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1.
在轨组装是未来超大型空间结构最有发展潜力的构建方式之一,组装过程中空间结构尺寸逐渐增长、动力学特性也随之改变,给结构主动控制任务带来了新的挑战.针对这一问题,提出一种在轨组装空间结构面向主动控制的动力学建模方法.首先,建立不同类别组装模块的基础模型库,以用于后续直接调用;然后,定义模块的邻接关系矩阵以描述在轨组装过程中空间结构的变化,并根据在轨组装任务特点,设计了面向分布式控制的智能组件结构形式;在有限元建模方法的基础上提出"节点自由度加载"方法,利用模块的基础模型库与邻接关系矩阵,分别建立智能组件和空间结构整体的动力学模型,该模型可随组装的进行同步自适应更新;最后,以在轨组装桁架结构为例,给出组装碰撞冲击下动力学建模与分布式主动控制数值仿真.结果表明,在轨组装过程中桁架结构整体的动力学特性有明显的变化,主动控制非常必要;基于提出的建模方法,可高效地建立构型多样的在轨组装空间结构动力学模型;智能组件的动力学模型在组装过程中可进一步根据邻接关系矩阵限定更新范围,适用于在轨组装过程中的分布式主动控制系统设计.  相似文献   
2.
郭攀  武文华  吴志刚 《计算力学学报》2013,30(4):538-542,553
在热传导分析中,当热流与温度梯度存在时间延迟时,需采用非傅立叶热传导模型进行分析。生物组织具有较强的热松弛时间系数,承受激光、微波及烧烫等作用时,其呈现出较强的非傅立叶行为。本文对脉冲热源作用下生物组织的非傅立叶热传导进行研究,针对强脉冲引起的温度场在空间域的高梯度变化、波阵面的间断行为以及通用传统时域数值方法会带来虚假数值振荡的特点,提出采用所发展的时域间断Galerkin有限元法(DG-FEM )进行求解计算。对多种脉冲热源作用下的非傅立叶热传导过程进行数值模拟,通过考量强脉冲作用下温度场分布和热致生物组织损伤行为的影响,表明了本文所发展的DGFEM 能够有效、准确地描述温度场空间分布和热传导过程以及非傅立叶行为下的生物热损伤更为明显,在生物组织热行为分析中应该受到重视。  相似文献   
3.
基于(I)(《应用数学和力学》,1998,20(2))的内容和随机最优控制理论,本首先介绍了随机动力学系统参数辨识问题最优控制解的概念。然后讨论了建立参数辨识问题HJB方程的过程以及参数辨识的算法,最后给出了一个应用实例:解决动力学系统局部非线性参数辨识问题的方法。  相似文献   
4.
IntroductionInthestudyofactualdynamicsystemanditsparametersidentificationproblem,stochasticinputandstochasticparametersarefrequentlyencountered.Suchstochasticfactorsleadtomanycharacteristicsquitedifferenttodeterndnisticsystem.Therefore,theparametersidentificationofstochasticdynamicsystemhasawidersignificance.Similartodeterministicsystem,stochasticdynamicsystemparametersidentificationproblemcanalsobetransformedintoagroupofstochasticdynamicsystemsparametersidentificationproblemwhichisparameteriz…  相似文献   
5.
利用哈密顿系统正则变换和生成函数理论求解线性时变最优控制问题, 构造了新的最优控制律形式并提出了控制增益计算的保结构算法. 利用生成函 数求解最优控制导出的哈密顿系统两端边值问题,并构造线性时变系统的最优控制律,由第 2类生成函数所构造的最优控制律避免了末端时刻出现无穷大反馈增益. 控制系统设计中需 求解生成函数满足的时变矩阵微分方程组. 根据生成函数与哈密顿系统状态转移矩阵之 间的关系,从正则变换的辛矩阵描述出发,导出了求解这组微分方程组的保结构递推算法. 为了保持递推计算中的辛矩阵结构,哈密顿系统状态转移矩阵的计算中利用了Magnus级数.  相似文献   
6.
针对最优控制问题(OCP)的辛数值方法研究及应用进行综述。主要涉及内容包括,动力学系统为常微分方程描述的一般无约束、含不等式约束和状态时滞的最优控制问题,微分代数方程描述的一般无约束、含不等式约束和含切换系统的最优控制问题,以及闭环最优控制问题。从间接法和直接法两个求解框架出发,重点介绍本课题组在保辛算法方面的研究工作。在间接法框架下,首先基于生成函数和变分原理,将OCP保辛离散为非线性方程组,再数值求解方程组。在直接法框架下,将OCP保辛离散为有限维的非线性规划问题(NLP),再数值求解。针对闭环最优控制问题,提出了保辛模型预测控制、滚动时域估计和瞬时最优控制算法。研究表明,保辛算法具有高精度和高效率的特点,在航空航天和机器人等领域有着广泛应用前景和价值。  相似文献   
7.
H∞分散控制系统范数计算的模态综合法(Ⅱ)   总被引:1,自引:1,他引:0  
在大系统控制中,H∞分散控制方法将整个系统划分成一系列子系统分别研究,然后综合设计大系统的分散控制器,这与结构力学中的子结构分析技术类似.本着这一思想建立了分散H∞控制与子结构振动分析的模拟关系、分散控制系统的最优H∞范数与整体结构一阶本征值之间的对应关系,进而利用结构力学中的模态综合法和扩展Wittriek-Williams算法计算这一参数.论的第(Ⅰ)部分主要介绍系统H∞控制及其本征函数的正交性和展开定理;第(Ⅱ)部分介绍分散控制系统最优H∞范数计算的模态综合法及数值算例。  相似文献   
8.
本文讨论两种辨识非一单自由度振动系统物理参数的方法,基于描述函数概念的特参数法和由系统时域输入输出信息辨识系统参数的直接时域法。将这两种方法应用于几类非线性背地里自由度振动系统物理参数辨识,并进行了计算机仿真及直接时域法的实验。结果证明了这两种方法的有效性,还提出了对等 参数法的一种改进措施,将 成会考虑在内,以提高辨识精度。  相似文献   
9.
标的股价服从混合过程的期权定价公式及有限元算法   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文将马尔科夫跳跃过程叠加于 Ito过程 ,形成混合过程 ,并用该过程来刻画股价走势情况。而后在标的股价服从混合过程的基础上 ,推导出了欧式看涨期权的定价公式 ,并对美式看跌期权定价给出了有限元算法。  相似文献   
10.
为了在亚临界到临界点这个大范围内保证制冷剂物性计算的快速、稳定、可逆,提出将整个数据区间划分成若干个子区间分别进行隐式拟合,并且保证相邻子区间连接点处的连续与光滑,以及通过求分析解从隐式方程中得到显式物性计算式的方法.以美国国家标准局开发的程序REFPROP6.01的计算结果作为数据源,以R410A为例对该方法做了验证.得出快速物性计算公式的应用范围为饱和温度-60℃至临界温度,与NIST REFPROP 6.01的计算结果进行比较表明,计算速度快1500倍,平均相对偏差小于0.01%.  相似文献   
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