半线性驱动-响应系统在输出反馈控制下的混沌同步

考虑一类半线性驱动-响应系统,提出了一种实用的输出反馈控制方法并研究了相应的同步条件,通过构造误差动力系统的二次Lyapunov函数并令其导数负定,证明了当非线性项对有界自变量有界且线性部分及输出矩阵也满足一定条件时存在反馈控制使系统同步.然后将主要结果推广至多变量情形.

基于驱动力-压力-状态-响应模型的黄河流域甘肃段生态系统健康评价

基于驱动力-压力-状态-响应(DPSR)模型和熵权-变异系数综合赋权法对2010—2020年黄河流域甘肃段57个区(县)生态系统健康进行评价,分析各流域及各区(县)生态系统健康等级时空演变及障碍因子,有助于发现生态系统问题并提出合理的管理恢复策略。结果表明,2010—2020年黄河流域甘肃段生态系统健康状况整体显著提升,2013—2016年生态系统健康状况较差,2016年后健康状况得到明显改善。黄河干流流域1健康程度较高且健康值变化幅度最大,洮河流域健康状况改善较大,其余流域健康程度低且健康值涨幅较小。在整体准则层层面,黄河流域甘肃段驱动力、压力指数波动增长,状态与响应指数持续上升,表明2010—2020年黄河流域甘肃段生态系统健康状况得到稳定改善。人口增长、人均水资源量、建设用地比例和工业固体废物综合利用率等是影响黄河流域甘肃段生态系统健康等级变化的主要因素。优化土地利用、促进人口均衡分布、推动水资源均衡分配以及加强生态环境保护与修复是促进黄河流域甘肃段绿色发展与生态屏障建设的有效措施。

考虑几何非线性的大跨度斜拉桥车-桥耦合系统地震响应分析

几何非线性对车-桥耦合系统地震响应的影响不容忽视。本文以一座超千米公铁两用斜拉桥为工程背景,基于全过程迭代法建立考虑几何非线性影响的地震作用下车-桥耦合动力分析模型,分析几何非线性、列车速度等因素对系统动力响应和行车安全性的影响。结果表明:设计地震作用下,按照德国低干扰谱考虑轨道不平顺时,考虑几何非线性因素后桥梁与车辆的动力响应均有一定程度的增大,若忽略该因素可能导致行车安全性评估结果偏不安全;随着车速的增大,桥梁竖向动力响应峰值呈逐渐增大的趋势。车速达到250 km/h时,列车的轮重减载率达到0.858,理论上超过安全阈值,列车容易处于不安全的状态。

双跨转子-轴承系统裂纹-碰摩故障的非线性响应研究

分析了带有裂纹-碰摩故障的具有三轴承支承的双跨弹性转子系统的复杂非线性运动。在同时考虑轴承油膜力和碰摩发生时转静件间的相对速度对非线性摩擦力的影响基础上,构造了双跨裂纹-碰摩弹性转子-轴承系统动力学模型,并对系统裂纹、碰摩及其耦合故障对系统非线性动力学响应的影响进行了数值仿真研究。单一裂纹故障时系统响应在超临界转速区有短暂的混沌运动;单一碰摩故障时系统响应在亚临界转速区有拟周期运动出现;裂纹-碰摩耦合故障时在超临界转速区有较大范围的周期4运动区间,小裂纹对系统非线性特性的影响不明显。研究结果为转子-轴承系统故障诊断、动态设计和安全运行提供了一定的理论依据和参考。

大型非线性转子-密封-轴承系统的不平衡响应与稳定性

对实际大型汽轮机转子-密封-轴承系统建立了具有超大规模维数的非线性动力学模型,该模型考虑了密封的非线性激振力、可倾瓦轴承的弹性支承力、转子的阻尼力、不平衡质量力和重力。采用Newmark方法对其进行数值求解,模拟出转子升速过程中汽流激振现象的典型特征和发生汽流激振的失稳转速,并且得到系统参数对转子不平衡响应和稳定性的影响规律。结果表明:适当的增大转子的阻尼、密封的半径间隙和密封流体轴向流速可提高转子发生汽流激振的失稳转速,这为在设计和运行中提高实际大型汽轮机转子-密封-轴承系统的稳定性提供了参考依据。

双跨转子系统裂纹-松动耦合故障的非线性响应

建立了带有裂纹-支承松动耦合故障的具有三轴承支承的双跨弹性转子系统的动力学模型,并对系统裂纹、松动及其耦合故障对系统非线性动力学响应的影响进行了数值仿真研究.当只有裂纹故障时,在亚临界转速和超临界转速区均有拟周期运动;当只有松动故障时,在亚临界转速区为拟周期运动,而在超临界转速区为混沌运动.当出现裂纹-松动耦合故障时,松动故障的影响占主要地位,同时有较大范围的周期3运动区间出现.随着裂纹深度的增加,其影响作用逐渐增大.研究结果为转子-轴承系统故障诊断、动态设计和安全运行提供了理论参考.

