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非线性非完整空间变质量体的一种运动方程

非线性非完整空间变质量体的一种运动方程邱荣(汪家推荐,1995年3B2日收到,1995年11月6日收到修改稿)摘要引入非线性非完整空间的约束超曲面的基矢量和密歇尔斯基方程点乘,作为非线性非完整系统变质量体的基本动力学方程.它简明、运算简便,而且由它可导出,Nielsou,Appell,Mac-Millan等已有的方程,不必附加关于虚位移的Appell-定义或牛青萍定义.本方程与D’Alembert-Lagrange微分变分原理相容.关键词非线性非完整约束,变质量体系统,约束超曲面基矢量,方程点乘N个质点组成的可变质量系统,其位形由n个广义坐标g。确定,受到g个一阶非线性非完整约束,j,(q。,9。;t)一0(p—1,2,…,a;s—l,2,…,n)(l)设g个广义速度9.+p可用。个独立的广义速度9。表示出来,即q。+p一9。+/咖A。IO(。一1,2,…,幻(2)则通常由变质量力学系统的D’Alemberl-Lagrange原...  (本文共5页) 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

质量体附着航天器模型参数辨识及姿态跟踪耦合控制研究

航天器携带着质量特性未知的物体(称为质量体附着航天器)进行轨道机动和姿态稳定跟踪控制是未来高级空间任务经常遇到的问题。例如航天器将空间垃圾清理到废弃轨道或送入大气层、航天器从外天体采样返回等,均需要姿轨耦合控制操作。与传统任务的航天器不同,质量体附着航天器构型和质量特性参数变化较大、轨道动力学和姿态动力学强烈耦合、姿态控制系统的稳定跟踪控制面临巨大挑战。因此,对质量体附着航天器这类复杂非线性不确定系统的动力学和控制问题进行研究具有重要的理论意义和实际应用价值。本文以附着未知质量体的航天器变轨推进过程中的姿态跟踪稳定控制为背景,重点研究这一复杂系统的数学模型建立、质量特性参数辨识和姿态跟踪耦合控制等问题,主要包括以下几部分:研究质量体附着航天器的数学模型问题。任何系统的研究分析都是基于正确描述系统的数学模型开展的,建立质量体附着航天器的数学模型是本文研究工作的基础和关键所在。针对质量体附着航天器的特点,本文将其抽象为一个平台和附着...  (本文共154页) 本文目录 | 阅读全文>>

《台州师专学报》1995年03期
台州师专学报

《变质量体动力学》难点浅识

1已十兰犷占J!‘二】 在各级学校的力学教学中,学生讨论的都是在恒质量物体情况下的动力学问题。因此,初次接触变质量问题,学生在理解和解题上难免存在着一定困难,特别是质量为m的物体和质量为山、的元质量之间的相互作用力,同山刀受的外力相混淆。 为了克服上述困难,此详细地推导了变质量体的动力学方程,对公式中各量的物理意义加以剖析,并迈过几个典型例子进一步突出了变质量问题中的难点。2变质量物体的动力学方程 变质量物体的动力学方程。即物体按一定规律变化(减少或增加,但不考虑相对论效应)时的动力学方程。2·1研究方法 如果取某一时刻质量为m~m(t)的物体为研究对象.则根据牛顿第二运动定律可得n!(:)窃一户十‘,其「。‘是质量为‘从的物体从从(,,中分离或合并日寸的反冲力,‘是除‘m外物体对。的作用力。由干反冲力在一般情况下未知且随时间变化而变化,所以取m(t)为研究对象的处理方法并不是最可行又简便的方法。台州师专学报第17卷 现取m(t...  (本文共7页) 阅读全文>>

华南理工大学
华南理工大学

多质量体弹性扭转驱动控制系统研究与设计

弹性扭转驱动广泛应用于凹版印刷长轴驱动、纺纱机械中的罗拉传动、以及在CNC机床、全电型注塑机等大量使用的滚珠丝杠传动结构中。另外,在负载惯量变化的情况下,电机惯量与负载惯量不匹配也会产生类似的效果。弹性扭转驱动的一个关键特性是存在扭转振荡,扭转振荡使得机械控制的精度和设备的疲劳寿命大大降低,还可能导致机械事故的发生。如何最大限度的抑制扭转振荡,使系统满足需要的动稳态性能是弹性扭转驱动研究的核心问题。以针对多质量体弹性扭转驱动系统专门设计的实验装置为研究对象,建立了基于状态空间的系统模型,设计了基于状态反馈的控制器,并用积分反馈进行校核,完成了对2-质量体及3-质量体系统的速度控制,并对系统进行了鲁棒性分析。对如何进行极点配置进行了分析,使得极点配置更加方便,并将基于状态空间的模型转化为基于传递函数的模型,对此进行频率特性分析。实时运行曲线跟仿真曲线非常吻合,系统建模准确,闭环系统不但可以有效抑制扭转振荡,具有满意的动稳态性能,而...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

《机械制造》2013年10期
机械制造

大质量体分布状况对自由振动抑制行为的研究

对系统开展动力学特性的研究分析,获取系统在确定外界激励作用下的响应行为及其特征,掌握系统的性能特征和进一步优化系统的结构,为系统的设计提供理论指导、设计和分析依据。获取系统的固有特性来判断是否满足动力学行为的要求,防止系统的固有频率与外界激励频率过于接近,避免系统在运行过程中引起共振的发生。一般系统的动力学设计,多是考虑系统的固有频率,尤其是其低阶固有频率要远离激励频率,尽量减少系统的自激振动。一般机械结构的动力学响应行为的研究,主要是在外界激励或外载作用下形成的响应行为,这种响应行为是系统固有振动行为和外界激励共同作用的结果。前者是系统运动方程的通解,后者则是在外界激励作用下系统响应的特解。一般对系统进行动力分析时,通常在忽略阻尼的情况下,计算系统的固有频率和相应的振型,在数学上也就是完成系统运动方程通解的求解,这个通解仅仅与系统的质量矩阵和刚度矩阵相关。对于均质材料,质量矩阵和刚度矩阵之间存在空间分布相关性,并且刚度矩阵和质...  (本文共4页) 阅读全文>>

《中国医学影像技术》2006年06期
中国医学影像技术

人体系统变质量体动力学普遍定理研究

1人体系统变质量体的动量定理首先,建立人体系统变质量体相对定系参考坐标系Nξηζ的第一个动量定理。对于人体系统变质量块体上的任一点i,可写出人体系统变质量质点的动量方程为dkdt=F(e)i+F(i)i+Φuii=1,2,…,n(1.1)式Φui中为作用于点i的且是由点i“分离”质量的绝对运动引起的“反推力”,其值由下式决定:Φui=dmdtui(1.2)式中,ui为点i“分离”质量的绝对有效速度。将式(∑ni=1midvidt=mα(e)c)对整个人体系统变质量块体求和得∑ni=1dkdt=∑ni=1F(e)i+∑ni=1F(i)i+∑ni=1Φuii=1,2,…,n(1.3)式中:k=∑ni=1ki为人体系统变质量体的绝对动量。式(13)可写成dkdt=R+Φu(1.4式(αc=α(e)c+α(r)c+α(k)c)为人体系统变质量体的绝对动量变化的第一个定理,人体系统变质量体(或人体系统变质量质点系)的绝对动量对时间的导数,...  (本文共3页) 阅读全文>>