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7 篇 振动控制
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机构

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12 篇 西安交通大学
11 篇 上海大学
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8 篇 天津大学
8 篇 北京航空航天大学
7 篇 同济大学
7 篇 南京航空航天大学
7 篇 华南理工大学
7 篇 北京理工大学
7 篇 南京理工大学
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6 篇 河北省交通安全与...

作者

37 篇 张伟
18 篇 张继业
12 篇 李映辉
10 篇 杨绍普
10 篇 陈力
10 篇 陈立群
9 篇 陈予恕
9 篇 曹登庆
8 篇 张文明
7 篇 甘春标
7 篇 章定国
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6 篇 杨世锡
6 篇 陈宁
6 篇 杨晓东
6 篇 丁虎
6 篇 李静
6 篇 刘深泉
5 篇 朱位秋
4 篇 魏进

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柔性关节空间机器人基于直接自适应模糊H∞的轨迹跟踪控制

柔性关节空间机器人基于直接自适应模糊H∞的轨迹跟踪控制

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：张丽娇陈力福州大学机械工程及自动化学院

在空间实际应用中,空间机器人的关节具有柔性的特征,因而探讨了本体位置受控、姿态不受控的漂浮基柔性关节空间机器人的动力学建模和控制问题。根据系统位置几何关系、动量守恒关系和第二类拉格朗日方程,建立漂浮基柔性关节空间机器人... 详细信息

在空间实际应用中,空间机器人的关节具有柔性的特征,因而探讨了本体位置受控、姿态不受控的漂浮基柔性关节空间机器人的动力学建模和控制问题。根据系统位置几何关系、动量守恒关系和第二类拉格朗日方程,建立漂浮基柔性关节空间机器人的系统动力学模型。为了同时实现柔性关节空间机器人运动轨迹的渐近跟踪和抑制由关节柔性引起的系统柔性振动,采用奇异摄动理论的双时标刻度分解,引入一种关节柔性补偿器,使关节具有较强的柔性,并将系统分解为慢变子系统和快变子系统。针对慢变子系统,设计了直接自适应模糊H∞控制算法。该算法有两部分组成:一是模糊逻辑系统,用它去逼近轨迹,实现系统期望运动轨迹的渐近跟踪;二是一个H∞鲁棒控制项,用它克服模糊逼近误差和外界干扰对输出跟踪误差的影响。针对快变子系统,采用速度差值反馈控制律来抑制关节柔性引起的系统弹性振动,保证系统的稳定性。基于Lyapunov稳定性理论证明了该算法可确保控制系统是渐近稳定的。理论分析及仿真算例均表明了控制方法的可行性。

关键词：柔性关节空间机器人自适应模糊 H∞鲁棒控制关节柔性补偿器

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求解非线性振动方程的加权余量递推法

求解非线性振动方程的加权余量递推法

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：刘延彬陈予恕姜媛媛安徽理工大学理学院哈尔滨工业大学航天学院安徽理工大学电气学院

非线性振动方程被广泛地应用于众多的科学和工程领域中,不幸的是,大多数的非线性振动方程没有精确解析解。对于研究非线性振动方程的定性性质,解析解是非常重要的。然而,传统的求解渐进解方法(平均法、摄动法,多尺度法,及KBM法等)强烈... 详细信息

非线性振动方程被广泛地应用于众多的科学和工程领域中,不幸的是,大多数的非线性振动方程没有精确解析解。对于研究非线性振动方程的定性性质,解析解是非常重要的。然而,传统的求解渐进解方法(平均法、摄动法,多尺度法,及KBM法等)强烈地依赖于小参数只适用于弱非线性问题,且对于远离共振、主共振、谐波共振只能分别进行求解。谐波平衡法求解渐进解必须包括所有相关的谐波和亚谐波的总和;因此,高阶的渐进解的推导过程及其复杂。Rize平均方法可以通过直接变分方法的思想是将原方程求解转换成变分问题,如果试探基函数的数量比较大及待定参数的数目增多时,与谐波平衡法类似,计算上的困难是不可克服。为了克服以上各种渐进解析方法的缺点,本文构造加权余量递推法对非线性振动方程进行求解。加权余量法是有限元方法中比较著名的一种方法,该方法是求解微分方程数值解的一种有效方法,对于非线性微分方程的渐进解析解来讲,若直接采用加权余量法,会产生多变量高次非线性方程组,求解几乎是不可能的,故本文为了能够求解出非线性振动方程的渐进周期解的解析表达式,采用递推方法分别对解的待定系数进行求解。

