3-RCU/UCU波浪补偿并联机构动力学建模分析

1

作者 丁文柯 马宁 +1 位作者 胡锦峰 吴金波 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第15期65-71,共7页

为提高海上波浪补偿条件下的承载能力,本文在3-RCU并联机构中引入承重UCU分支,构建3-RCU/UCU型并联机构。在分析各机构运动学的基础上,运用凯恩方程建立以任务空间矢量为输入,关节空间驱动力为输出的动力学模型。根据分支绕轴线方向的... 为提高海上波浪补偿条件下的承载能力,本文在3-RCU并联机构中引入承重UCU分支,构建3-RCU/UCU型并联机构。在分析各机构运动学的基础上,运用凯恩方程建立以任务空间矢量为输入,关节空间驱动力为输出的动力学模型。根据分支绕轴线方向的惯量显著小于垂直轴线方向惯量这一情况,忽略绕自身轴线的旋转运动,从而在不影响建模精度的前提下显著降低了计算量。随后进行数值求解并与Adams模型结果对比,验证了本文模型准确性。分析动力学模型计算效率,结果表明本文所提建模方法有效降低了模型的计算量,使其适合用于基于动力学模型的运动控制策略设计。 展开更多

关键词 3-RCU并联机构 动力学建模 凯恩方程 计算效率分析

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基于思维进化算法的常微分方程组演化建模 被引量：4

2

作者 查凯 介婧 曾建潮 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第5期539-543,550,共6页

在基本的思维进化算法(Mind Evolutionary Computation, 原名Mind-Evolution-Based Machine Learning)框架[1]的基础上,吸取遗传规划(GP)中的树形编码思想,提出了利用树结构进行信息抽取的方法,进而实现了用于常微分方程组演化建模的趋... 在基本的思维进化算法(Mind Evolutionary Computation, 原名Mind-Evolution-Based Machine Learning)框架[1]的基础上,吸取遗传规划(GP)中的树形编码思想,提出了利用树结构进行信息抽取的方法,进而实现了用于常微分方程组演化建模的趋同、异化算子,并获取了优良的效果,使MEC在非数值优化领域中得到了进一步应用。最后的仿真实例的结果表明,同GP方法[2]比较,MEC方法具有计算速度快、建模结果优和全局搜索性能好等明显优点。 展开更多

关键词 思维进化算法 常微分方程组演化建模 遗传规划 数值计算

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面向方框图仿真的模型建立与仿真计算 被引量：1

3

作者 张新燕 《计算机工程与设计》 CSCD 2002年第9期41-43,38,共4页

在对高阶系统及非线性系统进行仿真时,需要求解高阶微分方程与非线性微分方程,当中的变量耦合问题较难处理。面向方框图仿真方法可以较好地解决这个问题,仿真计算简单,界面直观,对控制系统的设计起较好的辅助作用。主要介绍面向方框图... 在对高阶系统及非线性系统进行仿真时,需要求解高阶微分方程与非线性微分方程,当中的变量耦合问题较难处理。面向方框图仿真方法可以较好地解决这个问题,仿真计算简单,界面直观,对控制系统的设计起较好的辅助作用。主要介绍面向方框图的仿真模型的建立方法,讨论线性及非线性微分方程的方框图模型,并简单介绍面向方框图的仿真计算和误差分析。 展开更多

关键词 方框图仿真 仿真计算 建模 微分方程 计算机仿真 数学模型

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综合能源系统建模与仿真:综述、思考与展望 被引量：5

4

作者 张苏涵 顾伟 +3 位作者 俞睿智 陆帅 姚帅 庄文楠 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第17期1-21,共21页

建模和仿真将真实系统及其物理性质抽象化为适当的数学形式,并采用数学方法求解以模拟真实系统行为或性能。为综合能源系统在各时间尺度的物理过程建立恰当的数学模型并进行仿真验证,是分析系统运行规律、优化运行策略以及评估运行性能... 建模和仿真将真实系统及其物理性质抽象化为适当的数学形式,并采用数学方法求解以模拟真实系统行为或性能。为综合能源系统在各时间尺度的物理过程建立恰当的数学模型并进行仿真验证,是分析系统运行规律、优化运行策略以及评估运行性能的基础。文中围绕电气热综合能源系统建模和仿真问题,首先介绍了电、气、热子系统和耦合设备的机理模型,总结了建模的研究进展与技术难点。进一步,从仿真框架、算法以及改进策略3个方面介绍了综合能源系统仿真技术所取得的研究进展。特别地,总结了仿真算法中数值法、半解析法、解析法的原理、应用现状及其难点。最后,围绕现存技术难点,从建模和仿真算法2个方面对未来研究进行了展望。 展开更多

