时滞对柔性悬臂梁饱和控制的影响

时滞现象广泛地存在于结构振动的反馈控制过程中.考察在以前的研究中所忽略的时滞,对于柔性悬臂梁振动的饱和控制究竟可以产生什么影响.考虑了在反馈信号和控制信号中存在的时滞,研究了主共振和2∶1内共振同时发生的情形,利用多尺度方法求解了时滞微分方程,获得了包含时滞项的近似解析解,了解到时滞对于饱和控制的影响.理论和数值的结果均表明:时滞能够改变饱和控制器开始工作的门限值,如果考虑时滞现象,饱和控制器的有效频率范围将会改变.在某些情况下,可以通过加入时滞并适当地调节时滞参数的大小,来扩大饱和控制器的有效工作范围;在另外一些情况下,则要对所忽略的时滞量的大小有所估计并加以考虑,否则原来的控制策略就有可能失效.     

折纸结构和折纸超材料动力学研究进展

折纸结构和折纸超材料由于其无穷的设计空间,突出的变形状、变大小、变拓扑特性,以及由折叠诱发的超常规力学特性,在最近几年迅速成为数学、物理和工程学科的研究前沿和热点.折纸结构和折纸超材料在航天、医疗、材料、机器人等众多工程领域具有广泛的应用前景,其典型的代表包括大型空间可展开结构、自折叠可重构机器人、微型可折叠器械等.随...     

Nonlinear normal modes and their superposition in a two degrees of freedom asymmetric system with cubic nonlinearities

This paper investigates nonlinear normal modes and their superposition in a two degrees of freedom asymmetric system with cubic nonlinearities for all nonsingular conditions, based on the invariant subspace in nonlinear normal modes for the nonlinear equations of motion. The focus of attention is to consider relation between the validity of superposition and the static bifurcation of modal dynamics. The numerical results show that the validity has something to do not only with its local restriction, but also with the static bifurcation of modal dynamics. Project Supported by the National Natural Science Foundation and PSF of China     

van der Pol-Duffing时滞系统的稳定性和Hopf分岔

研究了具有三次项的ｖａｎ ｄｅｒ Ｐｏｌ－Ｄｕｆｆｉｎｇ非线性时滞系统的稳定性和Ｈｏｐｆ分岔,分析了当线性化特征方程随两参数（时滞量和增益系数）变化时特征根的分布;证明了Ｈｏｐｆ分岔的存在性,通过构造中心流形并且使用范式方法给出的Ｈｏｐｆ分岔的方向以及周期解的稳定性,讨论时滞量对该系统的Ｈｏｐｆ分岔的影响。     

含摩擦的多刚体系统碰撞问题的滑动状态步进法

研究了含铰摩擦的多刚体系统的碰撞动力学问题．在保留了关于处理冲击问题的经典近似假定的基础上,给出了计算冲击后系统广义速度的滑动模式步进算法．该算法避免了求解变尺度的微分方程的困难,同时由于考虑了切向模式的复杂性,从而使计算结果避免了碰撞前后能量的不协调性．算例描述了该算法的实现过程．     

机器人动力学与控制主题论文序

机器人动力学的研究是所有类型机器人发展过程中不可逾越的环节,也是形成机器人终极产品性能评价指标重要的科学依据,以往机器人的发展已经表明,多体系统动力学是机器人研发中不可或缺的基础力学理论. 随着新型传动与驱动机构以及智能与软物质材料的出现,可以预计柔性化、软性化、可变化、微型化和控制智能化将成为未来机器人发展的重要方向,使机器人的各种作动更接近生物体的仿生体,因此,以仿生为主要特征的刚柔耦合、柔软体和变形机器人对任务和环境的适应性强,其快速发展在一定程度上将促进机器人研究的步伐,同时,这种趋势和需求也将会使得机器人动力学和控制研究面临重大挑战. 本刊组织了“机器人动力学与控制研究专题”,主要介绍以下两个方面的研究进展.      

时滞系统动力学近期研究进展与展望

综述了1999年以来时滞系统动力学在力学、机械工程、航空航天、生态学、生物学、神经网络、激光、电子和信息技术、保密通讯和经济学等领域的研究进展, 总结了其中的研究方法. 通过本文可以看出时滞系统普遍存在于自然和工程实际中, 即使对已经非常熟悉的简单振子,考虑到时滞的影响, 仍有许多问题有待作更深入的理论研究和新现象的发现.针对以往研究中出现的问题, 提出今后几年的发展方向、建议和展望, 同时指出了在理论上急需解决的一些科学问题,例如以时滞反馈控制为中心的控制策略、非线性因素和时滞联合作用的影响、时滞导致的多级分岔使系统呈现出复杂动力学行为、以时滞状态变量耦合为中心构成的网络系统计算模型对系统的影响等问题都是非线性动力学系统所遇到的科学基础问题.      

FLOW-INDUCED INTERNAL RESONANCES AND MODE EXCHANGE IN HORIZONTAL CANTILEVERED PIPE CONVEYING FLUID （Ⅱ）

Based on the nonlinear mathematical model of motion of a horizontally can-tilevered rigid pipe conveying fluid, the 3:1 internal resonance induced by the minimum critical velocity is studied in details. With the detuning parameters of internal and primary resonances and the amplitude of the external disturbing excitation varying, the flow in the neighborhood of the critical flow velocity yields that some nonlinearly dynamical behaviors occur in the system such as mode exchange, saddle-node, Hopf and co-dimension 2 bifurcations. Correspondingly, the periodic motion losses its stability by jumping or flutter, and more complicated motions occur in the pipe under consideration. The good agreement between the analytical analysis and the numerical simulation for several parameters ensures the validity and accuracy of the present analysis.     

新型香豆素类荧光探针的合成及其对Cu~(2+)的识别性能

以2-羟基-4-甲氧基苯甲醛和丙二酸二乙酯为起始原料,设计并合成了一种新型的Cu~(2+)荧光探针7-甲氧基-2-氧代-N-[2-(苯基氨基)乙基]-2H-色烯-3-甲酰胺(NPC),其结构经~1H NMR,~(13)C NMR,MS(EI)和元素分析表征。并研究了室温下,NPC在乙醇和水的混合溶液中对Cu~(2+)的识别性能。结果表明:NPC对Cu~(2+)表现出荧光猝灭效应,具有对Cu~(2+)的选择性识别性能。