检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：李伯忍华南理工大学

学位级别：博士

本文主要采用理论分析和数值仿真相结合的办法,运算工具为MATLAB中的LMIToolbox。采用Lyapunov稳定性理论,以线性矩阵不等式（LMI）作为研究工具,探讨了线性区间时变时滞系统,线性多时变时滞系统,具有非线性扰动的多时变时滞系统的稳定... 详细信息

本文主要采用理论分析和数值仿真相结合的办法,运算工具为MATLAB中的LMIToolbox。采用Lyapunov稳定性理论,以线性矩阵不等式（LMI）作为研究工具,探讨了线性区间时变时滞系统,线性多时变时滞系统,具有非线性扰动的多时变时滞系统的稳定性,以及具有输入时滞和状态时滞线性系统的鲁棒镇定设计这四个问题。本文包含以下八章内容: 第一章首先简单介绍了时滞系统的研究背景,然后对时滞系统的稳定性分析方法作了回顾,以及区间时滞系统的研究意义,最后对本文的主要工作和所用到的符号做了必要的说明。第二章介绍了时滞系统鲁棒控制所需的基础知识和基本概念,如Lyapunov稳定性概念及基本定理、时滞系统稳定性基本概念及相关结论,及后面章节要用到的一些引理,这些预备知识是后续章节的基础。第三章研究了区间时变时滞系统的稳定性问题,基于时变时滞在时滞区间的特点,分两种情形构造Lyapunov-Krasovskii泛函,获得了时滞相关的稳定性条件,并推广了对时滞微分没有限制的时滞相关-时滞变化率无关的稳定性条件。在Lyapunov-Krasovskii泛函的导数中,通过对x（t）这一项采用保留或用系统方程替换的两种不同处理方式,得到了两个不同形式的稳定性条件。在此基础上,将所获得的准则推广到结构不确定性系统和多胞不确定性系统。第四章继续研究了区间时变时滞系统的稳定性问题,与第三章主要区别在于,这里将借助时滞区间的特点,通过等分区间[-τ1,0]和[-τ2,-τ1]来构造新的Lyapunov-Krasovskii泛函。并且通过对x（t）这一项采用保留或用系统方程替换的两种不同处理方式,得到了两个不同形式的稳定性条件。数值算例可以看出,第三章和第四章的稳定性条件各有优劣。第五章研究了线性多时变时滞系统的稳定性问题,主要的特点是利用积分等式来处理Lyapunov-Krasovskii泛函导数中的交叉项,这一方法有别于著名的自由权矩阵方法,较好的解决了线性多时变时滞系统的稳定性问题。但通过与自由权矩阵方法得到的一些稳定性条件比较发现,单时滞时,积分等式方法和自由权矩阵方法本质上是等价的。本章也通过对x（t）这一项采用保留或用系统方程替换这两种不同的处理方式,得到了两个不同的稳定性条件,同样地,将所获得的准则推广到结构不确定性系统和多胞不确定性系统。第六章继续研究了线性多时变时滞系统的稳定性问题。与第五章的区别在于,本章通过改进自由权矩阵,基于此而对Lyapunov-Krasovskii泛函作了改进,这样Lyapunov-Krasovskii泛函导数中的交叉项不需要被放大,而是保持不变。数值算例说明,本章的稳定性条件的保守性较第五章的稳定性条件有显著的减少。第七章研究了具有非线性扰动的线性多时变时滞系统的稳定性问题,结合第六章多时变时滞系统的稳定性结论,利用第二章的积分等式方法,和Newton-Leibniz公式,得到了具有时滞相关稳定性条件,并推广得到了时滞相关-时滞变化率无关的条件,数值算例可以说明,本章的稳定性条件的保守性较已有的一些文献的稳定性条件的保守性更低。第八章研究了具有输入时滞与状态时滞线性系统的鲁棒镇定设计问题,主要特点是结合了第五章多时变时滞系统的稳定性结论,通过利用不等式中的自由权矩阵给出了一种线性化方法,较好的解决了这一系统的鲁棒镇定设计问题。

