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基于直杆共轴碰撞理论的桥梁地震反应邻梁碰撞分析模型 被引量:76
1
作者 王东升 冯启民 王国新 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期157-166,共10页
桥梁结构在强烈地震动作用下,伸缩缝两边的主梁会因运动的相对位移大于伸缩缝间距而发生碰撞,造成桥梁结构损坏,甚至引发落梁。研究目的是建立较合理的邻梁碰撞问题分析模型。通过引入表征邻梁碰撞相互作用的碰撞弹簧,基于直杆共轴碰撞... 桥梁结构在强烈地震动作用下,伸缩缝两边的主梁会因运动的相对位移大于伸缩缝间距而发生碰撞,造成桥梁结构损坏,甚至引发落梁。研究目的是建立较合理的邻梁碰撞问题分析模型。通过引入表征邻梁碰撞相互作用的碰撞弹簧,基于直杆共轴碰撞理论建立了邻梁碰撞问题的分析模型,采用解析与数值结合的方法研究了碰撞弹簧刚度比a、邻梁长度比12/ll和阻尼比x等参数对碰撞力、碰撞持续时间和耗能的影响。利用美国加州强震观测计划(CSMIP)获得的邻梁碰撞强震记录,估计了碰撞弹簧刚度约为0.5倍的较短主梁轴向刚度。 展开更多
关键词 桥梁 地震反应 碰撞 强震记录
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用于SAR运动补偿的DGPS/SINS组合系统研究 被引量:17
2
作者 曹福祥 保铮 +1 位作者 袁建平 郑谔 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期121-124,共4页
使用考虑位置误差相关项的伪距率观测模型 ,研究了用于合成孔径雷达运动补偿的差分 GPS/ SINS伪距率组合系统。结果表明 ,组合系统的长期位置精度能达到 1 m左右。 GPS数据更新率低于 INS,在 GPS测量时间间隔内 ,组合系统的性能仅由 IN... 使用考虑位置误差相关项的伪距率观测模型 ,研究了用于合成孔径雷达运动补偿的差分 GPS/ SINS伪距率组合系统。结果表明 ,组合系统的长期位置精度能达到 1 m左右。 GPS数据更新率低于 INS,在 GPS测量时间间隔内 ,组合系统的性能仅由 INS决定。虽然 INS误差随时间积累 ,在 GPS数据更新率为 1 s的情况下 ,即使采用中等精度的惯性仪表 ,其相对位置精度为厘米级 (这里相对位置精度指组合系统在 GPS测量时间间隔内位置误差的变化范围 ) 展开更多
关键词 捷联式惯性导航系统 卡尔曼滤波 合成孔径雷达 运动补偿 DGPS/SINS
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基于牛顿—拉夫逊迭代法的6自由度机器人逆解算法 被引量:19
3
作者 王宪 杨国梁 +1 位作者 张方生 丁锋 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第10期116-118,131,共4页
为解决一般6自由度旋转关节机器人逆运动学问题,提出了一种用牛顿—拉夫逊迭代法逐次逼近目标位姿的逆解算法。根据正运动学方程建立雅克比矩阵,采用基于豪斯霍尔德的SVD分解求其伪逆来避免雅克比矩阵的奇异性问题,通过建立迭代规则并... 为解决一般6自由度旋转关节机器人逆运动学问题,提出了一种用牛顿—拉夫逊迭代法逐次逼近目标位姿的逆解算法。根据正运动学方程建立雅克比矩阵,采用基于豪斯霍尔德的SVD分解求其伪逆来避免雅克比矩阵的奇异性问题,通过建立迭代规则并逐次迭代找到最优的逆运动学单解,实际应用时无需再建立多解取优策略。本算法具有较好的局部快速收敛性,能够达到较好的精度和速度,并在基于ARM9的嵌入式系统上实现了此算法。相应的测试表明:算法实时性能够满足系统要求,可应用于机器人实时控制系统。 展开更多
关键词 机器人 运动控制 微分运动 6自由度旋转关节
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3-RPS并联机构奇异位形及工作空间研究 被引量:18
4
作者 鲁开讲 牛禄峰 +1 位作者 刘亚茹 徐新博 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期143-146,共4页
提出一种求解并联机构无奇异位形工作空间的方法。通过分析3-RPS并联机构在奇异位形时动平台的微分运动与结构约束及关节约束的关系,得到机构奇异位形判别方程和奇异位形曲面方程。探索了工作空间边界,综合分析了机构奇异位形与工作空... 提出一种求解并联机构无奇异位形工作空间的方法。通过分析3-RPS并联机构在奇异位形时动平台的微分运动与结构约束及关节约束的关系,得到机构奇异位形判别方程和奇异位形曲面方程。探索了工作空间边界,综合分析了机构奇异位形与工作空间的关系。合理选择机构结构参数和关节变化范围,得到了无奇异位形的工作空间。 展开更多
