一类求解非线性对流扩散方程的线性多步法

研究一类非线性对流扩散方程,利用中心差商和线性多步法构造了一种新的在空间和时间上都具有二阶精度的差分格式,并利用Fourier分析和冻结系数方法分析了差分格式的稳定性,最后通过5种不同类型的数值算例验证了新方法求解非线性对流扩散方程的有效性.

线性定常系统仿真的拟Adams法

本文将Adams法和转移矩阵法结合起来,并用于线性定常系统的仿真。文中提出了拟Adams法,该方法既保留了Adams法计算量小、精度高的优点,又克服了其仅为条件稳定和不能自启动的缺陷。

基于ADAMS的架空导线非线性振动动态仿真

以MSC .ADAMS为研究平台 ,建立了考虑初始垂度的输电线路的虚拟样机模型 ,分析了架空导线在简谐激励下的非线性振动响应 ,研究表明 ,系统响应包括主振动和次谐波振动

基于ADAMS的AUV对接碰撞分析及多元非线性回归

针对AUV在对接过程中的碰撞问题,建立AUV动力学模型和碰撞力模型,利用ADAMS虚拟样机对AUV对接过程进行动力学仿真,研究导向罩形状、AUV与对接装置的偏心距,AUV中心与对接装置中轴线的偏角,以及AUV初速度对整个对接过程的影响。仿真结果表明,较小的导向罩开口角度、较小的偏心距及较小的初速度有利于对接过程的顺利进行。利用多元非线性回归方法分析最大碰撞力与影响因素之间的关系,得到最大碰撞力与其影响因素的回归方程。

基于ADAMS的非线性隔振系统吸引子迁移仿真研究

针对非线性隔振系统多值性导致系统存在多个不同拓扑特性的吸引子,通过ADAMS软件对非线性隔振系统吸引子迁移控制进行了仿真。首先,分别推导单自由度和两自由度非线性隔振系统的吸引子迁移控制规律;其次,以准零刚度隔振系统为对象,分析其静力学特性并确定系统参数;最后,分别建立刚性基础和柔性基础准零刚度隔振系统的ADAMS模型,基于开环加线性闭环算法进行吸引子迁移控制仿真。仿真结果证明了吸引子共存现象是真实存在的,并可通过开环加线性闭环算法使非线性隔振系统由大振幅吸引子迁移至小振幅吸引子,从而实现减振降噪。

电液伺服双缸同步举升系统反步法控制研究

针对电液伺服双缸同步系统的控制复杂、非线性强等问题,提出了一种反步控制算法,利用半实物仿真技术完成电液伺服同步系统的同步精度和反步法控制器的仿真验证工作。首先,对电液伺服双缸同步系统数学模型进行了研究,根据阀控缸基本方程和横梁动力学方程,推导了电液伺服同步系统非线性状态空间方程,利用坐标变换,将方程整理成矩阵形式以及严格反馈形式,满足了反步法控制律的应用条件;然后,根据李雅普诺夫稳定性理论和反步法控制原理,推导了电液伺服双缸同步系统的反步法控制律,编写了C语言程序设计反步法控制器;最后,由工控机和研华USB-4704数据采集卡组成的半实物仿真平台,完成了电液伺服双缸同步系统反步法控制策略的试验。研究结果表明:反步法控制电液伺服双缸同步控制系统,相比于常规PID控制,液压缸实际位移与期望位移误差更小,单液压缸的位移跟踪误差从6.5 mm降低到2.3 mm,减少64.6%,双缸同步系统的最大同步误差从0.25 mm降低到0.21 mm,减少了16%,设计的反步法控制器使双缸同步控制系统的控制精度和系统稳定性得到明显提升。

电液伺服系统非线性控制方法研究

电液位置伺服系统由于其控制精度高、响应速度快、输出功率大的特点而被广泛应用于军事和工业生产中,但是伺服阀的压力流量特性、活塞与液压缸之间的摩擦,以及系统中存在的非匹配干扰等都反映出系统是具有强非线性的。文中利用Matlab软件对电液位置伺服系统进行控制和仿真,通过仿真结果比较分析PID控制算法、反步控制算法及反步法和NDOB(非线性干扰观测器)结合的控制方法对于控制这种具有强非线性系统的优劣。通过仿真结果可以看出,反步法与NDOB(Nonlinear Disturbance Observer)结合的控制策略对系统的控制精度要比反步法和PID的控制效果好、精度更高。

