一类特殊的非完整系统动力学方程的完全解

本文研究一类特殊的非完整力学系统的一个积分理论,给出当非完整系统具有与广义坐标相同数目的第一积分时的解法定理,并举例说明它的应用     

非完整可控力学系统的非等时变分方程和积分不变量

给出了非完整可控力学系统的非等时变分方程,并研究了它们的解,证明了在一定条件下可利用第一积分得到非等时变分方程的特解,利用正则方程的变分方程证明了由第一积分可直接构造系统的积分不变量.     

带任意阶非完整约束的力学系统的广义Чаплыгин型方程

曲于自动调节理论、自动控制理论的发展,需要研究带二阶或更高阶非完整约束的力学系统。1966年,保加利亚学者得到了一些结果,这些结果可称为型方程。本文利用万有D′Alembert原理,得到带任意阶非完整约束的力学系统的一种新型方程——广义方程,所得方程自然完全适用于带一阶、二阶的非完整约束的力学系统。最后,给出两个例子。 由于科学技术的飞速发展,特别是由于自动调节理论、自动控制理论的发展,对研究带二阶或更高阶线性及非线性非完整约束的力学系统的兴趣大大提高了。分析力学新方程的发展是与的思想密切相联的。十多年前得到了一系列结果[1][2][3],这些结果可称为型方程。 本文从“万有D′Alembert原理”出发,推求带任意阶非完整约束的力学系统的广义型方程,所得方程自然完全适用于带一阶、二阶的非完整约束的力学系统。     

变质量力学系统相对运动的变分原理及其应用

本文提出了变质量力学系统相对运动的广义惯性势函数的一般定义，从而建立了这类系统的型变分原理及变质量非完整力学系统相对运动新型运动微分方程，并给了变质量非完整力学系统相对运动的第一积分存在的条件，文末举例说明结果的应用。     

二阶非完整非保守动力学系统的守恒律

本文应用Jourdain微分变分原理研究了非保守力学系统的守恒定律,给出了受二阶非线性非完整约束的非保守系统的广义Noether等式。     

广义经典力学中完整非保守系统的变分方程与积分不变量

建立了广义完整非保守力学系统的变分方程,并利用系统的正则方程和变分方程证明,可由第一积分直接构造系统的积分不变量.最后举例说明结果的应用.     

时间尺度上相空间中二阶线性可控力学系统的Noether理论

研究时间尺度上相空间中二阶线性可控力学系统的Noether对称性与守恒量.建立了时间尺度上二阶线性可控力学系统的Hamiton方程,给出该系统的Noether广义准对称性的定义和判据,并得到广义准对称性相应的Noether守恒量,文末举例说明其结果的应用.     

高维增广相空间中完整非保守力学系统积分不变量的构造

建立了高维增广相空间中完整非保守力学系统的变分方程,并利用系统的正则方程和变分方程证明,可由第一积分直接构造系统的积分不变量,并举例说明结果的应用.     

变质量非完整系统相对于非惯性系运动方程的第一积分

建立变质量非线性非完整力学系统相对于非惯性系运动的广义Routh方程和广义ql凹wHn方程,分别研究这类系统的广义循环积分、广义能量积分和局部能量积分存在的条件,常质量系统、惯性参考系统和完整约束系统的第一积分理论均为本文的特款。     

线性非完整力学系统的几何结构

研究非定常力学系统在线性非完整约束下的几何结构．依据１－射丛在线性约束下的直和分解，提出理想约束假定，从而确定约束力的方向和形式．根据约束力学系统的Ｄ’Ａｌｅｍｂｅｒｔ原理唯一地确定了描述系统运动的动力学矢量场．研究结果揭示了Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子法的几何基础，并弄清了Ｃｈｅｔａｅｖ条件的几何意义和物理意义．     

二阶非完整约束的力学系统在广义坐标下的Mac—Millan型方程

本文从Gauss原理出发,经过推导得到二阶非完整约束的力学系统在广义坐标下的Mac-Millan型方程。并且说明了所得方程的正确性。最后给出一例说明了方程的应用。     