关键词 并联机构 微分运动 奇异位形曲面 工作空间
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Comparison principle and stability criteria for stochastic differential delay equations with Markovian switching 被引量:12
5
作者 罗交晚 邹捷中 侯振挺 《Science China Mathematics》 SCIE 2003年第1期129-138,共10页
In the present paper we first obtain the comparison principle for the nonlinear stochastic differentialdelay equations with Markovian switching. Later, using this comparison principle, we obtain some stabilitycriteria... In the present paper we first obtain the comparison principle for the nonlinear stochastic differentialdelay equations with Markovian switching. Later, using this comparison principle, we obtain some stabilitycriteria, including stability in probability, asymptotic stability in probability, stability in the pth mean, asymptoticstability in the pth mean and the pth moment exponential stability of such equations. Finally, an example isgiven to illustrate the effectiveness of our results. 展开更多
关键词 comparison principle Brownian motion stochastic differential delay equations generalized Ito’s formula Markov chain
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基于微分几何的掘进机工作机构运动学分析 被引量:13
6
作者 李旭 顾永正 吴淼 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3158-3166,共9页
为提高掘进机截割断面成形质量,减小不确定因素对掘进工艺自动化控制的影响,探究掘进机主要工作机构间的运动学关系。以EBZ160型掘进机为例,基于微分几何理论建立了该机型工作机构在巷道空间的运动学模型,利用牛顿迭代法数值求解出运动... 为提高掘进机截割断面成形质量,减小不确定因素对掘进工艺自动化控制的影响,探究掘进机主要工作机构间的运动学关系。以EBZ160型掘进机为例,基于微分几何理论建立了该机型工作机构在巷道空间的运动学模型,利用牛顿迭代法数值求解出运动学方程,并应用Matlab对各个构件的运动响应进行仿真分析。结果表明:空间微分几何法可避免多次运算三角函数和逆矩阵,简化推导过程并降低计算难度。横摆时截齿的模拟运动轨迹与实际截割路径相符,验证了微分几何法用于研究掘进机运动规律的可靠性。在多个驱动作用下,截割头回转中心z向速度与回转台转动角速度相关性较强,截齿加速度响应幅值仅在x方向存在明显变化。 展开更多
关键词 掘进机 工作机构 运动学 微分几何 运动响应
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差动驱动式移动机械手的运动规划 被引量:4
7
作者 柳长安 周宏 李国栋 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期183-186,共4页
提出了差动驱动式移动机械手的运动规划算法。首先推导出差动驱动式移动机械手的运动学模型,其次给出了基于广义雅可比矩阵的差动驱动式移动机械手分解运动速度控制算法,最后用计算机仿真验证了该算法的正确性。
