動力學與控制的案例
動力學與控制高層論壇會議總結
全國動力學與控制高層論壇在廣西柳州舉行。本次會議由中國力學學會動力學與控制專業委員會主辦，廣西科技大學承辦。本次會議受國家自然科學基金委資助，得到廣西柳州市和廣西科技大學領導的大力支持。來自全國知名院校的杰出學者80余人參加了此次會議。
會議開幕式由遼東學院校長、中國力學學會動力學與控制專業委員會副主任委員郭永新教授主持，柳州市委常委、常務副市長王偉、廣西科技大學黨委書記覃偉年、廣西科技大學校長李思敏、北京理工大學胡海巖院士、中國力學學會動力學與控制專業委員會副主任委員張偉教授等領導出席，柳州市委常委、常務副市長王偉、廣西科技大學校長李思敏、中國力學學會動力學與控制專業委員會副主任委員張偉教授致辭。
會議主要為特邀報告，利用三天時間邀請13位知名專家學者相關領域做了引領性的、前瞻性的、全局性的科學問題和發展策略報告，包括胡海巖院士的漫談動力學反問題、張偉教授的非線性動力學的難點與挑戰、曹登慶教授的復雜結構非線性振動與控制的若干基礎科學問題、劉才山教授的顆粒材料的動態力學表征及其運輸動力學行為、王樹新教授的智能多體系統動力學行為與設計、丁千教授的振動利用結構和數據驅動動力學、江俊教授的非線性動力學若干數值方法所面臨問題的討論、祝長生教授的轉子動力學中的若干數學力學問題、陸啟韶教授的神經功能調控與裝備智能化的一些動力學問題、史東華教授的無窮維幾何力學及其應用的新進展、任革學教授的任意拉格朗日-歐拉格式在多體動力學中的應用、許勇教授的非線性隨機動力學及其應用的新發展與瓶頸問題、喬棟教授的航天動力學的發展與挑戰等，會議現場氣氛活躍，參會代表爭先發言，圍繞報告內容在相關領域的研究進展和發展趨勢上進行了激烈的討論和剖析。
2018全國動力學與控制專業委員會高峰論壇是一次高水準的學術盛會，涉及領域基本包含了我國動力學與控制學科的不同分支。
展開 第十二屆全國動力學與控制青年學者學術研討會紀要
由國家自然科學基金委員會數理科學部和中國力學學會動力學與控制專業委員會共同主辦、北京理工大學承辦、《動力學與控制學報》編輯部協辦的第十二屆全國動力學與控制青年學者學術研討會于8月27至30日在北京寬溝會議中心召開。來自全國30多所高校、科研院所的80余位代表出席了本次研討會。參會代表大部分為40歲以下獲得過國家自然科學基金資助的優秀青年學者。
8月28日上午的會議開幕式由北京理工大學科研院基礎科研部部長王佳楠主持，北京理工大學副校長龍騰教授，國家自然科學基金委員會數理學部力學科學處處長詹世革研究員，中國力學學會副理事長、西南交通大學翟婉明院士，會議主席、中國力學學會動力學與控制專業委員會主任委員楊紹普教授，北京理工大學胡海巖院士分別致開幕詞。
開幕式結束后，西南交通大學翟婉明院士、天津大學副校長王樹新教授、北京理工大學胡更開教授分別作了題為《中國高速鐵路發展及其面臨的工程動力學問題》、《從剛性結構到柔性結構機電裝備的設計演變》以及《彈性波與介質相互作用及調控》的大會特邀報告。參會的青年學者與特邀報告專家進行了熱烈的互動交流。
8月28日下午與29日，北京理工大學張景瑞教授、清華大學龔勝平副教授、東北大學王延慶教授、華僑大學陳林聰教授、華中科技大學王琳教授、上海交通大學瞿葉高副研究員、大連理工大學彭海軍副教授、南京航空航天大學黃銳副教授8位青年學者分別作了會議邀請報告。與會專家學者就動力學與控制學科的主要研究和發展方向進行了熱烈討論和深入交流。本次會議還收到青年代表制作學術海報15張，代表們在會議間隙就相關海報研究內容進行了深入的討論和交流。
最后，經青年學者代表集體投票決定：第十三屆全國動力學與控制青年學者學術研討會由哈爾濱工業大學承辦，高長生教授負責會議籌辦事宜。
展開 [分享]動力學、振動與控制學科未來的發展趨勢
[分享]動力學、振動與控制學科未來的發展趨勢
胡海巖等等
未來十年中，動力學、振動與控制的下述研究前沿值得引起更多的學者重視：
1、高維非線性系統的全局攝動法、全局分岔和混沌動力學；
