基于分数阶模型的Lagrange系统的积分因子与守恒量

为了进一步研究基于分数阶模型的力学系统的守恒量,该文将积分因子方法应用于分数阶Lagrange系统,建立了寻找分数阶模型下Lagrange系统守恒量的一种新方法。首先,寻求分数阶Lagrange系统存在守恒量的必要条件和建立系统积分因子与守恒量的关系;其次,定义并给出用于确定积分因子的分数阶广义Killing方程;最后,得到基于分数阶模型的Lagrange系统的守恒量。文末举例说明结果的应用。     

分数阶Lagrange系统的共形不变性与守恒量

研究Riemann-Liouville导数下分数阶Lagrange系统的共形不变性与守恒量.首先,建立分数阶d′Alembert-Lagrange原理和分数阶Lagrange方程,给出分数阶Lagrange系统的共形不变性的定义及其确定方程;其次,通过研究分数阶Lagrange系统共形不变性和Lie对称性之间的关系,导出共形因子的表达式;最后,给出相应于分数阶Lagrange系统的共形不变性的Noether型分数阶守恒量.文末,给出算例以说明结果的应用.     

Caputo导数下分数阶Lagrange系统的Noether准对称性与守恒量

利用时间重新参数化方法,研究分数阶Lagrange系统的Noether准对称性与守恒量。首先,导出Caputo导数下的分数阶Lagrange方程。其次,给出分数阶Lagrange系统的分数阶守恒量的定义,在时间不变的特殊无限小变换群下给出分数阶Lagrange系统的Noether准对称性的定义和判据,并建立Noether准对称性定理。然后,利用时间重新参数化方法,给出在时间变化的一般无限小变换群下分数阶Lagrange系统的Noether准对称性的定义和判据,建立Noether准对称性定理。最后,举例说明结果的应用。     

基于非标准Lagrange函数的分数阶Lagrange系统的Noether对称性与守恒量

研究基于两类非标准Lagrange函数（指数Lagrange函数和幂律Lagrange函数）的分数阶Lagrange系统的Noether对称性与守恒量.首先,分别导出Caputo分数阶导数下两类非标准Lagrange系统的运动微分方程;其次,根据作用量在无穷小变换下的不变性,给出了分数阶非标准Lagrange系统的Noether对称变换的定义和判据;最后,建立系统的Noether定理并举例说明结果的应用.     

基于Riesz分数阶导数的分数阶运动微分方程

研究分数阶系统的变分原理和运动微分方程.建立了基于Riesz分数阶导数的分数阶Hamilton原理,并由分数阶Hamilton原理推导出了分数阶Lagrange方程和分数阶Hamilton正则方程.算例表明,分数阶Lagrange方程与分数阶Hamilton正则方程给出相同的结果.     

时间分数阶Black-Scholes方程的重心Lagrange插值配点法

针对欧式期权定价的时间分数阶Black-Scholes模型,设计一种重心Lagrange插值配点法格式.首先,采用Laplace变换近似Caputo型分数阶导数,将分数阶方程转化为整数阶方程;然后,在时-空方向上均采用重心Lagrange插值配点法进行离散,构造重心Lagrange插值配点法格式.结果表明：时间分数阶Black-Scholes方程的重心Lagrange插值配点法具有高精度和有效性.     

二阶伴随模型的构造

将Lagrange乘子法引入二阶伴随模型的构造,将正模型和一阶伴随模型构建到一个目标函数中,通过对目标函数取一阶变分直接得到了二阶伴随方程,简化了二阶伴随模型的构造.对Lagrange乘子法构造一阶、二阶伴随模型的过程进行了讨论,并以非线性浅水波方程为例,利用Lagrange乘子法对一阶和二阶伴随模型进行了推导.     