关键词 移动机械手 差动驱动 广义雅可比矩阵 运动规划
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NONLINEAR RESPONSES OF A FLUID-CONVEYING PIPE EMBEDDED IN NONLINEAR ELASTIC FOUNDATIONS 被引量:10
8
作者 Qin Qian Lin Wang Qiao Ni 《Acta Mechanica Solida Sinica》 SCIE EI 2008年第2期170-176,共7页
The nonlinear responses of planar motions of a fluid-conveying pipe embedded in nonlinear elastic foundations are investigated via the differential quadrature method discretization (DQMD) of the governing partial di... The nonlinear responses of planar motions of a fluid-conveying pipe embedded in nonlinear elastic foundations are investigated via the differential quadrature method discretization (DQMD) of the governing partial differential equation. For the analytical model, the effect of the nonlinear elastic foundation is modeled by a nonlinear restraining force. By using an iterative algorithm, a set of ordinary differential dynamical equations derived from the equation of motion of the system are solved numerically and then the bifurcations are analyzed. The numerical results, in which the existence of chaos is demonstrated, are presented in the form of phase portraits of the oscillations. The intermittency transition to chaos has been found to arise. 展开更多
关键词 fiuid-conveying pipe nonlinear elastic foundation chaotic motion BIFURCATION differential quadrature method discretization (DQMD)
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单自由度随机滞回系统的振动响应分析 被引量:7
9
作者 张义民 付立英 闻邦椿 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期11-15,共5页
在 Bouc- Wen滞回模型的基础上 ,根据求解随机非线性结构动力学的二阶矩法 ,推导出求解由滞回环本身的随机性而引起的、单自由度随机滞回系统的响应的有效数值方法 ,得到了系统响应的均值和标准差。并采用Monte- Carlo数值模拟法对系统... 在 Bouc- Wen滞回模型的基础上 ,根据求解随机非线性结构动力学的二阶矩法 ,推导出求解由滞回环本身的随机性而引起的、单自由度随机滞回系统的响应的有效数值方法 ,得到了系统响应的均值和标准差。并采用Monte- Carlo数值模拟法对系统的响应进行模拟分析 ,其计算结果与数值模拟结果相基本吻合。从而解决了由滞回环本身的随机性引起的非线性振动系统的随机响应问题。 展开更多
关键词 随机非线性系统 单自由度随机滞回系统 非线性随机振动 二阶矩法 Monte—Carlo模拟 振动响应
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基于差动驱动的电子差速控制方法研究 被引量:10
