考虑输入受限的水下滑翔机前馈控制设计

自主式水下滑翔机是一类浮力驱动的无人装备,其控制系统对滑翔机的功能实现至关重要。考虑控制输入受限,以具有不稳定内部动态的水下滑翔机动力学系统为对象,构造前馈控制算法。这种前馈控制方法将有限时间间隔内的转换控制任务视为两点边界值问题,并将输入受限直接并入两点边界值问题中求解。仿真结果表明,在输入受限的情况下,所设计的控制系统能对水下滑翔机进行有效控制,为不稳定的内部动态求出有界的、因果的解。在控制输入无约束和控制输入受限的情况下,各状态变量的变化趋势相同,只是控制过程中各状态变量的幅度变化有所差异。     

深水波列传播的不稳定性分析

深水波列传播是多影响因素共同作用的物理过程,寻求合理的参数来表征深水波列传播过程中各因素的影响,对了解深水波列传播特征有重要意义。文章基于BMNLS方程的不稳定性分析,得到一关于波陡、频带宽度和频率的特征参数Ui,并指出在深水波列传播过程中,当Ui1时波列是稳定的,在Ui1时波列为不稳定的,并随Ui的增大,不稳定性及非线性作用不断增强。同时针对边带扰动波列的传播,指出此参数可有效地表示深水波列传播特征。     

一种基于试验数据的动态辨识建模方法及应用

针对大量的水下航行器使用试验数据,构建复杂非线性系统或是高维对象模型问题,提出一种动态辨识建模方法.首先对非线性离散对象建模问题进行了描述;然后提出一种搜索、聚类、模式分类和线性辨识技术相结合的模型辨识方法;最后通过一个仿真建模实例说明了该方法的有效性.     

随机齿侧间隙的齿轮系统非线性动力学分析

建立了随机齿侧间隙的单自由度齿轮系统的非线性动力学模型,利用变步长Runge-Kutta法对系统在确定齿侧间隙和随机齿侧间隙两种情况下的运动微分方程分别进行了数值求解,结合系统随量纲-间隙平均值变化的分岔图、相图及Poincaré映射图,分析了系统在确定齿侧间隙和随机齿侧间隙两种情况下的动力学特性,在此基础上研究了随机干扰对齿轮系统的动力学影响,发现随机干扰对系统的周期运动影响较大,对系统的倍化分岔过程影响显著,而对系统的混沌运动影响较小.     

基于联合型模糊PID的非线性空气悬架建模与控制

为提高汽车空气悬架的行驶平顺性,针对空气弹簧的非线性特性,建立空气弹簧关于气囊压力、有效面积、垂向变形等因素有关的弹力模型.利用所建立的空气弹簧弹力模型建立单轮1/4车辆动力学模型.以车身加速度最小为控制目标,设计并建立非线性空气悬架的联合型模糊PID控制器.运用MATLAB/Simulink仿真软件,以气囊压力变化所产生的力作为控制输出量,进行计算机动态仿真.仿真结果表明：与被动空气悬架相比,针对非线性空气悬架所设计的联合型模糊PID控制器对车辆平顺性与道路友好性有显著的改善.     

考虑损耗时拉曼放大泵浦光的偏振效应

利用高非线性和较大吸收损耗的光子晶体光纤制作光纤拉曼放大器,是当前的一种趋势,这导致泵浦光非线性旋转效应明显增强．本文在考虑吸收损耗条件下,研究了泵浦光的非线性旋转问题,首次得出了连续光条件下的解析解．结果表明,输入线偏振光与圆偏振光都不会产生非线性旋转,只有椭圆偏振光才有非线性旋转．旋转是绕着邦加球的纬线进行,s3保持不变．随着吸收损耗的增加,有效长度变小,相对的旋转速度变慢．这表明,如果光纤对于泵浦光的吸收越强,越有利于拉曼放大．     

铁路车辆磨耗型车轮的三维热接触耦合分析

建立了铁路车辆磨耗型踏面LM、LMA、XP55、S1002四种车轮与60 kg/m钢轨热接触耦合的三维有限元模型,利用大型有限元分析软件MSC.Marc分析了在不同载荷工况下,车轮与钢轨抱闸滑行时的应力场和温度场的分布规律和变化规律,分析了温度场对应力场的影响,并分别得出了在弹性模量、热导率、比热容、线膨胀系数等材料属性随温度变化的情况下,与相应参数恒定时的应力场与温度场分布,分析了各参数对计算结果的影响.结果表明,线膨胀系数与比热容对耦合分析结果的影响最大,弹性模量次之,热导率的影响最小.     

用结构化非线性最小范数法识别包装系统模态参数

考虑到包装系统的复杂性,可将包装件建模为多模态系统.对结构化非线性最小范数法进行改进,推导出了识别系统自由响应的零点和留数的迭代法,该方法采用以Prony方法识别出的系统的零点和留数为迭代起点,模拟结果表明：该方法与Prony方法相比具有更好的精确性,为准确识别包装系统各模态的参数打下基础.     

磁悬浮系统的两种非线性白抗扰控制方法对比研究

以单磁铁悬浮系统为研究对象,运用自抗扰控制技术,设计两种非线性悬浮控制算法,给出一些参数整定规律。仿真结果表明,非线性PID算法和模型补偿自抗扰算法都具有快速、无超调和无静差的优点,但后者对系统内外的大扰动和模型的不确定性表现出更强的鲁棒性和适应性。     

非线性最小二乘参数平差的非线性规划算法研究

讨论了非线性最小二乘参数平差可行的5种非线性规划算法－牛顿法、最速下降法、离散牛顿法、拟牛顿法和SQPM算法,通过分析、比较和实算证实SQPM算法是求解非线性最小二乘参数平差问题的最为有力的工具,且使SQPM算法成为无需精确计算参数概略值的非线性最小二乘参数平差法。