混沌运动

摘要： 超空泡技术可以大幅提高水下航行体的速度,但在实验中往往受入水状态的影响而运动失稳,针对该问题本文研究航行体的多稳态运动。基于动力学行为分布图和相轨迹图判定了航行体系统具有稳定运动、周期振荡、非周期混沌振荡3种稳态运动,以及稳定运动与周期运动共存、周期运动与混沌运动共存2种多稳态运动现象。并采用仿真工具验证了航行体的多稳态运动。从原理上定性解释了入水状态对航行体稳定性的影响。

摘要： 轴承-转子系统在局部碰摩故障和气膜振荡等因素的影响下,将会发生线性失稳,进入非线性的稳定和不稳定工作状态。根据非线性理论,讨论了轴承-转子动力系统线性失稳后,非线性周期运动、拟周期运动和混沌运动发生的条件及特征,提出了转子系统非线性运动状态的识别方法。

摘要： 针对粒子群算法初始化个体质量参差不齐,算法后期容易早熟,陷入局部最优值以及后期搜索精度不高、收敛速度缓慢的缺点,本文提出一种基于混沌映射的禁忌同步随机学习因子粒子群算法.利用Logistic映射对算法的粒子种群进行初始化,提高种群个体质量;在算法进入后期搜索寻优时,引入禁忌搜索策略,利用其良好突跳能力,跳出局部最优值,提高算法的全局搜索能力;最后将传统的学习因子通过几个测试函数进行迭代寻优,选取寻优能力突出的区间构建同步随机学习因子,平衡粒子的个体经验和群体经验.将改进的粒子群算法与另外几个智能算法在测试函数上寻优对比验证,仿真实验证明,改进的粒子群算法在寻优能力、收敛速度、搜索精度以及算法的稳定性等性能上,与另外3个智能算法相比都有显著提升.

摘要： 针对标准粒子群优化算法(SPSO)在收敛过程中的早熟缺陷以及算法后期收敛变慢现象,提出一种综合改进的基于惯性权重动态变化的混沌粒子群优化算法。该算法利用混沌运动的随机性、遍历性和规律性等特点对粒子群进行混沌寻优,并采取基于惯性权重自适应变化的动态调整策略,使算法实现在进化过程中动态调整惯性权重以适应复杂的迭代过程,从而得到最优结果。算法通过使用几种经典的测试函数进行实验,Matlab仿真结果表明,该算法寻优能力较强且具备较快的收敛速度。

摘要： 机构由于装配的需要和制造加工精度的限制,其运动副普遍存在间隙,探究间隙对机构动力学的影响具有重要意义.针对含间隙的曲柄滑块机构,基于L-N运动副接触力数学模型计算接触力,构建了包含多组间隙的曲柄滑块机构的动力学模型.利用Matlab和Adams开展仿真实验,研究了间隙的数目、位置和大小等变量对机构输出性能的影响.利用相轨迹图、庞加莱(Poincare)映射法和李雅普诺夫(Lyapunov)指数对间隙机构的混沌现象进行辨识,分析了不同间隙情况下机构运动副存在的混沌运动规律.此研究工作对多间隙工况下机构动力学特性分析具有一定的指导意义.

摘要： 对于一类三自由度碰撞振动系统,利用不连续映射方法讨论擦边周期轨道附近的动力学行为,理论推导1/n碰撞周期运动发生鞍结分岔和倍周期分岔的存在性条件,得出在鞍结分岔和倍周期分岔与擦边分岔同时发生时系统出现余维二分岔,得出的数值仿真与理论推导结果一致;在余维二分岔点附近,结合Lyapunov指数与局部分岔图对系统的分岔与混沌运动进行研究,在一定参数范围内,系统的周期运动与混沌运动交替进行;最后,对系统的混沌运动施加脉冲控制使系统稳定到周期轨道,通过对比控制效果图验证该控制方法的有效性.

摘要： 针对常见的齿轮传动系统动态响应特性分析模型往往忽略了单齿本征振动及齿间非线性接触的问题,文中建立了一个充分考虑单齿本征振动及齿间非线性接触的简化动态响应分析模型.建模过程中,首先基于接触特性》接触位置》惯性特性》啮合刚度和阻尼的理论计算分析,分别建立了全要素计算模型a和简化计算模型b;然后创新性的分别针对多齿传动系统A与少齿传动系统B,运用基于理论计算二次开发的Matlab和Simulink代码,并根据a和b分别进行了线性和非线性分析;最后得到6种典型的动态响应类型及其振动特性的示意图,并进行分布分析.分析结果表明:在低齿数》中低转速或高负载时,齿的本征振动对传动系统的动态响应影响不可忽略.齿的本征振动引起了非线性接触损耗和混沌运动,对齿轮传动系统的动态响应建模尤为重要.通过对a和b的响应分布和有限元分析结果进行对比,间接证明了b的正确性,同时在计算中证明b在保证分析精度的基础上,使分析效率提高了6.8％,即计算成本下降6.8％.

