简介：为了减少汽车侧翻事故，提出了一种基于模型的汽车侧翻预警算法以及在预警基础上的防侧翻控制算法．预警算法通过三自由度线性汽车侧翻模型计算将来一段时间内汽车横向载荷转移律的绝对值，由侧翻条件得到侧翻危险时间；控制算法根据预警时间来触发比例一微分控制器对汽车实施控制．结果表明，预警算法能够及时准确预测汽车侧翻危险，而控制方法可以更好地发挥制动器效能，防止汽车侧翻．

简介：针对福建龙岩某厂离心压缩机工作中电机振动的实际故障，从产生的机理分析人手，认为电机振动主要是机械原因、电气原因和安装原因造成的．振动信号大多数是一些周期信号、准周期信号、或平稳随机信号，故障特征频率都与转子的转速有关，等于转子的回转频率及其倍频或分频．以振动微分方程为基础，推导出电机振动的临界转速数学模型，得出电机的振动故障是由于工作转速与临界转速过于接近造成的．将轴的直径减小，使一阶临界转速变低，从而消除振动故障．

简介：通过实验建模,提出了一种改进的Bingham模型来描述磁流变阻尼力,模型中的各参数具有明确的物理意义,都与磁流变阻尼器的特性有关.另外,还采用此模型研究了单自由度天棚阻尼控制系统的主共振,利用平均法得到了系统的理论解,并对理论解进行了数值验证.最后,研究了各参数对主共振的影响,从而可以更加有效地控制主共振.

简介：电动太阳风帆(简称电动帆)是一种利用太阳风动能冲力飞行的新兴无质损飞行器.针对电动帆传统推力模型中忽略了姿态对推力幅值影响的问题,本文推导得出了一种解析形式的改进推力模型,并与最新的多项式拟合改进推力模型进行了对比.对比结果显示两种改进推力模型数值结果很接近,但本文的解析改进推力模型形式更简单.为了重新评估电动帆在深空探测中的性能,以地球至火星的飞行任务为算例,分别采用传统推力模型和解析改进推力模型进行了电动帆轨迹优化仿真.仿真结果显示,在相同特征加速度情况下,采用改进解析推力模型完成任务所需时间,大于采用传统推力模型所用时间.上述现象的原因在于传统推力模型中忽略了姿态改变对推力加速度大小的影响,并高估了电动帆所能产生的最大推进角.

简介：研究了1/2车非线性悬架模型在路面随机激励下的非平稳振动响应,并基于随机最优控制理论对其进行主动控制.首先利用等效线性化方法将具有非线性阻尼及迟滞刚度的非线性悬架模型线性化,然后将主动、被动悬架非平稳随机响应进行比较,结果表明非线性主动悬架的性能要优于被动悬架.最后,通过MonteCarlo数值模拟验证了理论结果.

简介：采用弹性理论建立了功能梯度材料板的静力平衡方程,利用静力平衡方程确定了功能梯度材料板的中性面位置,在此基础上推导出了功能梯度材料板在均匀温度场中的非线性振动及屈曲微分方程组,求得了功能梯度材料圆板的非线性振动及屈曲的近似解,讨论分析了中性面位置、梯度指数、温度等因素对功能梯度材料圆板非线性振动及屈曲的影响.把该方法计算结果与有限元计算结果进行了比较,验证了该方法的计算结果是可靠的.算例分析表明,中性面位置对均匀温度场中功能梯度材料圆板的非线性振动及屈曲有一定影响.

简介：为了保证空间站正常运行所需要的大量能源及发射入轨时的较小重量代价,我国空间站采用大面积柔性电池翼的设计方案.大柔性电池翼因其结构复杂且频率极低,在轨运行时又要承受多次大机动过程产生的载荷,各承力组件的强度校核和参数设计成为影响整个空间站任务成败的重要环节.本文从工程应用角度出发建立了空间站柔性电池翼的线性简化模型,计算并分析了柔性电池翼在轨大机动过程中各关键组件的载荷,计算结果可对大柔性电池翼的强度校核和减重设计起到一定指导作用.

简介：采用弹性理论建立了功能梯度材料板的静力平衡方程，利用静力平衡方程确定了功能梯度材料板的中性面位置，在此基础上推导出了功能梯度材料板在均匀温度场中的非线性振动及屈曲微分方程组，求得了功能梯度材料椭圆板的非线性振动及屈曲的近似解，讨论分析了中性面位置、梯度指数、温度等因素对功能梯度材料椭圆板非线性振动及屈曲的影响．把该方法计算结果与有限元计算结果进行了比较，验证了该方法的计算结果是可靠的．算例分析表明，中性面位置对均匀温度场中功能梯度材料椭圆板的非线性振动及屈曲有一定影响．

简介：对具有五次方非线性项的分数阶Genesio-Tesi系统的混沌及自适应同步进行了研究.首先分析了该系统平衡点的稳定性,并发现该系统满足出现双涡卷混沌吸引子的必要条件.然后研究了在阶数相同和不同的两种情况下的吸引子以及系统随阶数变化的分岔情况.该系统在两种情况下存在混沌的最小有效维数分别为2.784和2.793.基于分数阶系统的稳定性理论,实现了该分数阶系统的自适应混沌同步.数值模拟验证了所设计的自适应控制器和未知参数的辨识观测器的有效性.

简介：研究了用于航天器平移及姿态机动的自适应终端滑模控制方法.通过在广义准坐标下建立拉格朗日方程得到了刚体航天器平移及姿态耦合运动的动力学方程.能对存在模型不确定性和环境扰动下的航天器实现平移和姿态机动.该自适应过程包括对不确定性和干扰的估计、有效抑制传统滑模控制的抖振现象.利用李雅普诺夫稳定性理论证明了控制器的可达性和稳定性.通过航天器的位置以及姿态跟踪的数值仿真,验证了所设计控制器的有效性和准确性.

