基于牛顿－欧拉方程的固流耦合模拟

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作者 曹立华 刘小丹 孙晓鹏 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第31期208-210,220,共4页

依据牛顿-欧拉方程,结合力矩和表面张力理论,设计了一组新的基于网格的水波-物体交互方程,模拟了由点波源引起的水波运动,以及水和固体共同存在时,二者之间的相互作用影响各自的运动状态。详细分析了在这种固流耦合情况中,水波遇到障碍... 依据牛顿-欧拉方程,结合力矩和表面张力理论,设计了一组新的基于网格的水波-物体交互方程,模拟了由点波源引起的水波运动,以及水和固体共同存在时,二者之间的相互作用影响各自的运动状态。详细分析了在这种固流耦合情况中,水波遇到障碍物引起的波纹的变化,以及物体在网格力和转动力的作用下,运动状态随位置、能量和时间改变的变化规律,其中还考虑了表面张力对物体运动状态的影响。从实验效果图看,水波和物体的运动都较为自然真实。 展开更多

关键词 固流耦合 水面模拟 牛顿-欧拉方程

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传感信息协调一致性算法下的无人机机载编队控制

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作者 张富春 郑武略 +2 位作者 张鑫 吴阳阳 陈浩 《传感技术学报》 北大核心 2025年第7期1247-1252,共6页

无人机机载编队控制受外力干扰、无人机数量和指令迟缓等问题影响,控制精度较低。为此,提出传感信息协调一致性算法下的无人机机载编队控制方法。根据牛顿-欧拉方程建立了无人机机载系统的一阶模型,引入虚拟控制输入量表示无人机的位置... 无人机机载编队控制受外力干扰、无人机数量和指令迟缓等问题影响,控制精度较低。为此,提出传感信息协调一致性算法下的无人机机载编队控制方法。根据牛顿-欧拉方程建立了无人机机载系统的一阶模型,引入虚拟控制输入量表示无人机的位置。通过建立有限点集合、传感信息交互集合和通信路径的边构建传感信息交互图。控制输入量并进行传感信息交互促进编队成员之间的相互认知和协同行为,基于协调一致性算法,设计了无人机编队控制流程,寻找参考集结点和目标集结点,形成松散编队,并逐步转变为紧密编队,实现编队成员之间的协调一致行为。仿真结果表明,所提方法的控制时间最短为119 ms、标准差最小为0.30、机间距大于2 m,具有较好的协调控制能力。 展开更多

关键词 无人机 机载编队控制 传感信息协调一致性算法 牛顿-欧拉方程 拉普拉斯矩阵

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飞船舱-伞系统稳降阶段动力学模型的建立 被引量：2

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作者 刘敏 荣伟 《航天器工程》 2008年第3期78-83,共6页

建立一种思路清晰、求解方便易行的降落伞-返回舱系统的动力学模型是研究降落伞-返回舱系统动力学特性的基础。文章从一般刚体动力学方程入手,结合刚体的运动学方程,建立了稳降及着陆阶段舱-伞系统的动力学模型,并与空投试验的一些测试... 建立一种思路清晰、求解方便易行的降落伞-返回舱系统的动力学模型是研究降落伞-返回舱系统动力学特性的基础。文章从一般刚体动力学方程入手,结合刚体的运动学方程,建立了稳降及着陆阶段舱-伞系统的动力学模型,并与空投试验的一些测试曲线进行对比,证明了本模型的正确性和有效性。 展开更多

关键词 飞船 着陆 返回舱 动力学模型 牛顿-欧拉方程

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新型3-CPS／RPPS机构的动力学分析 被引量：1

4

作者 李徽 杨德华 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第10期38-41,共4页

多自由度并联机构在各工程领域有着广泛的应用背景。在补充新型3-CPS/RPPS机构运动学中速度分析和加速度分析的基础上,以牛顿-欧拉方程为主要工具,对动力学反向问题进行了基础的理论研究和分析,以Pro/E动力学分析工具辅助完成了动力学... 多自由度并联机构在各工程领域有着广泛的应用背景。在补充新型3-CPS/RPPS机构运动学中速度分析和加速度分析的基础上,以牛顿-欧拉方程为主要工具,对动力学反向问题进行了基础的理论研究和分析,以Pro/E动力学分析工具辅助完成了动力学正向问题。并在分析过程中,对比了传统Stewart平台和该新型串并机构。该分析方法和流程对多自由度机构研究提供借鉴和参考。最后通过对大型射电望远镜中主动面板的误差敏感分析,指出了该机构部分运动解耦的优势及其应用前景。 展开更多

