多频激励Duffing-van der Pol系统振动状态研究

通过多尺度法对Duffing-van der Pol系统的幅频响应特性进行研究,多频激励改变了单频激励条件下系统的振动状态。与Duffing系统相比,Duffing-van der Pol系统不但使系统主共振曲线发生了偏移,而且系统的振幅也发生了变化。经过分析得出了Duffing-van der Pol系统主共振幅频特性曲线的偏移和振幅的改变与加入的多频激励的幅度和频率有关。利用Matlab对Duffing-van der Pol进行了数值仿真,仿真结果得出多频外激励改变了原有单频激励的振动状态,并且随着多频激励的幅值和频率的改变,系统的振动状态出现了一定规律的变化。对比研究了解析分析与数值仿真结果,得出的结论比较一致。     

时滞反馈对三稳态van der Pol系统稳态概率密度的影响

利用时滞反馈调节系统随机响应特征是随机动力学与控制重要的课题之一。为解决多稳态随机系统的控制器参数设计问题,针对加性噪声激励下的三稳态van der Pol系统,研究了时滞差分反馈对系统稳态概率密度的影响。利用随机平均法得到系统幅值稳态概率密度函数的解析表达式,随后分别讨论了给定噪声强度情况下时滞和反馈强度对系统稳态概率密度的影响。结果表明,反馈强度和时滞变化均能使系统稳态概率密度曲线的拓扑结构发生改变,从而调节系统稳态响应的幅值分布;转迁集计算的结果对控制参数选择有直接指导作用。     

具有时滞反馈控制的非线性主动悬架系统的稳定性、分岔和混沌

研究了具有时滞反馈控制的非线性主动悬架系统模型,该模型考虑了悬架弹簧和阻尼的非线性特性.运用广义Sturm准则推导了时滞无关稳定区域的临界增益和稳定性开关的临界时滞.在不同稳定性区间内选取参数组合进行数值模拟,验证理论分析的有效性.在动力学方程的基础上,利用分岔图、庞加莱映射图和时域图,研究了在路面激励下的悬架系统的非...     

广义分数阶van der Pol-Duffing振子的动力学响应与隔振效果研究

用平均法研究了含分数阶导数项的van der Pol-Duffing振子的动力学行为和力传递率.得到了主共振时振子的一阶解析解、定常解幅频曲线和相频曲线的解析表达式,进一步通过与数值解作对比,验证了解析解的正确性,分析了不同参数对幅频曲线和力传递率的影响.结果 表明:解析解与数值解吻合良好;在无量纲情况下,共振区分数阶...     

具有无穷时滞反馈控制的两种群竞争模型的概周期解

讨论了具有无穷时滞反馈控制的两种群竞争模型，通过利用微分不等式和构造适当的Lyapunov函数，获得概周期解存在唯一的充分条件。     

陀螺系统的受迫振动及其时滞反馈控制

对简谐激励下陀螺系统的受迫振动及其在含时滞的位移和速度反馈控制下的动力学行为进行研究。利用拉格朗日方程,建立了两自由度陀螺系统的运动微分方程。考虑主共振和1:1内共振的情况,采用平均法得到了平均方程。通过对平均方程进行化简,得到了关于系统振幅的分岔方程,分别讨论了各个参数对系统振幅的影响。根据奇异性理论,分析了参数变化对系统分岔行为的影响。对受迫陀螺系统施加含时滞的位移和速度反馈控制,讨论了反馈增益和时滞对系统振幅的影响。     

负刚度时滞反馈控制动力吸振器的反共振优化

提出一种含接地负刚度弹簧的时滞动力吸振器的反共振峰最小优化方法。首先,研究的模型不考虑时滞位移控制和主系统的阻尼,利用固定点理论得到接地负刚度系统的最优结构参数。其次,考虑优化调节负刚度系数,利用反共振峰最小准则,把反共振点幅值控制在给定的足够小的范围内,得到一组最优结构参数,使调控的反共振频率频带最宽。接着,调节主系统的阻尼系数,得到最终的一组最优结构参数。最后,通过幅频响应和时间历程响应曲线证明了反共振峰最小准则的正确性,并且将该研究结果与其他两种等峰优化的吸振器模型的减振效果进行对比,证明了接地负刚度时滞动力吸振器减振效果的优越性。     

具有分数阶形状记忆合金系统的时滞反馈控制与稳定性分析

将分数阶引入到形状记忆合金振子模型中,针对分数阶对其系统动力学的影响进行了研究。首先基于分数阶微分方程理论,构建了分数阶形状记忆合金系统,并给出了该系统的稳定性和Hopf分岔存在性条件。其次,设计了时滞反馈控制器,用来控制分数阶形状记忆合金系统的稳定性。研究结果表明,形状记忆合金系统中的时滞和分数阶对系统的动力学性质有着重要的调控作用。     

压电耦合悬臂梁的时滞反馈控制及稳定性分析

基于加速度&;#61485;时滞闭环反馈控制策略,建立压电耦合柔性悬臂梁的动力学模型,通过运用模态分析和对系统自由振动的平凡解的分析,建立了在考虑压电耦合作用和反馈时滞条件下的系统稳定性条件和分析方法,并给出了具体算例;进一步的算例分析表明,时滞的不合理忽略有可能导致系统响应发散,而合理的时滞量也可用以提高振动控制的效率     

具有非线性扰动的线性多时变时滞系统的有记忆状态反馈控制

本文探讨一类非线性扰动满足范数有界的线性多时变时滞系统的有记忆状态反馈控制,通过构造恰当的Lyapunov泛涵,利用Jensen不等式来处理泛涵导数中的交叉项,应用线性矩阵不等式技术和Schur补引理,我们得到了系统镇定的时滞相关的充分条件,并给出了有记忆状态反馈控制器的设计方法.最后,数值例子验证了文中所得的结论的保守性更低及求解方法的有效性.     

