MIMO仿射型非线性系统的滑模切换极值搜索控制

针对 MIMO仿射型非线性系统设计了一种基于分数阶积分的滑模切换极值搜索控制方法,将系统分解为若干个子系统,对每个子系统采用输出跟踪误差以及该误差函数的分数阶积分值构造切换函数,构造滑模切换极值搜索控制律,证明了方法的稳定性。对比已有的方法进行仿真分析,验证了方法具有较好性能。     

热环境下纤维增强复合材料圆柱壳非线性振动分析与验证

对热环境下纤维增强复合材料圆柱壳的非线性振动开展了理论分析与测试验证研究。首先, 基于应变能密度函数法和复模量法, 结合多项式拟合技术提出了考虑振幅和温度依赖性的该类型复合材料非线性拉伸模量、剪切模量和损耗因子的显式表达式。接着, 结合Love壳体理论、能量法和von-Kármán非线性应变-位移关系建立了结构的解析模型, 并推导了其在均匀热环境中的振动微分方程, 实现了非线性共振频率、阻尼比和振动响应的求解。最后, 利用自行搭建的热振实验系统对CF120碳纤维/环氧圆柱壳试件开展了测试, 验证了提出的模型及其分析结果的正确性。     

高精度数值方法与非线性扰动研究

通过数值模拟扰动波在平板边界层中的传播,考察了格式对T-S波传播过程计算的精确性.本文还研究了波-波与涡-涡两种典型的非线性扰动模型,结果表明:在自由剪切层中,波-波模型能加快扰动的增长速度,并激发出了λ结构,但仍然经过了线性失稳阶段;在钝体头部的超声速边界层中,涡-涡模型通过涡-涡相互作用,产生     

非线性谐波法在双级对转压气机中的进一步校检

以双级对转压气机为研究对象,在与试验结果及常规非定常方法对比的基础上,对新型非定常模拟方法——非线性谐波法(NHM)进行了时域和频域中的校检分析,探索其相比常规非定常方法的适用性.研究结果表明:非线性谐波法在设计工况下能够较为可靠地模拟确定应力的大小及其分布规律,具有较高的建模精度.对于近失速状态,由于流场中的固有周期性被破坏,导致非线性谐波法在该工况下不再适用,其与常规非定常模拟结果存在明显差异.      

粘弹减摆器几何耦合模型及对直升机悬停空中共振的影响.

针对具有几何耦合的非线性粘弹减摆器,在旋转坐标系下建立了其在平衡位置附近的小扰动微分方程,然后通过多桨叶坐标转换的方法将方程变换到不转坐标系中,并与直升机悬停时的线化小扰动方程结合起来进行特征值分析;减摆器静态位移和几何耦合对直升机空中共振稳定性的影响进行了分析。结果表明,粘弹减摆器会提高直升机空中共振稳定性;增大减摆器的静态位移会降低其有效阻尼;对于所考虑的旋翼系统来说,几何耦合可能会减小减摆器的静态位移,从而提高摆振后通型模态的阻尼。     

输入-输出非线性反馈线性化方法在硬式空中加油控制系统设计中的应用

 通过对硬式空中加油技术的研究,建立了硬式加油伸缩杆数学模型,结果表明该伸缩杆系统为一个多输入-多输出(MIMO)、耦合、非线性系统。这样解耦控制就成为系统设计的关键。当系统满足可解耦条件时,采用一种基于输入-输出(I/O)非线性反馈线性化的微分几何方法,输出与等效新输入之间呈现线性微分方程关系,选择合适的反馈形式可使伸缩杆的姿态控制解耦。解耦后,伸缩杆就可分解为俯仰和滚转方向两个相互独立的单输入-单输出(SISO)线性子系统。在MATLAB中建立了伸缩杆及其解耦模型,并进行了仿真研究。结果表明该解耦方法很好地消除了系统间的耦合作用,能够满足工程设计的需要。     

基于风扇退化的涡扇发动机寿命衰减双参数评估方法研究

由于涡扇发动机不同单元体之间存在耦合性,采用单一性能退化参数预测发动机剩余寿命明显是不全面的。本文根据风扇故障导致涡扇发动机退化机理,引入Frank Copula函数描述二元性能参数之间的相关性,并且采用二元非线性Wiener过程来构建性能退化模型,然后基于MCMC (Markov Chain Monte Carlo)方法进行模型参数估计,实现涡扇发动机剩余寿命预测。最终,通过涡扇发动机的仿真数据集来验证该方法的适用性。证明基于Copula函数的二元非线性Wiener过程建模为发动机剩余寿命预测提供了理论基础和技术支持。     

飞机数字虚拟飞行仿真计算方法及其应用

数字虚拟飞行仿真计算是一种基于“人-机-环”数学模型的一个完整飞行任务的仿真计算。在方案设计阶段;采用该方法能初步完成飞机飞行品质等级、适航符合性等评定;有效地解决在飞机研制后期若试验/试飞发现问题无法修改设计等问题。对于同一科目不同飞行状态或民机改型有关科目的适航审定等;可直接应用数字虚拟飞行仿真计算的结果;且该计算方法在民机适航审定中的应用日益广泛。较系统地介绍了飞机数字虚拟飞行仿真计算方法;特别是评估飞行任务及数字化与数字飞行员建模方法等;并给出了该方法在民机构型参数设计与使用条件确定、复杂场景的飞行性能精确计算、民机适航符合性评估、军机飞行品质评定和Ⅲ类非线性PIO预测等方面的应用示例。数字虚拟飞行仿真计算为飞机设计、适航取证或飞行品质评定等提供了一套实用的数学计算方法。     

多间隙齿轮副系统非线性动力学特性分析

齿侧间隙和支承间隙对齿轮系统非线性动力学特性有重要的影响。首先,建立了齿轮副系统多间隙非线性动力学模型。模型中考虑了时变啮合刚度、静态传动误差、齿侧间隙与支承间隙等因素。然后,对系统方程进行量纲一化。最后,利用数值积分方法对方程进行求解,分析了系统在不同载荷条件下随齿侧间隙、支承间隙与阻尼变化的分岔特性。结果表明:在轻载条件下,系统随齿侧间隙的变化表现出丰富的运动状态,包括单周期、倍周期与混沌运动,而在重载条件下,系统的动力学特性未发生变化,仅振幅增大。同样地,系统的运动状态在重载条件下不随支承间隙的变化而改变;然而,在轻载条件下,当支承间隙增大时,系统处于不同的运动形式。研究结果为齿轮系统参数选取与优化提供理论依据。     

二阶非线性方程零解的全局稳定性

在不同于文（１，２，３，４，５）的条件下，得到了二阶非线性方程ｄｘ／ｄｔ＝ｆ１（ｘ）＋ｇ１（ｘ）ｙ，ｄｙ／ｄｔ＝ｆ２（ｘ）＋ｇ２（ｘ）ｙ，（其中，ｆｉ（ｘ），ｇｉ（ｘ）连续，且ｆｉ（０）＝０，ｉ＝１，２）零解的全局渐近稳定的充分条件，并把这一结果推广更广泛的二阶非线性方程ｄｘ／ｄｔ＝ｆ１（ｘ）＋ｈ１（ｘ）ｇ１（ｙ），ｄｙ／ｄｔ＝ｆ２（ｘ）＋ｈ２（ｘ）ｇ２（ｙ）（其中，ｆｉ（ｘ）ｈｉ（ｘ），ｇｉ（ｙ