Winkler地基梁动力学系统的无量纲化与参数识别

为简化Winkler地基梁动力学系统的双参数识别计算,提出一种新无量纲方法,通过对系统时间、空间坐标进行线性变换,实现动力学方程系数的彻底归一化,得到与系统参数解耦的广义频率方程,发现频率、频率比仅由无量纲梁长决定的本质.提出基于频率比互等关系的双参数识别算法,该算法通过对广义频率方程进行一次求解即可在相应边界条件下得到频率、频率比关于无量纲梁长的预解集,在得到该系统任意两阶实测频率后,即可依托于时间、空间还原系数所建立的线性转换关系实现对双系统参数的定解.较之于传统双参数识别算法,该算法具有两个特点:(1)识别计算仅涉及单变量超越方程的求解与线性转换,避免了双参数超越方程组的非线性迭代问题,可使识别计算得到有效简化.(2)任意系统参数值的变化仅影响时空、空间还原系数的大小,预解集具有适用于系统参数值任意变化的一般性,可有效避免因系统参数值改变而导致重复迭代的情况,实现了解的一般化.

准噶尔盆地成藏动力学系统划分

本文在对成藏动力学系统的概念重新描述的基础上,选择经历了多旋回构造与沉积演化的准噶尔盆地进行成藏动力学系统划分。准噶尔盆地发育6套烃源岩、多套储集层、2套区域性盖层和数个局部盖层,它们构成6套生、储、盖组合。同时,钻井揭示盆地超压发育,结合测井与地震资料,将地层压力在垂向上划分为2个常压系统和3个超压系统。该盆地垂向通道众多,构造活动期流体上下连通性好,整体可划为一个复杂的成藏动力学系统。然而,断裂活动具幕式特征,相对盆地演化史,大部分时期处于静止封闭状态。因此,进一步将准噶尔盆地划分为6个成藏动力学子系统:①二叠系自源超压半封闭型成藏动力学子系统;②三叠系他源超压半封闭型成藏动力学子系统;③侏罗系混源超压半封闭型成藏动力学子系统;④白垩系—侏罗系混源常压开放型成藏动力学子系统;⑤古近系—白垩系混源超压封闭型成藏动力学子系统;⑥新近系他源常压开放型成藏动力学子系统。不同的子系统,成藏条件、成藏动力和成藏规律不同。

车桥耦合动力学系统模态综合分析

由于桥梁上的车辆荷载是一个带有质量的振动系统 ,从而使得桥梁在该荷载作用下的动力响应问题比一般结构动力系统的响应问题更复杂。车辆和桥梁可看成一个整体耦合动力学系统的两个分支 ,并引入模态综合法来分析其动力响应。结果表明利用模态综合法可以将车辆与桥梁之间的边界作为系统的内部耦合条件 。

不确定二阶动力学系统的鲁棒特征结构配置设计

考虑了一类具有参数摄动的二阶动力学系统通过比例加微分反馈控制的鲁棒特征结构配置设计问题。首先利用定常二阶动力学系统的比例加微分反馈特征结构配置参数化方法提供的自由度,将鲁棒特征结构配置问题转化为具有约束条件的优化问题。在此基础上,给出了求解该优化问题的算法,即鲁棒特征结构配置算法。数值例子及仿真结果表明,该算法对参数摄动二阶动力学系统鲁棒性设计的简单及有效性。

具有平方、立方非线性项的耦合动力学系统1∶2内共振分岔

对一类具有平方、立方非线性项的耦合动力学系统 1∶2内共振情形进行了研究· 首先 ,用直接方法求出该系统 1∶2内共振时的NormalForm ,该系统的NormalForm中 ,不仅含有平方非线性项 ,同时还含有立方非线性项· 通过采用适当的变量变换 ,将 4维分岔方程约化成 3维 ,进而得到单变量 4次分岔方程· 最后用奇异性理论 ,研究了一类普适开折的分岔特性· 该方法可用于 4维中心流形上流的强内共振时的分岔行为分析·

铜火法冶炼热动力学系统实测数据EMD处理

为提高铜火法冶炼热动力学系统热工关键参数控制精度,针对热工关键参数信号的瞬时非线性特点,将热工关键参数信号EMD分解,并通过能量特征提取有用的IMF分量,去掉主要干扰因素所对应的IMF的影响,再将剩余IMF分量进行重构得到关键热工参数信号的真实趋势。铜精炼过程重油流量数据EMD处理以及铜锍吹炼过程氧化空气压力数据EMD处理实例表明,重油输送管路压降振荡脉动是引起重油流量信号无规则波动的主要原因,而压降振荡是引起铜锍吹炼过程氧化空气压力信号振荡的主要原因,去掉相关IMF分量所对应的干扰因素,重构后的信号能反映参数信号的真实波动趋势。本文所提出的方法用于分析非线性不确定的铜火法冶炼热动力学系统关键热工参数信号变化的真实趋势具有较好的效果。

二阶动力学系统分散状态反馈特征结构配置

针对一类二阶动力学系统的分散状态反馈特征结构配置问题,在一定条件下,给出了求解所有状态反馈增益阵和特征向量矩阵的参数化方法,其包含的自由参量为控制系统设计提供了全部自由度.该参数化方法直接基于原系统的参数矩阵,因而只涉及n-维矩阵的运算,其简单性为系统设计提供了便利.

