Динамические системы с переменной структурой

Большинство работ, опубликованных в последние годы в периодической печати по динамике конструкций, посвящено развитию методов статистической динамики и их приложению к расчету различных динамических систем. Интенсивно исследуют в основном нелинейные динамические системы, параметрические (линейные и нелинейные) и динамические системы с переменной структурой. [c.3]

ДИНАМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ С ПЕРЕМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ [c.275]

Комбинированные динамические системы с переменной структурой. Рассмотрим динамическую систему с одной степенью сво- [c.309]

Анализ результатов моделирования, представленных на рис. 92, и сопоставление с соответствующими результатами, приведенными на рис. 89, показали, что комбинированные динамические системы с переменной структурой (7.73) обладают значительно большей способностью (резервом) адаптации к сложным динамическим воздействиям по сравнению с динамическими системами с выключающимися связями. Комбинированные системы являются более корректной расчетной моделью, позволяющей точнее учесть скрытые ресурсы конструкции и уточнить ее предельное состояние в смысле основного критерия сейсмостойкости сооружений [21 ]. [c.315]

Обобщенные модели деформирования неупругих систем предложены в работах [37, 43]. Модель в [37] (см. табл. 3.6, поз. 7) позволяет решать в статистической постановке задачи для систем с существенной нелинейностью. В этой модели учитывается уровень нагружения (параметры / о и Хо зависят от нагрузок), а также эффект упрочнения и повторного нагружения. Обобщенные модели [45] (см. табл. 3.7) предназначены для исследования динамических систем с переменной структурой и учитывают два вида разрушений — хрупкое разрушение и пластические деформации материала (модель а) или изменение кинематической схемы системы с переменной структурой (модель б). [c.67]

Динамические системы исследуемого класса с переменной структурой в общем случае описываются стохастическими дифференциальными уравнениями вида [c.276]

Опыт расчетов, накопленный в различных организациях, показывает, что подобные динамические модели могут описываться линейными дифференциальными уравнениями с переменной структурой, а следовательно, рассматриваемые системы в зависимости от режимов функционирования фрикционных узлов будут менять собственные динамические свойства и спектры собственных частот. [c.87]

Проблема чувствительности динамических систем, особенно-систем управления, к изменению параметров приобретает в современной технике весьма важнее значение. Интерес к этой проблеме носит двоякий характер. С одной стороны, при физической реализации систем автоматического управления мы постоянно встречаемся с неконтролируемыми изменениями параметров, возникающими вследствие старения элементов, воздействия внешней среды, взаимодействия с другими системами, а также как результат определенного технологического процесса изготовления системы. С другой стороны, современные системы автоматического управления все чаще осуществляются как системы переменной структуры, со специально заданным изменением параметров системы для осуществления свойств адаптации, как, например, в системах оптимального управления или в самообучающихся системах. [c.79]

Было установлено, что для обеспечения высокой контурной точности необходимо, чтобы привод имел переменную структуру (рис. 71). Для обработки плавных контуров рекомендуется логарифмическая амплитудная частотная характеристика / при большой кривизне контура привод автоматически должен переключаться на характеристику II. Передаточные функции системы управления, соответствующие этим двум характеристикам, с учетом реальных динамических параметров гидропривода с силовым цилиндром записывают в виде [c.108]

Основными особенностями структуры центрального процессора являются безадресная система команд, динамическое распределение сверхоперативных регистров, работа с полями переменной длины, виртуальная память емкостью 2 2 слов, распределение оперативной памяти сегментами переменной длины, организация параллельных процессов и т. п. [c.334]

Количественно условия однозначности выражаются рядом постоянных значений кинематических и динамических параметров на границах потока, а в начальный момент времени — для всех точек потока. Эти постоянные параметры вместе с заданными геометрическими размерами и физическими константами являются постоянными параметрами задачи. Таким образом, для решения конкретной задачи течения жидкости имеются система дифференциальных уравнений и совокупность значений постоянных параметров, т. е. искомые величины являются функциями независимых переменных и постоянных параметров. Как независимые переменные, так и постоянные параметры представляют факторы, определяющие процесс. В формировании процесса эти факторы проявляются не каждый индивидуально, а в сложных сочетаниях один с другим. Следовательно, при решении задачи целесообразно рассматривать не множество независимых переменных и постоянных параметров, а их безразмерные комплексы, в структуре которых отражено взаимодействие различных влияний. [c.57]

