简介：强非线性系统经引入参数变换，并在一定的假设条件下，可转化为弱非线性系统．将其解展成为改进的傅立叶级数后，利用参数待定法可方便地求出强非线性系统的共振周期解．研究了Duffing方程的主共振、VanderPol方程的3次超谐共振和VanderPol-Mathieu方程的1／2亚谐共振周期解．这些例子表明近似解与数值解非常吻合。

简介：研究随机扰动下简单电力系统的可靠度反馈最大化．应用拟不可积哈密顿系统随机平均法和随机动态规划原理，导出以可靠度最大为目标的动态规划方程和以平均首次穿越时间最长为目标的动态规划方程．通过分别求解相应的动态规划方程，得到最优控制律，受控与未控系统的条件可靠性函数及平均首次穿越时间．最后应用MonteCarlo模拟验证结果的准确性．

简介：研究了高阶非完整系统的共形不变性与Noether守恒量，给出了与高阶非完整系统相应的完整系统的共形不变性的定义及其确定方程，通过系统共形不变性与Lie对称性的关系，推导出了系统运动方程具有共形不变性并且是Lie对称性的共形因子，利用限制方程和附加限制方程，给出了高阶非完整系统的弱Lie对称性和强Lie对称性的共形不变性，得到了共形不变性导致的Noether守恒量，举例说明了结果的应用．

简介：针对多体系统动力学微分-代数方程求解问题,研究基于Lie群表达的约束稳定方法.首先引入新的Lagrange乘子,结合位移约束、速度级约束和加速度级约束方程,构造了新的Lie群微分-代数方程.然后使用向后差商隐式方法和CG(Crouch-Grossman)方法,对微分–代数方程进行离散求解,得到精确度较高的动力学仿真结果.该方法在精确保持各级约束方程的同时,保持旋转矩阵的正交性,并且使系统总能量误差较小.

简介：本文针对柔性结构在轨组装任务背景,将自动飞船和待运送部件分别简化为中心刚体和柔性梁附件,研究自由漂浮中心刚体-柔性梁系统的动力学与控制问题.首先基于小变形和低转速假设,将梁用假设模态法离散,采用Lagrange方程导出系统动力学方程.继而设计一种带有应变反馈的PD控制律用于完成中心刚体的状态镇定以及柔性梁振动抑制.此外,本文还使用遗传算法对控制器中的参数进行多目标优化.最后,通过数值算例验证了所设计控制器的有效性.

简介：针对无人动力伞在执行任务时常常在低空、城市上空等复杂气流环境飞行，无人动力伞的响应特性受到飞行速度、航向角和各种风的综合影响，具有的非线性和不确定性．导致事先设计的控制规则不再适合，对此基于PID的控制算法难以达到满意的控制效果．本文提出了一种模糊神经网络控制无人动力伞航向控制策略，利用RBF神经网络所特有的局部逼近能力，对模糊控制规则进行在线推理并获得连续输出，采用GA算法对神经网络参数进行调整来实现对模糊控制器规则库的优化和模糊规则的自动生成．使控制器能够进一步适应无人动力伞实时控制中的时变性和不确定性，保持良好的控制性能；仿真表明算法是可行的．

简介：用最大Lyapunov指数构造遗传算法中的适应度函数，通过遗传算法优化神经网络的权系数．根据所得到的适应度函数和权系数来构造遗传神经网络控制器，从而提高神经网络控制效果．对离散系统Logistic映射和连续系统Rossler方程、AFM（原子力显微镜）悬臂梁振动系统的混沌运动分别进行了仿真控制．数值实验结果表明本文改进的遗传神经网络控制方法对离散或者连续的混沌系统都能控制到低周期轨道上去，证明了算法的有效性．

简介：以含主动调谐质量阻尼器（TMD）的建筑结构为研究对象，研究作用于TMD上的作动器输出力小于设计控制力时的控制方法。为了确定系统控制率，在满足线性矩阵不等式约束的前提下，通过优化控制目标函数来达到。同时，为了保证控制效果，采用了峰-能量控制器。最后，以一座六层建筑物为例来说明本文方法的可行性。

简介：研究系统存在不确定性的大柔性飞行器的姿态跟踪控制问题.针对高阶大柔性飞行器模型,使用平衡实现方法对其降阶,并通过奇异值对比分析系统降阶前后特性.基于降阶模型,设计LQR-PI控制器作为基线控制器.考虑不确定性,利用李雅普诺夫稳定性理论设计模型参考自适应控制器,并对比两种方法的控制效果.仿真结果显示,所提方案对包含不确定性的系统具有较好的控制效果,能使系统完成期望的姿态跟踪目标.