关键词 综合能源系统 建模 能流计算 动态仿真 微分方程 数值方法

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盐下构造速度建模与逆时偏移成像研究及应用 被引量：30

5

作者 刘文卿 王西文 +4 位作者 刘洪 王宇超 王孝 曾华会 邵喜春 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期616-625,共10页

盐丘速度建模及成像是盐下油气藏勘探有关技术瓶颈问题.盐下构造由于盐丘速度与围岩地层差异大,且厚度横向变化大,造成地震波场复杂及时间域构造畸变.针对H区复杂盐丘的地质特征,通过技术创新重新认识盐下油气藏.针对盐丘速度建模的难点... 盐丘速度建模及成像是盐下油气藏勘探有关技术瓶颈问题.盐下构造由于盐丘速度与围岩地层差异大,且厚度横向变化大,造成地震波场复杂及时间域构造畸变.针对H区复杂盐丘的地质特征,通过技术创新重新认识盐下油气藏.针对盐丘速度建模的难点,提出了"多信息约束层控实体建模技术",采用序贯高斯模拟及克里金趋势约束速度反演方法,较好解决了盐下速度异常问题,大大提高了速度建模的精度;针对盐下复杂构造成像,基于有限差分方法研究了精确且高效的差分格式逆时波场外推算法.基于GPU/CPU协同平台,将波场延拓通过GPU实现.采用逆时偏移深度域成像技术,使高角度反射界面、甚至超过90°盐丘侧翼界面的反射波精确成像.通过盐丘理论模型试算验证算法及方法的正确性.上述方法解决了盐丘速度建模精度问题、盐丘侧翼的回转构造成像问题,实现了对盐丘边界及盐丘侧翼的准确归位.消除了速度异常造成的时间域构造畸变,使盐下地层在深度域能够准确成像. 展开更多

关键词 盐丘 层控建模 多信息约束 逆时偏移 波动方程 GPU CPU协同计算

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四轴平台伺服系统建模研究 被引量：8

6

作者 魏宗康 夏刚 +1 位作者 高桂杰 徐强 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第5期6-10,19,共6页

从四轴平台框架系统的坐标系,推导出角速度变换与力矩变换,得到四轴平台系统的动力学方程以及完整的伺服系统方块图。最后通过计算机对所建模型进行仿真,验证了四轴平台的基本运动规律。

关键词 四轴平台 伺服系统 建模研究 角速度变换 动力学方程 仿真计算 力矩变换 火箭 大姿态角飞行

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坦克目标的红外成像建模与仿真 被引量：3

7

作者 蒋一明 王克勇 +1 位作者 郑链 宋承天 《红外技术》 CSCD 北大核心 2008年第1期39-42,共4页

提出了坦克目标的红外成像建模方法。首先结合部位分解法和板块元法建立坦克目标的几何模型;其次根据传热学原理提出了坦克目标各部位的热平衡方程,进而得到相应波长范围内的红外辐射强度;接着根据导弹与坦克相对运动的特征建立了弹目... 提出了坦克目标的红外成像建模方法。首先结合部位分解法和板块元法建立坦克目标的几何模型;其次根据传热学原理提出了坦克目标各部位的热平衡方程,进而得到相应波长范围内的红外辐射强度;接着根据导弹与坦克相对运动的特征建立了弹目时空交会模型;最后通过计算机仿真生成不同交会状态下坦克目标红外灰度图像。仿真结果表明,此红外成像模型是正确有效的。 展开更多

关键词 红外成像建模 热平衡方程 交会模型 计算机仿真

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DFB激光器调制特性ANN建模与设计

8

作者 李九生 鲍振武 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第3期335-338,共4页

通过研究分布反馈式(DFB)激光器调制特性的速率方程,推导了调制特性的解析表达式,建立了调制特性神经网络(ANN)模型,计算机仿真与理论分析的结果相吻合。用此模型对激光器结构进行了仿真设计,得到的结果对激光器的生产设计具有重要的指... 通过研究分布反馈式(DFB)激光器调制特性的速率方程,推导了调制特性的解析表达式,建立了调制特性神经网络(ANN)模型,计算机仿真与理论分析的结果相吻合。用此模型对激光器结构进行了仿真设计,得到的结果对激光器的生产设计具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 调制特性 DFB激光器 ANN 建模 解析表达式 计算机仿真 激光器结构 速率方程 神经网络 仿真设计 生产设计 反馈式 模型