10
作者 王强 王耘 宋小文 《机电工程》 CAS 2011年第6期698-703,共6页
针对目前采用转速或转矩控制模式实现电子差速所存在的问题,提出了一种基于差动驱动的电子差速控制方法,从整车动力学层面上设计了基于滑模控制理论的横摆运动控制模块;在充分考虑轮胎摩擦椭圆和执行机构物理限制的基础上,设计了差动驱... 针对目前采用转速或转矩控制模式实现电子差速所存在的问题,提出了一种基于差动驱动的电子差速控制方法,从整车动力学层面上设计了基于滑模控制理论的横摆运动控制模块;在充分考虑轮胎摩擦椭圆和执行机构物理限制的基础上,设计了差动驱动控制模块和滑转率控制模块。研究结果表明,该电子差速控制策略简单有效,不但能保证每个驱动轮都有很好的附着特性,而且能进一步提高汽车的操纵稳定性和安全性。 展开更多
关键词 电子差速 差动驱动 横摆运动 滑转率
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粘弹性梁在随从力作用下的动力稳定性 被引量:8
11
作者 禚瑞花 冯叔忠 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期26-30,38,共6页
运用微分算子形式推导出了时域内同时考虑拉伸与剪切粘性及转动惯量的粘弹性梁在切向均布随从力作用下的统一屈曲运动微分方程,该方程具有广泛的通用性,适合于任一粘弹性模型。进而得到三参量模型粘弹性非保守梁的屈曲运动微分方程。采... 运用微分算子形式推导出了时域内同时考虑拉伸与剪切粘性及转动惯量的粘弹性梁在切向均布随从力作用下的统一屈曲运动微分方程,该方程具有广泛的通用性,适合于任一粘弹性模型。进而得到三参量模型粘弹性非保守梁的屈曲运动微分方程。采用幂级数法建立两端简支、两端固定和左端简支右端固定等支承条件下三参量模型粘弹性梁离散化的动力方程——复特征方程。通过拟牛顿法,得到了一阶复特征值的负实部(衰减系数)及虚部(衰减振动频率)与切向均布随从力的变化曲线。 展开更多
关键词 粘弹性梁 动力稳定性 幂级数法 随从力 微分算子
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地震作用下主动减震结构的时滞离散最优控制 被引量:6
12
作者 潘颖 王超 蔡国平 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期88-94,共7页
对地震作用下线性时滞结构的离散最优控制方法进行研究,按时滞量为采样周期的整数倍和非整数倍两种情况,将时滞连续控制系统离散为形式上不包含时滞的标准离散形式,采用连续时间形式的性能指标函数,按照离散最优控制方法进行控制设计。... 对地震作用下线性时滞结构的离散最优控制方法进行研究,按时滞量为采样周期的整数倍和非整数倍两种情况,将时滞连续控制系统离散为形式上不包含时滞的标准离散形式,采用连续时间形式的性能指标函数,按照离散最优控制方法进行控制设计。所得出的控制律表达式中,除了含有当前的状态反馈外,还包含有前若干步控制项的组合。最后结合一个三自由度建筑结构模型进行仿真计算,结果表明,算法中采用连续时间形式的性能指标函数优于离散形式的性能指标函数,此方法易于保证控制系统的性能和稳定性,而且可以看到,控制系统的时滞量并非越短越好。 展开更多
关键词 主动控制 时滞 离散最优控制 建筑结构 地震响应
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基于速度调节与路径跟踪的差动机器人运动控制 被引量:4
13
作者 张俊娜 白国星 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期1550-1558,共9页
差动机器人是一种常见的移动机器人,在仓储、农业等行业的应用十分广泛.针对纵向速度接近最大值时差动机器人跟踪参考路径的能力与保持纵向速度的能力之间存在冲突的问题,从差动机器人纵向速度与转弯曲率之间的映射关系出发,提出了基于... 差动机器人是一种常见的移动机器人,在仓储、农业等行业的应用十分广泛.针对纵向速度接近最大值时差动机器人跟踪参考路径的能力与保持纵向速度的能力之间存在冲突的问题,从差动机器人纵向速度与转弯曲率之间的映射关系出发,提出了基于预瞄信息的速度调节控制器,并提出了配套的基于非线性模型预测控制的路径跟踪控制器,形成了基于速度调节与路径跟踪的差动机器人运动控制系统.仿真与实验结果表明,提出的运动控制系统可以在差动机器人的纵向速度设定值较高时主动调节纵向速度,保障较高的路径跟踪控制精确性,其中位移误差的绝对值不超过0.0499 m,航向误差的绝对值不超过0.0726 rad,相比无速度调节的运动控制系统,该系统可将位移误差和航向误差的最大绝对值分别减少达97.57%和45.04%. 展开更多
