板声传输主动控制辐射模态控制方法研究

为了使结构的低频强迫传声得到控制,研究了基于声辐射模态的结构声传输主动控制方法.提出了结构振动模态和声辐射模态之间的对应关系式,据此在解耦的独立模态空间建立了声辐射模态控制方程.通过基于H∞控制律的控制仿真计算,验证了使用声辐射模态控制方程进行结构声传输主动控制的有效性.相对于独立模态空间控制方程,声辐射模态控制方程在低频结构传声损失的控制上有明显的优势.     

一类最佳控制的注记

本文给出了波动方程的一类边值问题，并给出了这类问题的最佳控制，这可看作是Ｐ．ＣＰａｒｋ结果的一个补充。     

偶数阶中立型差分方程最终正解的存在性

研究一类具连续变量偶数阶中立型时滞差分方程,利用Lebesgue控制收敛定理给出这类方程存在最终有界正解的一个充分必要条件,得到相应新的比较定理.     

双线性变结构系统的稳定性及滑动模态

在常值变结构控制律的基础上选择与状态变量成比例的变结构控制律,使用李亚普诺夫函数方法,利用李亚普诺夫稳定性定理及滑动模态的存在及到达条件,研究一类单输入双线性系统的稳定性及滑动模态,得出了这类系统稳定性及产生滑动模态的定理。     

挠性空间飞行器仿真装置的动力学与控制研究

用单轴气浮台和挠性梁分别模拟卫星本体和太阳帆板，推导了其动力学方程，采用惯性完整性准则进行了模态截断，给出了模态截断的动力学方程。用反作用飞轮作为控制执行机构，设计了控制器，进行了相关的计算机仿真。     

智能桁架振动控制中主动杆件多目标最优配置

在智能桁架机构机电耦合静／动力分析模型基础上,给出结构系统压电元件对变形的检测方程,并分析系统动态特性,除位移模态外,得到了系统电势模态。进一步采用独立模态空间控制方法对结构振动进行控制,并进行主动杆件多目标最优配置研究。除控制能量最小化外,对非控模态的控制溢出和观测溢出最小化是另外两个优化配置目标函数。算例表明了分析方法的可行性和有效性。     

基于耦合模态控制算法对空间结构主动控制的试验研究

模态空间控制方法是将系统方程转化到模态坐标下得到解耦的以模态坐标表示的方程组,根据一定的控制方法得到模态控制力从而实现了实时控制.本文通过对一个三层桁架结构进行了主动控制试验,介绍了耦合模态控制理论及其实现算法,阐述了压电主元杆件的工作原理,根据Riccati方程得到了主元杆件的最优布置.采用五点滑动平均平滑法进行了频谱分析,分析结果表明智能结构通过有效的主动控制可以对相应的模态响应进行有效的抑制.并使得模态阻尼系数得到不同程度的提高.     

双线性变结构控制系统的趋近律与"状态深阱"

使用坐标变换,将双线性系统中的倍增控制项和叠加控制项重新组合成与线性系统有相同形式的非线性系统。采用等价控制和趋近律方法设计变结构控制律。系统方程的函数在实数域内不连续,存在“状态深阱”。系统在“状态深阱”内将发散。通过切换面的选取可以研究“状态深阱”的性质,使象点在向原点运动时不落入“状态深阱”之内,仍然保持滑动模态的优良性能,给出了一个三阶系统数字例子的计算机仿真结果。     

中立型线性时滞微分方程的渐近稳定性

讨论了具有一个时滞的中立型线性时滞微分方程的渐近稳定性,给出了系统渐近稳定的充分条件,同时还讨论了这类方程的稳定度.文末给出了本文结果的一个示例     

柔性太阳帆航天器动力学建模与姿态控制

对基于控制叶片的太阳帆航天器,推导考虑弹性振动的太阳帆姿态动力学方程和振动方程,利用非约束模态的概念给出了太阳帆航天器动力学方程的求解方法.结合超地球同步转移轨道太阳帆航天器偏航轴对地定向问题,设计了太阳帆俯仰轴的考虑Bang-Bang控制策略的PD控制器,数值仿真结果表明,所设计的基于控制叶片的控制器可以较快、较精确...     

扰动sine-Gordon方程的混沌动力学

为了研究具有阻尼和强迫激励的截断sine-Gordon方程的全局分叉和混沌动力学,使用广义渐近惯性流形方法获得了二模态截断sine-Gordon方程.然后利用多尺度法获得了主共振和1:1内共振情况下截断sine-Gordon方程的平均方程.利用规范形理论和Maple符号程序,获得了一对双零特征值和一对纯虚特征值情况下平均方程的规范形.使用全局摄动法分析了二模态截断sine-Gordon方程的全局分叉和混沌动力学,数值模拟同样发现在二模态截断sine-Gordon方程中存在着混沌运动.     