2、高維強非線性系統分岔與混沌動力學的實驗研究；
3、時滯非線性系統的動力學理論及其應用；
4、流體-彈性體-剛體耦合系統動力學與控制；
5、碰撞與變結構系統動力學；
6、微電機系統動力學。
近十年來，國際范圍內對動力學、振動與控制的研究非常活躍，在眾多的研究領域當中，非線性動力學與振動主動控制是公認的兩個熱點；從比較經典的分析動力學到與當代信息技術緊密結合的計算動力學、動力學控制，從以探索未知世界為主的非線性動力學到以工程應用為主的振動測試與控制技術，都獲得了許多重要成果。
非線性動力學：
僅列出機械、結構工程師感興趣的動力學、振動與控制問題：
1、航天飛機和空間站中柔性機械臂、衛星天線和太陽能列陣的非線性振動；
2、航天器姿態的混沌運動；
3、細繩衛星的非線性振動與控制；
4、柔性機器人和彈性結構中的非線性振動；
5、內燃機中曲軸系統的非線性扭轉振動、氣門機構的非線性振動和離心=擺式減震器的非線性振動；
6、帶有裂紋的大型轉子和大型發電機組的非線性振動；
7、滑動軸承中的油膜渦動；
8、齒輪傳動和黏彈性帶傳動中的非線性振動；
9、金屬切削過程的非線性顫振和控制；
10、振動機械中的非線性動力學；
11、高速機車形式穩定性和蛇形運動的控制；
12、船舶在橫浪或縱浪波作用下的橫搖運動、操縱穩定性和傾覆激勵；
13、車輛主動底盤系統的時滯非線性動力學與控制；
14、懸索結構以及懸索和梁結構之間的耦合的非線性動力學；
15、流固耦合系統和流體誘發的機械結構的非線性振動。
展開 分布式驅動電動汽車動力學控制
為了更好地實現電動汽車高效節能與主動安全的目標，車輛行駛動力學控制裝置一直是汽車工業研發的焦點。基于輪邊或輪轂電機的分布式驅動電動汽車（圖1）具有可控性好、傳動鏈短、結構緊湊、車內空間利用率高等優點。
圖1分布式驅動電動汽車構型
與傳統內燃機車輛相比，分布式驅動電動汽車取消了變速器、差速器等復雜的傳統系統，傳動效率更高；而且各個車輪的驅動電機均能獨立控制，通過電機轉矩的合理分配，充分利用電機高效區間，并結合回饋制動策略，能夠提高車輛的經濟性。分布式驅動電動汽車可以在電機能力范圍內精確、快速地實現單個車輪驅制動力矩控制和軸間、輪間轉矩分配控制，便于實現先進動力學控制功能：通過單個車輪驅動力和制動力的獨立控制可以實現制動防抱死(Antilock Brake System,ABS)、驅動防滑(Acceleration Slip Regulation,ASR)功能，通過直接橫擺力矩控制實現操縱性改善控制(Handling Improvement Controller,HIC)、電子穩定性控制功能(Electronic Stability Controller,ESC)，提高車輛主動安全性能；同時結合電機轉矩信息獲得路面附著系數等環境參數以及質量、車速等車輛關鍵參數和狀態信息，改善車輛動力學性能；獨立驅/制動過程中懸架產生的垂向反作用力可以影響車身的姿態角（俯仰、側傾），改善車輛的平順性。
驅動防滑與制動防抱死控制
根據輪胎動力學特性，當車輪快速滑轉和抱死時，輪胎附著能力嚴重惡化，車輪和車輛有失穩危險。驅動防滑與制動防抱死的控制目標就是防止車輪的滑轉或抱死。為了提高車輛在復雜行駛條件下的驅制動能力，ASR和ABS算法需對輪胎非線性特性、建模不確定性以及路面附著條件變化具有良好的魯棒性和自適應性。
展開 
第五屆動力學、振動與控制國際會議（ICDVC 2018）
ICDVC 是動力學、振動與控制領域的高端國際會議，每四年舉辦一次，在國內外動力學與控制領域具有重要的學術影響，會議主要就非線性動力學、振動與控制、多體動力學、分析力學、隨機動力學、交叉學科動力學等專題進行學術交流與研討，為該領域的專家學者提供了良好的學習交流平臺。
國內非線性動力學近期研究進展與展望