简介：研究因结构激励导致的不规则形状的车厢封闭空腔声场．利用改进Trefftz方法，对复杂形状的车厢空腔进行声学系统简化波函数建模．结合声固耦合关系，利用加权残数法处理边界条件，得出该声压稳态响应的波函数级数展开式，并给出了中低频噪声场的分析预测解．结合有源声控制理论，建立了复杂封闭腔体局部区域有源消声模型，并利用Matlab工具进行了数值仿真分析．仿真结果表明降噪效果良好，也证明了此方法的可行性．

简介：应用随机平均法研究了高斯白噪声激励下含有分数阶阻尼项的Duffing-VanderPol系统的稳态响应.首先应用基于广义谐和函数的随机平均法得到系统关于幅值的平均伊藤微分方程并建立相应的平稳FPK方程,求解该平稳FPK方程的近似理论解得到系统幅值的稳态概率密度.分析幅值、位移和速度的稳态概率密度探究分数阶阻尼项以及其它参数对系统稳态响应的影响.发现降低分数阶的阶数可以增强系统的响应而增大分数阶的系数可以减弱系统响应.最后对原系统进行MonteCarlo数值模拟验证近似理论解的有效性.

简介：针对多体系统动力学数值仿真问题,研究基于Hermite插值的离散变分方法.首先对广义坐标和广义速度进行Hermite插值,结合Gauss数值积分方法,利用Hamilton原理和离散力学变分原理,建立了含已知导数信息和含未知导数信息的Hermite插值离散变分数学模型,求解得到精确度较高的动力学仿真结果.该方法可以在步长较大时精确保持约束方程,并保持系统总能量在一定范围内有界变化,适用于长时间仿真情况.

简介：针对转子—轴承系统中滚动球轴承的动力学相似问题,提出一种考虑非线性振动特性的轴承系统相似模型建立方法.首先,建立滚动球轴承整体的非线性振动微分方程,运用积分模拟法推导了轴承整体的非线性振动特性相似关系,并结合滚动球轴承的动力学相似关系得到滚动球轴承系统的相似设计准则;其次,应用所得的相似准则,以深沟球轴承C204JUT为原型、6208为模型进行数值仿真实例计算,通过采用Newmark-β算法计算得到的分叉图分析了转速ω、径向载荷Fr、阻尼C及径向游隙γ大小对原型和模型轴承系统振动位移或速度响应的影响;最后,通过对比原型和模型的各参数（ω、Fr、C、γ）分叉图中分叉区间、趋于稳定运动参数值大小以及进入稳定周期运动时的稳态响应值大小验证相似准则的准确性和有效性.通过分析得到以下结论：1滚动球轴承非线性振动特性参数（如振动响应、结构阻尼等）相似关系可由轴承结构参数相似关系确定;2原型与模型非线性运动的分叉图形状一致,且模型能够很好的预测原型稳态振动响应,因此可将模型轴承用来预测原型轴承的非线性振动行为.

