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  • 简介:根据质量守恒、动量守恒和能量守恒方程基本理论,建立了针对动能拦截器高速直接碰撞毁伤模型.借助ANSYS/LS-DYNA数值仿真软件,进行了数值模拟仿真.分析了拦截器在不同着角以及偏心打击条件下对弹道目标的毁伤效果,并用相关试验数据验证了方法可行性.仿真结果表明可以进一步利用高性能计算机对拦截器和目标进行全尺寸建模、仿真开发动能拦截器对典型弹道目标的毁伤数据库.

  • 标签: 动能拦截器 高速碰撞毁伤 毁伤效果 毁伤数据库
  • 简介:随机共振是非线性系统中一种动力学现象。本文对基于Duffing振子随机共振现象进行研究研究了Duffing系统噪声强度与信噪比关系,不同频率正弦信号与信噪比关系,以及阻尼比参数对随机共振影响。研究结果表明,Duffing系统阻尼比参数对随机共振影响非常重要,阻尼比参数与输出信号信噪比之间存在着一种复杂非线性关系,并且会随着Duffing系统参数改变而变化。

  • 标签: 随机共振(SR) 杜芬振子 信噪比 双稳系统 微弱信号 STOCHASTIC
  • 简介:介绍了一种实数快速傅里叶变换(FFT)设计原理实现方法,利用输入序列对称性,将2N点实数FFT计算转化为N点复数FFT计算,然后将FFTN点复数输出序列进行适当运算组合,获得原实数输入2N点FFT复数输出序列,使FFT运算量减少了近一半,很大程度上减少了系统运算时间,解决了信号处理系统要求实时处理与傅里叶变换运算量大之间矛盾.同时,给出了在TMS320VC5402DSP上实现实数FFT软件设计,并比较了执行16,32,64,128,256,512,1024点实数FFT程序代码与相同点数复数FFT程序代码运行时间.经过实验验证,各项指标均达到了设计要求.

  • 标签: FFT DSP 实数 算法研究 TMS320VC5402 快速傅里叶变换
  • 简介:应用机电耦联动力学理论和电路理论,建立了统一发电机组并网发电数学模型.该模型为27维非线性微分动力系统,包括机械扭振方程、同步发电机瞬变过程基本方程、原动机力矩分配调速控制方程、励磁调节控制方程和并网线路串补电容方程5大部分.本文选择线路串补电容容抗、线路电阻作为分岔参数,计算并得到了失稳参数区域图.对满足两对纯虚特征值参数点,利用中心流形定理对原系统方程做了降维.再利用多参数稳定性理论及归一化技术,对约化方程进行求解,得到了分岔方程.由此得到分岔参数图、4个参数区动力学特性,并得到了数值验证.

  • 标签: 失稳振荡 高维 微分动力系统 中心流形定理 控制方程 串补电容
  • 简介:当机械臂质量很轻,尤其是空间应用场合,机器人系统将受到高度柔性限制并且不可避免地产生机械振动.本文为了证实提出控制不期望残余振动方法,设计并建立了柔性机器人实验平台.控制方案采用交流伺服电机通过谐波齿轮减速器驱动柔性机械臂,利用粘贴在柔性臂上压电陶瓷片(PZT)作为传感器来检测柔性臂振动.对由于环境激励,尤其是在电机转动(机动)时由于电机力矩产生振动,采用了几种主动振动控制器:包括模态PD控制,软变结构控制(VSC)和增益选择变结构方法,进行柔性臂振动主动控制实验研究.通过实验比较研究,结果表明采用控制方法可以快速抑制柔性结构振动,采用控制方法是有效

  • 标签: 柔性机械臂 主动振动控制 压电结构 变结构控制
  • 简介:结构振动测试和损伤诊断中,较易得到结构低阶模态信息,但低阶模态信息主要反映结构整体性能,对结构局部损伤不敏感.本文主要研究框架结构高阶模态特性,并通过高阶模态米反映结构局部特征,实现框架结构损伤诊断.研究中采用理论模态分析和实验模态分析相结合方法.理论模态分析表明框架结构存在模态密集区且高阶模态具有局部特征.采用局部激振方法对一个钢筋混凝土框架结构模型施加激励,通过实验模态分析获取高阶局部模态信息.结果表明最大能量高阶模态可以识别框架柱刚度变化.