國內非線性動力學近期研究進展與展望 朱位秋 (浙江大學力學系，杭州 310027) 近20年來，國內一般力學（動力學、振動與控制）界許多學者從事確定性與隨機非線性系統動力學與控制研究，取得了許多創新性成果。“隨機激勵的耗散的哈密頓系統理論”與“復雜非線性系統的某些動力學理論與應用”分別于2002年與2003年獲得國家自然科學獎二等獎。本報告主要介紹這兩方面的研究成果，并對今后非線性動力學與控制的研究提出一些看法。 在確定性非線性系統動力學方面，陳予恕教授與Langford教授一起在國際上首次提出了求非線性周期分岔解的理論方法，被國際同行稱為C-L方法，成功地統一了以往文獻中關于非線性參激系統分岔研究中似乎矛盾的結果，建立起系統分岔解的拓撲結構和參數間的全面聯系，突破了非線性振動理論發展中的一個瓶頸。陸啟韶教授研究組基于有限時間穩定性概念，建立起時變非線性振動系統分岔方程的線性近似定理和V函數定理，提出了定性地研究時變參數系統分岔問題的量級平衡和線性近似技巧；研究了多種時滯非線性振動系統平衡解的穩定性，用解析方法分析了時滯量與增益系數對線性化方法特征根分布的影響、以及Hopf分岔和高余維分岔等。徐健學教授研究組率先揭示了高維系統多吸引子的吸引域，提出偏序集圖論廣義胞映射自循環集對應定理和胞參照點映射法，揭示了常微分方程激變乃由混沌吸引子與混沌鞍碰撞引發，發現Wada分形吸引域生滅機制及其激變不確定性，以及篩形吸引域孤立值分岔，揭示了動力系統不完全規范形和全局分岔過渡區，系統地發展了非線性動力學全局分析理論。
展開 《車-路系統動力學中的虛擬樣機——MSC.ADAMS軟件應用實踐》
ISBN：7121015307 166 尺寸：小16開 印張：11 字數：200000 印次：1 印刷時間：2005/09/01 用紙：膠版紙 版次：1
【內容提要】
本書為應用虛擬樣機技術及相關軟件進行車-路系統動力學（包括車輛動力學與控制、車輛與道路相互作用等方面）研究的基礎性讀物。本書的主要內容有：虛擬樣機技術及相關軟件MSC.ADAMS等的介紹；車輛系統的虛擬樣機建模方法；車輛動力學的虛擬樣機仿真（包括車輛操縱稱定性仿真與分析、車輛平順性仿真與分析等）；車輛對道路作用力及道路響應的仿真；道路破壞評價及減小車輛對道路破壞性的措施；車-路系統動力學中的主動控制技術。
本書注重理論聯系實際、針對具體工程問題展開。采用“項目驅動”的形式進行闡述，各章節依照應用虛擬樣機技術進行車輛動力學及車輛道路相互作用研究的基本步驟進行，應用實例為一些完善的工程應用、在各章節中依照基本步驟展開，從而構成完成這樣一些應用項目的系統完整方法，以利于讀者按照本書提供的方法和步驟學習使用。
本書可作為高等學校機械工程學科（主要是機械設計及理論專業、車輛工程專業）及交通運輸工程學科（產要是道路工程專業）高年級本科生、研究生關于虛擬樣機技術及MSC.ADAMS等軟件的應用、車輛動力學、汽車設計、路面工程、路面設計等方面課程的教學用書，也可供有關專業工程技術人員、國家政策管理部門等參考。
展開 《汽車系統動力學》
目錄
前言
常用符號表
緒篇 概論和基礎理論
第一章 車輛動力學概述
第一節 歷史回顧
第二節 研究內容和范圍
第三節 車輛特性和設計方法
第四節 術語、標準和法規
第五節 發展趨勢
參考文獻
第二章 車輛動力學建模方法及基礎理論
第一節 動力學方程的建立方法
第二節 非完整系統動力學
第三節 多體系統動力學方法
參考文獻
第三章 充氣輪胎動力學
第一節 概述
第二節 輪胎的功能、結構及發展
第三節 輪胎模型
第四節 輪胎縱向力學特性
第五節 輪胎垂向力學特性
第六節 輪胎側向力學特性
參考文獻
第四章 空氣動力學基礎
第一節 概述
第二節 空氣的特性
第三節 伯努利方程
第四節 壓力分布和壓力系數
第五節 實際氣流特性概述
第六節 空氣動力學試驗
第七節 車輛空氣阻力
參考文獻
第一篇 縱向動力學
第五章 縱向動力學性能分析
第一節 動力的需求與供應
第二節 動力性
第三節 燃油經濟性
第四節 驅動與附著極限和驅動效率
第五節 制動性
參考文獻
第六章 縱向動力學控制系統
第一節 防抱死制動控制
第二節 驅動力控制系統
第三節 車輛穩定性控制系統