一般动力学系统的精确不变量和绝热不变量

在增广相空间中研究一般动力学系统的精确不变量与绝热不变量，建立了该空间中力学系统的对称性与不变量之间的关系，提出了一般动力学系统的高阶绝热不变量的概念及其构造方法，揭示了高阶绝热不变量与无穷小对称变换之间的正反关系，讨论了ＶａｎｄｅｒＰｏｌ方程和Ｄｕｆｆｉｎｇ－ＶａｎｄｅｒＰｏｌ方程的一阶绝热不变量与相应的无穷小对称变换．

刚-柔耦合动力学系统的建模理论研究

刚－柔耦合动力学系统的传统的混合坐标方法是零次近似方法,在建模过程中,直接套用的结构动力学的小变形假设,忽略了变形位移的高次耦合变形量．本文对柔性梁建立较零次近似更精确的高次耦合动力学模型,从连续介质力学理论出发,在变形位移中,计及横向位移引起的轴向缩短,导出变形位移的二次耦合量．用一致质量有限元方法对梁进行离散,基于Jourdain速度变分原理导出大范围运动为自由的柔性梁的刚－柔耦合动力学方程．计算了柔性重力摆的角速度和摆端点的横向变形,揭示零次近似模型和耦合模型的刚－柔耦合动力学性质的根本差异．

南堡凹陷油气运移特征及成藏动力学系统划分

详细分析南堡凹陷油气运聚特征 ,划分出下第三系的成藏动力学系统。研究区油气初次运移的排烃门限较深 ,处于成油门限之下的第一个高异常孔隙流体压力值骤减的深度即为本区油气大量初次运移的主排烃门限。对于二次运移 ,油源和正向构造带展布控制了油气侧向运移的区域指向 ;断裂活动和生储盖组合控制了油气的垂向运移和纵向分布 ;供油断层的活动性与烃源层主排烃期的配合 ,是控制油气在各正向构造带富集程度的重要因素。根据孔隙流体压力分布和油气运移聚集特征 ,该区纵向上可划分出 3个成藏动力学系统 :下部自源高压原生封闭—半封闭成藏动力学系统、中部自源—它源高压—常压半封闭—封闭成藏动力学系统、上部它源常压次生开放型成藏动力学系统。

人眼房水动力学系统的建模与仿真方法研究

为从宏观上应用工程方法进一步研究房水运行机理,提出了人眼前节房水流动系统的动力学仿真模型。依据目前眼科界较为公认的房水运行和眼压反馈机制建立系统构架,基于对眼科解剖学与生理学相关理论的分析、流体力学基本原理和临床参数进行系统辨识与参数确定。运用数字仿真的方法分别在正常生理平稳状况和激发试验状况下对模型进行了仿真运行,获得了和临床结论较为一致的结果。能较好地模拟房水运行机制,在与临床可测量参数一致的同时能获得一些不易测量的参数,为研究房水动力学提供依据。

大气臭氧层动力学系统中化学与动力扩散耦合过程的研究

对平流层复杂过程控制的臭氧层系统,从支配耦合的动力学方程中解出臭氧宏观数密度行为定态解析解,并判别其稳定性.结果表明臭氧层动力学系统出现m=±Jo3/H的耦合时存在临界结构不稳定.通过对控制参数功能结构和时空结构的关系分析,发现了一些非常[O2]=6.75rk3,且对应重要的动态平衡耦合形式.主要包含有:(1)光化与催化的互耦平衡JO2的转折为Jo3/2;(2)化学排斥子和动力排斥子的分界分歧点(Jo3/2,±Jo3);(3)动力扩散与光化学作用控制的动态平衡射线m=±Jo3等.它们不同的组合结构提供了支配臭氧层系统演化过程的重要控制信息,从而揭示了臭氧层宏观行为的动力学特征.与此同时,还结合南极地区上空特征的大气环境条件,讨论了那里冬春季臭氧层演变的可能解释.

