高阶非完整系统运动方程的Routh降阶法

由于力学本身以及自动调节、自动控制理论的发展,人们研究二阶和更高阶非完整约束系统动力学的兴趣大大地增加了,并已取得一些重要结果。然而,这些研究还只限于动力学方程的建立,而对方程本身的研究则甚少。 1877年Routh利用循环积分将完整保守系统的运动方程降阶,建立了著名的Routh降阶法。近年,文献[5]将Routh降阶法推广到一阶线性非完整有势系统。 本文给出高阶非完整非保守系统运动方程的循环积分和Routh降阶法,并举例说明方法     

非线性非保守连续系统的类能量守恒量

非保守系统的特征是能量不守恒, 为探讨非保守系统是否可能存在具有能量量纲和正定性的守恒量, 分析了计及几何非线性的轴向运动梁的弯曲振动. 基于系统的控制方程, 对于两端简支和固支两种边界条件, 证明了系统能量不守恒. 构造了具有能量量纲的正定量并证明该量在运动过程中守恒. 应用该守恒量证明了直线平衡位置的稳定性. 研究表明非线性非保守连续系统可能存在类能量守恒量.     

非完整非保守奇异系统正则形式的Noether定理及其逆定理

经典Noether定理及其推广是在位形空间中用Lagrange变量给出的。完整保守奇异系统(其Lagrange函数是奇异的)在相空间中的Noether 1,2定理已讨论,这里进一步给出非完整非保守奇异系统正则形式的Noether定理及其逆定理。     

变质量高阶非完整系统相对于非惯性系的B-H方程

本文对非完整力学的Boltzmann-Hamel方程做了三方面的推广:(1)从常质量系统推广到变质量系统;(2)从一阶非完整约束推广到高阶非完整约束情况;(3)从惯性     

弱非完整系统的正则变换

变换是分析力学研究问题的重要手段,同时又是一种动力学理论。对于Hamilton正则系统来说,人们总希望在保持正则方程形式的前提下,通过变换使方程得到简化,使之成为可以积分或者成为便于研究的形式。 非完整系统的运动方程一般不能表为Hamilton正则系统,因此完整保守系统的变换理论对非完整系统的推广就遇到了严重困难。有一些特殊的非完整系统,可以通过构造新的     

有限非保守和有限流出时Q过程的构造

构造Q过程时通常都假定矩阵0保守,因为此时一切Q过程都满足柯氏向后方程组.本文不要求Q保守,但假定Q有有限个非保守状态和有限流出边界.在这种情形下,我们构造了全部Q过程.     

一类非保守摆方程拟周期解的存在性和所有解的有界性

设F(t,x),G(t,x)满足下面的对称性条件:F(—t,—x)=F(t,x),G(—t,—x)=G(t,x)。(3) 由于F(t,x)和G(t,x)均为x的周期函数,系统(2)可以看作柱面上的非自治系统,当F(t,x)=0时,方程(2)为保守系统,当F(t,x)(?)0时,(2)式不再是保守系统。这不同于文献[1],从而Moser的扭转定理不再适用。     

非连续约束变结构机器人运动机构的仿生: 概念及模型

机器人的运动能力、效率和可靠性是衡量机器人品质的重要指标, 要进一步提高机器人的品质, 还有若干关键科学问题尚没有得到澄清和解决. 我们从仿生壁虎机器人运动协调的困惑中发现, 这类机器人的腿式运动机构为开环-闭环转变, 闭环状态下与接触体形成拟态构件长度也有变化的变结构机构, 开环到闭环转变中自由度和约束也呈现非连续变化. 提出了非连续约束的变结构运动机构的概念, 建立了非连续约束的表述方程, 这类机构的驱动和控制设计是机器人运动系统进一步提高性能和效率的关键之一. 借鉴生物脊椎-外周运动神经系统对运动的控制策略, 提出这类机构的运动控制和驱动策略, 并指出腿式机器人未来发展必须解决的若干关键问题.     

一类非完整系统关于部分与全部变元稳定性的关系

自从Whittaker于1904年首先提出非完整约束系统的平衡位置稳定性问题以来,许多学者在这一领域作了大量的研究工作,并得到了有关非完整系统关于全部变元稳定性和关于部分变元稳定性的一些重要结果.然而,人们以往仅限于单方面考虑关于部分变元稳定性或关于全部变元稳定性,而对它们两者的关系问题的研究,至今还没什么结果     

语言时间扩展——一种功能时间程序设计方法

1 问题计算机软件系统中存在两类执行时间约束.一类为系统各部分之间时间先后的相对约束、如互斥、同步等;另一类为系统某一部分执行时间上的绝对约束,此类典型实例为实时系统.传统程序设计注重于描述系统的功能,对于第一类约束,常采用隐式的方法,如PV操作、管程等实现.这种隐式的方法,增加了系统设计和语义验证的难度,影响软件开发效率.对于第二类约束,目前往往是设计并使用一种新的语言:实时程序设计语言来完成.     