參考文獻
第七節 動力傳動系統的振動分析
第一節 扭振系統的激振源
第二節 扭振系統模型與分析
第三節 動力傳動系統的減振措施
參考文獻
第二篇 行駛動力學
第八章 路面輸入及其模型
第九章 與平順性相關的部件
第十章 人體對振動的反應
第十一章 行駛動力學模型
第十二章 可控懸架系統
第三篇 操縱動力學
第十三章 基本操縱模型
第十四章 基本操縱模型的擴展
第十五章 操縱動力學性能及實例分析
第十六章 轉向系統動力學及控制
第四篇 車輛計算機建模與仿真
第十七章 車輛動力學計算方法與軟件
第十八章 MATLAB環境下的車輛系統建模、仿真與控制器設計實例
第十九章 應用ADAMS軟件的多體動力學實例分析
名詞索引
展開 多學科統一的多體動力學建模方法
拉格朗日微分代數方程
對于一個由個系統坐標的多學科動力學控制系統，有個廣義位移坐標變量和對應的個廣義速度變量，與此同時系統中還存在廣義位移約束和廣義速度約束，廣義速度約束同時包括完整約束和非完整約束。還有作用力約束和動態約束。
這樣就構成了廣義位移約束的控制方程、廣義速度約束的控制方程、作用力約束的控制方程、動態約束的控制方程。
將動力學方程和各個約束方程組合在一起，得到
式中含有廣義位移約束的拉格朗日乘子和關于廣義速度的拉格朗日乘子。上式是由個微分代數方程（DAE）構成。多學科耦合的動力學控制方程的建模都可以寫成上式的形式，同時方程規范美觀，易于編程。
文章來源：多體動力學與控制
展開 多體動力學里的歐拉角解析
定義完歐拉角之后，就可以利用坐標系變換矩陣將體坐標系下的位姿轉換到全局坐標系下，后建立動力學或運動學方程。
《現代接觸動力學》
【基本信息】 ISBN：7810890549 301 尺寸：小16開 印張：19.75 字數：493000 印次：1 印刷時間：2003/06/01 用紙：膠版紙 版次：1
【內容提要】
接觸動力學是一門有重要理論與實用意義并有街于深入研究的學科。接觸問題，如摩擦和碰撞，出現在諸如機械、儀器及車輛等許多工業領域中，只有解決其計算問題，才能在許多情況下模擬其真實過程，改進設計，減少費用，降低噪聲等。
本書全面介紹了當今計算接觸動力學問題的基本方法，包括多剛體動力學、線性和非線性有限元、剛體接觸和彈性接觸以及數值和幾何問題的算法，著重討論了如何用多剛體和有限元混合算法計算求解大運動、大變形的動態接觸問題，并對描述碰撞接觸過程的理論模型和測試手段作了扼要的介紹。
本書可作為力學、機械、車輛、儀器等專業研究生的教材，也可作為以上領域科技人員的參考書。
【作者簡介】
艾伯哈特，1966年生于德國Stuttgart大學動力學與控制專業。后在Stuttgart大學力學所B工作，1995年在美國Argonne國家實驗室工作，1996年在Stuttgart大學獲博士學位，后作為博士后在美國加州大學伯克利分校工作1年。2000年被騁為德國愛爾蘭大學力學教授。 2002年任Stuttgart大學教授和力學所B的所長。近年來發表專著3部，學術論文50多篇。鑒于他在接觸力學研究中的貢獻，2000年榮獲德國理查德·馮·史密斯獎。他的研究領域涉及機械系統的優化與靈敏度分析、數值程序中的自動化求導、應力波傳播實驗、有限元、邊界元、多剛體系統接觸動力學。
展開 
你知道多體動力學里的違約修正嗎？
概括起來, 這些算法可以分為 2 類: 第一類方法是間接修正法,從改善模型入手, 在模型中加入了一些控制項來提高算法的穩定性和違約修正; 第二類方法是直接修正法, 在每一步積分過程中, 求解修正值直接進行修正, 來保持數值計算過程的精度。 間接修正方法從改善模型入手, 在模型中加入了一些控制項來提高算法的穩定性和精度。Baumgarte 約束修正算法是其中比較典型, 也是應用最廣泛的一種修正方法。 算法中引入了控制論的思想, 在動力學方程中加入了修正項, 通過對速度和位置的間接校正達到違約校正的目的。 在動力學方程中, 引入修正參數α和β 使
定常完整約束多體系統動力學方程一般可表示為
