高温超导钉扎磁悬浮系统分岔和混沌特性研究

高温超导钉扎磁悬浮系统的应用十分广泛,但由于其悬浮力的非线性特性,导致在实际应用中经常引起设备的异常振动。为了探究高温超导钉扎磁悬浮系统的非线性振动特性和寻找避免发生异常振动的措施,首先,通过实验装置测量不同悬浮间隙下的悬浮力数据,将其拟合成指数模型,然后,基于该模型建立简谐激励下高温超导钉扎磁悬浮系统的动力学模型,最后,研究系统的分岔和混沌特性。研究表明,系统存在丰富的非线性动力学行为;系统的混沌阈值随着激励频率的增大先减小后增大,即系统在低频阶段和高频阶段不易发生混沌运动,而在中频阶段易发生混沌运动;质量、阻尼和场冷高度对混沌阈值均存在一定影响。研究结果为高温超导钉扎磁悬浮系统的参数设计及其抑振方法提供参考。     

采用Melnikov方法的齿轮传动系统的分岔及混沌分析

考虑含齿侧间隙、时变啮合刚度、综合啮合误差等因素下的单自由度直齿轮系统动力学模型。利用Melnikov方法对系统同宿轨线出现分岔及马蹄混沌的参数区域进行了预测。采用变步长Runge-Kutta法对单自由度运动微分方程进行了数值求解。结合系统的相图、庞加莱截面图以及最大李雅普诺夫指数,分析了系统随内部误差激励力变化时的动力学特性,得到系统的混沌运动规律。数值模拟的结果和Melnikov方法预测的系统出现同宿分岔和混沌的参数区域相吻合。     

两自由度碰撞振动系统的混沌运动及控制

基于Poincaré映射方法和数值仿真,对一类两自由度碰撞振动系统的混沌运动进行了分析,在适当的参数条件下,该系统呈现概周期运动,参数的变化导致概周期不变环破裂产生混沌运动.然后运用外加正弦驱动力的方法控制该系统的混沌运动,数值仿真结果表明通过调节外加正弦驱动力可将系统的混沌运动控制到稳定的周期轨道上.     

参数激励下受电弓系统的分岔与混沌

以速度平方阻尼力来表示受电弓框架的液压减振器所产生的非线性阻尼力，以变刚度的弹簧系统模拟接触网，建立了受电弓系统的非线性动力学模型。利用Hopf分岔定理找到受电弓产生Hopf分岔必须满足的参数条件，采用数值积分方法，对由于速度变化及参数激励导致的非线性动力学行为进行了研究，揭示了该系统由倍周期分叉、拟周期运动，通向混沌现象，研究结果为进一步研制国产高速受电弓提供了理论参考。     

随机激励下油气悬架系统的非线性振动分析

为了研究油气悬架系统的非线性振动特性,以某种采用油气悬架的重型车辆为研究对象,建立1/4车体2自由度油气悬架的数学模型,对系统施加通过高斯白噪声模拟出的随机路面激励,应用Matlab软件对系统进行仿真,采用Poincaré映射图、时间历程图、功率谱图、相图和李雅普诺夫指数作为依据研究油气悬架系统的运动状态。结果表明：当路面激励幅值在0.152～0.192 m时悬架系统发生混沌运动;当激励圆频率在2.4～12.8 rad/s时发生分岔现象;随着阻尼孔等效面积的增大,系统的稳定性逐渐降低,甚至发生混沌运动;当气室的初始压力在3.067×10⁶～3.562×10⁶ Pa时悬架系统发生混沌运动;当气室的初始体积在2.179×10^-3～2.543×10^-3 m³时悬架系统发生混沌运动。通过合理地选取汽车结构参数会有效地提高汽车的行驶平顺性。     

基于DSP与LabVIEW仿生运动机理模型在线切换、离散化系统

仿生运动机理模型在实际的应用过程中,必须针对特定的应用场合和不同的硬件系统选择不同的控制模型和最优参数,使实际效果达到最佳。文章提出了一种基于DSP与LabVIEW,对仿生运动机理模型进行实时在线离散化的方法。该方法实现了控制模型的在线切换、参数的实时修正、模型的在线离散化、LabVIEW和DSP的实时通信。实验结果表明,该系统实时性好、运行可靠。     

