非线性能量阱系统的强调制响应研究

为了得到谐波激励下本质非线性能量阱系统出现强调制响应的充要条件,开展非线性能量阱系统的强调制响应研究 . 利用复变量平均法推导主共振下系统的慢变动力流方程;结合多尺度法实现系统快、慢变流形的分离,得到不同参数下系统的慢不变流形以及全局分岔特性;通过构建快变流形的一维映射函数,揭示非线性能量阱系统呈现强调制响应状态的充要条件;搭建非线性能量阱系统的模拟电路,进行强调制响应检测电路试验. 仿真和试验结果表明,强调制响应是由耦合系统慢变动力流中极限环的鞍结分岔引起的且真实存在,系统出现稳定的强调制响应必须满足两个条件：一是非线性能量阱系统响应超越慢不变流形上的极值点,又不吸引至慢不变流形某一分支;二是形成连续跳跃环路而不陷入局部循环时.     

引导系统到任意目标

提出对系统同时施加开环控制与参数调节可将系统轨道引导到任意目标函数，此方法能实现仅开环控制无法完成的目标函数传输，其功能与开环加闭环方法完全一样。同时给出了Ｌｏｒｅｎｚ，Ｒｏｓｓｌｅｒ及Ｄｕｆｆｉｎｇ等系统的传输域。     

强迫Vanderpol振子的吸引子和吸引域特征

利用点映射胞映射综合法对强迫Vanderpol振子的周期吸引子和吸引域进行数值分析,模拟了吸引子的内部结构,除了发现在复杂过渡区有多吸引子共存外,还发现奇数周期吸引子和偶数周期吸引子具有不同的拓扑结构·奇数周期吸引子为中心对称形吸引子,偶数周期吸引子互为中心对称·将分析域划分成8277、10197、12535、15000、104325和400545个胞,分别计算它们的吸引域时,发现周期吸引子的吸引域具有分数维的性质·点映射胞映射综合法具有较高的计算精度和计算效率     

氮化物无限抛物量子阱中极化子能量

采用LLP变分法研究氮化物抛物量子阱（GaN／Al0.3Ga0.7N）材料中自由极化子的能级,给出基态能量和基态到第一激发态跃迁能量随抛物量子阱宽度变化的函数关系．研究结果表明,自由极化子基态能量和跃迁能量随着阱宽的增大首先急剧减小,然后缓慢下降,最后接近GaN体材料中的三维值．这些结果在定性上与GaAs／ALGa1-x,As抛物量子阱中的值相似,但在定量上有所不同．GaN／Al0.3Ga0.7N抛物量子阱中电子一声子相互作用对极化子能量的贡献明显大于GaAs／Al0.3Ga0.7N抛物量子阱中的相应值,因此,讨论氮化物抛物量子阱中的电子态问题时应考虑电子一声子相互作用．     

双参数轨道非线性能量阱控制性能分析

本文在传统轨道非线性能量阱(Track Nonlinear Energy Sink,简称轨道NES)的基础上提出了同时具有线性和非线性特点的新型控制装置——双参数轨道非线性能量阱(Double-term Track Nonlinear Sink,简称DT轨道NES)。DT轨道NES可以在一定程度上解决线性控制方法频率鲁棒性较差和完全非线性的控制方法能量鲁棒性较差的问题。建立了n自由度主体结构顶层附加DT轨道NES的系统运动方程,并对三层钢框架模型分别使用不同阶组合多项式DT轨道NES系统的减振性能进行了分析,其中使用2阶和6阶组合多项式的DT轨道NES系统减振性能最优。同时,对比分析了DT轨道NES系统与调谐质量阻尼器系统以及传统轨道NES系统分别在在脉冲型荷载和地震作用下的控制性能。结果表明,DT轨道NES系统具有优越的控制性能,并同时展现出较高的频率鲁棒性和能量鲁棒性。     

汽车动力总成非线性能量阱参数设计方法

为控制汽车动力总成的垂向振动,建立了动力总成-非线性能量阱(nonlinear energy sink,NES)二自由度振动模型,考虑动力总成激励力主要为简谐激励和冲击激励.在动力总成简谐激励下,利用复变量-平均法推导了系统慢变方程,得到稳态响应方程,并判断解的稳定性.以平均能量耗散率最大为优化目标,对NES刚度进行优...     

非线性碰撞系统的多吸引子共存研究

研究具有单边刚性约束的非线性动力学系统的多吸引子共存现象,针对碰撞动力学系统的运动特性,结合插值法和事件切换法,快速精确地定位系统状态发生切换的时刻,进而给出一种高效的数值解方法。并以一类典型的非线性碰撞系统为例,结合广义胞映射的思想,得到了系统共存的多个吸引子的空间布局、吸引盆及清晰的盆边界。研究结果表明,高效的数值解方法为系统多吸引子共存研究提供有效的精度保证,是进行全局分析的有力工具。     

采用不同轨道形状的轨道非线性能量阱减振鲁棒性分析

轨道非线性能量阱(track nonlinear energy sink,轨道NES)是一种具有较高频率鲁棒性的非线性质量阻尼器,但NES的非线性特点导致其减振性能对输入能量大小较敏感。为了改善其能量鲁棒性,分析考察了三层框架主体结构附加不同质量阻尼器时的响应,包括不同轨道形状的轨道NES以及用于对比的一型NES(typeⅠnonlinear energy sink)和调谐质量阻尼器(tuned mass damper,TMD)。结果表明,采用不同轨道形状的轨道NES均展现出优越的减振性能;其中使用三阶多项式轨道形状的轨道NES同时具备较高的频率鲁棒性和能量鲁棒性,对于地震作用下有可能发生损害的结构,轨道NES较TMD和一型NES展现出更强的减震控制性能。     

