非完整系统的自由运动与非完整性的消失

本文研究非完整系统的自由运动的定义，存在条件，以及与之相关的非完整性的消失问题，并举例说明结果的应用．     

有多余坐标完整系统的自由运动

对于完整力学系统,若选取的参数不是完全独立的,则称为有多余坐标的完整系统. 由于完整力学系统的第二类Lagrange 方程中没有约束力,故为研究完整力学系统的约束力,需采用有多余坐标的带乘子的Lagrange方程或第一类Lagrange 方程. 一些动力学问题要求约束力不能为零,而另一些问题要求约束力很小. 如果约束力为零,则称为系统的自由运动问题. 本文提出并研究了有多余坐标完整系统的自由运动问题. 为研究系统的自由运动,首先,由d'Alembert-Lagrange 原理, 利用Lagrange 乘子法建立有多余坐标完整系统的运动微分方程;其次,由多余坐标完整系统的运动方程和约束方程建立乘子满足的代数方程并得到约束力的表达式;最后,由约束系统自由运动的定义,令所有乘子为零,得到系统实现自由运动的条件. 这些条件的个数等于约束方程的个数,它们依赖于系统的动能、广义力和约束方程,给出其中任意两个条件,均可以得到实现自由运动时对另一个条件的限制. 即当给定动能和约束方程,这些条件会给出实现自由运动时广义力之间的关系. 当给定动能和广义力,这些条件会给出实现自由运动时对约束方程的限制. 当给定广义力和约束方程,这些条件会给出实现自由运动时对动能的限制. 文末,举例并说明方法和结果的应用.      

Чаплыгин非完整系统定常运动的不变流形

本文给出非完整系统定常运动的不变流形以及相对部分变量的定常运动不变流形举例说明结果的应用。     

具有单面非线性非完整约束的动力学系统的运动

本文提出并研究了具有单面非线性非完整约束的动力学系统的运动问题,给出了描述系统运动的Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ－Ｈａｍｅｌ型方程,并举例说明结果的应用。     

空间机械臂非完整运动规划的最优控制

讨论空间机械臂系统的运动规划问题，利用系统的非完整特性，将空间机械臂动力学方程转化为非线性控制系统的状态方程，给出一种最优控制的数值自满。通过仿真计算，表明该算法的有效性。     

轮式移动机器人非完整运动规划的最优控制方法

本文讨论轮式动机器人非完整运动的最优规划问题,利用约束与最优控制理论建立数学模型,考虑系统的非完整约束特性,提出轮式移动机器人运动规划的最优控制算法。通过数值仿真,表明该方法的有效性。     

非完整系统稳定性的若干进展

介绍非完整系统稳定性理论的某些近代进展,包括非完整系统平衡位置关于全部变量的稳定性,平衡状态流形的稳定性,平衡位置关于部分变量稳定性及其与关于全部变量的稳定性的关系,平稳运动的稳定性,以及非完整控制系统的镇定．同时,讨论非完整系统稳定性的几个主要应用,并给出几个未来研究方向的建议      

非线性非完整系统的碰撞方程

有关线性非完整系统的碰撞方程,已有文章[1]阐述清楚了。本文引入了δ_+-函数及δ~-函数,对非线性非完整系统进行了研究,並给出了该系统的碰撞方程。     

相对论非线性非完整系统动力学理论

本文提出了相对论分析力学的几个新型变分原理,建立了相对论力学的广义动能和广义加速度能的定义,导出了一阶非线性非完整系统的相对论性方程、Nielsen方程和Appell方程,并讨论了线性系、完整系和保守系的相对论性分析力学方程。     

ON THE NONHOLONOMIC CONSTRAINTS AND MOTION CONTROL OF WHEELED MOBILE STRUCTURES1)

当质点沿光滑曲线运动时,必须满足横向速度为零的条件.同样地,不同轮式移动结构在平面上做光滑曲线运动时都需要满足该非完整约束条件.本文结合轮子转速和它们运动速度的完整约束关系,理清各轮式移动结构的完整和非完整约束,然后利用 Euler-Lagrange 方程方便地推导出相应的动力学方程.另外,通过该非完整约束,将目标轨迹曲线转化为速度目标的形式,然后引入目标轨迹曲线的相对曲率设计合适的动态跟踪目标.进一步,通过采用该动态跟踪目标可以将轮式移动结构的运动规律和动力学方程有机结合起来,并将原运动任务简化为一般的 轨迹 控制问题.基于该动态跟踪目标可以为轮式移动结构设计合适的鲁棒跟踪控制器,通过跟踪目标轨迹曲线的相对曲率来实现对目标曲线的精确跟踪.最后,理论分析和仿真结果显示,采用动态目标跟踪方法能够从根本上解决初始速度误差过大和位置误差不断被累积的问题,即使前向速度误差系统不稳定的,实际运动轨迹也几乎能和目标轨迹曲线重合.     

可控变质量非完整系统相对运动方程的积分方法

本文给出了积分可控变质量非线性非完整系统的相对于非惯性系动力学方程的梯度法和单分量法。     

THE CONSERVATION LAW OF NONHOLONOMIC SYSTEM OF SECOND-ORDER NON-CHETAVE''''S TYPE IN EVENT SPACE

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎｌａｗｏｆｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｎｏｔｏｎｌｙｈａｓｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｉｎｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓｂｕｔａｌｓｏｒｅｖｅａｌｓｐｒｏｆｏｕｎｄｐｈｙｓｉｃａｌｌａｗ .Ｉｎ 1 91 8,ｂａｓｅｄｏｎｉｎｖａｒｉａｎｃｅｏｆＨａｍｉｌｔｏｎ’ｓｐｒｉｎｃｉｐｌｅｕｎｄｅｒｉｎｆｉｎｉｔｅｓｉｍａｌｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ,ｔｈｅｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎｌａｗｏｆｍｅｃｈａｎｉｃｓｓｙｓｔｅｍｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙＧｅｒｍａｎｓｃｉｅｎｔｉｓ…     

变质量非完整系统相对运动动力学方程的积分理论

本文研究变质量非线性非完整系统相对于非惯性系动力学的积分理论，给出其Ｒｏｕｔｈ降阶法，Ｗｈｉｔｔａｋｅｒ降阶法，Ｐｏｉｎｃａｒｅ－Ｃａｒｔａｎ型积分变量关系和积分不变量。