摘要:偏头痛是严重致失能且全球影响广泛的复杂脑神经系统疾病,其发作预测与调节机理错综复杂,成为限制偏头痛临床诊疗规范化的一个基础性科学难题.相关的实验观测数据表明偏头痛发作过程显示出明显的多时空尺度非线性波动行为,然而目前有关偏头痛动力学的研究文献非常有限,理解偏头痛发作机理的统一理论框架仍然缺乏.本文综述了近年来偏头痛动力学建模分析与控制的研究进展,重点阐述了偏头痛先兆即皮质扩散性抑制波(CSD)传播的环路动力学行为及其分岔机理,以及偏头痛调控方案设计与疗效评估的神经计算方法,结合偏头痛理论研究现状展望了数据驱动的动力学建模分析、预测与调控策略的研究思路及其若干值得关注的问题.

摘要:本文研究了在间歇通信机制下具有两层网络拓扑结构的多智能体系统一致性问题.首先,提出了一种在间歇通信机制下的一致性控制协议,通过建立网络结构模型和误差系统模型,将一致性问题等效转化为线性时滞系统的渐近稳定性问题.其次,利用Lyapunov-Krasovskii泛函分析方法,导出了多智能体网络在间歇通信机制下达到一致性的充分条件,结论以一组 LMI形式给出.最后,通过仿真算例验证了该方法的有效性.

摘要:针对存在外界未知干扰、参数不确定问题的刚-液-柔多体耦合航天器姿态控制进行了研究.将液体燃料的晃动等效为球摆模型,挠性附件假设为欧拉-伯努利梁,建立了多体耦合航天器动力学方程.首先,设计了积分滑模干扰观测器,使其能够在有限的时间范围内对控制系统的集总扰动实现准确估计；其次,以此干扰观测器为基础,设计了一种时变滑模控制方法,该控制运用双曲正切函数；最后,结合光滑整形技术,设计出零振动指令光滑器,从而抑制液体晃动和挠性附件振动.数值仿真结果表明：本文所设计的控制方案具有可行性和有效性,多模态充液挠性航天器在姿态机动过程中所引起的残余振动可以得到有效抑制.

摘要:以一类单自由度分段光滑机械振动系统为研究对象.数值计算两参数平面上亚谐振动的模式及分布区域,利用延拓打靶法对亚谐包含域内亚谐振动的分岔特征、稳定性及转迁规律进行了详细研究.结果表明：弹性碰撞振动系统中擦边分岔是连续可逆的.在亚谐包含域内,倍化型擦边分岔普遍存在,鞍结型擦边分岔和亚临界周期倍化分岔使系统响应发生跳跃和迟滞.高频亚谐包含域内多吸引子共存,混沌吸引子发生边界激变而突然消失.

摘要:本文提出了一种带有振动控制与能量采集的多功能点阵夹芯梁(Multifunctional-Lattice Sandwich Beam, M-LSB)结构.首先,在点阵夹芯梁内部安装了镍钛合金型非线性能量阱(Nitinol-Nonlinear Energy Sink, N-NES),以实现振动抑制.其次,在梁上铺设超磁致伸缩薄片(Giant Magnetostrictive Lamina, GML),通过GML的维拉里效应实现能量采集.根据哈密顿原理和牛顿第二定律,建立了气动环境下耦合系统的运动方程.使用龙格-库塔法计算动力学方程得到了有无N-NES时多功能点阵夹芯梁的时域响应,验证了N-NES的振动控制效果和GML的能量采集效率.结果表明,N-NES可以实现高效的振动抑制,GML可以有效地收集气动环境下点阵夹芯梁的振动能量.