关键词 差动机器人 无人驾驶 运动控制 速度调节 路径跟踪
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镜像铣削加工奇异区域刀具路径优化 被引量:8
14
作者 章绍昆 毕庆贞 王宇晗 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期240-248,共9页
在大型薄壁件镜像铣削加工中,由奇异点引起的旋转轴运动不连续会影响加工质量,降低加工效率。针对此问题,分析了镜像铣削加工奇异点存在的原因,提出了一种奇异区域内的刀具路径优化方法。首先,针对镜像铣削系统的铣削头和支撑头分别建... 在大型薄壁件镜像铣削加工中,由奇异点引起的旋转轴运动不连续会影响加工质量,降低加工效率。针对此问题,分析了镜像铣削加工奇异点存在的原因,提出了一种奇异区域内的刀具路径优化方法。首先,针对镜像铣削系统的铣削头和支撑头分别建立了其旋转轴运动学变换模型,推导旋转轴微分运动关系,据此分析奇异点存在的原因及其对加工质量和效率的影响,定义了机床行程内的奇异区域范围。分析结果表明在镜像铣削系统行程范围内,仅铣削头存在奇异区域,而支撑头不存在奇异区域。然后,在镜像铣削加工刀路约束条件下,基于刀路光顺性指标建立了刀路优化模型。通过在加工曲面参数域内对跨越铣削头奇异区域的刀路进行调整,使得优化后的刀路更加光顺,以提高加工精度和表面质量,减少奇异区域附近的加工时间。最后,通过镜像铣削加工实验验证所提方法的有效性。 展开更多
关键词 镜像铣削 五轴加工 微分运动 奇异点 刀路优化
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爆炸载荷作用下混凝土板的塑性动力响应 被引量:3
15
作者 何建 王善 唐平 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期798-800,共3页
采用能量守恒原理,对假设四边为固定约束的地下浅埋混凝土方板,忽略材料的弹性变形能,同时考虑土—结构的接触界面上两种介质相互作用对界面压应力分布的影响,在非接触爆炸载荷作用下的塑性大变形响应进行了理论分析,运用Lagrange方程,... 采用能量守恒原理,对假设四边为固定约束的地下浅埋混凝土方板,忽略材料的弹性变形能,同时考虑土—结构的接触界面上两种介质相互作用对界面压应力分布的影响,在非接触爆炸载荷作用下的塑性大变形响应进行了理论分析,运用Lagrange方程,建立板的运动响应微分方程,得到固支混凝土方板塑性大变形的理论计算公式.结果表明:理论计算与试验及程序分析结果吻合较好,表明该方法可应用于地下混凝土板类结构在非接触爆炸载荷作用下的毁伤或人防结构的工程预测. 展开更多
关键词 人防结构 爆炸载荷 塑性动力响应 刚塑性
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青贮机籽粒破碎装置的设计与试验
16
作者 李谦绪 王教滨 +3 位作者 姚河江 赵波 谢新亚 王灿博 《农机化研究》 北大核心 2024年第7期101-105,共5页
目前,国内对青贮机籽粒破碎装置的研究大多停留在仿型设计阶段,具体的设计参数缺乏理论研究[1],而喂入速度、切碎速度、破碎辊速差3个参数相互配合才能达到预期的破碎效果。由于破碎装置的破碎效果和破碎辊的形状有着密切的关系[2],故... 目前,国内对青贮机籽粒破碎装置的研究大多停留在仿型设计阶段,具体的设计参数缺乏理论研究[1],而喂入速度、切碎速度、破碎辊速差3个参数相互配合才能达到预期的破碎效果。由于破碎装置的破碎效果和破碎辊的形状有着密切的关系[2],故着重对破碎辊进行研究和运动分析,通过对不同的喂入速度、切碎速度、破碎辊速差进行试验选取合理的参数[3]。通过实地试验可知:籽粒破碎的两个破碎轮在特定的速度差下有更好的效果,定破碎辊转速为3600r/min,浮动破碎辊转速为3960r/min。 展开更多
关键词 青贮机 籽粒破碎 自差速 运动分析
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双材料界面动态扩展裂纹尖端的渐近场 被引量:5
17
作者 唐立强 蔡艳红 +1 位作者 刘长海 姜民政 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期87-90,共4页