关键词： Lyapunov-Krasovskii泛函鲁棒稳定鲁棒镇定结构不确定性多胞不确定性线性矩阵不等式积分等式自由权矩阵

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从技术到设计 ——基于结构找形的设计方法研究

从技术到设计 ——基于结构找形的设计方法研究

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作者：王倩东南大学

学位级别：博士

随着交叉学科对建筑领域的影响,当代建筑形式特征逐渐呈现出从范式到多元、从静态到动态以及从单一到复合的转化,结构形态与建筑系统要素的关系也从传统的二元对立转向了融合互动,面对日趋复杂的形态发展,以及新的互动关系在各个层面上... 详细信息

随着交叉学科对建筑领域的影响,当代建筑形式特征逐渐呈现出从范式到多元、从静态到动态以及从单一到复合的转化,结构形态与建筑系统要素的关系也从传统的二元对立转向了融合互动,面对日趋复杂的形态发展,以及新的互动关系在各个层面上对结构提出的“变”的要求,传统标准化的结构范式逐渐显现出很大局限性。因此,针对与建筑空间高度整合、体系多样化拓变的结构形态的设计方法和策略研究,是当代建筑亟待解决的重要课题之一。本论文核心内容是,从整合思维出发,采用跨学科方法和性能化技术策略,建立一种建筑与结构学科融合共识的结构性方法——结构找形设计。本论文主要从结构找形历史发展、结构找形思维、结构找形方法与操作路径以及融合建筑的结构找形设计策略四个层面进行了深入研究:在结构找形的历史发展脉络上,本论文从技术方法的革新和建筑思维演变两个层面对其进行了全面梳理,在总结结构找形演变动因基础上,研判其发展趋势;并剖析了跨学科平台下结构找形从人工技术到设计思维的转变,厘清了建筑视角下结构找形发展脉络,为后续开展结构形态设计理论研究和实践创作明确了方向。在结构找形思维上,本文将工程领域中作为技术工具的结构找形上升到建筑系统的设计方法,提出了突破传统范式、基于结构技术的结构找形设计思维,为建筑设计创作开辟了新途径;明晰了结构找形是建筑系统内重要的语言转换机制之一;剖析了结构找形在实现性能化形态创新方面的重要价值;同时借助数字化平台,深入探讨结构找形设计关联建筑空间思维的共同演绎;基于结构不确定性,挖掘并发展建筑潜在的多样化潜能,开辟一个通过结构找形进行建筑形态设计创作的新途径。在结构找形方法与技术路径上,本论文基于传统方法和数字化平台,全面系统地解析了结构找形的原理、技术方法和实现路径;对自然模拟找形、力学图解找形以及拓扑优化找形方法的技术路径与具体操作手段进行了详细阐释,建立了一种具有技术理性的、可操作的、科学的建筑结构性设计方法。本论文进一步用大量结构形态生成案例的设计操作,对传统以及基于计算机平台的结构找形方法进行演示与探索,并进行了量化的对比、评估与验证;发挥结构找形方法在形态创新各个层面上的价值与优势,在揭示技术逻辑的同时,为发展多样化的建筑形式提供具体方向。在融合建筑的结构找形设计策略上,本论文提出了结构动态适应性策略和方法,为结构与建筑的融合设计提供具体指引;并以拓扑学思维为指导突破传统结构分类模式,提出基于力流可变和体系可变的动态适应性策略,深入研究结构形态与空间设计融合的策略与路径;填补了整合建筑设计的结构性方法空白,拓展了基于结构技术进行建筑设计思考的广度和深度。全文约20万字,图片300张,自绘图87幅、表格60个,附录1张。

关键词：结构找形方法建筑形态生成融合设计结构不确定性空间动态适应

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综合火力/飞行系统中控制、制导及相关理论问题的研究

综合火力/飞行系统中控制、制导及相关理论问题的研究

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作者：马晓军北京航空航天大学

学位级别：博士

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钢框架混凝土核心筒结构易损性分析

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结构工程师 2018年第6期34卷 65-71页

作者：王峥西安铁路职业技术学院土木工程系西安710600

钢框架与混凝土核心筒变形能力差异较大,不适宜采用统一的变形指标评价其抗震性能。从构件在地震作用下是损伤程度入手,针对不同构件提出不同损伤模型,考虑各构件对结构整体损伤的影响,采用加权系数法确定构件的权重系数与重要性系数、... 详细信息