На рис. 89 приведены результаты моделирования на типовые динамические воздействия. Из результатов моделирования следует, что системы с выключающимися связями обладают определенной чувствительностью к изменению спектрального состава динамических воздействий и к дополнительным переходным режимам, вызываемым выключением связей. Когда спектр динамического воздействия является одноэкстремальной функцией несущей частоты, существует достаточно широкий диапазон частот, в пределах которого указанными явлениями можно пренебречь. Это объясняется тем, что система является грубой по Андронову (структурно устойчивой) к изменению параметров и обладает свойством адаптации (в области динамической устойчивости [3]) к заданному классу динамических воздействий [64]. Если же соответствующий спектр является многоэкстремальной функцией (что особенно часто встречается на практике и, в частности, при обработке реальных акселерограмм сильных землетрясений), то динамические системы данного класса обладают значительно большей чувствительностью к скачкообразному изменению параметров (структуры). Во многих случаях это приводит к существенному сужению области или к потере динамической устойчивости. В этом случае целесообразно проводить исследование динамических систем с переменной структурой, учитывающих оба вида дислокаций (комбинированные СПС) хрупкое разрушение и пластические деформации материала. Излагаемая методика анализа позволяет непосредственно перейти к исследованию подобных систем. [c.309]

В главе 4 качественно исследованы и проинтегрированы два модельных в зианта плоскопараллельного движения тела в сопротивляющейся среде, которые описываются динамическими системами с переменной диссипацией с нулевым средним. Такие случаи движения предполагают наличие некоторой связи в системе (а именно, в одном случае величина у = V постоянна со временем, в другом — скорость центра масс как вектор постоянна) [186, 187]. Такие системы являются относительно структурно устойчивыми (относительно фубыми) и топологически эквивалентными системе, описывающей закрепленный маятник, помещенный в поток набегающей среды. Указан дополнительный первый интеграл в системе, являющийся трансцендентной (в смысле теории функций комплексного переменного, имеющей существенно особые точки после ее продолжения в комплексную область) функцией фазовых переменных и выражающейся через элементарные функции. Более того, фазовый цилиндр 7 а,О (или К а,оз ) квазискоростей имеет интересную топологическую структуру разбиения на траектории. На цилиндре имеются две области (замыкание которых и есть фазовый цилиндр) с совершенно различным характером траекторий (см. ил. 2). [c.34]

Импульсный вариатор (ИВ) является механизмом с нелинейной передаточной функцией, регулируемыми параметрами и переменной структурой при этом динамическая переменность структуры ИВ определяется тем, что механизмы свободного хода (МСХ), входящие в состав ИВ, вводят в кинематическую цепь неудерживающие связи, а кинематическая переменность структуры ИВ определяется последовательностью работы элементарных механизмов (ЭМ) в системе преобразующего механизма (ИМ), также входящего в состав ИВ [1, 2]. [c.80]

Как было показано в гл. 5, многие задачи динамического анализа и синтеза цикловых механизмов могут быть решены на (базе моделей с медленно меняющимися параметрами. Вместе с тем встречаются случаи, когда допущения о медленности изменения параметров оказываются неправомерными. Помимо зон параметрического возбуждения, рассмотренных в гл. 6, такая ситуация может возникнуть на режимах, весьма далеких от резонансов. Например, изменение параметров механизма иногда носит в целом медленный характер за исключением незначительных зон, требующих отдельного рассмотрения. В этих случаях периодичность параметрических возмущений имеет второстепенное значение, поскольку колебания в течение одного цикла оказываются сильно задемпфированными. В то же время локальные возмущения системы в отмеченных зонах могут быть весьма значительными. Такая ситуация наблюдается в механизмах ряда станочных автоматов, механизмах раскладки нити текстильных машин и в других устройствах, когда основная технологическая операция совершается на участках равномерного движения рабочего органа, а его разгон и торможение осуществляются на малых отрезках времени, где переменный приведенный момент инерции, а следовательно, и собственная частота изменяются весьма резко. Аналогичные явления имеют место при рассмотрении динамики вариаторов и механизмов переменной структуры. [c.296]