关键词：递推加权余量法非线性振动 Duffing方程渐进解

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准零刚度隔振方法与技术

准零刚度隔振方法与技术

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：周加喜徐道临湖南大学机械与运载工程学院

传统线性隔振方法仅当激频大于隔振系统固频的2倍时才有效果,如要隔离低频振动,系统刚度需很低,将影响机械系统的安装稳定性。因此,低频隔振仍是振动工程领域的一大难题。在传统隔振器基础上,引入负刚度机构/结构,构成准零刚度隔振器,... 详细信息

传统线性隔振方法仅当激频大于隔振系统固频的2倍时才有效果,如要隔离低频振动,系统刚度需很低,将影响机械系统的安装稳定性。因此,低频隔振仍是振动工程领域的一大难题。在传统隔振器基础上,引入负刚度机构/结构,构成准零刚度隔振器,不仅能承受设备自重而不产生较大变形,而且在静平衡位置附近动刚度极低,是一种理想的被动隔振器。本课题组研究开发了多款准零刚度隔振装置,如:斜弹簧装置、磁力弹簧装置、可调式空气弹簧装置、凸轮-滚轮-弹簧装置、扭振隔振装置,并对其非线性静/动力学特性及隔振性能进行了系统地理论和实验研究,得出如下结论:①负刚度机构降低了系统隔振起始频率,拓宽了隔振频带;②准零刚度系统无明显共振特征;③低频区域准零刚度隔振系统的隔振效率显著优于线性系统,且在高频区域与线性系统相当;④因静载变化引起的平衡位置偏移,及因加工制造误差而导致系统参数无法满足零刚度条件均会恶化隔振性能,准零刚度隔振器必须具备调节机构。研究成果可应用于舰船机械系统隔振,期望为舰船隐蔽航行振动噪声控制提供新的技术方法。

关键词：准零刚度非线性隔振低频隔振

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空间环形桁架天线的非线性动力学实验研究

空间环形桁架天线的非线性动力学实验研究

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：李亚南张伟北京工业大学机电学院

空间环形桁架天线作为一种新型结构形式,具有大口径、轻质量、高收纳率等优点,在移动通讯、电子侦察等领域得到广泛应用。空间大型环形桁架天线的理论研究及数值仿真是否成功,需要地面模拟实验进行考核,本文研制了口径1.8米环形桁架天... 详细信息

空间环形桁架天线作为一种新型结构形式,具有大口径、轻质量、高收纳率等优点,在移动通讯、电子侦察等领域得到广泛应用。空间大型环形桁架天线的理论研究及数值仿真是否成功,需要地面模拟实验进行考核,本文研制了口径1.8米环形桁架天线实验模型及重力卸载装置,开展了相应的实验研究。首先利用Nastran计算仿真结构在不同几何、材料参数下的固有特性,探讨其随结构参数的变化规律,然后基于动力相似的原则确定模型关键参数,完成零部件的结构设计,利用几何建模软件pro/E进行了三维造型,并绘制相关零部件的二维工程图,加工制造零部件,并整机装配。在分析国内外卸载装置的基础上,选择了通过吊架悬挂来消除重力的方法消除重力对天线的不利影响。最后利用振动台对实物模型进行了模态实验,测试不同外激励以及展开臂展开不同角度对模型基频的影响,并将试验结果同分析设计结果进行对比。研究结果为空间大型环形桁架天线的研究提供理论依据。

关键词：空间环形桁架实验研究结构设计模态

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基于非模态方法的柔性航天器模型降阶研究

基于非模态方法的柔性航天器模型降阶研究

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：刘铸永李莉洪嘉振上海交通大学工程力学系

现代大型复杂航天器通常带有大型柔性附件如太阳电池阵等,其弹性变形可采用有限单元法描述。然而有限元节点坐标数目庞大,将会给动力学方程求解和控制策略的实现带来巨大负担。基于模态的方法就目前最常用的柔性体模型降阶方法,包括模... 详细信息

