不确定参数系统控制闭环特征值的区间分析

利用区间理论讨论参数不确定系统的振动控制问题,把不确定系统的振动控制问题转化为确定性问题。然后利用矩阵摄动理论和区间运算得到闭环系统的区间特征值．数值算例表明,计算结果可以说明系统不确定参数对闭环系统特征值实部和虚部的影响．     

不确定参数闭环振动控制系统的稳定性与鲁棒性区间分析

为了解决控制系统的不确定性问题,将不确定参数用区间表示,使不确定问题转化为确定性问题。提出了用系统物理参数构造区间状态矩阵的方法。用极点配置方法得到确定参数的状态反馈增益矩阵,然后用到实际不确定系统中。应用矩阵摄动和区间扩张,提出了估计特征值上下界的计算方法。数值算例表明:利用本文的计算结果可以估计系统不确定参数对闭环系统特征值实部和虚部的影响。     

随机参数智能板结构的动态特性分析

针对压电智能板结构,采用12个位移自由度、2个电自由度的有限元模型,利用Hamilton原理详细推导了结构的运动微分方程;利用随机因子法对随机参数压电智能板结构的动态特性进行了分析;并以智能悬臂薄板为例,从结构振动的瑞利商出发,分别利用随机因子法和Monte Carlo数值模拟法对其动态特性进行了计算与比较．结果表明,随机因子法是处理智能结构随机性的一种比较方便、实用而精确的方法．     

智能梁振动分析的修正Fourier级数方法

采用修正的Fourier级数方法求解离散分布式压电智能梁固有振动问题,能较精确地描述具有内部突变函数特征,可以方便地使用普通梁的求解方式求解智能梁的振动问题,具有较高的精确性.算例表明:修正的Fourier级数方法求解离散分布式压电智能梁的振动是可行有效的;与普通梁相比,智能梁的压电效应使梁的振动频率明显升高,压电片的不同位置对梁各阶固有频率具有不同程度的影响.     

区间参数压电智能桁架一体化多目标拓扑优化

针对区间参数压电智能桁架结构/控制一体化多目标拓扑优化设计问题进行研究.考虑的区间参数有普通杆件、压电作动杆及其连接杆的弹性模量、密度、杆件的截面面积、普通杆件的许用应力、压电作动杆所施加控制电压的限值,基于泰勒展开和区间扩张导出区间参数压电受控结构的开闭环特性,以结构和控制器的信息为设计变量,结构的质量和控制能量的上...     

变截面压电智能梁的自由振动分析

借助于广义位置函数,建立了具有分布式压电元件变截面智能梁的横向振动方程,并在此基础上对两端简支智能梁的自由振动固有频率进行了数值计算和分析,结果表明了该方法的有效性。     

区间参数结构分析的静力优化

提出了一种在位移约束下结构静力区间优化方法,给出了区间参数结构矩阵,将结构静力分析的摄动理论与区间函数扩张定理相结合,推导了结构静力分析的区间方法。将区间优化问题转化为相应确定性优化问题,由于选择区间参数的中值和不确定量作为设计变量,所以利用这种方法可得到比确定性优化更多的信息。数值算例说明了该方法的有效性。     

压电类智能结构耦合系统动力学分析

对压电类智能结构耦合系统动力学问题进行了分析,阐明了压电结构在外载(机械力或电场)作用下的力学特征、电学特征.从机电耦合弹性体的理论出发,运用Hamilton原理建立一般压电类智能结构耦合系统的动力分析模型,进行压电类智能结构耦合系统的有限元分析.以此为基础进行压电类智能结构耦合系统动力学分析:模态分析和瞬态动力分析.最后利用有限元分析软件ANSYS,对粘贴压电陶瓷片的压电悬臂板耦合效应进行模拟分析,进行了模态分析、瞬态动力学分析研究.说明了压电类智能结构耦合系统的动力学特性.     

区间参数梁结构热弹耦合效应分析

研究了含有区间参数梁结构在温度载荷和力载荷共同作用下的热弹耦合动力响应问题．建立了热弹耦合动力学有限元模型,给出了对结构瞬态温度场和动力响应进行相互交替迭代求解的耦合计算方法,其中,结构瞬态温度场利用有限差分法求解,结构动力响应则利用时间积分法求解．针对区间变量的有限元方程,基于各变量在区间范围内为均匀分布的近似处理,利用改进的蒙特卡罗方法求解,获得动力响应的区间范围．通过悬臂梁算例,分析了热弹耦合效应对动力响应的影响,并针对结构的弹性模量和热膨胀系数区间范围增大的情况进行了比较和分析,得出这两参数以及结构变形大小是影响耦合效应的主要因素．     