关键词 串并机构 六自由度机构 动力学分析 牛顿-欧拉方程 部分运动解耦

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上肢康复机械臂运动学和力学模型建立与分析

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作者 张广宇 李锐鹏 +1 位作者 杨其华 高升 《现代电子技术》 北大核心 2024年第14期147-156,共10页

针对传统康复机械臂存在的适配人体上肢自由度低、便携性较差、左右肢体互换困难等问题,提出一种9自由度的便携型上肢康复机械臂,满足偏瘫患者的训练需求。运用Matlab建立DH坐标系和运动学模型,通过蒙特卡洛法获取康复机械臂的三维空间... 针对传统康复机械臂存在的适配人体上肢自由度低、便携性较差、左右肢体互换困难等问题,提出一种9自由度的便携型上肢康复机械臂,满足偏瘫患者的训练需求。运用Matlab建立DH坐标系和运动学模型,通过蒙特卡洛法获取康复机械臂的三维空间点云图,验证其工作空间的合理性。基于牛顿-欧拉和拉格朗日方程对上肢康复机械臂进行动力学建模,推导了上肢康复机械臂力矩计算公式。将Adams动力学仿真与理论公式计算获取的各关节力矩值进行对比分析,计算两者之间的误差。实验结果表明,理论力学公式计算结果与Adams仿真结果误差值在0.1 N∙m以内,各关节的误差均在5%以内。实验结果验证了理论力学公式的正确性,为后续控制系统的建立和实物样机的制作提供了可靠的理论依据。 展开更多

关键词 上肢康复机械臂 运动学模型 力学模型 蒙特卡洛法 牛顿-欧拉方程 动力学仿真

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无人机伞降回收十二自由度模型建立与仿真 被引量：6

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作者 吴翰 王正平 +1 位作者 周洲 王睿 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期68-74,共7页

在无人机的伞降回收过程中,无人机与降落伞一直处于一种动平衡的状态,因此两者间约束关系的处理将是伞降回收动力学建模的难点。为了解决该问题,将无人机伞降回收系统划分为降落伞、吊带和无人机三部分,通过吊带连接点的速度关系得到吊... 在无人机的伞降回收过程中,无人机与降落伞一直处于一种动平衡的状态,因此两者间约束关系的处理将是伞降回收动力学建模的难点。为了解决该问题,将无人机伞降回收系统划分为降落伞、吊带和无人机三部分,通过吊带连接点的速度关系得到吊带伸长量,通过弹性系数与吊带伸长量的乘积得到吊带拉力,并将其分别施加于降落伞和无人机系统,最终基于牛顿-欧拉方程建立了无人机伞降回收系统十二自由度模型,其中采用ONERA方程建立无人机由前飞过渡到稳定下降阶段的非定常气动力模型。通过数值仿真与实验数据对比可以发现:十二自由度模型和实验数据的结果一致,验证了该模型的准确性。十二自由度模型相比于六自由度模型精度更高。文中所建模型可为无人机伞降回收系统中降落伞的选取、无人机着陆点的确定提供参考。 展开更多

关键词 无人机伞降回收 十二自由度模型 牛顿-欧拉方程 ONERA方程 动力学建模

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平行连杆式操作机悬挂系统刚度与阻尼参数研究 被引量：5

7

作者 杨晓波 刘艳妍 +1 位作者 杨晋 高俊峰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第23期3130-3135,共6页

为合理设计操作机悬挂系统的缓冲装置以减小惯性冲击的影响,针对平行连杆式锻造操作机,简化了设备模型,分析了制动工况下悬挂系统各杆件的受力状态和运动规律,并利用牛顿-欧拉法综合各杆件的动力学分析,建立了悬挂系统在制动时的动力学... 为合理设计操作机悬挂系统的缓冲装置以减小惯性冲击的影响,针对平行连杆式锻造操作机,简化了设备模型,分析了制动工况下悬挂系统各杆件的受力状态和运动规律,并利用牛顿-欧拉法综合各杆件的动力学分析,建立了悬挂系统在制动时的动力学模型,提出了缓冲装置刚度及阻尼参数确定的思路。以300kN锻造操作机为例,在MATLAB中求解操作机悬挂系统动力学微分方程,分析了缓冲刚度、阻尼对吊杆摆角、钳杆质心运动规律的影响。结果表明,利用牛顿-欧拉法建立模型确定缓冲刚度与阻尼参数的方法是可行的与合理的,从而为平行连杆式操作机悬挂系统缓冲装置的刚度与阻尼设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 锻造操作机 悬挂系统 缓冲装置 牛顿-欧拉方程 刚度 阻尼