摘要:本文针对带有非线性能量阱-超磁致伸缩材料 (NES-GMM) 的弹性支承梁的振动抑制及能量采集问题开展了研究.基于哈密顿原理、伽辽金方法并考虑GMM的本构关系,推导了梁、NES及GMM的耦合控制方程.利用四阶龙格库塔方法对谐波激励下梁的响应进行了数值分析.本研究首先从时域和频域两个方面分析了NES-GMM对梁的振动抑制效果,随后探讨了外界激励频率变化对NES-GMM装置能量耗散及采集性能的影响.此外,本文还分析了NES的非线性刚度、线性阻尼、惯性系数及NES-GMM加载位置等参数对振动控制和能量采集效果的影响.研究结果表明,NES-GMM 系统能有效降低弹性支承梁在谐波激励下的多模态横向振动,并在振动抑制与能量采集两方面展现出良好的独立性能.

摘要:为了分析存在摩擦力情况下柔性腿无缘轮的运动步态,分析了柔性腿无缘轮黏滞与滑动两种运动状态相互转换的条件,通过拉格朗日第一类方程建立了系统的动力学模型,在建模时解除了单支撑阶段的切向约束条件,增加了摩擦力项以实现当摩擦力不足时的滑动状态建模.分析了不同摩擦因数下柔性腿无缘轮的运动步态情况,发现了最多可能产生4种运动行为.研究了不同步态对于系统能量的影响,并发现滑动的产生增加了系统在单支撑阶段的动能.利用Newton-Raphson迭代法和庞加莱映射发现了4种运动行为均存在不动点并且轨迹稳定,同时发现柔性腿无缘轮具有滑动的步态有着良好的鲁棒性.通过研究不同初始动能对系统滑动步态的影响,发现了系统动能或者角速度在一定的范围内存在一个极小的停滞区间,使得系统单支撑阶段在通过直立平衡面附近时会产生长时间的滑动,导致系统的不稳定

摘要:针对移动机器人的多目标点巡检规划问题,本文提出了一种融合改进跳点搜索算法(JPS)与蚁群算法(ACO)的路径规划算法.首先,在JPS算法的评估函数中引入角度引导因子,使路径具有更强的导向性；然后,综合考虑路径距离、平滑度、安全性对评估函数的影响,以获得综合性能更优的路径；其次,提出了双向的逆向跳点剔除规则,筛除了多余节点,从而进一步降低路径长度并提高路径平滑度；最后,将多目标优化得到的路径综合性能替代传统旅行商问题(TSP)中的距离因子,并使用自适应蚁群算法来实现多巡检点的路径规划问题.仿真结果表明,改进JPS算法与传统JPS算法相比,具有更好的综合性能；同时应用于多巡检点规划时,具有更强的有效性和实用性.

摘要:类Chen-Qi四维混沌系统的渐近稳定控制的同步误差不能在有限时间内收敛到零,有限时间控制的同步误差收敛到零的状况与初值有关.因此,本文应用固定时间控制技术,设计了自适应控制器和参数估计律,试图使得驱动系统与同类型的参数未知的响应系统在固定时间内达到同步,完成了理论证明.应用数值仿真考察同步误差收敛到零的状况.选取不同参数值,不同状态初值,考察状态时程图、同步误差曲线等.结果表明：混沌运动时,固定时间内同步误差收敛到零的效果较好,与状态初值无关,收敛时间符合理论计算值；周期运动时,固定时间内前三个状态的同步误差收敛到零的效果较好,收敛时间符合理论计算值,但第四个状态的同步误差的收敛时间不符合理论计算值,其原因是系统存在的三次非线性项的不平衡、不匹配.

摘要:探索一种新型的TMDI的布置方式,来实现桥梁受地震荷载作用时的纵向振动控制.首先对桥梁-TMDI系统的受力模型进行简化,并列出其功率平衡方程.其次采用频域分析方法推导出主结构的位移响应谱,再利用增广拉格朗日优化法进行参数设计.最终从功率的角度揭示了TMDI系统在桥梁振动控制方面的技术优势,探讨了桥梁周期和阻尼比对TMDI减振性能的影响.