基于ADAMS风洞柔壁喷管动力学仿真分析

基于刚柔耦合动力学理论,联合ADAMS和PATRAN/NASTRAN软件,对风洞柔壁喷管进行了动力学仿真,同时运用NASTRAN软件有限元分析了柔壁部件的非线性变形。比较两种计算结果发现,忽略柔壁变形的非线性,动力学仿真会存在较大误差。为此,采用分段线性化的方法,计入柔壁的非线性变形,改进柔壁喷管的动力学仿真模型。结果表明:改进后的动力学仿真准确度较高,可应用于柔壁喷管运动控制设计。最后,进一步分析了推杆驱动位移对柔壁结构强度的影响关系,为合理控制推杆驱动,确保柔壁无损伤提供必要的理论依据。

非线性动力分析避免状态矩阵求逆的精细积分多步法

将精细积分法和预估-校正Adams-Bashforth-Moulton多步法相结合,提出了高精度的精细积分多步法,对非线性动力状态方程进行求解,避免了对状态矩阵求逆。该方法与精确值和现有Adams多步法进行比较,数值计算结果表明该方法是一种高精度、高效率和稳定性较好的方法。该方法可方便地进行不同阶次的积分运算。

非线性结构时程分析的高阶单步法

本文提出了一种新的求解运动方程的直接积知法─—高阶单步β法。当参数β＝０．５时，该算法具有四阶精度（位移、速度与加速度均有四阶精度），同时，无条件稳定、无算法阻尼、无超越现象。当参数β＞０．５时，可引入算法阻尼，是三阶精度的无条件稳定算法。本方法比现有的直接积分法速度快、精度高。

一步法合成线性聚二氯磷腈中间体及表征

以PC l5和NH4C l为原料直接合成了线性聚二氯磷腈(PDCP),而无需通过六氯环三磷腈(HCCP)开环热聚合制备,对PDCP的特性进行表征;通过大量的反复实验,深入探讨了影响实验结果的几个重要因素,并与传统的合成方法及产物进行了对比.结果表明,一步法合成PDCP能够提高产率、缩短反应时间,从而节约了成本.

输入非线性系统的两步法预测控制的鲁棒稳定性

针对具有不确定性和输入饱和约束的H amm erste in模型,采用两步法预测控制器,首先不考虑约束、非线性和不确定性,得到一个期望的中间变量.然后通过求解非线性代数方程组来处理非线性并通过解饱和来满足约束.采用Lyapunov方法得到了指数稳定条件,并给出了吸引域的计算和调整方法.最后通过仿真实例验证了稳定性结果.

基于ADAMS主动悬架的液压伺服系统设计

基于ADAMS/View,建立了考虑悬架运动学特性的非线性因素的1/4汽车悬架模型,并运用ADAMS/Hydraulic模块,建立了考虑液压元件的非线性特性的液压伺服控制系统,设计了液压伺服控制的主动悬架。以模拟路面和阶跃输入作为激励,采用PID反馈控制,且与被动悬架进行比较。仿真结果表明,该方法设计控制的主动悬架,其车身垂直加速度、悬架变形和车轮动载荷都明显降低。

基于Adams积分的GLONASS卫星位置解算

GLONASS卫星位置解算是多系统兼容卫星导航接收机组合定位解算中一项重要的内容,对算法的稳定性、精度和计算量有较高的要求。引入了一种求解GLONASS导航卫星位置的新方法———基于Adams预测校正公式的GLONASS卫星轨道积分方法。应用实际数据对此算法和四阶龙格—库塔算法进行了对比验证,结果表明此方法是一种求解GLONASS卫星位置的有效方法,其稳定度优于四阶龙格—库塔方法,且计算量小。

基于反步法和非线性动态逆的无人机三维航路跟踪制导控制

为实现无人机在大范围内稳定、精确地跟踪三维参考航路,基于制导与控制回路独立设计的思路,提出了一种无人机三维航路跟踪制导控制方法。在制导外环,引入沿参考航路飞行的虚拟无人机作为向导并利用反步法设计三维航路跟踪的非线性制导律;在控制内环,以非线性动态逆理论和奇异摄动理论为基础,设计由机动指令生成器、角度转换器、慢回路姿态控制器和快回路角速度控制器所组成的飞行控制模块,对制导外环给出的制导指令进行快速精确地跟踪。基于Lyapunov稳定性理论证明了无人机航路跟踪制导控制方法的稳定性。通过对比分析无人机6自由度模型下的三维航路跟踪仿真,说明所提出的制导控制方法能够使得无人机精确地跟踪参考航路,从而验证了该方法的有效性、合理性。

