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参数不定的旋转圆盘在有界扰动下混沌振动的滑模变结构控制
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2011
  • 页码:90-97
  • 分类:O322[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构:[1]西北农林科技大学 水利与建筑工程学院电气系,杨凌712100, [2]西北农林科技大学 机械与电子工程学院,杨凌712100
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:50879072); 西北农林科技大学人才专项基金(批准号:RCZX-2009-01)资助的课题
  • 相关项目:混流式水轮机调节系统的非线性动力学分析与控制
中文摘要:

为了消除具有不确定参数的旋转圆盘横向混沌振动,克服其对整个系统及工作状况的不利影响,假设作用在旋转圆盘上的集中力不确定且有界,并鉴于干扰的普遍存在性,对有界扰动下的旋转圆盘横向振动的四维非线性方程进行了复杂动力学特征分析,包括相轨迹图、Lyapunov指数和庞加莱映射图,这些特征加深了对其的认识,同时也证明该四维动力系统含有混沌吸引子.为了保证系统控制的鲁棒性,利用滑模变结构法,将旋转圆盘从混沌轨道先后控制到任意固定点和周期轨道,并用MATLAB模拟验证其有效性.结果证明,用滑膜变结构法能够使系统严格地跟踪参考轨道,且具有过渡时间短、过渡平稳,对干扰不敏感等诸多优点,同时也为相关混沌系统的混沌态的有效控制提供了借鉴.

英文摘要:

In order to eliminate lateral oscillation of spinning disk with uncertain parameter and dispel their adverse effect on the system performance or the working conditions of the system,supposing that the point force acting on the spinning disk is uncertain and bounded,the chaotic complex dynamic characteristics of the four-dimensional nonlinear equations in lateral oscillations of spinning disk under bounded disturbance were analyzed in view of the ubiquity of disturbance,including the space trajectory,the Lyapunov exponent and the Poincaré map.These characteristics enable us to know them deeply,and indicate that the four-dimensional dynamical system contains chaotic attractor.To ensure the robustness of the system control,the author stabilized the chaotic orbits to arbitrary chosen fixed points and periodic orbits by means of sliding mode method,and MATLAB simulations were presented to confirm the validity of the controller.The results show that using sliding mode method can make the system track target orbit strictly and smoothly with short transition time,and its insensitivity to noise disturbance is shown.It provides reference for relevant chaos control in mechanical system.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876