摘要： 永磁同步电机是水下航行器的重要组成部分,其复杂的非线性行为会形成混沌运动,导致电机的控制性能下降,严重影响点击工作效率.文中对永磁同步电机运行系统的Hopf分岔及其混沌行为进行分析与控制,首先将系统的物理模型进行无量纲化,得到简化后的类混沌数学模型,分析得出系统的Hopf分岔点是由外部输入参数ud和系统的不确定参数σ决定,系统在达到临界分岔点后,随着分岔参数γ的变化,会产生连续的Hopf分岔现象并最终进入混沌状态.在此基础上,构造了一种基于线性矩阵不等式(LMI)算法的自适应混沌控制器来控制系统的混沌运动.仿真验证可知,在加入控制后,系统原来的紊乱混沌状态能够有效地回到稳定平衡点.

摘要： 永磁同步电机是水下航行器的重要组成部分,其复杂的非线性行为会形成混沌运动,导致电机的控制性能下降,严重影响点击工作效率。文中对永磁同步电机运行系统的Hopf分岔及其混沌行为进行分析与控制,首先将系统的物理模型进行无量纲化,得到简化后的类混沌数学模型,分析得出系统的Hopf分岔点是由外部输入参数ud和系统的不确定参数σ决定,系统在达到临界分岔点后,随着分岔参数γ的变化,会产生连续的Hopf分岔现象并最终进入混沌状态。在此基础上,构造了一种基于线性矩阵不等式(LMI)算法的自适应混沌控制器来控制系统的混沌运动。仿真验证可知,在加入控制后,系统原来的紊乱混沌状态能够有效地回到稳定平衡点。

摘要： 以制动系统的自激振动为研究对象,引入具有指数形式的Stribeck干摩擦模型,建立了包含切向和轴向两个自由度的质量块传送带模型,并通过数值分析着重研究了制动压力、制动初速度工作参数对制动系统自激振动的影响。研究表明,在工作参数不断变化的过程中,制动系统呈现出复杂的非线性特性,而制动块的切向振动是导致制动颤振的主要原因。

摘要： 本文着重分析混沌运动相空间相邻运动轨道变迁的基本规律——嵌套率.揭示嵌套与时间的关系,嵌套与中间层次的涌现.嵌套的离散数学模型以及简明图解.试图解释嵌套与不可逆的因果关系,嵌套在系统演化过程中的地位.指出嵌套的实际应用价值,即应用于预测,指导创新的思路及发展的模式等.最终得出嵌套是大自然统一节律,嵌套普遍的世界观和方法论双重意义.

摘要： 本文研究了位于非线性弹性地基上受均匀横向简谐激励和面内激励作用下的矩形薄板的混沌运动问题.利用Galerkin方法将薄板的动力学方程进行了离散,得到了一个非线性振动方程.在外激励条件下,用梅尔尼科夫方法得到了混沌运动存在的必要条件;数值模拟给出了振动系统的时间历程图、相图,验证了必要条件的正确性.

摘要： 进入二十一世纪以来，利用分形与分维方法解析混沌运动的相空间运动轨道已成为混沌理论和应用研究的主旋律。有关混沌的学术会议总是与分形学术会议合并举办。涌现出众多的分维计算方法应用于混沌理论与应用研究领域。混沌与分形已形影不离，难以割舍。特别是在视频媒体领域，混沌与分形完美结合构造的令人眼花缭乱的无数动态画面充斥着绝大多数频道和栏目的序幕。二维码铺天盖地，无处不在。分形与混沌之美己成为当代文明的标志型图案。从此种意义上可以说，人类已进入分形时代。当今，人们常讲，现在是碎片化时代。其实，碎片仅为分形的别称而己。分形与混沌理论的交叉研究将会为人类认识世界提供全新的视角。分形既是世界观，又可为方法论。由于与混沌动力学这一数学分支的有机结合，以及混沌运动轨道计算机成像技术与分数维解析方法的应用，从哲学到数学乃至于自然科学与分形几何学之间，将为人类认识世界提供一条生动有机的完整途径。哲学与数学乃至自然科学与计算机技术与艺术之间的有机统一型联系，将达到史无前例空前完美的程度。

摘要： 本文研究了位于非线性弹性地基上受均匀横向简谐激励和面内激励作用下的矩形薄板的混沌运动问题.利用Galerkin方法将薄板的动力学方程进行了离散,得到了一个非线性振动方程.在外激励条件下,用梅尔尼科夫方法得到了混沌运动存在的必要条件;数值模拟给出了振动系统的时间里程图、相图,验证了必要条件的正确性.