电容式微机械加速度计系统动态特性研究

建立了电容式微机械加速度计闭环系统的二阶近似模型,分析了伺服电路增益和带宽对闭环系统动态特性的影响,提出了调节伺服电路参数来补偿系统动态性能的方法,给出了不同输入条件下系统初始启动稳定时间和输出误差的计算方法。     

10kV配电网合环操作的环流分析

本文介绍了配电网合环操作对供电可靠性的影响,分析了影响合环电流的原因,指出了合环电流是由稳态电流与暂态电流叠加而成的,并详细阐述了稳态电流与暂态电流的计算方法,从而进一步确保合环操作与电网的安全性。     

大型预应力梁式渡槽动力特性分析

渡槽结构的动力特性分析是渡槽结构地震响应分析及抗震设计的基础.采用有限元分析软件ANSYS对滏阳河渡槽进行动力特性分析,水体和槽壁之间的相互作用采用附加质量法来处理,计算分析矩形渡槽在不同水深时的自振频率和主振型.计算结果表明:水体对渡槽结构主振型的影响可以忽略不计,但是对渡槽结构自振频率的影响很大;渡槽的频率随水深的加深而减小.研究结果可以为滏阳河渡槽的抗震设计及其防护提供依据.     

一类分布参数系统的闭环时间最优控制

本文以抛物型系统为对象,讨论了一类分布参数系统闭环时间最优控制的问题.在[1]的基础上,利用特征函数展开与泛函分析的方法,进一步得到了开环与闭环时间最优控制的表达式与最优迁移时间的求法.本文所用的方法与所得到的结果,也可推广到一类双曲型系统的闭环时间最优控制问题中去.     

具有区间参数的瞬态温度场数值分析

针对不确定结构的瞬态热传导问题,提出一种将结构的各个物理参数和温度的初、边值条件均视为区间变量,并利用区间分析进行处理的方法。对具有区间参数的热传导抛物型方程的求解,在空间域上利用有限单元离散,在时间域上利用差分离散,将区间分析和常规的有限元法相结合,建立了基于单元的区间有限元方法。利用矩阵摄动公式求解结构的区间有限元方程,获得了结构瞬态温度场响应的范围。通过一瞬态热传导问题的算例表明该方法的可行性和有效性。     

框架结构的大区间参数特征值分析

讨论了框架结构的区间参数有大变化时特征值区间的问题．利用泰勒级数展开,多参数框架结构的特征值变化可转化为所有单参数变化时特征值变化的叠加,从而可推导出框架结构在多区间参数下的特征值区间．Epsilon算法被用来计算参数有大变化时的特征值变化．最后,采用了一个框架结构数值算例来验证该方法的正确性．     

一类区域极点约束下不确定采样系统的LMI鲁棒控制

研究了具有闭环区域极点约束的一类不确定采样系统的鲁棒控制问题,得出了具有较小增益的鲁棒控制律.该控制律的求解,借助求解一类具有线性矩阵不等式(LM I)约束的凸优化问题.算例仿真结果表明,系统受到扰动之后仍然是稳定的,且具有一定的动态和稳态性能.     

闭环系统鲁棒稳定性判别方法：值集─Nyquist法

对未知控制器闭环系统进行了鲁棒稳定性分析。基于值集─Ｎｙｑｕｉｓｔ法，给出了系统鲁棒稳定的最小检验条件．并且表明当系统的次数ｎ≥６时，仅需检验８个顶点多项式，当ｎ≤５时，检验条件等价于检验３、５、７个顶点多项式。     

具有非驱动关节机器人的位置闭环控制

以具有非驱动关系的水平两自由度机械手为对象，建立了其动力学数学模型，对具有非完全约束机器人的特点进行了分析，利用解非线性方程的有效方法平均值法对模型进行了处理，得到平均值系统，使模型得到简化，在此基础上，针对平均系统，利用李亚普诺夫稳定性方法设计了非驱动关系的任意位置闭环控制，仿真结果表明平均系统与原真实系统具有相同的动力学特性，且设计的位置环控制方法是有效的。     

斜交箱梁桥在地震作用下的动力特性参数分析

本文以西部某城市斜交箱梁桥为工程背景,利用有限元分析软件Midas Civil建立了不同斜交角度的有限元分析模型,运用时程分析的方法,研究了在跨度、墩高等相同的条件下,斜交角度对斜交梁桥动力特性以及地震反应的影响。经过分析,所得结果表明:斜交角度是影响其动力特性的一个重要因素,且对斜交桥的抗扭刚度和地震响应有较大的影响。