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基于时滞微分方程的过水系统描述及其水击计算方法 被引量：1

9

作者 冯星 常黎 +5 位作者 冯陈 丁坦 查良瑜 蔡旭 刘昌玉 余群 《水电能源科学》 北大核心 2017年第7期159-162,共4页

针对解析法和数值分析法均难以精确建立过水系统连续模型的问题,在水击基本方程组的基础上进行变形求解,分析并推导出基于时滞微分方程的过水系统描述理论。基于该理论建立复杂过水系统的时滞微分方程组,研究了其离散求解方法并证明了... 针对解析法和数值分析法均难以精确建立过水系统连续模型的问题,在水击基本方程组的基础上进行变形求解,分析并推导出基于时滞微分方程的过水系统描述理论。基于该理论建立复杂过水系统的时滞微分方程组,研究了其离散求解方法并证明了解的存在性和唯一性。结合实际电站进行仿真计算并与特征线法的计算结果进行比较,验证了所提方法的适用性与优越性,为精确建立水力发电机组连续模型及研究控制策略奠定了基础。 展开更多

关键词 过水系统 数学建模 时滞微分方程 水击计算 特征线法

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异构双腿行走机器人动力学建模与仿真 被引量：1

10

作者 傅莉 王斌锐 徐心和 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期617-620,共4页

为了实现异构双腿(人工腿和仿生腿)行走机器人的自立行走,并跟踪期望的轨迹,在仿生腿的膝关节处采用一种特殊的结构多轴闭链结构,但这种结构给系统建模带来了困难·针对这一闭链并含冗余坐标的完整系统的特点,采用罗司方程建立了异... 为了实现异构双腿(人工腿和仿生腿)行走机器人的自立行走,并跟踪期望的轨迹,在仿生腿的膝关节处采用一种特殊的结构多轴闭链结构,但这种结构给系统建模带来了困难·针对这一闭链并含冗余坐标的完整系统的特点,采用罗司方程建立了异构双腿行走机器人动力学模型,给出了异构双腿关节运动和力矩之间的关系以及动力学正逆问题的求解方法,并利用典型步态数据对所建模型进行了仿真计算·结果表明,此方法可以规避难以消解的约束方程,简化模型求解,为研究异构双腿行走机器人的运动、控制、感知等功能奠定了基础· 展开更多

关键词 机器人动力学 建模与仿真 异构 行走机器人 动力学模型 闭链结构 系统建模 完整系统 求解方法 关节运动 仿真计算 约束方程 模型求解 膝关节 逆问题 仿生 多轴 数据 步态

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小波变换在MEMS降阶建模中的研究 被引量：1

11

作者 张玉德 孙道恒 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第B06期298-301,共4页

获得系统的宏模型是MEMS系统级建模与仿真的关键.提出将小波变换的方法应用于MEMS降阶建模.介绍了小波变换的理论基础,提出了运用小波变换的方法对MEMS进行多尺度降阶建模的基本思想和算法的基本原理.针对最常见的静力学问题,建立了有... 获得系统的宏模型是MEMS系统级建模与仿真的关键.提出将小波变换的方法应用于MEMS降阶建模.介绍了小波变换的理论基础,提出了运用小波变换的方法对MEMS进行多尺度降阶建模的基本思想和算法的基本原理.针对最常见的静力学问题,建立了有限元求解方程,采用小波变换的方法提取出系统的几个不同阶次的降阶模型.算例表明:利用该方法通过适当的降阶次数,提取降阶模型可以大幅度地减少计算时间、降低计算复杂度,特别适合MEMS这种大系统的降阶建模. 展开更多

关键词 MEMS 小波变换 降阶模型 建模与仿真 计算复杂度 理论基础 方法应用 力学问题 基本原理 基本思想 计算时间 系统级 宏模型 解方程 有限元 多尺度 大幅度 大系统 阶次 提取 算法

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跨流域空气动力学模拟方法与返回舱再入气动研究 被引量：18

12

作者 李志辉 梁杰 +4 位作者 李中华 李海燕 吴俊林 戴金雯 唐志共 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期826-847,共22页