Legendre-Gauss-Lobatto节点的一个注记

以Legendre-Gauss-Lobatto点为节点的Lagrange插值基函数,构造N阶插值多项式P_N(x)。对P_N(x)分别求一阶和二阶导数,得到一阶和二阶微分矩阵。利用Legendre-Gauss-Lobatto点的性质导出一阶和二阶微分矩阵的关系,由此可利用Lagrange插值多项式数值求解微分方程。     

质量-弹簧-阻尼系统的随机跟踪控制

针对一类质量-弹簧-阻尼系统,考虑它在随机振动环境下的跟踪控制问题.首先根据Lagrange力学原理,建立确定性的动力学模型.然后利用动静法和相对运动将环境中的随机振动转化为等价的随机干扰,得到该质量-弹簧-阻尼系统的随机Lagrange方程.将二阶的Lagrange方程化为一阶的准下三角结构系统,利用向量形式的Backstepping技术,设计跟踪控制器,使得闭环系统的所有信号依概率有界,跟踪误差可以调节到任意小.仿真结果表明所提控制策略的有效性.     

时间尺度上奇异Lagrange系统对称性与守恒量

时间尺度可以统一连续分析与离散分析,Noether对称性方法又是分析力学中独特的积分方法之一,而且在实际问题中,较多1阶微分方程组可化为奇异Lagrange系统,因此对时间尺度上奇异Lagrange系统Noether对称性与守恒量的研究具有重要的理论和实际意义.首先,给出时间尺度上奇异Lagrange系统的运动微分方程; 其次,讨论该系统Noether对称性和Noether准对称性的定义和判据; 最后,寻求与对称性和准对称性相应的Noether守恒量,并举例说明结果的应用.     

微重环境下平移圆柱贮箱液固耦合系统的动力响应研究

以一种新的方法建立了在微重力环境、横向激励下圆柱贮箱液固耦合系统的动力学方程．对耦合系统的液体子系统采用压力体积分形式的拉格朗日函数，并将速度势函数在自由液面处作波高函数的级数展开，从而导出自由液面运动学和动力学边界条件的非线性方程组，而对结构子系统则采用标准形式的拉格朗日函数（动能减去势能），用变分原理和拉格朗日方程建立耦合系统的动力学方程，最后用4阶Runge-Kutta法求解非线性方程组，得到了耦舍系统的幅频特性曲线．此方法大大减少了公式推导量，而且得到的是降阶的耦合方程组．计算发现：随着Bond数的减小，耦合系统的响应频率先增大后减小，而响应幅值逐渐增大．     

完整力学系统的高阶Hamilton正则方程

运用完整力学系统的高阶Lagrange方程建立了完整力学系统的高阶Ham ilton正则方程,得到完整有势力学系统高阶循环积分和高阶广义能量积分,并阐明了高阶Ham ilton函数的物理意义.     

柔性多体系统的动力学分析

用Ｌａｇｒａｎｇｅ方程建立了柔性多体系统的动力学方程。其姿态运动方程是一次循环积分的形式，成为一次方程，而振动方程则是一组时变系数线性二次微分方程。     

多体系统力学微分／代数方程组的一类紧凑算法

本文提出了多体系统动力学微分／代数混合方程组的一类紧凑算法．首先把参数ｔ并入广义坐标讨论，简化了方程组及其隐含约束条件的结构；然后根据简化后的方程组的特殊结构，引入一类局部离散方法．这一算法结构简单，易于编程，具有较高的计算效率和良好的数值性态，且其形式适合于各种数值积分方法的实施．     

完整力学系统高阶速度空间的积分变分原理

从完整力学系统的高阶Lagrange方程出发,建立完整力学系统高阶速度空间的积分变分原理.结果表明,它们是对完整力学系统积分变分原理的进一步补充.     

三阶Lagrange方程的Noether对称性、Mei对称性与守恒量

讨论了不同力学系统的三阶Lagrange方程，给出了它们的Noether对称性判据和守恒量，研究了完整力学系统和完整有势力学系统三阶Lagrange方程的Mei对称性判据、结构方程和守恒量，分析了系统Noether对称性和Mei对称性的联系。并举例说明结果的应用。     

用新方法研究RLC电路和机电系统

本文引入广义功率函数和简化拉格朗日方程，并用来分析复杂电路和机电系统。这个新的分析方法比常用的拉格朗日方程更加有用。     

准坐标系下的三阶Lagrange方程的一种推导

该文从完整系统的三阶Lagrange方程出发,推导了完整系统在准坐标下的三阶Lagrange方程.由于准坐标比广义坐标更具有普遍性,所以准坐标系下的三阶Lagrange方程比广义坐标下的三阶Lagrange方程更具有普遍性.