参数γ对H∞控制系统动态特性的影响

鲁棒控制系统的H∞范数代表了这个系统的抗干扰性能指标,本文通过实例研究了H∞范数γ的取值对控制系统动态特性几个方面的影响,包括对系统初值扰动响应特性、系统干扰抑制效果以及对闭环系统H∞范数的影响.由于H∞范数只是反映控制系统某一方面的性能指标,当它趋向于最小值时,系统的其它各项重要的性能指标(例如H2范数和动态响应特性等)往往不一定令人满意.文中的计算结果表明,H∞范数最优值几乎是系统其它动态性能指标变化的一个转折点,当设计参数γ在其最小值γopt附近变化时,引起其它性能指标的变化非常剧烈.这些结果同时表明综合考虑系统的各项性能指标以选取合适的γ值尚需进一步的讨论.     

计及动力刚化项的柔性机械臂几何非线性模型

通过考虑动力刚化效应,建立了大范围、高速、轻质柔性机械臂的几何非线性模型。数值仿真结果揭示了某些传统动力学建模的缺陷和新模型的有效性。     

基于平面弹性-板弯曲比拟理论的Wilson型板弯曲单元

应用平面弹性板弯曲比拟关系,可以避开1c连续性的困难,为板单元的构造提供了一种新的途径。这一新方法已成功地将一些平面弹性协调单元转化为新型板弯曲单元。根据比拟理论将著名的平面弹性Wilson元QM6转化为板弯曲单元,从而将新方法应用到平面弹性非协调元。单元构造简单,数值结果表明具有很好的收敛性和精度。     

拉压刚度不同桁架的动力参变量变分原理和保辛算法

对于一些展开结构,为达到其设计性能,必须采用特殊的索、膜结构,这些索、膜部件表现出不同的拉压性质。具有拉、压不同性质的材料或结构的力学分析,体现出较强的非线性特征,需要针对这类问题发展有效的求解算法。本文建立了由拉压刚度不同杆单元组成的桁架结构的动力学参变量变分原理,将拉压刚度不同桁架问题的非线性动力分析转换为线性互补问题求解。结合时间有限元方法构造了求解此问题的保辛数值积分方法,此方法不需要迭代和刚度矩阵更新,避免了迭代求解方法的收敛问题,计算过程稳定、高效。     

高层建筑振动的“鞭梢效应”

高层建筑的顶部常常有突出的构筑物。在地震时,这些突出部分往往产生剧烈振动,很容易损坏甚至脱落。本文从耦合振子的动力特性出发,阐明了产生这种鞭梢效应的机理,并用数字例题证实了这一理论分析的正确性,文章表明,增大顶部突出部分的刚度不一定有利于减小鞭梢效应。应该在设计阶段通过动力计算来检验结构是否易于产生鞭梢效应,并按计算结果来调整结构的刚度或质量分布。     

计算机绘图在工程CAD结构分析中的应用

本文介绍工程CAD中结构分析前后处理绘图系统GRAPH-W的原理和算法。利用这些原理和算法研制的绘图系统可以绘制出结构图、位移图、振型图、消隐线图、等值线图等结构分析中的常见图形。     

H∞滤波问题数值求解的精细积分算法

有限时间H∞滤波的Riccati方程和滤波方程分别为非线性矩阵微分方程和线性变系 数微分方程,而且Riccati微分方程解的存在性还依赖于参数 γ-2,因此求这些方程的数值解一 般比较困难.按照结构力学与最优控制的模拟关系,Riccati方程解存在的临界参数 γ-2cr对应于 广义Rayleigh商的一阶本征值.因此可以用精细积分法结合扩展的Wittrick-Williams(W-W) 算法计算 γ-2cr .并求解Ricclati方程,滤波微分方程的解也可以由精细积分法计算.     

柔性机械臂动力学方程的精细时程积分法

本文给出了精细时程积分法求解柔性机械臂动力学方程的方法．通过计算实例，并与Ｇｉｌ法比较，说明了该方法的有效性．     

离散动力学数值积分应该保辛近似

动力学离散后的数值积分应该保辛近似。辛对称来源于Hamilton正则方程,而其对应的变分原理是最小作用量变分原理。离散后成为保辛近似,而不应该用保结构等不确切的概念来代替。保辛是冯康提出的成果,应当予以重视。     

水波位移法中正定势能的影响

研究水波位移法中势能的正定性问题.将水的不可压缩条件用于重力势能,得到具有正定性的势能;通过数值算例比较水波正定势能和非正定势能对计算结果的影响.由数值实验结果可知：对于非正定势能,数值离散后容易出现负的特征值,而取正定势能时则不会.负的特征值意味着数值发散,结果不符合物理实际,应当避免.