Hopf bifurcation of an oscillator with quadratic and cubic nonlinearities and with delayed velocity feedback

This paper studies the local dynamics of an SDOF system with quadratic and cubic stiffness terms, and with linear delayed velocity feedback. The analysis indicates that for a sufficiently large velocity feedback gain, the equilibrium of the system may undergo a number of stability switches with an increase of time delay, and then becomes unstable forever. At each critical value of time delay for which the system changes its stability, a generic Hopf bifurcation occurs and a periodic motion emerges in a one-sided neighbourhood of the critical time delay. The method of Fredholm alternative is applied to determine the bifurcating periodic motions and their stability. It stresses on the effect of the system parameters on the stable regions and the amplitudes of the bifurcating periodic solutions. The project supported by the National Natural Science Foundation of China (19972025)     

农夫过河问题新解

以一种新视角讨论了趣味逻辑题"农夫过河问题",通过引入位置状态向量与运送过程向量,建立了一个向量方程,它对应于一个线性方程组,其解是唯一确定的.考虑到运送过程的顺序,这个唯一解对应于两种安全过河运送方案.最后,用线性代数建模方法重新表述趣味问题"嫉妒的丈夫"及其矩阵表示.     

IUTAM“含不确定性的非线性系统动力学与控制”专题会议介绍

IUTAM“含不确定性的非线性系统动力学与控制”专题会议介绍      

具有采样反馈的力控制系统稳定性

基于计算机的数字采样控制对离散信号进行运算并向作动器提供控制输入,是当前的主流控制技术.数字采样控制系统是这样一类控制系统,其控制对象由微分方程(组)描述,而控制律由离散采样信号给出.以采样PD(proportional-derivative)反馈作用下的单自由度力控制系统为例,基于离散系统的稳定性分析方法,研究采样控制律对控制系统稳定性的影响.为了突出采样反馈的作用,将系统取为无刚度、无阻尼的最简单形式.不同于已有研究假设位移采样信号与速度采样信号相互同步,本文研究当位移采样信号与速度采样信号不同步时受控系统的稳定性,发现位移采样信号与速度采样信号的采样周期不同组合对受控系统在增益平面上的稳定性区域有重要影响.结果表明,对所关心的三种数字采样反馈控制律,当位移采样信号滞后于速度采样信号一个采样周期时,受控系统具有最大的稳定性区域且对相同的增益值可以有最好的稳定效果.论文对这种现象进行分析,给出了一种力学解释.     

矩阵最小二乘问题的迭代求解及其在机器翻译中的应用

研究一类线性矩阵方程最小二乘问题的迭代法求解,利用目标函数与矩阵迹之间的关系构造了矩阵形式的“梯度”下降法迭代格式,推广了向量形式的经典“梯度”下降法,并引入了两个矩阵之间的弱正交性来刻画迭代修正量的特点.作为本文算法的应用,给出了机器翻译优化问题的一种迭代求解格式.     

论轮式移动结构的非完整约束及其运动控制

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.      

利用线性方程组的通解构造三阶幻方

利用线性方程组通解理论给出了三阶幻方的一种易于理解的一般性构造方法,给出了三阶幻方的一系列新的特性.     

一类带参数的中子迁移方程的正解

本文讨论一类带参数的中子迁移方程,在Hilbert空间框架下,化此方程为算子方程,应用线性算子谱理论,我们得到了参数在右半平面Reδ>0的分布,并给出了使方程有正解的条件.     

含时滞的快一慢耦合系统的动力学研究进展

现代机械系统越来越多地采用轻质柔性材料,使得系统具有不同时间尺度的状态变量,如果同时考虑控制环节中不可避免的时滞,则这种系统是带有时滞的快一慢耦合系统．本文首先概述了快一慢耦合系统的基础理论及其发展概况;然后介绍了含有时滞的快一慢耦合系统的若干非线性动力学问题及研究进展;最后对进一步的研究提出了自己的看法．     

论迟滞与时滞

迟滞和时滞是自然科学、工程科学、乃至社会科学中常见的两种现象,但在我国学术界常被混淆. 从两种现象的定义和本质出发,阐述两者的共性、个性及其联系. 通过多个例子说明:迟滞现象反映两个相关参变过程周期变化时彼此间的相位滞后关系;而时滞现象则反映两个相关动态过程任意变化时彼此间的时间滞后关系.在某些特定的情况下, 它们可以等同; 但在一般情况下,它们是具有不同性质的两类现象, 尤其在描述记忆特性方面, 两者有本质的差异.