含有非理想完整约束的非完整系统的打击问题

研究了当非完整系统中含有非理想的完整约束时的打击问题的拉格朗日方法。针对一阶线性非完整系统, 得到了含有多余广义坐标的非完整系统带乘子的拉格朗日方程, 在此基础上推导了系统受到打击时, 打击前后系统状态之间的关系及打击期间的约束反力冲量。在算例中, 详细描述了当打击冲量未知时该方法的实现过程。     

三轮移动机器人的精确运动控制设计

首先利用几何结构关系理清了三轮移动机器人的所有非完整约束和完整约束,然后结合非完整力学系统的Euler-Lagrange方程计算得到其动力学方程.为了使得三轮移动机器人能够精确地沿着给定的轨迹曲线运动,将目标轨迹曲线转化为速度形式,然后通过引入一个微分同胚变换将该速度目标转化为和实际初始速度更为接近的形式,从而达到尽量减少控制系统的初始速度误差和累积位置误差的目的,最后结合最优控制和积分滑模控制方法为三轮移动机器人设计鲁棒跟踪控制器.仿真结果显示,提出的轨迹跟踪目标设计和控制方法能使三轮移动机器人精确沿着给定目标轨迹曲线运动,并具有一定的鲁棒性.     

变质量高阶非完整力学系统的两大类新型方程

本文首先得到变质量高阶非完整系统的广义APPell方程;其次,提出一个新的函数E_k并组成一类新型方程;最后举例说明新方程的应用。     

第二类对称三对角阵的特征值反问题的降阶法

本文构造了一个求解第Ⅰ类对称三对角矩阵特征值反问题的算法，把第Ⅱ类特征值 反问题归结为第Ⅰ类特征值反问题，其阶数降低一半，进行了算法的稳定性分析。     

线弹性动力场中的守恒方程及路径无关积分

运用分析动力学中Ｊａｃｏｂｉ积分和循环积分概念以及Ｅｓｈｅｌｂｙ根据电磁场中能量矩概念而在弹性力学中提出的具有明确物理意义的弹性能量矩概念，推导了线弹性动力场中的各类守恒方程，并运用其得到了线弹性介质中二维裂纹等速自相似扩展中的各类路径无关积分。     

二次凸规划的迭代解

线性互补问题的投影Jacobi松弛算法应用于求解不等式约束的二次规划问题,对称半正定的二次规划问题由K-T条件可以转化为P_0-矩阵的非对称线性互补问题(LCP),通过求解带扰动项的P-矩阵的非对称线性互补问题得到二次规划的最优解。最后给出一些数值结果。     

带有Lagrange乘子的变分及其离散差分

对于完整约束的力学系统,不直接消去不独立坐标,而是在作用量中引人Lagrange乘子,本文介绍了带Lagrange有乘子的拉氏和哈氏形式的变分原理,以及介绍带有Lagrange乘子的差分系统的离散变分方法和其差分离散变分方法,并且把所得结果与传统形式(即消去不独立坐标)的结果进行比较.     

非线性非完整约束系统的一种动力学方程

将非线性非完整约束曲面上的与其基矢量共线的量和牛顿动力学方程点乘作为非线性非完整系的基本动力学方程．由此导出阿贝尔·查浦雷金、波尔兹曼－海默尔、沃尔脱拉·尼尔逊·马克－麦劳方程和其他类型的方程，而免于附加关于虚位移的阿贝尔－契塔也夫或牛青萍定义，后一定义仅是本理论的推论．基本方程式与达朗贝尔－拉格朗日原理相容     

二阶非自治系统首次积分的一种构造方法

给出了由二阶非自治系统所接受的两个相互独立的非平凡李群的无穷小生成元构造系统的两个函数独立的首次积分的方法．该方法不需进行坐标变换，且不要求无穷小生成元构成可解李代数．