简介：根据三维混沌系统Lorenz吸引子和Chen’s吸引子线性部分的系数特征，构造了一个三维非线性动力系统，并研究了其混沌动力学特征，包括相轨迹图、最大Lyapunov指数、Lyapunov指数谱和Poincare映射，这些特征都表明，该系统具有混沌吸引子。

简介：研究了乘性噪声和加性噪声共同作用下含有两种不同时滞项的双稳系统中的平均首次穿越时间．首先通过近似方法得到了平均首次穿越时间的解析式，然后研究了乘性噪声强度、时滞量及噪声关联强度对平均首次穿越时间的影响．当噪声关联强度取正值时，平均首次穿越时间T1（x-→x＋）是乘性噪声强度及两种时滞量的非但调函数，是噪声关联强度的单调递增函数．包含在确定力与振荡力中的时滞量分别影响T1（x-→x＋）的最大值及对应的噪声强度．平均首次穿越时间T2（x＋→x-）是包含在确定力中的时滞量的非单调函数，是乘性噪声强度、另一种时滞量及噪声关联强度的单调递减函数．

简介：在高参数汽轮机组和航空发动机等旋转机械中，转子-密封中的气流激振力对转子非线性动力学特性的影响不容忽视．本研究中建立了转子-密封系统三维流场模型，应用计算流体动力学（CFD）软件对可压缩气流流场进行模拟计算，获得了密封流场特性．由流场计算结果进一步获得了Muszynska气流激振力模型中的相关经验系数，使得此模型更加适用于气流激振力的计算．在对转子一密封系统进行非线性动力学分析过程中应用幂级数展开形式建立了系统幂级数模型．利用平均法得到气流激振力的1：2亚谐共振分岔方程，进一步应用奇异性理论和Hopf分岔理论研究了系统1：2亚谐共振的转迁集和系统超临界Hopf分岔与亚临界Hopf分岔的存在条件．通过参数控制方法抑制了转子-密封系统出现亚临界分岔的出现，使得系统稳定性提高．本文的分析结果对工程设计和操作具有一定的指导作用和意义．

简介：基于一个特殊的Painleve-Backlund变换和多线性变量分离方法,分析了(2+1)维非线性广义Borer-Kaup(GBK)系统,求得了该系统具有若干任意函数的变量分离严格解.根据得到的变量分离严格解,并通过选择解中的任意函数,引入恰当的局域函数和多值函数,找到了GBK系统一种新的具有实际物理意义的半包局域相干结构,如海洋表面波,并简要地讨论了这种半包局域相干结构的一些特殊的演化性质.结果表明:这种半包局域相干结构相互作用后,完全保持它们原有的速度、波形和波幅,即它们的演化性质是完全弹性的.

简介：将同伦理论和参数变换技术相结合提出了一种可适用于求解强非线性动力系统响应的新方法,即PE-HAM方法(基于参数展开的同伦分析技术).其主要思想是通过构造合适的同伦映射,将一非线性动力系统的求解问题,转化为一线性微分方程组的求解问题,然后借助于参数展开技术消除长期项,进而得到系统的解析近似解.为了检验所提方法的有效性,研究了具有精确周期的保守Duffing系统的响应,求出了其解析的近似解表达式.在与精确周期的比较中,可以得出:在非线性强度α很大,甚至在α→∞时,近似解的周期与原系统精确周期的误差也只有2.17%.数值模拟结果说明了新方法的有效性.

简介：本文以一类单自由度双边非对称碰撞振动系统为研究对象,采用广义Hertz接触模型表示碰撞过程,考察系统在宽带随机激励下的稳态响应.应用基于广义谐和函数的随机平均法推导出系统在宽带随机外激励下的伊藤随机微分方程,通过求解相应的稳态FPK方程,得到系统关于幅值、能量和位移的稳态概率密度以及位移与速度的联合稳态概率密度.另外,将系统的随机响应近似为马尔可夫过程,利用广义胞映射法得到系统的近似稳态响应.最后通过与蒙特卡罗模拟结果的对比,验证了随机平均法和广义胞映射法的有效性.

简介：利用哈密顿系统生成函数的性质求解LQ终端控制问题，并给出了相应的数值方法．针对现有文献中此类问题的最优控制律在终端时刻存在无穷大增益的情况，利用第二类生成函数的性质求解哈密顿系统两端边值问题并构造了无终端奇异性的时变最优控制律．然后根据哈密顿系统状态的正则变换性质导出了求解生成函数系数矩阵微分方程和计算时变控制律的矩阵递推格式．最后用所提出的方法研究了以能量均衡消耗为约束条件的卫星编队重构问题，设计了符合要求的闭环控制系统并给出了数值仿真结果．