摘要： 应用神经网络反馈控制策略,对混沌系统进行控制研究.首先利用神经网络能够高精度逼近非线性系统的特点,通过系统辨识建立要研究的混沌系统的神经网络模型,然后控制器应用此系统模型对混沌运动进行反馈线性化控制,将混沌吸引子中的不稳定周期轨道镇定到不动点,或诱导到各个周期轨道.对Lorenz混沌系统的仿真结果表明,神经网络反馈控制混沌的方法具有有效性和较好的鲁棒性.神经网络反馈控制策略能够将混沌运动控制到不动点，表明了该种方法控制混沌运动的有效性。采用神经网络反馈控制混沌运动，抗干扰信号能力强，鲁棒性好。通过调节反馈控制增益和延迟反馈时间，可以将混沌运动控制到周期轨道上，不仅能实现低周期轨道的控制，还可以实现高周期轨道的控制。大量的仿真控制实验表明，不动点和低周期轨道的混沌控制容易达到，高周期轨道的控制难度越来越大。仿真实验还表明，神经网络反馈控制器比单纯的反馈控制器优越。神经网络模型能够高精度地逼近混沌系统，进行有效的混沌系统辨识。要使神经网络模型逼近混沌系统的高精度，必须建立在大批量的离线学习和训练的基础上。如果神经网络模型学习不充分，控制混沌的效果将很差，甚至无法进行混沌控制。训练学习需要时间长是该种控制策略的不足之处。虽然神经网络反馈控制混沌运动的控制策略具有很多优点，但对于高维混沌和混沌运动中的高周期不稳定轨道的控制效果还不理想，还需要进一步深入研究。另外，神经网络反馈控制混沌还存在学习效率低的不足，必须针对某一混沌系统进行针对性学习，一旦混沌系统改变，神经网络必须重新学习才能进行控制，即应用灵活性不如一般反馈控制器好。

摘要： 本文基于神经网络模型预测控制的策略,对混沌运动进行控制研究.首先通过系统辨识建立欲控制的混沌系统的神经网络模型,设计出神经网络模型预测控制器,该控制器可对混沌运动进行预测控制,使混沌吸引子中的不稳定周期轨道被镇定到不动点.神经网络预测模型能够高精度地逼近混沌系统，进行有效的混沌系统辨识。神经网络预测模型控制能够将混沌运动控制到期望的周期轨道上，具有控制的快速性和有效性;调整相关控制参数，可进一步将混饨运动控制到不动点上，达到稳定混沌系统的目的。采用神经网络预测模型控制馄沌运动，通过施加不同的干抚信号，数值仿真结果表明控制器具有较好的鲁棒性。

摘要： 旋转机械在异常工况中,碰摩故障时有发生,摩擦系数对碰摩行为影响的研究还较少.本文建立了滑动轴承支承的碰摩转子系统模型,对比分析了不同摩擦系数时碰摩的响应特征.研究表明转子位于低转速区时,摩擦系数对周期1、周期2以及倍周期分岔三种运动状态没有影响;随着摩擦系数的增大,760rad/s～820rad/s转速区的混沌运动过渡为拟周期、周期N运动;1260rad/s～1400rad/s转速区的混沌运动消失,并且拟周期区域呈扩大趋势.

摘要： 研究薄板结构在亚音速气动力作用下的非线性振动行为，具有重要的工程实际应用意义。本文就此研究了亚音速气流和面外激励共同作用下四边简支矩形薄板的非线性动力学行为.考虑von Karman几何大变形理论,利用Hamilton变分原理,建立了矩形薄板的非线性运动偏微分方程;通过Galerkin离散,将偏微分方程转化为常微分方程.运用线性势理论,得到了气动压力.用Melnikov方法得到了混沌存在的必要条件;数值模拟得到了系统的分叉图、相图和庞加莱截面,验证了理论结果的正确性.研究结果表明,随着来流速度的增加,薄板会发生不稳定振动,出现混沌运动.

摘要： 本文基于Reddy的高阶剪切变形理论和von Karman的大变形理论,利用Hamilton原理建立矩形复合材料悬臂板的非线性偏微分方程,寻找合适的模态函数,使其满足悬臂板的边界条件.利用Galerkin方法将偏微分方程转化成二自由度非线性动力学方程.利用多尺度方法得到系统的四维直角坐标形式的平均方程.本文考虑基本参数共振和1:1内共振的情况,利用数值方法对系统的非线性动力学现象进行研究.运用相图、波形图和频谱图定性的研究系统的非线性动力学.数值结果发现,系统存在规则的周期运动及混沌运动.