  • 标签: 模态分析 高阶模态 局部模态 参数识别 框架结构
  • 简介:研究1/2车非线性悬架模型在路面随机激励下非平稳振动响应,并基于随机最优控制理论对进行主动控制.首先利用等效线性化方法将具有非线性阻尼迟滞刚度非线性悬架模型线性化,然后将主动、被动悬架非平稳随机响应进行比较,结果表明非线性主动悬架性能要优于被动悬架.最后,通过MonteCarlo数值模拟验证了理论结果.

  • 标签: 非线性悬架 非平稳随机响应 等效线性化 随机最优控制
  • 简介:采用弹性理论建立了功能梯度材料板静力平衡方程,利用静力平衡方程确定了功能梯度材料板中性面位置,在此基础上推导出了功能梯度材料板在均匀温度场中非线性振动屈曲微分方程组,求得了功能梯度材料圆板非线性振动屈曲近似解,讨论分析了中性面位置、梯度指数、温度因素对功能梯度材料圆板非线性振动屈曲影响.把该方法计算结果与有限元计算结果进行了比较,验证了该方法计算结果是可靠.算例分析表明,中性面位置对均匀温度场中功能梯度材料圆板非线性振动屈曲有一定影响.

  • 标签: 功能梯度 材料 非线性 振动 屈曲 温度
  • 简介:采用弹性理论建立了功能梯度材料板静力平衡方程,利用静力平衡方程确定了功能梯度材料板中性面位置,在此基础上推导出了功能梯度材料板在均匀温度场中非线性振动屈曲微分方程组,求得了功能梯度材料椭圆板非线性振动屈曲近似解,讨论分析了中性面位置、梯度指数、温度因素对功能梯度材料椭圆板非线性振动屈曲影响.把该方法计算结果与有限元计算结果进行了比较,验证了该方法计算结果是可靠.算例分析表明,中性面位置对均匀温度场中功能梯度材料椭圆板非线性振动屈曲有一定影响.

  • 标签: 功能梯度 材料 椭圆板 非线性 振动 屈曲
  • 简介:对具有五次方非线性项分数阶Genesio-Tesi系统混沌自适应同步进行了研究.首先分析了该系统平衡点稳定性,并发现该系统满足出现双涡卷混沌吸引子必要条件.然后研究了在阶数相同和不同两种情况下吸引子以及系统随阶数变化分岔情况.该系统在两种情况下存在混沌最小有效维数分别为2.784和2.793.基于分数阶系统稳定性理论,实现了该分数阶系统自适应混沌同步.数值模拟验证了所设计自适应控制器和未知参数辨识观测器有效性.

  • 标签: 混沌 同步 分数阶系统 分岔 自适应控制
  • 简介:磁悬浮固有系统是非线性,也是本质不稳定稳定性设计比较复杂,特别是在受到较大干扰和对象参数发生较大变化时,系统容易失去稳定并发散。理论分析与试验表明,这种现象数学解释就是系统出现了HOPF分岔。为此,本文提出了一种用HOPF分岔规律调整非线性系统PID控制器参数自适应设计方法,通过辨识干扰或者对象参数变化,自动调整控制参数,使闭环系统远离HOPF分岔点,从而继续保持稳定,以悬浮质量突变为例仿真表明,由此整定悬浮控制比例增益参数,可使磁悬浮系统获得较大状态稳定范围,并有效回避自激振动。

  • 标签: 磁悬浮 HOPF分岔 自适应控制
  • 简介:采用神经元二维映射模型,通过数字仿真研究了高斯白噪声对神经元非线性动力学特性影响.研究发现,噪声可以诱导具有次阈值输入信号神经元产生动作电位和随机共振.随机共振现象产生与否和噪声强度大小以及输入信号频率具有密切关系.另外,还研究了系统控制参数对随机共振现象影响.

  • 标签: 神经元二维映射模型 高斯白噪声 动作电位 随机共振
  • 简介:在经典Dtfffing振子中引入分数微分型阻尼项,推导了高效率数值计算格式,对表现出来特有的非线性现象进行讨论.研究表明:分数微分型阻尼分数阶值较小时,振子将出现倍周期分岔并导致混沌.在不同外激励频率下,分数微分型Duffing振子会呈现对称性破缺、分岔、混沌强烈非线性现象;在一定参数范围内,分数微分型Duffing振子较经典Duffing振子,在较小激励下即可进入混沌.