受高阶非完整约束系统的Vacco动力学方程

传统上建立非完整系统运动方程时一般都要对虚位移加某些限制条件。郭仲衡等放弃这种做法得到一种新型方程,这类方程与所声称的做为新数学模型的Vacco动力学方程相同。这里报道一般的受高阶非线性非完整约束的力学系统中的相应结果。     

广义力学系统的最小作用量原理

近半个世纪以来,广义力学的理论研究及其在物理学的场论和近代微分几何学中的应用方面,都取得了一系列重要成果。但有关广义力学的最小作用量原理,目前研究的还很少。本文分别给出用变量表示的非保守系统的两种最小作用量原理。1非保守系统的广义Lagrange最小作用量原理     

离散凸多面体系统族的鲁棒正不变集

动态系统的状态约束和控制约束等问题可归结为状态空间中某些集合的正不变性，利用混合单调分解方法研究离散凸多面体系统族的线性状态约束集合的鲁棒正不变性，对由矩阵凸多面体和加性区间扰动描述的线性离散系统族，得到了鲁棒正不变集的充分必要条件，对非线性系统族则得到有关充分条件，这些条件均由系统族的顶点表述，易于检验。     

约束最优化一类非单调信赖域算法

其中f(x):R~n→R在闭凸集Ω上连续可微,对于约束最优化问题(cop),本文第一节提出一类非单调信赖域算法,第二节证明此算法的全局收敛性.第三节给出关于Cauchy点的结论.此算法中的非单调技巧不同于现有的非单调算法中的,即带线搜索的无约束、约束最优化的非单调算法,以及无约束最优化的非单调信赖域算法.     

保守系统能控与能稳的等价性及应用

能控性和能稳性是分布参数系统控制理论的一对重要论题.关于它们的研究的历史进程参看文献[1—3].讨论分布系统能控性和能稳性的文献,大部分是针对保守系统的.在工程和物理的文献中,有许多保守的偏微分方程的例子,它们是描述波传播、机械振动和量子事件等的数学模型.     

变质量高阶非完整力学系统相对于非惯性系的广义Noether定理

近来,刘端、张解放研究了常质量力学系统相对于惯性系的运动,推广了著名的Noether定理,得到了有价值的结果。本文定义m次相对速度空间,得到变质量高阶非完整非保守力学系统相对于非惯性参考系的     

正则形式的Noether定理及其应用

经典Noether定理是用Lagrange变量给出的。奇异拉氏量系统(包括所有规范理论)是约束Hamilton系统。本文导出该系统用正则变量表叙的Noether定理,这有助于分析系统的Dirac约束。考虑二阶奇     

构造高阶约束流的Lax表示的一般方法

利用高阶约束,一个零曲率方程可分解为两个可交换的x-和t_n-高阶约束流.如何构造这些约束流的Lax表示是可积系统理论研究中的一个重要问题.本文将给出构造高阶约束流的Lax表示的一般方法.为此,考虑如下Kaup-Newell谱问题:     

约束流的r-矩阵

经典γ-矩阵和Poisson结构在可积系统研究中具重大作用,因为它们蕴含了系统的许多内在性质.近年来,依赖于动力系统变量的动力γ-矩阵及相联系的推广的Yang-Baxter方程的研究已引起越来越多的兴趣.然而,孤立子方程约束流的经典Poisson结构和γ-矩阵至今尚未被研究过.实际上,约束流的γ-矩阵具有丰富的结构,其中有些是动力型的,且满足推广的带矩阵附加项的Yang-Baxter方程.因此,这些γ-矩阵不仅给出研究约束流可积性质的途径,而且为研究动力γ-矩阵的内在结构提供了例子.本文以AKNS方程族为例阐述有关内容.AKNS方程族的约束流的Lax表示为     

Vacco动力学的Noether理论

Vacco动力学是Козлов近年提出的研究不可积分约束系统动力学的一种新的数学模型。他认为不可积分约束应分两类:一类是传统的非完整约束,另一类是Vacco非完整约束。最近郭仲衡等在证明一阶非线性非完整约