简介：建立了充液航天器动力学模型并考虑液体燃料粘性边界层效应．推导了采用脉冲推进实现航天器姿态转换的等效反馈控制力矩增益系数．确定了航天器穿越分支线完成预期姿态定向的脉冲推进控制方案．由于存在能量耗散，航天器完成姿态再定向机动后将绕主轴做正向或负向自旋，航天器相对于角动量随体坐标系的最终定向不能预先确定．研究结果表明，采取脉冲推进控制策略所完成的姿态转换机动可以使航天器实现最终所期望的姿态定向．

简介：建立了飞轮调速器反馈控制系统的动力学方程，利用系统的相图和Poincar6映射图分析了系统的混沌形成过程．通过对飞轮调速器反馈控制系统增加一个比例微分反馈控制器，利用它控制系统从混沌运动转化为周期运动．数值仿真表明了该控制方法在飞轮调速器反馈控制系统的混沌控制中的有效性与可行性，可利用适当的控制强度镇定系统中不稳定的周期轨道．

简介：由于数学模型在整合实验数据和分析基因调控网络的动力学方面的独特优势，近年来数学模型在生物节律研究领域越来越受到人们的重视．哺乳动物昼夜节律是由位于视觉交叉上颌的神经元控制的，其中的每个神经元都含有一个内在的生物钟，关键的问题是具有广泛周期分布的神经元振子之间如何达到相同步．在分子水平上结合数学方法中的网络分析与控制的观点构建生物网络，然后用非线性动力学的相关知识进行理论分析和数值模拟，是研究生命现象的一个有效途径．本文从系统生物学的研究思路，对生物钟的数学建模及其动力学研究做了一个综述，并对其今后的研究热点进行了展望．

简介：在考虑温度对圆柱壳材料性能影响的基础上,建立了圆柱壳在扰动外压作用下的几何非线性动力控制方程.并采用伽辽金原理及Melnikov法研究了圆柱壳在热载荷及微扰外压作用下的分岔,进一步讨论分析了温度、Batdorf参数等因素对圆柱壳发生混沌运动区域的影响,得出了随温度、Batdorf参数的增大,混沌运动区域将越来越大的结论.

简介：蜂窝夹层结构因其良好的力学特性,在众多工程领域具有非常广泛的应用.本文建立了悬臂边界条件下,蜂窝夹层板的动力学模型并研究其非线性动力学行为.选取文献中更加接近实体有限元解的等效弹性参数公式对蜂窝芯层进行等效简化,得到六角形蜂窝芯的等效弹性参数.基于Reddy高阶剪切变形理论,应用Hamilton原理建立悬臂式蜂窝夹层板在受到面内激励和横向激励联合作用下的偏微分运动方程.然后利用Galerkin方法得到两自由度非自治常微分形式运动方程.在此基础上,通过对悬臂式蜂窝夹层板进行数值模拟分析系统的非线性动力学.结果表明面内激励和横向激励对系统的动力学特性有着重要影响,在不同激励作用下系统会出现周期运动、概周期运动以及混沌运动等复杂的非线性动力学响应.

简介：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.

简介：为研究斜拉桥中索与梁、索与索之间的耦合振动问题,建立了斜拉桥的单梁-多索力学模型.考虑索的初始垂度引起的几何非线性因素的影响,将多索梁模型分段处理,基于索、梁经典的面内振动的微分方程,通过索、梁连接处的动态平衡条件,建立多索梁模型面内振动理论.以双索梁为例,应用分离变量法,结合边界条件,求解双索斜拉梁模型平面内自由振动的特征值问题.同时,建立双索梁的有限元模型,有限元所得结果与本文理论研究吻合良好.最后对CFRP索梁模型的各项相关重要参数进行分析,并将本文理论与课题组前期成果进行对比分析.研究表明,CFRP索能极大改善双索梁模型的基本动力学性能.增大拉索轴向刚度能明显提高模型的低阶频率,而梁弯曲刚度的提高对其高阶频率的提高比较明显.

简介：基于压电效应设计了一种包含屈曲梁、质量块和非线性弹簧的新型压电俘能器结构，并对其进行了振动响应分析．首先基于Euler—Bernoulli梁理论，利用Hamihon原理建立了压电俘能器结构的非线性动力学方程，通过Galerkin离散后数值分析了结构参数对系统一阶固有频率的影响；进一步利用多尺度法对系统进行摄动分析，研究了系统的稳态幅频特性，数值分析了各系数对幅频响应曲线的影响，结果表明该结构在简谐激励作用下会存在多种跳跃现象；最后数值分析了压电俘能器的发电性能，讨论了激励幅值和初始静挠度对发电电压的影响．

简介：研究了一些非线性偏微分方程的非古典势对称和非古典对称，得到了某些方程的新的势对称和新的对称，同时也得到了其伴随系统的新的对称，并求出了一些相似解．这些解对进一步研究这些非线性偏微分方程所描述的物理现象具有广泛的应用价值．

简介：利用多体分析软件ADAMS建立了多自由度汽车整车多体动力学仿真模型，并进一步简化为15自由度非线性模型，结合2自由度线性模型建立PID控制策略，进行了冰面单周正弦工况下的汽车操纵稳定性仿真试验研究，采用自适应模拟退火算法与非线性序列二次规划法相结合的组合优化方法对控制系统的控制参数进行了分析和优化．结果表明，该控制方法能够大幅度提高车辆的操纵稳定性和安全性，能够适应复杂的路面和行驶工况，取得了良好的效果．