  • 标签: 分数微分 DUFFING振子 NEWMARK法
  • 简介:研究了弹塑性梁系统动力学特性.从弹塑性梁非线性本构关系出发,同时考虑几何非线性,用虚功原理建立单个梁动力学变分方程,利用假设模态法离散.在此基础上引入运动约束关系,建立了弹塑性梁系统刚-柔耦合动力学方程.对重力作用下柔性单摆和双摆数值仿真结果表明,塑性应变引起横向变形绝对值增大和横向振动振幅衰减,在角加速度突变时塑性效应最为显著.

  • 标签: 弹塑性梁系统 非线性本构关系 动力学
  • 简介:研究了正六角形蜂窝夹层板非线性动力学问题.考虑高阶横向剪切变形和横向阻尼影响,建立了面内激励和横向外激励联合作用下四边简支蜂窝夹层板非线性偏微分运动控制方程.综合运用Galerkin方法和数值方法,模拟不同激励作用下混沌运动,得到二维相图、二维波形图和频谱图.研究结果表明:随着激励增加,系统会重复呈现周期运动、混沌运动、周期运动变化规律.

  • 标签: 蜂窝夹层板 高阶剪切效应 非线性动力学 混沌
  • 简介:转子系统不对中问题在旋转机械中非常普遍,是引起严重整机振动主要原因之一.特别地,以先进涡扇发动机转子系统为代表带有弹性支承、内外布置多转子系统,动力学特性具有特殊性,不对中理论问题与工程需求十分突出.本文首先针对两类不对中问题(联轴器不对中和支点不对中),评述了目前不对中建模方法、不对中转子系统动力学和振动特性方面的代表性研究成果.其次,针对航空发动机转子系统,详细综述了目前已有的套齿联轴器、弹性支承组件动力学研究成果.在此基础上,作者针对具体结构特征,进行了航空发动机转子系统不对中成因与模式分类,初步建立了联轴器不对中和支点不对中转子系统动力学模型并进行了振动特性分析.

  • 标签: 转子系统 联轴器不对中 支点不对中 动力学模型 航空发动机转子系统
  • 简介:建立了飞轮调速器反馈控制系统动力学方程,利用系统相图和Poincar6映射图分析了系统混沌形成过程.通过对飞轮调速器反馈控制系统增加一个比例微分反馈控制器,利用它控制系统从混沌运动转化为周期运动.数值仿真表明了该控制方法在飞轮调速器反馈控制系统混沌控制中有效性与可行性,可利用适当控制强度镇定系统中不稳定周期轨道.

  • 标签: 混沌 POINCARE映射 混沌控制 数值仿真
  • 简介:利用CMAC神经网络与PID控制算法,提出了一种针对飞行器挠性结构振动混合控制方法.首先在给出系统动力学方程基础上,利用CMAC神经网络具体特点,给出了神经网络算法;进而将PID控制算法引入控制系统,形成了一种混合控制方法,该方法具有CMAC神经网络与PID控制算法两者优点.最后针对复杂飞行器挠性结构振动问题进行了实例仿真,说明了算法有效性.

  • 标签: 挠性结构 控制研究 CMAC神经网络 PID控制算法 混合控制方法 神经网络算法
  • 简介:综述了近年来时滞耦合系统动力学研究进展,重点阐述了稳定性与分岔、同步以及复杂动力学等方面的一些理论和方法研究结果,对进一步研究工作提出了若干展望.

  • 标签: 时滞 耦合系统 非线性 稳定性 分岔 同步
  • 简介:非线性输出频率响应函数是由Volterra级数发展而来频域概念,可方便在频域对非线性系统进行分析,它是频率一维函数.本文主要介绍了利用NARMAX模型以及NOFRF对结构进行损伤检测方法,并利用实验研究证实了该损伤检测方法可行性.另外,由于系统非线性特性可用来做结构损伤检测,且具有对系统状态比较敏感优点,而基于NOFRF损伤检测方法是利用非线性方法来分析系统状态,该方法提取出特征属于非线性特征,所以该损伤检测方法可以用来做结构损伤检测,且具有对系统状态比较敏感优点.

  • 标签: VOLTERRA级数 NARMAX模型 非线性输出频率响应函数 广义频率响应函数 损伤检测