参数可变的多混沌映射加密系统

利用混沌映射具有对初值和系统参数的敏感性以及轨道的不确定性,提出一种基于多个一维混沌映射的加密算法。该加密算法使用线性同余随机数发生器产生混沌映射的系统参数和3个一维混沌映射的使用顺序,同时通过输出反馈方式动态改变混沌映射初值、迭代次数以及线性同余随机数发生器参数。实验结果和安全性分析表明,该算法密钥空间大,具有对明文和密钥的敏感性,能有效抵抗选择明文等穷举攻击和统计分析攻击。     

电力系统混沌振荡的逆系统方法控制

逆系统方法是一种将非线性系统反馈线性化的方法。运用逆系统方法将简单电力系统的非线性模型线性化，对该线性化的系统运用具有二次型性能指标的线性最优控制方法设计了电力系统混沌振荡控制器，可以使得电力系统自身的非线性特性得以抵消和补偿，增加系统的阻尼，因 抑制了混沌振荡。数值仿真表明：在该控制器作用下，由于受周期性负荷扰动而产生混沌振荡甚至失去稳定的系统可以从远离平衡点的位置上被驱动到包含平衡点的低振幅的稳定周期轨道上，从而抑制了混沌振荡，保证了电力系统的稳定运行，同时该控制器具有维持电力系统静态稳定的作用。     

基于换热成本比的R410A风冷式冷凝器的优化

在对R410A空调用风冷式冷凝器进行实验研究的基础上，以换热量成本比为优化目标，分析了换热器结构参数变化对冷凝器性能的影响，进行了基于稳态分布参数模型的换热器仿真计算．通过比较，得出冷凝器换热量和传热系数随换热器的结构参数变化的情况，给出了冷凝器在一定运行条件下的优化措施和相关数据，对使用新工质的冷凝器性能优化有参考作用．     

基于IGA的机械臂时间最优轨迹规划

针对传统机械臂轨迹规划效率较低的问题，课题组提出了对传统遗传算法初始种群的选取及种群的变异策略改进的方法。该方法以三次B样条插值曲线作为轨迹规划的基础，以各关节运动角速度、角加速度、角加加速度作为运动约束，使用改进型遗传算法（improved genetic algorithm，IGA）进行时间优化，可以得到满足运动约束条件的时间最优运动轨迹。课题组以自主研发的QFB140机械臂作为研究对象，采用改进型D H参数进行标识，并导入MATLAB进行仿真。结果表明：IGA在时间优化上有了较大提升，进一步实现了时间最优轨迹规划，提高了工作的效率。     

参数微调法控制混沌

本文用OGY方法研究了二维映象的混沌控制.计算机模拟表明,OGY参数微调法可以有效地控制混沌运动向周期运动的转变,混沌暂态时间的长短敏感地依赖于系统的初始状态,还用模拟噪声讨论了混沌控制的稳定性问题。     

分布式电驱动车辆垂向振动系统优化及控制研究

分布式电驱动车辆簧下质量增加导致车辆垂向振动特性发生改变,同时路面激励引起的电机定转子间不平衡径向力使垂向性能进一步恶化,提出了一种带有轮内减振机构的纯电动车振动系统优化及控制方法。建立带有动力吸振器的四分之一轮毂电机悬架模型及开关磁阻电机不平衡径向力模型。考虑典型路面激励对垂向性能及电机气隙的影响,基于布谷优化提出了一种动力吸振器与悬架参数的优化匹配方法。在优化匹配的基础上将悬架和吸振器减振器作为半主动控制装置实现轮毂电机悬架系统的混合控制。仿真结果表明：所提出的优化及控制方法能有效提升车辆舒适性和操稳性。     

新中国成立以来建设先进文化的基本经验

以线性机械弹簧和斜支撑弹簧为元件,构建了支撑系统力学模型。在仿真计算的基础上,设计并制作与力学模型相对应的支撑系统。通过测试确定系统阻尼比、固有频率等力学参数,综合利用时频域分析、相轨迹分析和庞克莱分析等方法,对支撑系统在不同激励条件下的响应规律进行了实验分析。研究结果表明实验测试结果和数值仿真结果一致,该力学模型存在典型的非线性力学特性,如稳态周期解、暂态混沌、分岔、混沌等,为其进一步推广到工程实际提供了理论和实验支撑。     