转子-轴承系统不平衡响应的非线性动力学特性分析

利用修正的短轴承理论模型对转子 -轴承系统在各种转速和不平衡量的情况下进行了理论与数值分析 .结果表明 :在某些条件下 ,转轴系统有可能产生倍周期分岔、拟周期分岔并出现混沌振动 .倍周期分岔和拟周期分岔会使转轴产生交变应力 ,从而对转轴的运行不利 ;同时 ,倍周期分岔和拟周期分岔都是通向混沌的道路之一 ,产生混沌振动时转子的运动是无序、不可预测和不稳定的 。

混沌系统的驱动-响应同步

在Pecora和Carroll提出的驱动 -响应同步方法中 ,响应系统是直接复制驱动系统的稳定子系统。但是 ,这种方法对有些系统是失效的 ,因此提出了实现混沌系统驱动 -响应同步的另一种方案。在此方案中 ,响应系统不是直接复制驱动系统的稳定子系统 ,而是由驱动系统中的多个变量组合。同时在响应系统中 ,引入了驱动函数 ,提出了构造驱动函数的方法 ,以实现Pecora和Carroll方法所不能实现的混沌同步 ,并给出了具体的应用示例。

双跨碰摩转子-轴承系统非线性动态响应与混沌

在同时考虑轴承油膜力和碰摩发生时转静件间的相对速度对非线性摩擦力的影响基础上,构造了双跨碰摩弹性转子-轴承系统动力学模型。对系统单盘和双盘碰摩的非线性动力学响应进行了数值仿真研究,发现该类系统在单盘碰摩时进入混沌的道路是倍周期分岔,离开混沌的道路为倍周期倒分岔,混沌运动区域为一体;双盘同时碰摩时,混沌运动区域中出现了2个明显的独立混沌岛。偏心量的增大,会使得系统响应更加不稳定。研究结果为转子-轴承系统故障诊断、动态设计和安全运行提供了理论参考。

基于数据驱动的电-热互联综合能源系统线性化潮流计算

电-热互联综合能源系统非线性潮流方程的线性化处理是简化电-热互联综合能源系统运行与控制分析计算的一种重要方法。基于偏最小二乘法及最小二乘法对电-热互联综合能源系统的历史数据进行处理,构建热网中节点热功率到管道流量、节点供水温度和回水温度的回归模型以及电网中节点有功和无功功率注入到节点电压相角和幅值的回归模型。结合电-热耦合单元的模型,提出一种基于数据驱动的电-热互联综合能源系统潮流线性化模型,通过历史数据与物理模型的融合克服了传统物理模型的数值稳定性问题。

基于接触非线性的车-路耦合系统动力响应分析

采用四分之一车辆模型和三维线弹性沥青路面模型,借助ANSYS有限元分析软件,将车、路有限元模型通过接触单元联系在一起,进行了接触非线性瞬态求解。分析了车辆匀速行驶过一段路面时车-路耦合系统的动力响应特点。通过修改系统参数,计算分析了行车速度、路面平整度、基层模量、轮胎刚度、轮胎阻尼、悬架刚度、悬架阻尼等七个参数对车-路耦合系统动力响应的影响。最后分析了车-路耦合系统的共振问题。结果表明:在文章给定的路面结构组合下,最大纵向拉应力和最大横向拉应力均出现在基层和底基层结合处,容易导致疲劳破坏的产生;沥青面层层底剪应力是导致其破坏的主要原因;控制协调好车-路耦合系统中的各个参数,对提高路面寿命和行车舒适性有重要意义;车-路耦合系统的共振问题不容忽视。

强非线性转子-轴承系统的动力响应分析

本文改进了R iccati传递矩阵法并将其扩展应用于分析强非线性转子——轴承系统的动力响应。提出了一种新型的传递向量{fT┇.e.T,1}={fT┇..e*T}T和新的变换{f}=[S*].{.e*},简化了Riccati传递矩阵法,并提高了R iccati传递矩阵法的数值稳定性。文中就一强非线性转子-轴承系统,分别用本文的方法和Runge-Kutta法做了计算。通过理论分析和两算法结果的比较,验证了本文方法的有效性和数值稳定性等多种优点。本法特别适合于分析强非线性大型复杂转子-轴承系统的瞬态响应。