Новым- направлением в области динамики машин является исследование механизмов переменной структуры, в которой необходимо учитывать ошибки изготовления и деформацию звеньев. К таким механизмам относятся, например, динамические трансформаторы момента, автоматически изменяющие передаточное отношение в зависимости от изменения внешней нагрузки, системы с механизмами, преобразующими непрерывное вращение в движение с равными или неравными периодически повторяющимися выстоями, плавающие ножницы для обрезки проката и др. [c.221]

Коэс )фициент R (0 , z) называется динамическим показателем управления. Частная производная ду/дв определяет параметрическую чувствительность выходной переменной у. Как видно из уравнения (10.1-6), относительная чувствительность к изменению параметров объекта для обеих рассматриваемых структур систем управления зависит от частоты со сигнала задающей переменной w(k). Если R(z) d, то система с обратной связью оказывается менее чувствительной к изменению параметров объекта, чем система с прямой связью, однако при R(z) >l справедливо обратное. Тем не менее в общем случае системы с обратной связью рассчитываются так, что в существенном диапазоне частот (О со Ищах) для получения хорошего качества управления величина R (z) ] должна быть меньше единицы. Поэтому в большинстве случаев параметрическая чувствительность систем с обратной связью оказывается меньшей, чем чувствительность систем с прямой связью. Параметрическая чувствительность возрастает с увеличением частоты задающего сигнала и, следовательно, принимает минимальное значение при со=0, т. е. в установившемся состоянии. [c.200]

Характерным свойством открытой системы с большим числом (Л оо) независимых динамических переменных (г,р) является ее динамическая неустойчивость из-за перемешивания (экспоненциальной расходимости близких в начальный момент фазовых траекторий), так что любое начальное распределение функции плотности вероятностей в фазовом пространстве стремится к предельному равновесному распределению, то есть наиболее хаотичному состоянию с максимальной энтропией (в смысле Больцмана-Гиббса-Шенона). Турбулизацию движения жидкости или газа можно представить также как результат изменения топологии фазовых траекторий, приводящего к перестройке аттракторов и качественному изменению бифуркации) состояния движения. Корреляции скорости в любой точке потока ограничены малыми временными интервалами, зависящими от начальных условий, за пределами которых причинную связь между полем скоростей в различные моменты времени, в том числе корреляцию с предыдущим движением, установить невозможно. Все это подкрепляет представление о стохастическом характере пульсаций скорости в турбулентном потоке, которые возникают как результат потери устойчивости ламинарного движения гидродинамической системы при изменении внешних управляющих параметров (например, числа Ке). С этой точки зрения турбулентное движение является более хаотическим, чем ламинарное - турбулентность отождествляется с хаосом (или шумом). Отражением стохастической природы турбулентности служит плотное переплетение фазовых траекторий с различным асимптотическим поведением (топологией) и структурой окружающих их областей притяжения (аттракторов). Такое поведение траекторий в фазовом пространстве означает, что система обладает эргодичностью, то есть почти для всех реализаций случайного поля временные средние равны соответствующим статистическим средним, ее временные корреляционные функции быстро затухают, а частотные спектры непрерывны. Эргодическое свойство, по-видимому, является одной из характерных черт стационарного однородного мелкомасштабного турбулентного поля (см., например, Кампе де Ферье, 1962)). [c.21]

