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     

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     

非保守非完整系统的Poincaré不变量

约束系统对称性的分析和约束保守系统的Poincaré不变量,作者已进行了研究,近来,Bahar和Kwatny也将Noether定理推广到约束非保守系统,并给出了相似的结果,这里     

解非线性规划的一个可微“准”精确惩罚函数方法

为简化表达,本文仅考虑如下不等式约束的非线性规划问题(P)。 minf(x),(1)其中f(x)与gi(x)均为n维向量x的连续可微函数。用两个不等式代替一个等式,即可把本文方法推广到含等式约束的非线性规划问题。     

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。     

约束系统的Noether定理和Poincaré不变量

对于用非独立坐标描述的受约束的经典力学系统,在对称变换下所导致的守恒量问题,前文已研究。这里我们进一步来讨论变换中时间t也作变换的更一般的对称变换,这时可导致推广的Noether定理,在特殊情况下(如某些完整约束),它给出Noether定理的结果,     

非完整系统的非等时变分方程与积分不变量的构造

Whittaker首先研究了完整力学系统的第一积分和积分不变量之间的关系,并证明了已知一个第一积分可以确定系统的一个积分不变量。最近梅凤翔将这一结论进一步推广到非完整系统。鉴于文献[1,2]的工作还局限于等时变分下的讨论,本文将考察非等时变分下的一般性结论。     

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     

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。     

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     

一类无约束优化算法的摄动理论

许多求解非线性规划问题的算法,首先是对严格凸二次函数的无约束优化问题来推导,然后再推广来求解非二次问题,具有约束的问题,并在数字计算机上实现.由于在极小值点附近,非二次函数可以通过对二次函数进行摄动来产生,因此这些算法推广到非二次函数时的计算过程,可以看成为求解二次函数过程的摄动.当研究求解具有约束的问题和在计算机上的     

非完整力学系统的Noether定理

对于非完整力学系统,同时保持作用量和非完整约束条件不变的完全对称变换一般不产生Noether 守恒量.这里我们研究一类非完全对称变换,它总是导致非完整力学系统的运动常量(即Noether 守恒量),从而完成了Noe-ther 定理及其逆定理在非常一般的力学系统中的推广.     

系统科学与天、地、生相互关系研究

围绕事物演化的不可逆性的研究,从60年代末到目前,非平衡统计物理得到了高速发展,不仅在物理学,而且在化学、生物、天文、地质甚至经济等社会科学得到了广泛推广和应用。因为它们是通过研究巨系统(系指所研究系统及外部环境总体)内部各子系统相关关系而确定系统的整体性质的,所以又称为系统科学。当前,系统科学包括“信息论”、“控制论”、“一般系统论”、“非平衡系统的自组织”即     

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     

关于非线性非完整系统平衡状态的稳定性

关于非完整系统平衡状态的稳定性问题,已有一些研究,但未涉及非线性非完整系统。 本文研究非线性非完整系统平衡状态的稳定性问题。首先,将一个非线性非完整系统问题当作一个有条件的完整系统问题来处理。其次,当系统存在平衡状态时,用一次近似方程来研究相应完整系统平衡稳定性问题。如果一次近似方程是常系数的,其特征方程不可避免地     

非厄密高自旋系统的演化和复Aharonov-Anandan相因子

量子绝热演化过程的Berry相因子和它的非绝热推广Aharonov-Anandan相因子(简称AA相因子)近年来引起了人们的广泛注意.它们不仅被用来研究各种重要的物理问题,而且接连在许多实验中得到证实.最近,人们开始从自旋1/2的非厄密系统入手,研究此类系     

基于无时间因次ляпунов第二法的控制系统最佳化及最佳阻尼控制

本文将采用无时间因次的第二法计算二阶系统最佳参数的方法推广到任意阶系统,将实现控制系统最佳化问题变成多维有约束几何规划问题。 一、系统的无时间因次状态方程 具有可控标准形的阶跃输入的时间因次的n阶系统:     

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.     

导数空间的万有D''''Alembert原理及任意阶非完整系统运动方程

对非完整系统的研究已取得了重要的进展,“但仍有不少理论问题和实际问题有待解决”。例如对它的研究方法并由此得到的数学模型以及运动微分方程的最终形式等都还有待于进一步研究和发展,以适应分析力学本身及其广泛应用于其它学科和现代工程技术的要求。本文放弃了传统的在3N维Euclid空间“E_(3N)”中研究非完整系统的方法,继文献[3—5]     

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.