现代大型复杂航天器通常带有大型柔性附件如太阳电池阵等,其弹性变形可采用有限单元法描述。然而有限元节点坐标数目庞大,将会给动力学方程求解和控制策略的实现带来巨大负担。基于模态的方法就目前最常用的柔性体模型降阶方法,包括模态截断、模态价值分析、内平衡等降阶准则。Krylov子空间方法是一种基于非模态方法的柔性体模型降阶方法,它通过控制迭代的次数来达到控制阶数的目的,特别适合用于自由度数目巨大的柔性结构。本文通过采用不同降阶模型和采用全有限元模型动力学仿真结果进行比较,验证不同模型降阶方法的有效性。仿真结果表明,与采用其它基于模态方法的模型降阶方法相比,采用Krylov方法只需要较低的自由度,就可以得到和采用有限元方法完全一致的结果。说明Krylov方法能够有效的降低航天器柔性附件的自由度,提高动力学仿真的效率,便于控制的实现。

关键词：柔性航天器动力学仿真模型降阶 Krylov子空间法

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复合材料层合板的全局摄动分析与混沌

复合材料层合板的全局摄动分析与混沌

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：杨晓峰张伟北京工业大学机电学院

复合材料层合板具有轻质,比强度高及可设计性好等优点,从而越来越广泛地应用于航空航天等工程领域中。受材料的各项异性及剪切变形等因素的影响,研究大变形条件下复合材料层合板的非线性动力学行为比研究普通板的动力学行为要复杂的多,... 详细信息

复合材料层合板具有轻质,比强度高及可设计性好等优点,从而越来越广泛地应用于航空航天等工程领域中。受材料的各项异性及剪切变形等因素的影响,研究大变形条件下复合材料层合板的非线性动力学行为比研究普通板的动力学行为要复杂的多,尤其是对多个自由度的情形,目前尚无较好的理论方法,对其动力学性质的研究主要是利用数值模拟的方法进行。本文考虑具有几何大变形的四边简支复合材料层合板在受到面内激励和横向外激励联合作用下的动力学行为,利用全局摄动方法对上述复合材料层合板的非线性动力学模型的同宿分叉和混沌行为进行了理论分析。首先利用伽辽金离散得到由前四阶模态相互耦合的四自由度控制方程,然后利用规范性对其简化,再对简化后的系统利用Melnikov方法分析其同宿分叉和混沌行为,从而在理论上给出了系统出现同宿分叉和混沌行为的解析条件。最后对理论分析的结果进行了数值模拟,模拟结果验证了理论分析的正确性。

关键词：复合材料层合板全局动力学摄动理论多自由度混沌

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不规则复合材料层合板振动特性研究

不规则复合材料层合板振动特性研究

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：蒋国庆李凤明张伟北京工业大学机电学院

各种仪器、机械设备、工程结构等在使用过程中往往出现振动问题,因而其寿命、精度会因振动带来极大的影响。板结构作为一种主要部件,其振动特性受到了人们的极大关注。以往绝大多数都是对规则的矩形薄板结构振动特性进行研究,而在现实中... 详细信息

各种仪器、机械设备、工程结构等在使用过程中往往出现振动问题,因而其寿命、精度会因振动带来极大的影响。板结构作为一种主要部件,其振动特性受到了人们的极大关注。以往绝大多数都是对规则的矩形薄板结构振动特性进行研究,而在现实中,板结构经常被加工成各种不规则形状,本文将针对这种不规则板结构的振动特性进行分析。采用Kirchhoff板假设,将有限元法和Hamilton原理相结合,建立不规则复合材料层合板的运动方程,通过数值方法在频域上对不规则复合材料板的振型、固有频率进行分析;然后针对复合材料板施加简谐激振力、脉冲激振力后,在时域上对其受迫振动响应特性进行分析,并讨论板的边界应力分布形态对其振动行为的影响,最后将计算结果与规则矩形薄板的结果进行比较。

关键词：复合材料层合板不规则有限元振动

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柔性多体系统动力学方程若干数值积分方法的研究

柔性多体系统动力学方程若干数值积分方法的研究

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：郭晛章定国南京理工大学理学院

高效率、高精度和高稳定性的数值积分方法是柔性多体系统动力学分析的基本前提。本文选取六种典型的数值积分方法:四阶Runge-Kutta法、四阶Adams预估-校正法、改进的四阶Adams预估-校正法、Gear法、HHT法和广义-α法,分别对其表达形式... 详细信息