钢框架与混凝土核心筒变形能力差异较大,不适宜采用统一的变形指标评价其抗震性能。从构件在地震作用下是损伤程度入手,针对不同构件提出不同损伤模型,考虑各构件对结构整体损伤的影响,采用加权系数法确定构件的权重系数与重要性系数、楼层的权重系数,得到结构基于构件的整体损伤模型,并依据结构损伤程度划分极限状态。采用15条地震动记录对钢框架混凝土核心筒进行IDA分析,对比同时考虑地震动不确定性与结构不确定性时结构倒塌与非倒塌状态的易损性曲线。

关键词：钢框架混凝土核心筒构件损伤模型整体损伤模型易损性分析结构不确定性

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鲁棒辨识及模型验证理论与应用研究

鲁棒辨识及模型验证理论与应用研究

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作者：石峰西北工业大学

学位级别：博士

鲁棒辨识是研究不确定性系统的建模理论和方法,是近年来系统辨识及控制领域的研究热点之一.鲁棒辨识以控制器的设计作为系统辨识的最终目的,同经典辨识方法相比,是一种真正适合控制的辨识.该论文在分析鲁棒辨识与模型验证理论及其应用... 详细信息

鲁棒辨识是研究不确定性系统的建模理论和方法,是近年来系统辨识及控制领域的研究热点之一.鲁棒辨识以控制器的设计作为系统辨识的最终目的,同经典辨识方法相比,是一种真正适合控制的辨识.该论文在分析鲁棒辨识与模型验证理论及其应用研究的发展现状、存在问题的基础上,进一步深入研究,完善和发展了鲁棒辨识及模型验证理论,为适合控制器设计的模型建立提供了理论基础.

关键词：不确定性系统鲁棒辨识辨识模型名久模型 worst-case误差界最优误差界模型验证混合数据结构不确定性

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鲁棒控制系统的μ分析与μ综合

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中南矿冶学院学报 1993年第6期24卷 807-812页

作者：吴敏桂卫华中南工业大学自动控制工程系长沙410083

本文引入结构奇异值μ,讨论结构不确定性系统鲁棒控制的μ方法,并给出一个例子。

关键词：结构不确定性鲁棒控制 μ方法

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热噪声复合载荷作用下薄壁结构动力学响应预示方法研究

热噪声复合载荷作用下薄壁结构动力学响应预示方法研究

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作者：田艳妮上海交通大学

学位级别：硕士

随着高超声速飞行器结构工作性能的提升,其在巡航、再入过程中面临着愈加严峻的气动载荷、热载荷、噪声载荷、机械载荷的复合作用,严重威胁着自身的完整性和可靠性。研究热噪声复合载荷作用下薄壁结构的动力学响应对高超声速飞行器结构... 详细信息

随着高超声速飞行器结构工作性能的提升,其在巡航、再入过程中面临着愈加严峻的气动载荷、热载荷、噪声载荷、机械载荷的复合作用,严重威胁着自身的完整性和可靠性。研究热噪声复合载荷作用下薄壁结构的动力学响应对高超声速飞行器结构的优化设计具有重要的指导意义。本论文针对热噪声复合载荷作用下复合材料壁板结构动力学响应预示方法进行研究。利用解析方法揭示了热应力对结构固有模态的影响机理,基于有限元法研究了材料参数变化、大变形等非线性因素引起的结构固有频率变化的规律。在模态分析的基础上,利用模态叠加方法和空间傅里叶变换获得高温薄壁结构的波数域传递函数,结合声载荷的波数-频率谱,建立热噪声复合载荷作用下薄壁结构的波数-频率响应谱计算方法;基于多项式混沌展开(Polynomial Chaos Expansion,简称PCE)方法建立了结构含不确定参数时模态和频响函数的求解方法以及降阶模型的不确定性分析方法,明确关键结构参数的不确定性与结构动态响应特性之间的关系,实现更加精确的响应预示。研究表明,加热过程中,薄壁结构固有频率先减小至最小值,而后逐渐回升。结构初始缺陷引入的附加刚度使得受热薄壁结构的各阶固有频率均不会减小至零;热变形导致的刚度硬化效果使得固有频率曲线的最小值对应的温度低于一阶临界屈曲温度。随着温度升高,模态振型会出现顺序互换和振型渐变现象。线性响应范围内,高温薄壁结构在噪声载荷作用下的响应特性主要取决于其热模态。结构参数的不确定性对固有频率和响应可能产生较大影响,当C/SiC平板的弹性模量存在8.75%的方差不确定性或厚度存在5%的方差不确定性时,平板的响应误差均可能会达到6dB。本论文的研究内容为后续的载荷快时变特性讨论和高强度声载荷对结构响应非线性影响的研究具有一定指导意义。