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悬挂式Stewart平台的稳定性分析 被引量：1

8

作者 张辉 段广洪 +2 位作者 汪劲松 王启明 南仁东 《机械设计》 CSCD 北大核心 2003年第7期7-10,共4页

为了满足大射电望远镜馈源平台的工作要求,从铰链点约束力的角度出发,研究了一种基于Stewart平台结构的六自由度主动减振系统的稳定性。首先在牛顿-欧拉方程基础上,提出了一种求解逆动力学问题的算法;采用该算法,定量分析了约束合力及... 为了满足大射电望远镜馈源平台的工作要求,从铰链点约束力的角度出发,研究了一种基于Stewart平台结构的六自由度主动减振系统的稳定性。首先在牛顿-欧拉方程基础上,提出了一种求解逆动力学问题的算法;采用该算法,定量分析了约束合力及合力矩与构型的关系。结果表明,在同样激振作用下,存在使机构获得较好稳定性的构型;最后给出了三种构型的机构稳定性实验结果,得到了与理论分析一致的结论。为同类机构的优化设计提供了动力学分析方法。 展开更多

关键词 悬挂式Stewart平台 大射电望远镜 馈源平台 牛顿-欧拉方程 主动减振系统 稳定性

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基于模糊自适应PID控制的六旋翼飞行器稳定性控制（英文） 被引量：4

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作者 朱瑛 邹春喜 赵建村 《机床与液压》 北大核心 2016年第24期39-46,共8页

介绍了六旋翼飞行器的运动方式,根据牛顿-欧拉方程完成动力学模型的建立。依据模糊控制的相关理论以及模糊自整定PID控制器的设计过程,完成了基于模糊自适应PID算法的控制器的设计。通过对自适应模糊PID控制器进行Matlab/Simulink下的... 介绍了六旋翼飞行器的运动方式,根据牛顿-欧拉方程完成动力学模型的建立。依据模糊控制的相关理论以及模糊自整定PID控制器的设计过程,完成了基于模糊自适应PID算法的控制器的设计。通过对自适应模糊PID控制器进行Matlab/Simulink下的系统仿真分析,得出所设计的控制器能够较好的完成悬停任务,实现对飞行器的稳定性控制。通过试验验证了六旋翼飞行器的控制稳定性。 展开更多

关键词 六旋翼飞行器 牛顿-欧拉方程 模糊自适应PID控制

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装载机工作装置的模型与自适应迭代学习控制

10

作者 朱龙英 鲁迎波 洪松 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第34期9196-9202,共7页

在理想情况下用牛顿-欧拉法建立装载机工作装置的二自由度动力学模型,考虑实际情况中存在的建模误差和扰动干扰,设计自适应迭代学习控制器对其进行轨迹跟踪控制研究,基于Lyapunov函数证明了跟踪误差的稳定性和收敛性,在matlab环境下对... 在理想情况下用牛顿-欧拉法建立装载机工作装置的二自由度动力学模型,考虑实际情况中存在的建模误差和扰动干扰,设计自适应迭代学习控制器对其进行轨迹跟踪控制研究,基于Lyapunov函数证明了跟踪误差的稳定性和收敛性,在matlab环境下对所设计的控制器进行仿真研究。仿真结果表明,所设计的控制器对装载机工作装置有极好追踪效果,验证了该算法的可行性与有效性。 展开更多

关键词 装载机 工作装置 牛顿-欧拉方程 自适应迭代学习控制 轨迹跟踪

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双非线性隔振器的双层隔振系统模型的建立 被引量：6

11

作者 曹利 冯奇 张乐乐 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2008年第2期1-3,共3页

冲击引起的振动与波是舰船破坏的主要原因之一。采用空间多刚体动力学基本理论,建立非线性双层抗冲隔振系统的数学力学模型,推导出适用于一般的双层抗冲隔振系统的牛顿-欧拉方程。然后以一个水泵设备的双层抗冲隔振的例子进行数值计算。

关键词 振动与波 多刚体动力学 双层隔振系统 非线性微分方程 牛顿-欧拉方程

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