非光滑随机系统的动力学研究

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:zjgzhufu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
非光滑和随机因素普遍存在于工程实际中,由于间隙的存在导致了碰撞振动系统具有强非线性和不连续性。因此研究这种非光滑随机系统的动力学行为和混沌控制问题,具有一定的实际意义。本文对非光滑随机系统的分岔、通向混沌的道路和混沌控制进行了初步研究。主要工作有以下几个方面:  文中首先简要论述了随机系统的发展历史、研究现状及主要研究方法和混沌振动与混沌控制的发展历史及研究现状。  建立了含随机间隙的单自由度碰撞振动系统的非线性动力学模型,推导了系统Poincaré映射的解析表达式。利用Poincaré映射方法,根据雅可比矩阵的特征值分析了系统周期运动的稳定性与分岔。分析表明,碰撞间隙的随机变化会导致系统周期运动失稳,出现分岔现象,为含间隙机械振动系统的优化设计提供了理论依据。  应用Chebyshev正交多项式逼近法,通过引入平均碰撞面和平均冲击方程,将随机碰撞振动系统转化为与之等价的确定性碰撞振动系统,而后通过求解等价系统的响应分析了非光滑随机系统的倍周期分岔、擦边分岔和混沌现象。数值模拟发现在某些参数点处,两个系统拟和的较好,说明该方法是研究随机非光滑系统动力学行为的有效方法。研究还发现,在随机非光滑系统中同样存在着与确定性系统类似的倍周期分岔到混沌和由擦边到混沌的道路。  建立了一类单自由度含间隙碰撞振动系统的动力学模型。推导了系统 Poincaré映射的解析表达式,用数值方法计算了系统的Lyapunov指数谱,讨论了随机干扰对碰撞振动系统的动力学影响。最后结合最大 Lyapunov指数,讨论了非光滑随机系统的倍周期分岔特性。数值研究表明非光滑随机系统同样存在着丰富的倍周期分岔现象,但和确定性系统的倍周期分岔现象存在本质的区别。  将自适应脉冲控制法应用到一类单自由度碰撞振动系统,即在碰撞后的瞬时对系统变量施加自适应脉冲信号,来抑制系统的混沌运动。数值模拟表明该方法可以有效地控制系统中的混沌行为,同时还表明该方法具有较强的鲁棒性。  最后给出了全文的总结和进一步的展望。
其他文献
机电集成静电谐波微型传动系统是将谐波传动技术、静电驱动技术和控制技术有机结合的一种新概念广义复合传动系统。相对于其它微电机而言,该传动系统可以产生低速大扭矩的动力输出。外波式静电谐波传动系统将柔轮置于定子电极的外部,在不改变系统整体尺寸的前提下扩大了柔轮直径,可以很好地解决柔轮制造困难的问题。对于实现机电集成静电谐波微型传动的实际应用具有重要意义。本文提出了外波式静电谐波传动系统的机电结构集成原理
本文通过对荣华二采区10
期刊
本文详细介绍了机械传动零件三维CAD软件的特点、功能及开发过程中的关键技术。该软件是基于Windows 98操作系统下AutoCAD2000软件平台上的专业化机械三维CAD软件。 软件的开发采用了目前AutoCAD2000二次开发的最新语言:ObjectARX2000和Visual Lispo通过Visual C++6.0编程环境,充分利用WINDOWS资源和MFC类库实现软件界面的可视化设
曲面求交(SSI)是CAGD中的一个重要课题。到目前为止,提出的求交算法大致有六种,即:几何分割法、代数迭代法、跟踪法、网格法、解析法和三角法;但任何一种方法都没有解决好求交问题