高效率、高精度和高稳定性的数值积分方法是柔性多体系统动力学分析的基本前提。本文选取六种典型的数值积分方法:四阶Runge-Kutta法、四阶Adams预估-校正法、改进的四阶Adams预估-校正法、Gear法、HHT法和广义-α法,分别对其表达形式和求解过程进行说明。以中心刚体-悬臂梁系统为计算模型,针对系统大范围运动已知/未知情况所建立的动力学偏微分方程组(PDEs),分别采用上述数值方法进行求解。将相应的数值结果从时间步长、计算时间、计算精度和能量等角度进行比较分析,讨论了不同数值积分方法的优势和局限。由于柔性多体系统碰撞动力学问题具有强非线性、多尺度性、高度耦合、非连续非光滑等特性,该类问题的数值计算求解也变得更为复杂和困难,因此高效、准确、稳定地进行长时程数值仿真显得非常必要。本文接下来采用假设模态离散方法和接触约束法建立了重力作用下中心刚体-柔性梁系统的刚柔耦合碰撞动力学方程(ADEs)。分别用上述六种数值积分方法对所得ADEs的求解进行了分析,得到这些方法在碰撞问题上的适用性,指出依据不同的实际问题如何合理地选择数值积分方法。

关键词：柔性多体系统动力学数值积分方法碰撞 PDEs ADEs

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三时间尺度分段线性系统的动力学行为分析

三时间尺度分段线性系统的动力学行为分析

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：张苏珍张正娣毕勤胜江苏大学理学院

含有不同时间尺度的非光滑动力系统是一类容易产生非常规分岔和混沌现象的复杂动力学系统,这种非常规分岔可能导致沉寂态和激发态之间的转换,这也将可能导致特殊的簇发形式产生。本文在最典型的蔡氏电路基础上,利用三次模块方法和反馈元... 详细信息

含有不同时间尺度的非光滑动力系统是一类容易产生非常规分岔和混沌现象的复杂动力学系统,这种非常规分岔可能导致沉寂态和激发态之间的转换,这也将可能导致特殊的簇发形式产生。本文在最典型的蔡氏电路基础上,利用三次模块方法和反馈元件,建立了含非光滑因素的线性四维电路系统,适当控制参数形成了含快慢两个子系统的未扰系统,并在此基础上外加一周期变化的电流源,合理选择扰动频率,从而构成了包含三个时间尺度的快慢耦合系统。基于相应的广义自治系统,运用动力学分岔理论分析了系统平衡点在相空间不同区域中的平衡态及其稳定性,得到了系统产生Fold分岔和Hopf分岔的临界条件,利用Clarke导数得到了广义Jacobian矩阵的特征值曲线,讨论了系统轨迹在穿越非光滑分界面时可能产生的各种非常规分岔,再利用单慢变量包络快慢分析法结合转换相图和平衡点分岔图的叠加图揭示了簇发沉寂态和激发态的产生及其相互转迁的机理,并通过数值模拟验证了理论分析的结果。

关键词：非光滑三时间尺度周期扰动分岔机制包络快慢分析

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高速列车在隧道内交会时流固耦合安全性分析

高速列车在隧道内交会时流固耦合安全性分析

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第十五届全国非线性振动暨第十二届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议

作者：雷国茂张继业张亮张亚东西南交通大学牵引动力国家重点实验室

本文首先基于三维、非定常、可压缩的Navier-Stokes方程以及κ-ε两方程湍流模型,利用计算流体软件FLUENT,对高速列车在隧道内交会时的气动特性进行数值仿真。分别研究了高速列车在隧道内以等速和不等速交会下列车产生的附加载荷,建立... 详细信息

本文首先基于三维、非定常、可压缩的Navier-Stokes方程以及κ-ε两方程湍流模型,利用计算流体软件FLUENT,对高速列车在隧道内交会时的气动特性进行数值仿真。分别研究了高速列车在隧道内以等速和不等速交会下列车产生的附加载荷,建立了高速列车交会的数值计算模型,采用FLUNENT中的滑移网格技术,对列车交会时压力波产生的附加载荷进行数值模拟。然后以高速旅客列车CRH380A为研究对象,应用多体动力学软件SIMPACK建立由头车、中间车和尾车构成的高速列车动力学模型。根据已有的列车在隧道内交会时压力波产生附加载荷气动模拟计算结果,对列车在不同工况下会车进行动力学性能研究。将列车交会时压力波产生的附加载荷,以力元激励的形式加到高速列车动力学模型中。通过计算列车的脱轨系数、倾覆系数和轮重减载率等列车运行安全性指标以及乘客舒适度指标,通过相应的安全评估标准,研究了列车在不同工况下交会的运行安全性问题。

关键词：高速列车滑移网格技术附加载荷压力波安全性指标

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