Динамические системы типа СОС не вытекают непосредственно из уравнений гидродинамики. С этой точки зрения для описания стохастизации пространственной структуры течений представляется предпочтительным выводить из гидродинамики уравнения для медленно меняющихся амплитуд возмущений, обобщающие уравнение Ландау (2.64). Это удается сделать, например, для течений,, в которых изменение скорости (температуры) по одной из координат (г) задано ( (г)), а в перпендикулярной к оси г плоскости х=(х, у) определяется узким пакетом мод с медленной огибающей е М(Х, У, Г), где 8=(Не/Нес)—1—параметр надкритичности, г X = У = г у, Т = — медленные переменные. Тогда для А выводится так называемое обобщенное уравнение Ландау—Гинзбурга (ЛГ) (см., например работы Бранда, Лом-даля и Ньюэлла (1986а, б) и обзор Рабиновича и Сущика (1990), включающий обширный список литературы). [c.158]

Регулирующие программируемые микропроцессорные приборы ПРОТАР (ОАО МЗТА ) предназначены для построения автоматических систем регулирования сложных объектов. Отличительными особенностями ПРОТАР являются многофункциональность, возможность использования типовых алгоритмов и функций и свободное программирование алгоритмической структуры системы управления, которая может легко видоизменяться непосредственно на объекте управления. Программирование заключается в записи последовательности команд в виде функций F , каждая из которых представляет собой элементарный блок структурной схемы алгоритма и переменных П , которые представляют сигналы, параметры настройки и результаты вычислений. Максимальное количество шагов профаммы — 100. Жесткая структура включает алгоритмы суммирования сигналов с масштабированием и динамическим преоб- [c.555]

Разработаны нелинейная модель с тремя степенями свободы, аппроксимирующая поведение ползуна на направляющих скольжения, динамическая структура системы со смешанны.м трением. Проведено общее математическое описание упомянутой системы. Даны аналитические выражения для нелинейных коэффициентов левых частей уравнений и возмущений (правые части). Отмечается, что на основе полученных результатов разработан алгоритм расчета на ЭЦВМ выходных переменных системы со смешанным трением в переходных режимах (разгон, торможение, наброс и сброс скорости, реверс) движения ползуна. Экспериментальная проверка рещения показала удовлетворительное приближение. Библ. 10 назв. Илл. 5. [c.524]

В статистических системах величина корреляции существенно определяется двумя факторами динамическим — видом взаимодействия частиц Ф( г - г ) и статистическим — функция F, через wjf отражает структуру смешанного состояния термодинамически равновесной системы, поэтому через wn величина Fg будет зависеть от температуры в, а после интефирования по r,+ i,...,rjv и от других неаддитивных характеристик системы, таких, как плотность числа частиц n = l/v, и т.д. Именно последнее обстоятельство, связанное с наличием теплового движения в равновесной статистической системе, как мы уже указывали ранее, объясняет тот факт, что после проведения статистической предельной процедуры N оо, V/N = onst, какие-либо конкретные сведения о фани-цах системы или свойствах ее прифаничного слоя полностью выпадают из рассмотрения. Конечно, корреляционная функция — это уже не макроскопическая величина, и принцип термодинамической аддитивности отражается на ней лишь косвенно, однако нельзя не заметить, что в величину JFi(r ,..., г,) = F, q,) (мы обозначили фуппу из фиксированных s координатных аргументов как q,), определяемую заданным взаимным расположением фуппы координат q , при сворачивании функции VUN по переменным r,+i,...,rjv существенный вклад дацут только те их значения, которые при интефировании попадут в область, непосредственно окружающую фуппу q, (этим и объясняется появление зависимости F, от плотности числа частиц), причем интервал, на который фаница этой зоны отстоит от группы qs (рис. 131), называемый радиусом корреляции, не зависит от макроскопических размеров всей статистической системы, а определяется теми же неаддитивными термодинамическими параметрами, что и корреляционная функция Fs (мы полагаем, естественно, что фуппа q, лежит внутри системы и не соприкасается с приграничным слоем). Если равновесную систему разделить на макроскопические части, например, разрезать ее по линии АА (см. рис. 131), так что вся группа , целиком останется в одной из них и при этом не сомкнется с пограничным слоем перегородки, то величина F, этого совершенно не почувствует, так как подобная операция эквивалентна просто изменению формы сосуда (см. том 1, гл. 1, 1), не являющейся термодинамическим параметром системы. [c.299]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...