混合调谐质量阻尼器在高层建筑结构上最优位置的研究

用数学规划方法研究了主动一被动调谐质量阻尼器在被控结构上的最优位置问题。将模态分解法引入模态相对控制度的概念中，并将结构动力学方程转化为状态方程。基于隐枚举法，将最优位置问题视为广义0-1规划问题，研究了结构动力体系的响应，并通过控制振型进行了实现，最后给出了确定混合调谐质量阻尼器在高层建筑结构上最优位置的方法。     

带阻尼项的二阶强迫非线性微分方程解的振动性

提出了一类带阻尼项的二阶强迫非线性微分方程,讨论了此类方程的振动性质.这类方程具有更强的普遍性,是对已有方程的推广和延伸,得出的方程的振动性质推广了已有结论.最后给出一个例子说明定理的应用.     

求一类二阶非齐次欧拉方程的特解

欧拉方程的解一般都是用。变量代换”法求得的．但是对于f(x)=Pn(x)e^λx的这类欧拉方程而言，“变量代换”法求其特解相当困难．给出了这类方程为可积方程的一个充分条件．并用初等积分法[1][3]求出其特解。     

二阶不确定离散系统的时变滑模面变结构控制

针对一类二阶不确定离散系统，利用离散变结构控制系统所具有的滑动模态区，提出了一种具有强鲁棒性的时变滑模面离散变结构控制方法，通过旋转和平移初始滑模面得到了一个时变的滑模面，并证明了在此滑模面条件下滑动模态的存在性，给出了滑模面旋转和平移的具体过程，同时由于滑动模态区的宽度固定，可定量地确定出滑模面在各个采样时刻的变化量，该控制方法使得闭环系统在任意的系统初始状态都处于滑动模态区内，然后通过结合旋转和平移滑模面的方法，使随后任何时刻的系统状态都处于滑动模态区内，消除了传统变结构控制方法具有的趋近稳态运动，提高了系统的鲁棒性能，最后给出了一个数值仿真算例，证明了这种控制方法的有效性。     

应用Lagrange方程研究刚弹耦合动力学

如何将Lagrange方程应用于连续介质力学,一直是学术界关注的理论课题。Lagrange方程建立和应用都涉及变分学,从变分学的基本理论研究做起,是研究这类问题的一条可行的途径。应用变导的概念和运算法则,研究了Lagrange方程中的求导的性质,进而成功地将Lagrange方程应用于弹性动力学。根据功能原理和能量守恒定律,给出刚弹耦合动力学的动能和势能,应用Lagrange方程,建立了刚弹耦合动力学的控制方程。这类研究在航天、航空、航海和机器人动力学中,都有重要应用。     

单杆柔性机械臂动力学分析

本文利用Ｄ＇ＡＬｅｍｂｅｒｔ原理建立了单杆柔性机械的动力学方程。并用模态展开法对其进行了离散化。最后，给出了计算机模拟结果，为进一步开展多杆柔性机械臂动力学分析其控制打下了基础。     

一类不匹配不确定线性系统的鲁棒变结构控制

针对一类线性系统中模型参数存在的不确定性,同时这种不确定性通常并不完全满足匹配条件,设计了不匹配条件下的鲁棒稳定控制律,使其具有鲁棒到达条件并在有限时间内到达滑动平面．给出全局鲁棒到达条件的证明．进而通过解一个代数Ricatti方程设计了一个鲁棒稳定的滑动平面．在存在不匹配的不确定性项的情况下,滑动模态子系统仍具有二次稳定性．数值仿真结果说明方法是有效的.     

基于Hamilton原理分析柱脚铰接弹性刚架的静力屈曲

基于Hamilton原理导出刚架屈曲的控制方程,求解控制方程,得出了有侧移和无侧移刚架屈曲的计算长度系数μ的解析表达式,给出了刚架屈曲时梁柱的模态方程,画出了不同梁柱线刚度比G下的屈曲模态图.用MATLAB编程计算得到刚架屈曲时的计算长度系数μ的范围,进一步得到了弹性刚架的静力屈曲荷载.结果表明:刚架的计算长度系数随着梁柱线刚度比的增大而减小;有侧移刚架的计算长度系数高于无侧移的,其最小倍数约为2.7,有侧移刚架计算长度系数的范围为2～+∞,无侧移为0.7～1;柱的屈曲模态随着梁柱线刚度比的增大而逐渐明显,梁的屈曲模态与梁柱线刚度比无关.用ANSYS对其进行计算机模拟,其模拟结果和理论值基本吻合,其误差不超过0.4%.     

带阻尼吸振块梁的损耗因子和共振频率

本文研究了小型阻尼吸振块对悬臂粱的减振效果.文中用Dirac Delta函数来表示吸振块对梁振动的影响,并用Laplace变换方法求得了任意安置n个吸振块的悬臂梁的复频率方程和复模态函数,算例详细地研究了带一个吸振块的情况,给出了损耗因子和共振频率的变化曲线,供设计使用.