為指標為3的微分代數方程組，在實際數值計算中，通常將其轉化為2階微分方程組：
由于數值截斷誤差不可避免，使得d2Φ≠０，從而，導致積分dΦ≠０以及積分 Φ≠０，即產生了速度約束違約與位移約束違約．為了減小約束違約對系統的影響，Baumgarte提出了約束違約穩 定 法（Baumgarte’s constraint violation Stabilization Methods,BSM）該方法利用反饋控制理論，將位移約束和速度約束引入加速度約束方程，通過約束修正得到穩定化的動力學方程
α和β 為反饋控制參數
以四連桿為例進行說明
參考文獻：
[1] 莊曄. 汽車多體動力學（吉林大學校內講義）[M].2013
[2] 劉穎，馬建敏.多體系統動力學方程的反饋參數自適應約束違約穩定法[J].復旦學報.2012.51(4)
[3] 付士慧，王琪.多體系統動力學方程違約修正的數值計算方法[J].計算力學學報.2007,24(1).
文章來源：多體動力學與控制
展開 第十三屆全國分析力學學術會議在紹興召開
大會報告有梁立孚教授的《非保守非線性剛-熱-彈耦合動力學的Lagrange方程》、劉才山教授的《自行車動力學及自穩定現象》、黃志龍教授的《非光滑系統的穩態隨機響應分析》、文桂林教授的《基于結晶生長規律的大規模群體機器人自組裝控制算法》、楊曉松教授的《Determining Controllability of Snakeboard by Lie algebra and differential Forms--A brief introduction to geometric control》、史東華教授的《Hamel形式及其在最優控制中的應用》。丁光濤、傅景禮、薛紜、羅紹凱、張宏彬，姚文莉、樓智美、陳林聰8位教授做了高水平的學術報告，同時本次會議還有30位年輕教師和研究生代表作了分會場報告。
會議期間，郭永新教授主持召開了分析力學組擴大工作會議。王琪教授、劉才山教授、鄧子辰教授、王在華教授、黃志龍教授、文桂林教授，趙曉華教授、戈新生教授、楊曉松教授、張毅教授、薛紜教授、傅景禮教授，張宏彬教授、樓智美教授，史東華博士等參加了會議。會議討論了分析力學學科的發展和人才培養問題、分析力學學科的“十四五”規劃問題。為了促進學科之間的交叉與融合，增強學科之間的互補性，從而提高學科發展水平，會議討論了分析力學、多體系統動力學及航天動力學共同舉辦學術會議的問題。同時本次會議還討論了和《動力學與控制學報》編輯部聯合出版《動力學與控制學報》分析力學專刊的相關事宜，匯報了專刊的組織工作，并預計于2019年出版。
本次會議充分展現了我國分析動力學及相關交叉學科的最新研究成果，對分析力學的基本問題和基本原理及其應用和分析力學與其他學科的交叉研究進行了深入的探討。
展開 《現代機械動力學及其工程應用:建模、分析、仿真、修改、控制、優化》
版次： 1
I S B N： 711112162
頁數： 701
開本： null
簡介
本書全面系統地介紹了機械動力學研究的理論體系和方法。內容包括：機械系統的理論建模及分析，試驗建模及分析，結合部建模及參數識別，結構動力修改，狀態空間建模及求解，動態性能的主動控制，機械系統靜、動態優化設計以及Matlab語言在機械動力學研究中的應用等。
本書體現了將現代控制理論和相關科學融入機械動力學研究領域后在近年來的最新發展及研究成果，對系統學習和掌握現代機械動力學的理論體系和方法，進行機械系統的建模、計算、試驗、分析、修改、控制、仿真、優化以及工程應用，都是一本極有價值的參考書。
本書可供科開院所和工礦企業從事機械設計與制造的工程技術人員參考，也可作為高等院校理工科相關專業的碩士研究生和博士研究生的教學參考書。
展開 現代機械動力學及其工程應用：建模、分析、仿真、修改、控制、優化
現代機械動力學及其工程應用：建模、分析、仿真、修改、控制、優化
作者:廖伯瑜 等
市場價: 70元 會員價：70元 VIP會員價：￥70元