基于反步法的一类非线性切换系统控制器设计

研究一类子系统是纯反馈非线性系统的切换系统控制器设计问题.基于多Lyapunov函数和反步法,提出一种状态反馈控制律及切换规则设计方法,通过递推设计可得到使非线性切换系统稳定的反馈控制律和切换规则.将所提出的方法应用于该类非线性切换系统含有不确定性的情形,仿真算例结果表明了所提出方法的有效性.

用于非线性动力分析的一种高效精细积分单步法

针对非线性动力状态方程v=H·v+f(v,t),结合精细积分法和Romberg数值积分,对计算过程中待求的v_(k+j/m)(j=1,2,…,m),利用当前时刻vk,通过二阶龙格库塔法进行预估,提出了一种避免状态矩阵求逆的高效精细积分单步法。该方法计算格式统一,易于编程,通过选取m值,可进行不同计算精度的计算。与两种单步法、一次预-校法及预估校正-辛时间子域法进行数值比较,计算结果表明,该方法具有高精度、高效率及较好的稳定性。在求解多自由度、强非线性动力响应问题中具有较大优势。

预测铣削稳定性的Hamming线性多步法

针对铣削加工过程中产生的振动现象,提出了一种Hamming线性多步法(HAMM)来预测铣削加工过程中的稳定性。考虑再生颤振的铣削加工动力学方程可以表示为时滞线性微分方程,将刀齿周期划分为自由振动阶段和强迫振动阶段,对强迫振动阶段进行离散,运用HAMM方法构建状态传递矩阵,利用Floquet理论,判定系统的稳定性,获得系统的稳定性叶瓣图。Matlab软件仿真结果表明,HAMM方法是预测铣削稳定性的一种有效方法。随着离散数的增加,HAMM方法的收敛速度要快于一阶半离散法(1st-SDM)和二阶全离散法(2nd-FDM),离散数较少的HAMM方法能达到和离散数较多的1st-SDM方法和2nd-FDM方法的局部离散误差。此外,在单自由度和双自由度动力学模型下,由三种方法的稳定性叶瓣图可以看出,HAMM方法预测铣削稳定性的精度均好于1st-SDM方法和2nd-FDM方法,计算效率远远高于1st-SDM方法和2nd-FDM方法。实验结果表明,HAMM方法是一种有效的预测铣削稳定性的方法。

基于有限元与Adams的轮胎对整车动态性能的影响

考虑轮胎的材料、几何非线性及轮胎与地面的接触非线性,借助Abaqus软件建立搬移拖车355/65R15型子午线轮胎的三维有限元模型。轮胎径向刚度仿真计算值与理论估算值结果对比分析验证了该模型的有效性。对轮胎稳态滚动过程中轮胎侧偏、纵向滑移工况进行了仿真分析。在轮胎稳态滚动有限元分析的基础上,运用规划求解的方法对轮胎的动力学Pacejka89模型进行参数辨识;并建立基于搬移拖车系列轮胎的不同Pacejka89模型的搬移拖车动力学模型。在相同条件下分析轮胎对搬移拖车整车动态性能的影响,这些研究结果对搬移拖车轮胎的选用及整车动态性能分析提供了一定的参考价值。

多模块浮体ADAMS动力学仿真及连接器对响应特性的影响

海上超大型浮体是一个由多模块组合而成的网络系统。基于非线性网络动力学理论及水动力学参数,利用ADAMS软件建立了链式结构海上超大型浮体的虚拟样机模型。通过数值仿真,研究了不同连接器连接的大型浮体的非线性动力学响应和连接器载荷。发现了多模块大型浮体系统存在振幅死亡现象和模块间的网络协同作用。基于振幅死亡机理的稳定性分析,在连接器刚度和波浪周期所构成的二维参数平面内绘制了振幅死亡稳定性参数区域,该研究为海上大型浮体非线性动力学响应预报提供了一种新的方法。