一种现象的力学分析

本文讨论了一种净化水装置中的力学问题     

基于四元数的刚体姿态调节问题

给出了用四元数表示的刚体姿态调节问题的两种控制规律，首先利用反馈非线性化方法，给出一种不含非线性扭矩项，仅由四元数和角速度的线性组合构成的控制规律，该控制律与刚体惯性参数无关，因而具有一定的鲁棒性，并证明在一定条件下闭环系统是指数渐近稳定的，其次重新研究了刚体姿 态控制问题固有的无源性，并利用这种新的无源性设计了一种仅利用姿态四元数而无需用角速度测量作为反馈的控制规律，与现有的四输入/四输出无源系统相比，这里的严格无源系统的动态控制器仅是三输入/三输出的，有效地减少了实时计算所需的时间。     

应用速度投影计算平面运动刚体角速度

采用刚体上两点的速度在其连线垂线方向上的投影量，给出平面运动刚体角速度的简易计算公式。使平面运动刚体的速度更容易地利用速度投影定理进行分析。     

多自由度多行星架周转轮系的基本回路算法

利用图论知识,可将多自由度多行星架周转轮系的复杂结构简化为拓扑图.根据拓扑图建立所有基本回路的回路线性方程,解方程之后可对轮系进行运动分析.只有当构件的两轴线平行时,两轴的转速才能代数相加减.当齿轮和行星架的轴线不平行时,提出了两对标准直齿圆锥齿轮的基本回路方程.基本回路算法解决了由于结构复杂使运动分析陷入困难的问题,线性方程的求解能在计算机上容易地实现.     

关于角动量的若干问题

本文阐述了物体对轴上任意点的角动量与对轴角动量的关系－对轴角动量－／Lz是对轴上任一点角动量－／Lo的分量，指出角动量瓦解 速度的关系式／L＝Lω的适用条件。     

刚体定点转动欧拉角的几何性质

以一个两质点刚体为例,通过计算曲率和挠率,验证了欧拉角空间是无挠率的Riemann空间与刚体角速度对应的准坐标空间是有挠率的Riemann-Cartan空间的结论.     

水静力学中旋转抛物体问题的进一步分析

通过力学分析,研究了绕中心轴等角速度旋转圆柱体容器内的液体平衡问题,给出了自由液面方程.随后,证明了旋转抛物体的体积为同底同高圆柱体体积的一半.其次,在柱坐标系下,给出了旋转抛物线与圆柱体的轴线和母线,以及原液面围成的两部分投影面积之间的数量关系.     

中国速度轮滑运动员疾跑阶段关节角速度分析

为了准确地反映现阶段中国速度轮滑运动员疾跑技术的特点和水平,运用影像测量与解析和数理统计等方法获取运动员疾跑技术的运动学参数数据。运用运动学方法,对中国优秀速度轮滑运动员疾跑技术的实际情况进行研究。重点从疾跑过程中运动员关节角速度的变化分析,结果表明浮动腿的收缩、摆动对髋关节角速度的变化影响较大,浮动腿的摆动对膝关节角速度的影响较大,为提高该项目竞技能力提供新的理论基础。     

基于微机电系统洛伦兹平台角速度估计

针对洛伦兹惯性稳定平台对高带宽和高精度角速率需求,提出了基于微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)组合传感器的最优速度估计算法.MEMS组合传感器由陀螺仪和加速度计组成,MEMS陀螺仪由于自身特性在速度估计中提供低频速度信息,而加速度计则提供高频信息.最优估计器通过将低频信号与高频信息融合,采用最优控制与估计算法进行速度解算与估计.实验表明,频率在20 Hz内,运动角度在±60°内,MEMS组合传感器速度拟合周期不超过5％,稳定拟合误差不超过7.5％,可以满足平台稳定偏转控制需求.最优状态估计器能在时域与频域上提供无差、高性能的角速度信号.