建立了弹性 -粘弹性材料Ⅲ型界面裂纹动态扩展的力学模型 ,求得了裂尖应力、应变和位移场分离变量形式的渐近解及其数值结果 .在蠕变变形第二阶段 ,弹性变形和粘性变形同时在裂尖场中占主导地位 ,(σ ,ε)∝r-1/(n-1) .讨论了材料参数n... 建立了弹性 -粘弹性材料Ⅲ型界面裂纹动态扩展的力学模型 ,求得了裂尖应力、应变和位移场分离变量形式的渐近解及其数值结果 .在蠕变变形第二阶段 ,弹性变形和粘性变形同时在裂尖场中占主导地位 ,(σ ,ε)∝r-1/(n-1) .讨论了材料参数n和M对裂尖场的影响 .数值计算表明 展开更多
关键词 粘弹性材料 Ⅲ型界面裂纹尖端场 动态扩展 渐近场 力学模型 界面断裂 蠕变地层 油井套管 弹性双材料
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柔性曲柄摇杆机构的动力学分析及实验研究 被引量:4
18
作者 赵玉成 王跃社 +1 位作者 张亚红 许庆余 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期710-714,共5页
针对柔性四杆机构中的曲柄摇杆机构,运用有限元方法建立了机构的瞬时动力学模型;采用运动弹性动力简化方法对该时变参数动力学问题进行了分析,并将考虑连杆和摇杆柔性时的计算结果和刚性计算结果进行了对比,定性地给出了影响理论计算精... 针对柔性四杆机构中的曲柄摇杆机构,运用有限元方法建立了机构的瞬时动力学模型;采用运动弹性动力简化方法对该时变参数动力学问题进行了分析,并将考虑连杆和摇杆柔性时的计算结果和刚性计算结果进行了对比,定性地给出了影响理论计算精度的一些主要因素.通过对相同材料、结构所进行的实验,验证了理论建模过程的可行性和动力学分析结果的正确性.研究结果表明当转速较低时,连杆和摇杆的柔性较小,利用运动弹性动力学简化方法所得响应的精度较高;当转速较高时,连杆和摇杆的柔性较大,利用此方法所得响应与实验值的偏差很大,这时若要得到较精确的计算结果,就需要在建模时考虑刚弹耦合的影响及连杆销轴间隙、运动副黏性摩擦等因素. 展开更多
关键词 柔性 四杆机构 动力学分析 实验研究
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大型射电望远镜舱索结构变形模型与原型的相似性 被引量:3
19
作者 仇原鹰 段宝岩 +1 位作者 盛英 黄一红 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期493-496,500,共5页
建立了大型射电望远镜舱索结构的运动微分方程,并由此研究了模型与原型的相似条件.针对模型存在几何变形的特殊问题,从主要动力相似条件出发,导出了用已知几何比尺表示的频率比尺、风速比尺等典型相似性常数.进一步,基于模型振动实验和... 建立了大型射电望远镜舱索结构的运动微分方程,并由此研究了模型与原型的相似条件.针对模型存在几何变形的特殊问题,从主要动力相似条件出发,导出了用已知几何比尺表示的频率比尺、风速比尺等典型相似性常数.进一步,基于模型振动实验和相似性分析,预测了原型的固有频率和随机风振幅值,预测结论与非线性有限元动力仿真结果吻合. 展开更多
关键词 大型射电望远镜 悬索舱体结构 变形模型
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草莓采摘机器人行走控制系统的设计与实现
20
作者 王奎 单慧勇 +2 位作者 董钟灿 孙鹏阳 李国军 《天津农学院学报》 CAS 2024年第2期78-86,共9页
针对草莓种植基地人工采摘效率低下的问题,设计了一种差速运动的草莓采摘机器人行走控制系统。本文聚焦于草莓采摘机器人的设计需求,首先对移动底盘的运动学进行深入研究和分析。随后,设计了草莓采摘机器人行走控制系统的硬件和软件部... 针对草莓种植基地人工采摘效率低下的问题,设计了一种差速运动的草莓采摘机器人行走控制系统。本文聚焦于草莓采摘机器人的设计需求,首先对移动底盘的运动学进行深入研究和分析。随后,设计了草莓采摘机器人行走控制系统的硬件和软件部分。在硬件方面,选用了以32位ARM单片机为核心的主控制器,同时整合了电源电路、超声波测距单元以及电机驱动模块等关键部件。而在软件方面,采用了CANOPEN协议,将其移植到了单片机上,并在UCOSII实时操作系统的基础上进行了调试。此外,还设计了PID控制策略,为机器人的精准控制提供支持。这一综合方案极大地提升了草莓采摘的效率,为农业机器人领域的发展提供了有力支持。通过本文所提出的草莓采摘机器人控制系统,有望在农业现代化进程中取得更为广泛的应用,进一步推动农业产业的发展和升级。 展开更多
关键词 草莓采摘机器人 行走控制系统 差速运动 PID控制
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