉时的分叉点及分叉图 .揭示了不平衡转子 -轴承系统从同步周期运动分叉发生一系列倍周期运动、最后导致混沌运动的过程 .采用Floquet理论对转子 -轴承系统周期运动的稳定性进行了分析 ,并给出了某些转速下的轴心轨迹和Poincar啨映射图 .结果表明 :系统在特定参数范围内存在 1-T周期运动、2 -T倍周期运动、K -T周期解及混沌运动 ;当系统发生倍周期分叉时至少有一个Floquet乘子经过点 (- 1,0 )穿出单位圆 .该分析方法为进一步对多自由度非线性转子 -轴承系统的动力学特性进行研究打下了基础 .     

基于Chebyshev多项式展开的线性周期时变机械系统解法分析

采用Chebyshev多项式展开法，将线性周期时变系统的解转化成一系列的代数方程的解，并近似求得系统的单值矩阵。结合Floquet理论，通过分析该矩阵的特征值可判断相应解的稳定性。数值计算结果表明了该法的可行性。     

非线性转子-轴承系统的分叉行为研究

对刚性Jeffcott转子进行了分叉行为研究.无量纲轴承油膜力的表达式中考虑了滑油粘性力的作用.利用多变量Floquet定理分析了转子的稳定性.给出了分叉图、Poincare截面田和Floquet乘子变化图.结果表明,转子运动呈现倍周期分叉、切分叉和二次Hopf分叉等复杂的非线性动力学现象.     

一类非线性时变系统关于部分变元的Lagrange稳定性

利用Gronwall-Bellman不等式和微分、积分不等式,结合Lyapunov函数,讨论了一类时变非线性微分方程组关于部分变元的Lagrange稳定性、等度Lagrange稳定性和一致Lagrange稳定性,得到了仅与系统右端本身的系数之间的积分关系或系数矩阵的特征值有关的代数判据.     

无扩频矩阵知识二维扩频系统的盲同步

针对加性白高斯噪声信道,考虑未知二维扩频矩阵的条件下,提出了一种二维扩频系统的时频同步方法。该方法利用二维扩频矩阵周期性重复的特点,先估计出频率偏差,再通过滑动暂存窗求相关矩阵最大特征值,完成信号的时间同步。计算机仿真结果验证了该方法的有效性。     

动力系统定性性质和稳定性分析的一种几何方法

由Ｈ．Ｐｏｉｎｃａｒｅ和Ａ．Ｍ．Ｌｙａｐｕｎｏｖ建立的动力系统的定性理论和稳定性理论是基于相空间的,作者通过对系数矩阵Ａ进行变换和分析,提出一种在系数空间上研究平面动力系统定笥性质和稳定性的几何方法－特征－耦合圆法,并用此方法对一简谐系统进行了分析和描述。结果表明,分析动力系统的定性性质和稳定性既可在相空间上进行,也可在系数空间上进行?此外,该方法也可推广到非线性系统和高维系统中,且某些在相空间上     

时滞不确定系统的时滞相关稳定性

讨论具有非线性摄动的时滞不确定系统的时滞相关稳定性问题。针对单时滞不确定系统,利用Lyapunov方法,通过构造一个参数相关的Lyapunov函数,并借助短阵不等式和矩阵特征值及矩阵范数的性质,给出了单时滞不确定系统时滞相关渐近稳定的判别条件,并将所得结果推广到多时滞不确定系统,得到了多时滞不确定系统时滞相关渐近稳定的判别条件。基于所得判别条件建立了相应的“分层递推”算法,使得条件的判断容易实现。一个二维系统的算例验证了该算法的可行性。     

基于双线性矩阵不等式的H∞无穷离散时间模糊控制器设计(英文)

本文基于分片光滑Lyapunov函数,为离散模糊动态系统提出了一种H∞无穷控制综合方法.该方法的基本思想是:通过构造模糊动态系统的控制器,使得分片光滑Lyapunov函数可用来分析闭环模糊控制系统的全局稳定性及其H∞无穷性能指标.相应的控制率可通过求解一组双线性矩阵不等式而获得.最后,给出一个例子来说明本文方法的实用性.     

用最小二乘法求解判断矩阵的权重向量

本文推导了用最小二乘法原理和拉格朝日乘子方法，求解判断矩阵权重向量的计算方法，举例说明了最大特征值法在判断矩阵一致性准则临界处所得极重向量的最大偏差。     

多场耦合的电机温度场热关键参数等效

针对复杂工况下不稳定发热时多场耦合法计算电机全域温度场中关键参数问题,以封闭式结构自冷式异步电机为研究对象,建立二维电磁场-温度场耦合场求解模型计算电机全域暂态温度场。针对模型中热关键参数的等效问题,通过等效外壳表面散热系数处理外壳端部的散热,通过等效定转子对流系数处理定转子端部的散热。针对二维模型端盖的等效问题,通过修正热源的方法等效处理电机端盖的散热。搭建实验平台对电机进行温度场实验,通过对定子绕组、转子、外壳和筋板等部位仿真和实验结果的对比分析,验证热关键参数等效、修正热源等效处理端盖散热方法的正确性,以及多场耦合求解方法的合理性。     

基于Floquet理论的储液罐动力稳定性分析

为确定储液罐动力不稳定现象与激励参数间的关系,采用附加质量矩阵考虑流固耦合效应,以周期变化的几何刚度矩阵考虑壳体应力变化,由位移-压力格式的流固耦合方程建立储液罐在简谐地面加速度下的动力稳定性方程.利用模态截断法降阶上述方程,并基于Floquet理论求解,从而递归搜寻由激励参数描述的动力不稳定边界.利用上述Floquet方法分析Chiba试验模型,并基于B-R准则复核该结果.结果表明,Floquet方法求得的动力不稳定边界与Chiba试验较一致,并与B-R法结果吻合良好.Floquet方法可显著提高动力不稳定边界的求解效率,并消除壳体振型半波假定的影响.     