针对回收类航天器(返回舱)再入过程所遇跨流域多尺度非平衡绕流问题,综述基于Boltzmann方程碰撞积分物理分析与可计算建模,构造考虑完全气体、转动非平衡、含振动能激发热力学非平衡效应各流域统一Boltzmann模型方程,及由此建立返回舱... 针对回收类航天器(返回舱)再入过程所遇跨流域多尺度非平衡绕流问题,综述基于Boltzmann方程碰撞积分物理分析与可计算建模,构造考虑完全气体、转动非平衡、含振动能激发热力学非平衡效应各流域统一Boltzmann模型方程,及由此建立返回舱再入气动力热绕流问题气体动理论统一算法研究进展与算法检验。作为方法间验证结合,进一步简述了融合再入热化学稀薄气体电离非平衡流动DSMC方法、近连续过渡流区N-S/DSMC耦合算法、经滑移边界修正的N-S方程解算器、低密度风洞实验测试等多种空气动力学模拟手段,建立求解Boltzmann模型方程气体动理论统一算法(GKUA)、DSMC、N-S/DSMC、滑移N-S解算器、低密度风洞实验验证补充,适于返回舱再入从外层空间自由分子流到近地面连续流跨流域空气动力学一体化模拟平台。将此平台用于再入H=110～30km各流域球体、高超声速尖前缘中空柱裙、返回式卫星球锥体、飞船返回舱稀薄过渡流以至近连续流区气动力/热与姿态配平绕流问题计算与实验分析比较,证实统一算法在高稀薄流区,与DSMC吻合很好;在连续流区,与(滑移)N-S解算器相一致;在中间过渡带,与N-S/DSMC耦合算法相容;具有全飞行流域很好的计算一致收敛性。简述了跨流域空气动力学几种模拟手段的适应性特点与展望,揭示了返回舱再入跨流域复杂高超声速流动变化规律。 展开更多

关键词 跨流域空气动力学 返回舱再入 boltzmann方程可计算建模 气体动理论统一算法 DSMC-NS耦合算法

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计算橡胶隔振器静态特性的数值分析方法 被引量：40

13

作者 陈莲 周海亭 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期120-123,i012,共5页

以橡胶隔振器为研究对象,利用有限元ABAQUS分析软件,进行了橡胶隔振器有限元建模的数值试验分析;为了能更精确的描述橡胶的特性,引用了多年来发展的几种弹性应变能函数方法,选取本构方程来拟合试验数据以作为ABAQUS软件对橡胶材料特性... 以橡胶隔振器为研究对象,利用有限元ABAQUS分析软件,进行了橡胶隔振器有限元建模的数值试验分析;为了能更精确的描述橡胶的特性,引用了多年来发展的几种弹性应变能函数方法,选取本构方程来拟合试验数据以作为ABAQUS软件对橡胶材料特性曲线的评估,寻找一种描述橡胶特性的最佳的方法。预测的计算结果与试验吻合较好,表明所建的数学模型和有限元计算方法能较理想的获得橡胶隔振器静态解。 展开更多

关键词 橡胶隔振器 数值分析方法 静态特性 ABAQUS 有限元建模 弹性应变能 分析软件 试验分析 函数方法 特性曲线 橡胶材料 试验数据 本构方程 计算结果 计算方法 数学模型 静态解

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欠驱动四旋翼飞行器反演模糊自适应控制 被引量：6

14

作者 杨立本 章卫国 +1 位作者 黄得刚 车军 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期495-499,共5页

针对欠驱动四旋翼飞行器的结构特性,提出一种自适应模糊反演欠驱动控制算法,该算法可以克服传统反演控制中存在的问题,如欠驱动控制律过于复杂,抗干扰能力弱及系统建模误差对跟踪性能影响较大等弱点,该算法利用自适应模糊系统逼近系统... 针对欠驱动四旋翼飞行器的结构特性,提出一种自适应模糊反演欠驱动控制算法,该算法可以克服传统反演控制中存在的问题,如欠驱动控制律过于复杂,抗干扰能力弱及系统建模误差对跟踪性能影响较大等弱点,该算法利用自适应模糊系统逼近系统中的非线性函数及扰动项,并利用模糊系统来构造系统的虚拟控制量,从而实现对欠驱动四旋翼飞行器的高精度控制,并以欠驱动四旋翼飞行器的自由度x为例,详细论述了自适应模糊系统的设计过程,并对算法的收敛性做了分析,仿真结果表明,该算法具有很强的抗干扰性,并且达到了理想的控制精度。 展开更多

关键词 执行器 自适应控制系统 算法 飞行器 角速度 反步 计算机仿真 控制器设计 误差 模糊控制 干扰抑制 李雅普诺夫方程 数学模型 鲁棒性(控制系统) 示意图 稳定性 无人机 自适应模糊系统 抗干扰 建模误差 欠驱动飞行器

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无线螺旋内窥镜运行的肠道模型研究

15

作者 王群京 鞠鲁峰 +3 位作者 李国丽 胡存刚 张兴 韩卫星 《工程图学学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期136-140,共5页