基于MATLAB的非完整动力学系统跟踪控制的动态仿真

本文详细阐述了如何用MATLAB进行非完整动力学系统轨迹跟踪控制的仿真。基本思想是将MATLAB中的Simulink和S函数相结合构造了非完整动力学系统的模型模块和控制器模块,将它们搭成仿真模型,其中包含了难于处理的非完整约束问题。该模型清晰地表达了系统中所有变量之间的数学关系,仿真结果表明该模型的有效性和可行性。本文为非完整动力学系统跟踪控制的仿真提供了新的途径,对非完整系统的设计和优化有一定的参考意义。

二阶动力学系统的干扰解耦与抑制

利用二阶动力学系统的比例加微分反馈特征结构配置结果,给出了利用比例加微分反馈实现二阶动力学系统干扰解耦的充要条件和求解二阶动力学系统干扰抑制问题的一种有效算法。该方法在优化特征结构配置提供自由参数的同时,亦可在一定希望的区域内优化闭环极点,使闭环系统满足一定的性能要求。此外,该方法直接基于二阶动力学系统参数矩阵,便于工程应用。以三级质量弹簧系统为例进行了仿真实验,实验结果表明了所提方法的有效性。

动力学系统实时仿真数值方法研究

从6个方面概述动力学系统实时仿真数值方法的一些最近的研究进展,内容包括:实时仿真快速混合算法、实时并行Rosenbrock算法、实时并行组合算法、微分代数系统的实时算法与实时并行算法、实时间断处理并行算法以及一些并行算法的效率分析等。给出构造实时仿真算法新的思想和方法,同时也涉及一些有关问题的讨论。

二阶动力学系统输出反馈特征结构配置

考虑了二阶动力学系统的输出反馈特征结构配置设计问题。基于一类广义Sylvester方程的参数化解,给出了闭环系统的右、左特征向量矩阵及反馈增益矩阵的完全参数化表达式。该参数化方法为控制系统设计提供了全部自由度,其中包括待配置特征值和一组自由参量。该参数化方法直接基于二阶动力学系统的参数矩阵,故其计算简单、便于工程应用。数值例子表明二阶动力学系统输出反馈特征结构配置参数化方法简单而有效。

热带纬向平均臭氧层动力学系统的重建

将ＴＯＭＳ测量的５°Ｎ纬向平均Ｏ３总量逐日序列作相空间拓展，使Ｏ３层的行为特征可用相轨迹刻划。首先计算Ｏ３层系统吸引子的分数维，而后把相点作为动力学系统的离散特解集合，反演出描述系统状态随时间演化的数学模型中的客观控制参数值，建立起反映热带Ｏ３层短期演化特征的非线性动力学系统。

刚性索动力学系统的约化与索力测量

为解决索力动测中弯曲刚度的耦合影响问题,研究刚性索动力学系统的约化及相应的索力算法。对系统时间和空间进行坐标缩放,建立新时空坐标体系,使原方程约化为最简形式——所有系数均为1或-1,得到频率比互等关系;求解新坐标下的动力学方程,导出固支条件下的频率方程,分析其频率-梁长和频率比-梁长函数特性,提出基于频率比互等关系的双频式索力算法。给出两组10个算例均与现有文献吻合良好。研究表明:系统频率在新坐标下仅由单一参数决定;双频式算法可将索力测量的双参数反问题转化为单参数反问题,实现对索力和弯曲刚度的解耦;与其他方法相比,该方法有两个特点:①两个无量纲参数均具有明确的意义,便于工程人员掌握;②参数区间不受限,不需要对参数区间进行预判或近似处理。

控制受限的一类非完整动力学系统的镇定问题

考虑了控制受限的一类非完整动力学系统的镇定问题 .在一定条件下经典非完整约束下的 Lagrange方程可化为扩展的链式系统 .利用滑动模态的思想和多步控制策略 ,设计了不连续反馈镇定律 ,该镇定律一方面满足控制受限条件 ,另一方面使得闭环系统的状态收敛到预先给定的原点的任意小的 ε邻域中 .最后对移动机器人进行了仿真 。

二阶动力学系统高阶PI观测器的参数化设计方法

本文研究二阶动力学系统的高阶比例积分(PI)观测器设计问题.基于Sylvester矩阵方程的解,提出了该观测器设计的参数化方法.该参数化方法给出了该类观测器增益矩阵的参数化表达式,其所含参数除了满足两个约束条件之外是完全自由的.这些参数为控制系统设计提供了全部自由度,可通过优化等手段选择这些参数来满足某些性能要求,如干扰解耦、故障检测和鲁棒性等.此外,该PI观测器的参数化设计方法直接利用二阶动力学系统的原始参数矩阵,只涉及二阶动力学系统n维参数矩阵的运算.给出一个数值例子,以说明所提方法的简单性和有效性.