【摘 要】
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机器人等非线性系统具有高阶数、强耦合的动力学特性,常导致其运动稳定性难以通过求解动力学方程或构建Lyapunov 函数等方法进行有效的分析,为了提高机械结构、控制输入等动力学参数和整个系统的定量优化指标,本文在Lyapunov 指数方法的基础上,研究了机器人从动力学建模到运动稳定性的理论分析过程.
【机 构】
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南京信息工程大学信息与控制学院江苏省大气环境与装备技术协同创新中心 南京 210044 南京航空航
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机器人等非线性系统具有高阶数、强耦合的动力学特性,常导致其运动稳定性难以通过求解动力学方程或构建Lyapunov 函数等方法进行有效的分析,为了提高机械结构、控制输入等动力学参数和整个系统的定量优化指标,本文在Lyapunov 指数方法的基础上,研究了机器人从动力学建模到运动稳定性的理论分析过程.
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近年来,分析含有多个时间尺度的非线性动力系统问题已成为国内外研究的热点之一.含多个时间尺度的快慢耦合系统会产生簇发振荡等特殊的动力学行为,因此,研究其复杂的分岔机理,对具有实际工程背景的耦合系统的分析有着广泛的指导意义.
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本文主要研究了当外激励频率与系统固有频率之间存在量级差异时的干摩擦系统中的周期簇发现象.当外激励频率远远小于系统固有频率时,系统轨线呈现出在激发态(SPs)与沉寂态(QSs)之间相互转迁的快慢耦合的周期振荡模式,即我们所熟知的周期簇发现象.
细长扁平的金属悬臂梁容易产生较大的应变,使用起来方便,常应用于压电式振动型俘能器.对于线性振动俘能器,只有当环境频率与共振频率较为接近时才能俘获有效功率,俘能频带宽度较窄.
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运动结构可以作为多种工程装置的力学模型,这些工程装置包括动力传送带、磁带、带锯、空中缆车索道和主要应用于航天航空工程中的伸缩复合材料层合板等.由于运动速度的存在,会引起运动结构较大幅度的横向振动,所以运动结构横向振动及其控制的研究有着重要的工程意义、经济意义和理论意义,具有相当广阔的应用前景.
卫星在进出地球阴影时,突变的热流条件会导致其温度场发生变化,从而容易诱发热变形以及热致振动.卫星的挠性附件由于大梯度温度分布或者约束等原因,会产生较大的热变形、热致振动甚至热屈曲.
传统的信号处理方法在检测信噪比较低的信号时效果不理想,基于此提出了一种将两个不同的混沌振子(Duffing 振子和Van der pol 振子)进行阻尼项线性耦合的方法,从低维向高维系统扩展,建立了非线性耦合模型,通过分岔图,详述了耦合系数对耦合非线性系统的影响,并确定了耦合系数.
本文以粘弹性悬臂梁为例,研究微分求积法如何分析悬臂结构的非线性动力学性质.利用微分求积法研究了受横向载荷和轴向载荷联合作用的粘弹性悬臂梁的非线性动力学行为.
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