X舵欠驱动AUV凯恩动力学建模

X舵欠驱动AUV结构复杂、舵片与本体之间相互作用力增多,对其进行动力学建模变得非常困难。为了克服相互作用力对建模过程的影响,引入凯恩动力学的相关知识,推导出X舵欠驱动AUV的凯恩动力学模型。以广义坐标为基础,推导出力的作用点处的广义速度、偏速度、偏角速度的计算公式,给出了计算广义主动力和广义惯性力的方法,展示了凯恩动力学的建模步骤。通过水平面和垂直面的仿真结果,验证了该建模方法的有效性。该建模方法可以避免相互作用力的计算,清晰地展示出力对动力学模型的贡献。

基于Kane动力学的十字舵型欠驱动AUV建模与仿真

为了获得更加精确的自主水下航行器(AUV)动力学模型,引入Kane动力学的相关知识,推导出十字舵型欠驱动AUV的运动学和动力学方程。以AUV的位置、姿态、水平舵角和垂直舵角为广义坐标,推导出广义速度、偏速度和偏角速度的计算公式,分析了广义主动力和广义惯性力的计算方法,给出了Kane动力学的建模步骤。通过仿真验证了该建模方法的有效性。

准Riemann流形上的准广义Nielsen方程

用张量分析方法，在３Ｎ维Ｅｕｃｌｉｄ空间Ｅ３Ｎ的ｍ阶切空间的准Ｒｉｅｍａｎｎ流形中，推导广义微分变分原理、准广义Ｎｉｅｌｓｅｎ方程，并举例说明应用．

分析力学的Kanc方法

本文给出分析力学中的Kane方程.并举例说明应用。可以发现,Kane方程具有明显的优点。1.引言 现代工程技术的发展,要求解决象机器人、航天器等自由度很多的系统的动力学问题。另一方面高速和大型电子计算机的出现以及计算机技术的迅速发展,又为解决这些动力学问题提供了条件。1960年,T.R.Kane提出了一个建立动力学系统运动微分方程的一般方法。其基本思想源出于Gibbs和Appell的伪坐标的概念,但避免使用动力学函数求导的繁琐步骤,而是直接利用D’Alembert原理建立动力学方程-Kane方程。Kane方法可称为Lagrange形式的D’Alembert原理,兼有矢量力学和分析力学的特点,既适用于完整系统,又适用于非完整系统.本文介绍这种方法,可供理论力学教学时参考。

建立动力学方程的凯恩方法

众所周知，经典力学是以著名的牛顿定律为基础的，但牛顿定律仅涉及质点的运动，而未深入研究刚体的转动问题．于是欧拉发现了刚体转动的一般规律，后来拉格朗日又提出了多自由度系数n的一般方程，对于自由度数很大的力学问题，若沿用拉格朗日的方法，将十分繁琐，而凯恩方程的创立解决了这一问题。本文主要介绍了用凯恩方法建立动力学方程的几个要点，在文章的最后还介绍了凯恩方法优越于牛顿定律、欧拉方程和拉格朗日方程的几个方面。

水下航行器有限时间滑模控制

针对水下航行器系统不确定性和非线性,为解决不完全包裹水下航行器的纵向控制问题,提出一种基于径向基函数神经网络的有限时间滑模控制系统。其中,水下航行器状态空间方程中的未知项由神经网络的估计值补偿,神经网络的权重由相应的自适应律更新。通过李雅普诺夫稳定性理论证明了该系统的稳定性,其中跟踪误差可以在有限时间内收敛到接近零的小邻域。仿真结果表明,文中的控制系统可使水下航行器在有限时间内较好地跟踪期望轨迹。

能量形式的 Kane 方程

本文将作用于动力学系统的主动力分成有势力与非有势力，利用广义主动力和广义惯性力的势能和动能的能量函数、以及虚功原理，推导了能量形式的Ｋａｎｅ方程。