高斯白噪声激励的阻尼耦合的两个杜芬-范德波振子的近似瞬态响应

研究受高斯白噪声作用下的非线性阻尼耦合的两个杜芬-范德波振子响应的近似瞬态概率密度。应用基于广义谐和函数的随机平均法,并将幅值的瞬态概率密度的近似解表示为拉盖尔正交基函数的级数和,其中系数是随时间变化的,用Galerkin法可得到幅值的近似瞬态概率密度,从而得到状态变量响应的近似瞬态概率密度,数值模拟结果表明该方法有很好的适用性及精度。     

Transient and stationary response statistics of van der Pol oscillators subjected to broad band random excitation

The joint probability density function of the state space vector of a white noise excited van der Pol oscillator satisfies a Fokker-Planck-Kolmogorov (FPK) equation. The paper describes a numerical procedure for solving the transient FPK equation based on the path integral solution (PIS) technique. It is shown that by combining the PIS with a cubicB-spline interpolation method, numerical solution algorithms can be implemented giving solutions of the FPK equation that can be made accurate down to very low probability levels. The method is illustrated by application to two specific examples of a van der Pol oscillator.     

振动主动控制中的时滞特性研究

分析了时滞现象在以绝对变量反馈和相对变量反馈条件下,对超精密机床振动主动控制的影响。在相对变量反馈条件下,通过合适的增益选择,即可保证系统的稳定性,又能大大降低振动传递率。因而,超精密机床的加工精度得到了有效的改善。     

具有延迟特性的倾斜镜系统中速度-位置控制方法

在基于图像传感器的倾斜镜控制系统中,由于传感器采样频率和系统延时的影响,限制了系统的闭环性能和控制带宽。在有限带宽的条件下,本文提出利用光栅尺测量位置,差分得到速度,实现基于图像传感器系统的速度-位置反馈控制,从而提升倾斜镜控制系统的误差抑制能力。速度反馈环节的引入,使控制系统呈微分特性,当速度反馈闭环完成后,图像位置回路具有积分特性,此时使用PI控制器稳定系统,从而使得系统从零型上升为二型系统,提升系统的误差抑制能力。仿真和实验都证明这种方法可以有效地提高跟踪控制系统的闭环性能。     

Time delay induced effects on control of linear systems under random excitation

Recursive formulas in terms of statistics of the response of linear systems with time delay under normal white noise input are developed. Two alternative methods are presented, in order to capture the time delay effects. The first is given in an approximate solution obtained by expanding the control force in a Taylor series. The second, available for the stationary solution (if it exists) gets the variance of the controlled system, with time delay in an analytical form. The efficacy loss in terms of statistics of the response is discussed in detail.     

竖井爆破最佳延时时间的减振控制研究

为了深入研究在竖井爆破扩挖施工中不同延时时间对爆破效果的影响,总结分析现有相关研究后,综合考虑研究需要,相对全面地将延时时间设定为0、2、5、10、20、25、35 ms,通过控制变量法只考虑不同延时时间对于研究主体的影响规律。利用动力有限元分析软件LS-DYNA建立通风竖井延时爆破扩挖数值模拟模型,计算得出不同延时时间以及不同间隔距离对应的振速时程曲线、峰值振速以及结构失效情况,通过对计算结果的综合分析,从多个角度确定了针对所模拟的工况最佳的延时时间为25 ms,且得出了延时爆破不同延时时间对减振效果的一些实用性规律,对于类似工程延时爆破技术设计及参数优化具有一定的借鉴意义。     

竖井爆破最佳延时时间的减振控制研究

为了深入研究在竖井爆破扩挖施工中不同延时时间对爆破效果的影响,总结分析现有相关研究后,综合考虑研究需要,相对全面地将延时时间设定为0、2、5、10、20、25、35 ms,通过控制变量法只考虑不同延时时间对于研究主体的影响规律.利用动力有限元分析软件LS-DYNA建立通风竖井延时爆破扩挖数值模拟模型,计算得出不同延时时...     

具有非线性时滞的汽车磁流变悬架系统自适应模糊滑模控制

针对磁流变悬架系统执行器件非线性及其时滞的不确定性,本文提出采用基于自适应模糊逻辑的滑模控制策略。首先基于磁流变减振器试验测试数据建立了能精确描述执行器非线性动力学行为的控制模型,进而建立了具有不确定时滞的磁流变减振器控制模型;基于建立的1/4半主动悬架动力学模型,设计了自适应模糊滑模控制器;作为比较,基于1/4车辆悬架模型还设计了简单滑模控制器;最后进行了仿真分析和道路试验。试验结果表明,基于自适应模糊滑模控制能消除减振器强非线性和不确定时滞的影响,显著提高车辆的平顺性,其控制效果要优于简单滑模控制。