摘要： 研究了具有轴承不对中故障的柔性非圆截面多转子系统的非线性动力学特性。首先在长轴承、微小不对中量和不平衡量等假设下，利用坐标变换推导出非圆截面多转子—轴承系统的非线性动力学模型。最后采用数值方法，重点分析了系统的非线性振动行为，例如稳态响应、轴心轨迹、Poincaré截面以及最大 Lyapunov指数等。结果表明：在较低转速时，转子系统除存在与不平衡故障同步的工频外，还存在由于不对中引起的倍频以及组合频率成分等。随着转速的提高，系统出现倍周期分叉现象，混沌运动等复杂的非线性动力学行为。

摘要： 本发明公开了一种基于并行化混沌蜂群算法的机械臂逆运动学求解方法，包括步骤：1)初始化阶段，利用混沌映射初始化食物源群体并将整个群体划分成多个相互独立的子群并行演化；2)雇佣蜂阶段，引入控制参数调整雇佣蜂搜索新食物源时的搜索步伐与参数更改频率；3)基于适应度值计算出每个食物源的被选概率；4)观察蜂阶段，观察蜂以轮盘赌法选择一个食物源进行跟踪；5)侦查蜂阶段，侦查蜂搜索新的食物源替换掉花蜜匮乏的食物源；6)信息交流阶段，一个子群的较差食物源替换成另外一个子群的较优食物源。本发明方法改善了基本人工蜂群算法在求解机械臂逆运动学问题时的性能，具有较快的收敛速度和较强的全局搜索能力。

摘要： 本发明提供了一种气浮运动系统混沌自适应差分进化麻雀搜索参数辨识方法，属于气浮运动系统辨识技术领域。解决了辨识所建立模型的参数和时间延迟的技术问题。其技术方案为：包括以下步骤：步骤1)建立气浮运动系统的单输入单输出模型；步骤2)构建气浮运动系统混沌自适应差分进化麻雀搜索参数辨识方法的辨识流程，对所有参数和时间延迟进行估计。本发明的有益效果为：本发明提出的气浮运动系统混沌自适应差分进化麻雀搜索参数辨识方法有较快的收敛速度和较高的收敛精度，能较好地适用于对气浮运动系统时滞输入非线性闭环模型的建模和参数辨识。

摘要： 本发明提供一种复合混沌运动振动结构，摆杆的一端通过铰销与机架铰接，摆杆的另一端与曲柄摇杆机构连接，以驱动摆杆以铰销为圆心摆动；筛箱通过滑套与摆杆滑动连接，筛箱通过曲柄滑块机构与机架连接，以驱动筛箱沿摆杆往复滑动。第二曲柄的一端与第二驱动轴固定连接，第二曲柄的另一端与连杆的一端铰接，连杆的另一端与摆杆铰接。所述的曲柄摇杆机构的结构为：第二曲柄的一端与第二驱动轴固定连接，第二曲柄的另一端与第二混沌杆的一端铰接，第二混沌杆的另一端与连杆的一端铰接，连杆的另一端与摆杆铰接。本发明比简谐振动具有更宽的频带，更剧烈的速度变化。振动形态可控，可根据筛分物料的特点单独进行控制，便于根据工作任务优化。

摘要： 本发明提供一种复合混沌运动振动筛，包括机架，摆杆的一端通过铰销与机架铰接，摆杆的另一端与曲柄摇杆机构连接，以驱动摆杆以铰销为圆心摆动；筛箱通过滑套与摆杆滑动连接，筛箱通过曲柄滑块机构与机架连接，以驱动筛箱沿摆杆往复滑动；曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构分别与驱动装置连接，驱动装置内设有蓄能机构。本发明具有比简谐振动更宽的频带，更剧烈的速度变化，与现有的混沌运动相比，振动形态可控，上下摆动运动和水平往复运动还可根据筛分物料的特点单独进行控制，便于根据工作任务进行选择优化。由于具有更剧烈的速度变化，为避免损伤传动机构，采用了具有储能机构的传动机构，通过储能机构吸收复合混沌运动的振动，保护电机。