驱动-响应系统中响应系统的响应研究

作者在该文以Ｈｅｎｏｎ映射为例研究了驱动－响应系统中响应系统的响应，响应系统在周期信号的驱动下，其动力学行为非常丰富，这些结果将有助于混沌现象的应用。

多层地基-非线性结构系统地震响应的分叉与突变

根据系统能量,由拉格朗日方程导出多层地基-非线性结构系统地震响应分析的动力方程,利用突变模型分析了系统地震响应的分叉和突变特性,讨论了振幅响应的跳跃现象和"路径"效应等非线性动力特性以及地基参数对分叉集和突变性质的影响,得出了对地基-结构动力系统设计有一定参考价值的结论。

基于GMM及多点线性半不变量法的电-热互联综合能源系统概率潮流分析

提出了一种计及相关性的基于高斯混合模型(GMM)的多点线性半不变量法电-热互联综合能源系统概率潮流(PPF)计算方法。构建了电-热互联综合能源系统潮流模型,采用GMM建立电-热互联综合能源系统源荷不确定模型,针对其输出变量的不确定性提出了基于半不变量法的电-热互联综合能源系统PPF计算方法,定量计算出相关输出状态变量的概率密度函数。由于电-热互联综合能源系统中存在非线性问题导致线性化误差增大,采用多点线性的方法来克服这一难题。并且所提PPF方法进一步考虑了电-热负荷之间的相关性。最后,采用Cornish-Fisher级数展开拟合状态变量概率分布,在改进的巴厘岛电-热互联综合能源系统算例中验证了所提方法的快速性、准确性和实用性。

动量轮滚动轴承-转子系统非线性动力响应分析

建立了考虑非线性轴承力的动量轮轴承-转子系统动力学方程,并采用Runge-Kutta数值方法对其求解。利用分岔图、Poincare映射图、幅值谱图依次分析了不同转速、等效阻尼、径向游隙状态下系统动力学响应特征。分析结果表明:滚动轴承-转子系统具有丰富的周期、拟周期以及混沌的响应形式。混沌响应中存在变柔度振动,且x方向较为剧烈。合理选择滚动轴承的参数组合,可使滚动轴承-转子系统处于较稳定的振动响应状态。

随机受扰混沌Sprott-O驱动―响应系统的有限时间同步

讨论了随机受扰驱动—响应混沌Sprott-O系统的有限时间同步问题。基于有限时间lyapunov稳定性定理、Ito^公式和相关假设条件,设计了合适的控制器,理论证明了受扰的Sprott-O驱动—响应系统的有限时间同步结论。并且结合数值仿真,利用matlab软件验证了所给结论的正确性和有效性。

基于驱动-响应和耦合同步算法的忆阻混沌系统同步分析

针对忆阻器反馈的Lorenz超混沌系统和最简并行忆阻器混沌系统采用驱动-响应和耦合同步算法进行同步特性分析,应用李雅谱诺夫指数谱和分岔图分析了忆阻混沌系统的动力学特性,并对驱动-响应和耦合同步算法进行了比较。实验结果表明,忆阻器混沌系统不但有更加复杂的动力学特性,而且可用驱动-响应和耦合同步算法达到同步,并且耦合同步算法比驱动-响应算法更具有实际应用价值。因此,此研究为忆阻器混沌系统应用于密码学、信息安全和保密通信等领域提供相关理论依据。

非线性轴承-转子系统的不平衡响应分析

由于轴承转子系统支承油膜非线性恢复力的作用，使得作用在轴承上的转子的不平衡响应行为比较复杂，用修正的短轴承理论模型对一个实际的轴承转子进行了动力学分析计算，得出了在一定的不平衡下，各种转速的不平衡响应，特别是计算出了半频和倍频出现的分叉点，计算结果表明，轴承－转子系统的半频涡动分叉点与转子转速，转子上所受载荷和不平衡大小均有关系。

采用HB-AFT方法的多楔带附件驱动系统动态响应计算与分析

准确预测多楔带附件驱动系统的动态响应对系统的开发设计具有重要的意义,而传统的计算方法存在计算精度偏低,或者计算效率低的缺点。考虑了张紧器的非线性迟滞特性,建立了三轮多楔带附件驱动系统的时域模型和频域模型,采用谐波平衡法-时频域切换技术(HB-AFT),求解了三轮多楔带附件驱动系统的动态响应。计算结果表明:与传统的数值迭代法相比,HB-AFT法具有高精度和高效率的特点。