基于状态观测器噪声干扰的混沌控制与同步

提出了一种基于状态观测器参数控制噪声干扰下的混沌数字通信控制方法。利用一混沌系统驱动另一混沌系统产生出理想的输出波形,将该控制方法用于混沌控制;根据噪声干扰下的系统方程构造出状态观测器,并将该状态观测器用于具有测量噪声、输入噪声干扰的混沌系统和Lorenz混沌系统的控制;改变观测器的作用范围,可以将混沌系统稳定到固有的区域内。仿真结果证实了该控制方法的有效性。     

热线温度场稳定性的实验研究——李雅普诺夫指数和分形数

对热线温度场的稳定性进行了实验研究.得到了周期解和准周期解的自相关功率谱线.李雅普诺夫指数可以表征动力系统的形态.分形数则可以表征混沌程度.李雅普诺夫指数和分形数随参数的变化,定量地表征了非线性系统运动形态的演变,用实验数据计算得到该动力系统的李雅普诺夫指数LE_1>0,但LE_1《1,且LE_1→0,分形致为2相似文献   

2个四维混沌系统的异结构广义同步

针对2个不同的具有复杂动力学行为的新型四维混沌系统的异结构广义同步问题,基于Lyapunov稳定理论,采用自适应控制同步法,通过选择连续可微的非线性广义同步函数,设计自适应控制策略和参数自适应律,实现了2个参数未知的新型四维混沌系统的异结构广义同步以及辨识了未知参数.该方法没有强加在系统的假设条件上,几乎适用于所用的混沌系统.理论推导和数值仿真验证了该方法的有效性.     

方形截面直管道中惯性升力系数的拟合

为研究方形截面微通道内悬浮颗粒的惯性聚集现象，利用“运动相对性”原理对方形截面层流直通道中运动颗粒所受惯性升力进行了数值计算。课题组研究了Carlo采用数据拟合方法获得的升力近似表达式的普适性，为了总结不同工况下颗粒所受惯性升力系数的统一表达式，扩大了模型所选用的工况范围，所得的最佳拟合指数与Carlo的数据大致相同。该升力系数表达式适用于位于方形截面中线上的较大粒径的颗粒。     

离散映射混沌系统的关联耦合同步

研究了驱动和响应系统为相同混沌系统、初值或参数不同时的同步问题。提出了关联耦合同步方法,通过对驱动与响应系统进行耦合,实现两个混沌系统的同步。并且,可以实施间歇性控制,减少控制代价。以logistic映射为例进行了计算机仿真研究,仿真结果证实了该方法对实现离散映射混沌系统同步的有效性。     

基于调制函数的振动力学模型全参数估计

为提高振动力学模型的精度，课题组对振动力学参数展开研究。基于经典系统力学模型通过在定义域内进行级数展开，重构动力学模型；应用分部积分法及引入调制函数将微分问题转化为关于加速度的积分方程，以便于获取加速度信息作为输入；采用最小二乘法估计刚度、阻尼值，应用雅克比正交级数来表示未知力，从而实现动力学模型全参数的估计。通过估计值和真实值对比验证了课题组所提出的估计方法的准确性。该方法可实现未知参数下的动力学建模，具有一定工程应用价值。     

货币政策传导系统混沌特征研究——基于复杂性理论及实证的分析

货币政策传导系统是一类典型的复杂经济系统,存在着复杂的动力学演化过程。用混沌方法对货币政策变迁过程建立动力学模型,用蝴蝶效应对货币的乘数效应、金融危机等现象提出复杂性科学阐释,最后,利用中国货币政策传导基础数据对理论分析的结论进行验证的理论和实证研究表明,货币政策传导系统具有深刻复杂性机制和混沌特征。提高货币政策传导系统运行效率,防止系统剧烈波动的关键在于,必须以货币政策传导系统混沌特征为基础构建完善的货币政策传导机制,以增强货币政策传导系统的稳定性和抗干扰能力,从根本上消除由货币政策传导系统混沌特征所引发的系统异常波动的根源。