摘要： 本发明实施例公开了一种空间绳系系统混沌运动存在性的分析方法，涉及航天器飞行技术领域，能够有效预测混沌运动的发生，避免不规则混沌运动给空间绳系系统带来影响。本发明包括：采集在轨航天器和末端载荷的状态参数，并根据所述状态参数得到所述的空间绳系系统；根据所述空间绳系系统的轨道倾角和轨道高度得到参数平面；利用所述参数平面，通过判定模型检测所述空间绳系系统存在混沌运动。本发明适用于空间绳系系统的飞行姿态监测。

摘要： 本申请提供了一种发电机混沌运动的控制方法、控制器、电子设备、存储介质，属于电力技术领域，方法包括：构建直驱式永磁同步风力发电机的驱动‑响应系统函数；确定所述驱动‑响应系统函数的第一误差系统函数；基于所述驱动‑响应系统函数、所述第一误差系统函数确定自适应控制器函数，以供基于所述自适应控制器函数控制所述直驱式永磁同步风力发电机在有限时间内达到稳定。由此基于驱动‑响应系统函数的第一误差系统函数确定自适应控制器函数，在自适应控制器函数控制下直驱式永磁同步风力发电机可以在有限时间内达到稳定，增强了系统的鲁棒性，解决了现有技术中难以对直驱式永磁同步风力发电机的混沌运动进行有效控制的技术问题。

摘要： 本申请提供了一种发电机混沌运动的控制方法、控制器、电子设备及存储介质，属于电力技术领域，该方法包括：建立预设坐标系下的直驱式永磁同步风力发电机的数学模型；基于所述数学模型和分数阶微分确定所述直驱式永磁同步风力发电机的分数阶系统模型；在所述分数阶系统模型中加入控制器，以通过所述控制器使所述分数阶系统模型在有限时间内趋于稳定。如此，本申请考虑分数阶直驱式永磁同步风力发电机混沌系统的参数不确定性与扰动存在情况，在分数阶混沌系统有限时间稳定性理论的基础上，设计了一种仅含一个控制器的有限时间控制方案，取得了良好效果，具有鲁棒性强，可有限时间内稳定等特点，且对系统的不确定参数也有很好的自适应性。

摘要： 本发明提供一种复合混沌运动振动筛，包括机架，摆杆的一端通过铰销与机架铰接，摆杆的另一端与曲柄摇杆机构连接，以驱动摆杆以铰销为圆心摆动；筛箱通过滑套与摆杆滑动连接，筛箱通过曲柄滑块机构与机架连接，以驱动筛箱沿摆杆往复滑动；曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构分别与驱动装置连接，驱动装置内设有蓄能机构。本发明具有比简谐振动更宽的频带，更剧烈的速度变化，与现有的混沌运动相比，振动形态可控，上下摆动运动和水平往复运动还可根据筛分物料的特点单独进行控制，便于根据工作任务进行选择优化。由于具有更剧烈的速度变化，为避免损伤传动机构，采用了具有储能机构的传动机构，通过储能机构吸收复合混沌运动的振动，保护电机。

摘要： 本实用新型涉及演示仪器设备技术领域，尤其涉及一种弹性铁条混沌运动与混沌控制演示仪，包括PASCO数字化采集系统、转动传感器、底座、电机、减速机、连杆、导轨、移动座、支架、弹性铁条以及两块磁铁；所述电机和减速机分别固定在所述底座上，连杆的一端与所述偏心轮的盘面铰接，移动座的底部与所述导轨滑动配合，导轨固定在所述底座上；支架呈L形，弹性铁条的上部固定在所述支架的顶部，转动传感器固定在所述弹性铁条上，两块磁铁分别固定在所述移动座上，两块磁铁的N极都朝上，或者S极都朝上，弹性铁条的中心线位于两块磁铁的正中间位置。基于弹性铁条的力学混沌系统直观性强，便于高中学生观察和理解。

摘要： 本实用新型提供一种复合混沌运动振动装置，摆杆的一端通过铰销与机架铰接，摆杆的另一端与曲柄摇杆机构连接，以驱动摆杆以铰销为圆心摆动；筛箱通过滑套与摆杆滑动连接，筛箱通过曲柄滑块机构与机架连接，以驱动筛箱沿摆杆往复滑动。第二曲柄的一端与第二驱动轴固定连接，第二曲柄的另一端与连杆的一端铰接，连杆的另一端与摆杆铰接。所述的曲柄摇杆机构的结构为：第二曲柄的一端与第二驱动轴固定连接，第二曲柄的另一端与第二混沌杆的一端铰接，第二混沌杆的另一端与连杆的一端铰接，连杆的另一端与摆杆铰接。本实用新型比简谐振动具有更宽的频带，更剧烈的速度变化。振动形态可控，可根据筛分物料的特点单独进行控制，便于根据工作任务优化。