无线内窥镜能够在人体胃肠道内运行,根据动压效应原理,它会在其周围自动形成动压润滑粘液膜,使内窥镜在运行时不与内腔壁发生接触,避免对人体有机组织的损伤。根据人体消化道黏液为具有剪切稀化性的非牛顿流体的实验结论,利用非牛顿流体... 无线内窥镜能够在人体胃肠道内运行,根据动压效应原理,它会在其周围自动形成动压润滑粘液膜,使内窥镜在运行时不与内腔壁发生接触,避免对人体有机组织的损伤。根据人体消化道黏液为具有剪切稀化性的非牛顿流体的实验结论,利用非牛顿流体的Reynolds方程和有限元仿真软件,得到无线螺旋内窥镜在运行时的小肠的等效应力场分布图,说明了无线螺旋内窥镜在肠道内运行的可行性。 展开更多

关键词 计算机应用 肠道建模 有限元 非牛顿Reynolds方程

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六自由度并联机构模态空间解耦控制 被引量：6

16

作者 代小林 宋世杰 宫大为 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1237-1243,共7页

针对六自由度并联机构运行过程中自由度间的耦合影响控制精度的问题,本文提出一种基于模态空间的计算力矩控制策略。建立了六自由度并联机构关节空间下的动力学方程和振动模型,推导其模态解耦矩阵并分析各自由度间的耦合特性,基于模态... 针对六自由度并联机构运行过程中自由度间的耦合影响控制精度的问题,本文提出一种基于模态空间的计算力矩控制策略。建立了六自由度并联机构关节空间下的动力学方程和振动模型,推导其模态解耦矩阵并分析各自由度间的耦合特性,基于模态空间设计了计算力矩控制器并进行了仿真研究。仿真表明:相较于传统的关节空间计算力矩控制器,模态空间计算力矩控制器能有效抑制六自由度并联机构自由度间的耦合,同时还可以实现各控制通道的独立控制,达到了降低控制难度的目的。 展开更多

关键词 六自由度 并联机构 动力学建模 振动方程 运动耦合 模态空间 计算力矩控制

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实验数据的电脑优选回归曲线方程系统 被引量：1

17

作者 花英 花成 《实验室研究与探索》 CAS 1989年第4期1-9,共9页

科学实验中的建模问题,若用人工计算,工作量大、速度慢、精度差,且不一定能找到满意的回归曲线方程。为了较好地解决这个问题,笔者选择了20个曲线方程,研制了专用软件,建立了解决二维数组回归曲线方程的快速、准确的“实验数据的电脑自... 科学实验中的建模问题,若用人工计算,工作量大、速度慢、精度差,且不一定能找到满意的回归曲线方程。为了较好地解决这个问题,笔者选择了20个曲线方程,研制了专用软件,建立了解决二维数组回归曲线方程的快速、准确的“实验数据的电脑自动优选回归曲线方程”系统。这个系统可处理两个变量的相关关系,并选出较好的数学模型。其数学基础是一元线性回归、相关分析原理,对于非线性方程,通过变量、系数代换,可化化线性方程处理。 展开更多

关键词 曲线方程 实验数据 相关分析 数学模型 非线性方程 人工计算 线性相关关系 建模问题 数学基础 专用软件

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基于Pro/E和ANSYS渐开线齿轮接触应力分析 被引量：10

18

作者 钟丽萍 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第12期102-104,共3页

将Pro/E三维建模软件和ANSYS软件相结合,依据标准渐开线方程和齿根过渡曲线方程在Pro/E环境中准确建立直齿圆柱齿轮参数化三维模型,用IGES文件格式将模型导入ANSYS软件中,基于非线性接触算法对齿轮啮合齿面的接触应力进行分析,将仿真与... 将Pro/E三维建模软件和ANSYS软件相结合,依据标准渐开线方程和齿根过渡曲线方程在Pro/E环境中准确建立直齿圆柱齿轮参数化三维模型,用IGES文件格式将模型导入ANSYS软件中,基于非线性接触算法对齿轮啮合齿面的接触应力进行分析,将仿真与赫兹计算结果进行了比较。进而为精确计算齿轮的结构强度和可靠性优化设计提供了可靠的理论依据。 展开更多

关键词 PRO/E环境 ANSYS软件 渐开线齿轮 接触应力分析 based 可靠性优化设计 直齿圆柱齿轮 三维建模软件 三维模型 曲线方程 模型导入 理论依据 精确计算 结构强度 接触算法 计算结果 齿轮啮合 IGES文件 非线性 参数化

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