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球舱方位通道动力学建模及参数辨识
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作者 李一健 周江华 张晓军 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2001-2008,共8页
用于天文观测的高空气球姿态控制系统是一种软联结控制系统,其控制稳定性与气球吊舱的运动特性有重要关系。使用拉格朗日方程对球舱方位通道的运动学特性进行建模,并使用基于最小递推二乘的算法对球舱方位通道模型中的扭转刚度和阻尼系... 用于天文观测的高空气球姿态控制系统是一种软联结控制系统,其控制稳定性与气球吊舱的运动特性有重要关系。使用拉格朗日方程对球舱方位通道的运动学特性进行建模,并使用基于最小递推二乘的算法对球舱方位通道模型中的扭转刚度和阻尼系数进行离线辨识。与传统的稳定性分析方法相比,所提方法进一步揭示了系统控制稳定性与系统的关系和球舱方位控制运动特性,为高空气球吊舱姿控系统的设计及优化提供了重要参考。 展开更多
关键词 高空气球 方位控制 拉格朗日建模 递推最小二乘 参数辨识
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非惯性系下舰载稳定平台动力学建模与分析 被引量:3
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作者 仇伟晗 牛安琪 +3 位作者 王生海 邱建超 范昆龙 陈海泉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期186-194,共9页
为解决舰船在恶劣海况下产生的大幅度、多维度的不规则摇荡运动,提出了一种6-DOF并联平台隔离舰船运动的方案,并对该方案的动力学特性进行了深入研究。首先,基于矢量关系推导该平台构件在惯性坐标下的速度、Jacobi矩阵和能量方程式,由... 为解决舰船在恶劣海况下产生的大幅度、多维度的不规则摇荡运动,提出了一种6-DOF并联平台隔离舰船运动的方案,并对该方案的动力学特性进行了深入研究。首先,基于矢量关系推导该平台构件在惯性坐标下的速度、Jacobi矩阵和能量方程式,由拉格朗日方程和虚功原理得到其在非惯性系下的显式动力学方程。其次,利用Adams搭建该平台的虚拟缩比模型,采用P-M波谱和响应幅值算子模拟复杂海况下舰船的摇荡运动,基于SIMULINK软件实现MATLAB软件与Adams软件联合仿真。最后,计算分析5级海况下的运动实例,理论结果与仿真结果的驱动力误差在0.11%内,验证了本文动力学模型的正确性,且计算结果表明,平台可分别补偿船舶95.7%、97.7%和87.9%的横、纵和艏摇运动,验证了所提方案的有效性。研究结果对非惯性系下舰载稳定平台的动力学控制具有指导意义。 展开更多
关键词 非惯性系 拉格朗日动力学 虚功原理 显示动力学方程 联合仿真
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舰载特种起重机仿真模型建立 被引量:2
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作者 邹继刚 张杰 +1 位作者 张锐 李文秀 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2001年第4期3-7,3,共5页
研究了舰载特种起重机系统动力学建模中各杆件的转动惯量问题 ,并通过简单的坐标系齐次变换阵 ,给出了舰载特种起重机杆件转动惯量矩阵在不同坐标系之间的表示方法 ,并以定理的形式给出了转换公式 .在此基础上得到了一种简便易行的拉格... 研究了舰载特种起重机系统动力学建模中各杆件的转动惯量问题 ,并通过简单的坐标系齐次变换阵 ,给出了舰载特种起重机杆件转动惯量矩阵在不同坐标系之间的表示方法 ,并以定理的形式给出了转换公式 .在此基础上得到了一种简便易行的拉格朗日舰载特种起重机动力学建模方法 ,应用此方法建立了舰载特种起重机仿真模型 ,通过仿真得到了一组关节轨迹跟踪曲线 ,该组曲线与理论分析的结果相吻合 ,表明了该方法的有效性 . 展开更多
关键词 拉格朗日建模方法 雅克比矩阵 动力学方程 舰载起重机 杆件 动力学 转动惯量
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双车协同运输系统轨迹跟踪约束跟随控制
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作者 代宇晟 常远 +3 位作者 杨泽宇 张博维 胡满江 黄晋 《汽车工程》 北大核心 2025年第4期658-668,共11页
双车协同运输系统由货物模块和前后两辆运输车组成,货物与车辆通过铰接方式连接。该系统的动力学强耦合性、强非线性等特点给其精确建模与安全精准控制带来巨大挑战。本文提出了一种基于约束跟随理论的双车协同运输系统轨迹跟踪控制方... 双车协同运输系统由货物模块和前后两辆运输车组成,货物与车辆通过铰接方式连接。该系统的动力学强耦合性、强非线性等特点给其精确建模与安全精准控制带来巨大挑战。本文提出了一种基于约束跟随理论的双车协同运输系统轨迹跟踪控制方案。在系统建模层面,基于运动学及刚体动力学分析,构建协同运输系统的外部轨迹跟踪伺服约束和内部铰接关系被动约束,并通过拉格朗日建模方法建立双车协同运输系统非线性约束动力学模型。在控制器设计层面,首先,采用Udwadia-Kalaba(U-K)方法获取货物满足轨迹跟踪伺服约束所需的范数最小约束力,也即铰接点作用于货物的作用力合力;其次,按照前后车辆横向受力最小原则设计该作用力合力的最优分配策略,将其分配给前后运输车辆,并将作用力分力的反力建模为前后车辆的已知外部干扰;然后,基于已知外部干扰前馈补偿及约束跟随控制理论设计前后运输车辆满足轨迹跟踪伺服约束所需的控制力。最后,仿真结果表明,所提出的协同控制方案具有良好的轨迹跟踪效果,且能够明显抑制货物对运输车辆的横向动力学影响,有效提升协同运输系统的整体横向稳定性。 展开更多
关键词 双车协同运输 轨迹跟踪 拉格朗日建模 约束跟随控制
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