电力系统稳定域确定及算法特性研究

针对传统的稳定域确定方法保守性强的缺点,提出基于流形理论计算电力系统的稳定域. 将稳定平衡点稳定边界上的所有I型不稳定平衡点的稳定流形作为稳定边界,主要思路如下：对非线性电力系统进行求解,得到所有的平衡点;通过轨道弧长法,得到各个I型不稳定平衡点的稳定流形;将各个稳定流形的并集作为系统的稳定边界. 以单机无穷大系统作为案例进行仿真验证,分别同蒙特卡洛方法及可达集理论方法确定稳定域进行对比. 研究结果表明,利用流形理论可以用于求解高维数电力系统的稳定域,具有较高的精度.     

铰链具有间隙的曲柄滑块机构运动稳定性研究

以铰链具有间隙的曲柄滑块机构的运动微分方程为数学模型,联合应用里雅普诺夫首次方法和Floquet理论,分析了这种机构的周期运动的稳定性,并通过一个算例讨论了阻尼对周期运动稳定性的影响。结果表明增大阻尼可以有效地改善机构周期运动的稳定性。     

基于改进欧拉法的铣削稳定性半解析法预测

针对基于再生颤振理论构建的铣削动力学模型,提出一种基于改进欧拉法用于预测铣削稳定性的半解析方法。该方法首先利用改进欧拉法推导出传递矩阵,然后利用Floquet理论判断特定切削状态的稳定性,进而通过改变主轴转速和轴向切削深度获得铣削稳定性叶瓣图。与半离散法仿真结果对比分析发现,在保证预测精度的前提下,基于改进欧拉法的铣削稳定性求解方法计算效率更高。     

模糊控制在油脂工业液位自动调节系统中的应用

油脂工业中常涉及到各种液位控制,以液位自动调节系统为研究对象,针对系统中存在的参数时变性、死区非线性等问题,设计了基于模糊神经网络的控制器.该模糊神经网络控制器增强了传统模糊控制的性能,可以实现在线和离线的自适应调节,改善了系统的动态响应特性.计算机仿真结果表明系统的控制精度、稳定性和对复杂工况的适应性都得到了显著提高.     

不确定DoS攻击下的异构多智能体系统异步控制器设计

研究了存在不确定拒绝服务(denial of service, DoS)攻击的异构多智能体系统协同控制问题。网络环境的开放性会导致网络攻击的复杂性不断提高,其中,对于一类不确定网络攻击的研究具有重要的现实意义。由于不确定攻击情况下模态获取困难,将导致控制器模态与系统模态产生不匹配问题。首先,正常情况下所有智能体都是时间同步的并且以固定采样周期相互通信,当攻击发生时采用保持输入机制并且假定攻击持续时间是有界的,通过使用马尔可夫切换系统方法来构建该复杂动态系统模型。其次,通过解耦技术将原高维系统转换为两个低维的闭环误差系统,并通过Lyapunov稳定性理论得到了保证异构多智能体系统输出一致性的充分条件。进一步,应用相关矩阵变换方法给出了通过求解一系列矩阵不等式来获得控制器增益的方法。最后,通过基于移动舞台机器人系统的仿真研究验证了本文所提出方法的有效性。与现有结果相比,本文所考虑的攻击概率可以是不确定甚至完全未知的,所设计的异步控制器具有更好的兼容性,即包含了常见的同步控制器以及模型独立控制器。     

带有量化与丢包的线性系统的动态反馈控制

研究了涉及信号量化与数据丢包的网络控制系统的动态输出反馈控制问题.其被控系统的状态是不可测的,且量测输出信号与控制输出信号在经过网络传输之前被对数量化.由于通道带宽受限,使由传感器到控制器与由控制器到执行器的通讯通道中同时可能发生随机丢包,因此闭环系统被建模为含有4个子系统的离散切换系统.利用扇形界方法与平均驻留时间方法,以非线性矩阵不等式的形式给出了闭环系统指数稳定的充分条件,并通过求解一个非线性最小化问题得出了动态控制器.     

地面移动作业机器人运动规划与控制研究综述

针对地面移动作业机器人存在的自由度高度冗余和操作臂与移动平台间强耦合问题,指出地面移动作业机器人的研究面临着作用链等效动力学建模及其规约、强环境交互作用下高维动态作业规划、动态稳定性以及实时作业控制等难题.分析并总结了移动操作机器人的最新研究成果,从地面移动作业机器人系统动力学建模与耦合作用分析、运动规划、动态稳定性与作业控制等多个方面,对现有研究成果进行了评述,对地面移动作业机器人运动规划与控制的发展方向进行了展望.     

润滑油动力黏度对转子系统动力学行为的影响

根据转子动力学理论,建立了转子-轴承系统的力学模型及非线性动力学方程。将Newmark法、预估-校正机理和Newton-Raphson法相结合,得到了一种有效地求解动力学系统不平衡响应的方法,并以柔性转子轴承处润滑油的动力黏度为控制参数,求解了转子系统的不平衡响应。运用Floquet分岔理论和Poincaré映射分析了转子不平衡周期响应的稳定性,数值结果揭示了系统具有周期运动、二周期运动、四周期运动等非线性现象。