关键词：热噪声复合载荷热模态行波声场结构不确定性多项式混沌展开方法

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基于L<,p>增益的非线性系统鲁棒控制方法研究

基于L<,p>增益的非线性系统鲁棒控制方法研究

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作者：余中中南大学

学位级别：硕士

本文基于结构L<,p>增益奇异值方法,研究了结构不确定非线性系统的鲁棒性分析与综合问题,并以一些新的观点重新看待非线性H<,∞>问题,讨论了其它增益问题与非线性H<,∞>问题的内在联系.基于结... 详细信息

本文基于结构L<,p>增益奇异值方法,研究了结构不确定非线性系统的鲁棒性分析与综合问题,并以一些新的观点重新看待非线性H<,∞>问题,讨论了其它增益问题与非线性H<,∞>问题的内在联系.基于结构L<,2>增益奇异值进行的鲁棒分析与鲁棒综合,其基本依据是奇异值的边界特性,本文针对奇异值的上界特性给予了证明.本文重点研究了鲁棒稳定问题,得到了鲁棒稳定的充分条件,并讨论了保守性的影响.研究表明鲁棒分析中存在的保守性不仅和不确定性的结构有关,还和标称系统的输入有关.鲁棒性能问题、鲁棒综合问题都转化为鲁棒稳定问题,使得分析与综合问题统一起来.对于一类结构不确定非线性仿射系统,直接利用了鲁棒稳定定理与鲁棒性能定理,并把结论都表述成非线性矩阵不等式(NLMI)的形式.本文以各种新的观点重新看待非线性H<,∞>控制问题.研究表明系统的无源性问题可以化为一个与之对应系统的L<,2>增益问题,本文利用Backstepping递推方法对一类具有特殊结构的非线性系统进行无源化设计;对于更为一般的L<,p>增益问题,证明了在某种条件下L<,p>增益问题间是等价的;讨论了以ISS观点看待稳定性的思想,并把系统ISS问题转化为相应系统的L<,2>增益问题;介绍了逆最优H<,∞>问题,它与结构不确定系统的鲁棒稳定问题存在某种内在联系.

关键词：结构不确定性非线性 L增益鲁棒 NLMI ISS

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基于多种混合产流模式的水文模型研究

基于多种混合产流模式的水文模型研究

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作者：姬荣彬大连理工大学

学位级别：硕士

水文模型是模拟降雨径流过程的核心工具。目前多数水文模型采用单一的蓄满产流模式或超渗产流模式的产流结构,精度有限且具有较大的不确定性。混合产流作为新兴的产流模式有望解决产流结构单一的问题。本文致力于研究基于混合产流模式... 详细信息

水文模型是模拟降雨径流过程的核心工具。目前多数水文模型采用单一的蓄满产流模式或超渗产流模式的产流结构,精度有限且具有较大的不确定性。混合产流作为新兴的产流模式有望解决产流结构单一的问题。本文致力于研究基于混合产流模式的水文模型,重点研究模型内部产流结构的合理性和不确定性问题,旨在提升模拟精度和识别不确定性来源。主要研究内容和成果如下:(1)产流理论及模式研究。对Horton产流理论和Dunne产流理论、超渗产流模式和蓄满产流模式进行了介绍,在此基础上选取了三种典型混合产流模式(垂向混合产流模式、兼容产流模式、VIC-3L混合产流模式),归纳总结了其实现混合产流的思路与原理,发现现有混合产流模式都是蓄满产流模式与超渗产流模式在不同方式上的耦合,且三种混合产流模式的主要差别仅在于耦合方式的不同和所采用的下渗公式的不同。(2)基于混合产流模式的水文模型构建及模拟效果检验。将垂向混合产流模式、兼容产流模式和VIC-3L混合产流模式分别构建成完整的流域水文模型(垂向混合产流模型、兼容产流模型和VIC-3L混合产流模型)用于模拟栾川流域的19场次洪,检验混合产流模式的实际应用效果,并与蓄满产流模式的模拟效果作对比。结果表明,三种混合产流模式均适用于栾川流域的次洪模拟,且模拟效果优于蓄满产流模式,证实了混合产流模式在产流结构上更为完善从而模拟效果更好。(3)三种混合产流模型在多地区的对比研究。在全国范围内选取了7省13个典型流域,广泛对比了垂向混合产流模型、兼容产流模型和VIC-3L混合产流模型在各个地区的模拟效果差异。结果表明,三种混合产流模型虽各有不同,但基本上大同小异,在模型结构上的差距并不大,都能较好的模拟次降雨径流过程,模拟水平基本相当。(4)混合产流模式的结构不确定性研究。构建了ANOVA量化框架对混合产流模式的结构不确定性来源进行了研究,量化了耦合方式、下渗公式以及两者交互作用对产流模拟和径流过程模拟的不确定性贡献,结果表明,耦合方式、下渗公式都是径流模拟不确定性的重要来源,其中,下渗公式是导致产流模拟不确定性的最主要来源,不确定的下渗计算方法通过影响产流过程进而可对整个径流过程产生更大程度上的不确定性;因此,在研究混合产流模式及构建混合产流模型时,要十分重视选用合理的下渗计算方法,目前的下渗计算方法还不足以完全模拟实际的下渗过程,研究具有物理机制的新型下渗计算方法是降低径流模拟不确定性的重要途径。