半导体量子阱磁极化子能量和声子出现几率

重庆市教育委员会科学技术研究项目（KJ080720）；重庆工商大学青年科学基金（0852013）     

冲击激励下非线性能量阱振动抑制效果分析

研究当舰船设备受外部冲击激励扰动时非线性能量阱的振动抑制效果.首先,建立单自由度主结构耦合非线性能量阱的系统动力学模型,通过数值计算得到了非线性能量阱振动抑制能力与系统初始输入能量等级之间的规律;然后,通过复变量平均法研究了系统慢变动力流特性,阐述了激发靶能量传递现象的主要原因;最后,比较了非线性能量阱与等效线性动力吸振器的振动抑制效果.研究结果表明:瞬态共振俘获是导致靶能量传递现象的内在原因,只有当外部冲击能量超过一定临界阈值时,系统靶能量传递过程才能被激发,从而使非线性能量阱具备较强的振动抑制能力;与等效线性动力吸振器相比,非线性能量阱具备在宽频范围内吸收和耗散外部冲击能量的优势,鲁棒性更佳,能使受冲击激励扰动的舰船设备快速趋于稳定.     

分段线性刚度非线性能量阱的参数优化方法

基于作者先前提出的具有分段线性刚度的非线性能量阱(nonlinear energy sink,NES)模型,利用遗传算法研究了该NES的参数优化问题.首先,介绍了分段线性刚度NES的结构,并分析了其非线性特性;其次,提出通过对立方曲线端点连线拟合的方法以缩减设计空间,并采用二进制与实数混合编码方式设计了NESs的参数优化方法;最后,以框剪结构-NESs系统为例,研究了NESs在多自由度系统中的优化问题,并通过试验进行了验证.结果表明,采用所提出的优化方法所设计的NESs,能在较宽的激励频率下有效减小振动系统的振幅,可以获得较好的多模态振动抑制效果.     

一类非线性系统的自适应广义预测控制

利用Hammerstein模型描述一类非线性系统，提出了一类适用于非线性系统的自适应广义预测控制算法（NAGPC），该算法将整个控制系统分解成线性和非线性两部分考虑；在线性部分中，根据广义预测控制（GPC）算法中控制增益阵F的特点导出了一种速度较快，计算量不大的GPC改进算法。非线性部份利用插值原理给出了一种便于计算机实时计算的根值解法，并将其解作为整个系统的控制输入。仿真结果表明，NAGPC算法计算速度快，鲁棒性较强，稳定性较好。     

高超音速飞机总能量控制系统的设计和应用

为了解除高超音速飞机飞行速度与航迹角之间的强耦合,设计了基于总能量原理的飞行控制系统,该原理的核心思想是采用高超音速飞机发动机的推力来控制总能量,而升降舵用于调节总能量的分配,通过协调升降舵和发动机节流阀调定指令,达到合理增加和分配能量的目的,确保其具有良好的非线性解耦控制能力及强鲁棒性能.仿真结果表明,本文所设计的控制系统对于高超音速飞机是可行的.     

电动车辆能源系统智能化放电控制技术

介绍了电动车辆能源系统监测与控制的总体结构和功能流程,论述了电动车辆能源系统放电控制的基本原理,探讨了以电动车辆能源系统能量合理使用为目的的放电控制方法,给出放电智能控制的基本理论和实现技术。     

楼宇空调能量管理与控制系统的实时优化

针对多区域变风量空调系统,从系统的层次上综合考虑其运行特性,室内热舒适性和室内空气品质,提出了一个系统的线性量优化管理和控制方案。它采用基于物理模型的自适应在线仿夫器业预测系统的变化响应,并应用模型参数在线辨识以及模型的自校正技术,以基因遗传算法为优化方法在线优化下位机控制器的设计值,从面达到优化系统控制的目的,与传统的固定设定控制方案在仿真程序中进行测试和比较表明,它在保证室内舒适性的同时,能够使系统节能。     

SVC与发电机励磁的非线性PID协调控制策略

针对电力系统的强非线性和不确定性,应用非线性控制理论,基于非线性跟踪微分器及PID校正思想,设计了一种用于静止无功补偿器(SVC)与发电机励磁的非线性PID协调控制策略.该控制策略具有不依赖于被控系统知识的特点,对系统工作点和网络结构的变化具有良好的鲁棒性,且结构简单,易于实现.利用Matlab/S-function 仿真表明,SVC与发电机励磁的非线性PID控制策略能有效地提高电力系统暂态稳定性.     

TCSC非线性自校正控制策略的研究

针对扰动对TCSC(Thyristor Controlled Series Compensator)系统动态性能的影响,提出了含TCSC系统的非线性自校正自适应控制策略.利用微分几何法和最小方差自校正原理,设计了TCSC非线性自校正自适应控制器.这种控制器能实时检测系统的外扰,并通过控制扰动后系统发电机的功角摇摆曲线来进行自动校正.仿真表明:这种控制器对系统发电机摇摆具有良好的阻尼作用,不但能快速调节容抗、改善系统的稳定性,并且具有较强的自适应性和鲁棒性.     

煤炭企业能耗控制决策支持系统的研究

从能源的重要性开始，讨论了企业节能和企业能量平衡的概念，重点讨论了煤炭企业节能的计划制定和能耗控制的方法以及能耗控制决策支持系统的研制，并提供了应用实例。