关键词：产流混合产流水文模型结构不确定性

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非标准条件下的迭代学习控制设计

非标准条件下的迭代学习控制设计

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作者：林坚浙江大学

学位级别：硕士

迭代学习控制作为现代控制理论的重要分支之一，其高精度的轨迹跟踪能力一直为人所称道。但实际控制系统中普遍存在的各种非标准条件，如含结构不确定性、输入输出扰动、初态偏移和轨迹变化等，往往使得标准条件下收敛的学习律无法满足... 详细信息

迭代学习控制作为现代控制理论的重要分支之一，其高精度的轨迹跟踪能力一直为人所称道。但实际控制系统中普遍存在的各种非标准条件，如含结构不确定性、输入输出扰动、初态偏移和轨迹变化等，往往使得标准条件下收敛的学习律无法满足原有条件，甚至于发散。这同时也影响到迭代学习控制的大规模工业应用。因此，研究在非标准条件下依然收敛的迭代学习律，并保证鲁棒跟踪性能，就显得十分重要了。本文着重研究在各种非标准条件下迭代学习控制的设计问题。针对含未知有界扰动的系统，采用前馈—反馈分部设计法，将迭代学习控制的设计问题转化为标准H∞问题后求解；针对系统存在结构不确定性问题，将前馈—反馈作一体化设计，并将该问题转化为鲁棒优化问题后求解；针对输入输出扰动、初态偏移等非标准问题，设计抗干扰的改进型算法；针对轨迹变化等非标准问题，采用轨迹学习的策略以获得最优输入初值的估计，从而加快收敛速度、改进瞬态响应性能等；最后以工业机械臂为仿真对象来验证算法的有效性。主要成果有： (1)考虑一类受未知有界干扰影响的线性系统，通过鲁棒迭代学习控制分部设计法来改善其跟踪性能；首先将该设计结构下的迭代学习律收敛条件转化为模型匹配问题，然后利用标准H∞方法求解；最后对线性化后的工业机械臂作仿真，验证了算法的有效性； (2)考虑系统存在结构不确定性问题，运用鲁棒迭代学习控制的综合设计法，将反馈控制器与前馈控制器作关联设计，并将其转化为二自由度的标准设计问题；而后分析该设计下的学习律收敛条件，并利用结构奇异值及μ综合等鲁棒控制相关理论求解；再考虑系统存在输入输出扰动和初态偏移等非标准条件问题，对原有算法作必要改进，并分析其收敛条件；最后利用针对直流电机伺服系统所作的仿真验证了算法的有效性； (3)考虑系统期望轨迹变化的问题，增加对“历史轨迹”的学习能力，从而达到改善系统跟踪性能的目的；具体采用了局部权重思想来逼近系统逆，从而求得最优输入初值的估计；最后通过对直流电机伺服系统的所作的仿真验证了算法的有效性。

关键词：迭代学习控制结构不确定性鲁棒性能非标准条件 H∞ 刚性机械臂轨迹学习局部权重学习

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