陈菊
- 作品数：7 被引量：3H指数：1
- 供职机构：北京理工大学宇航学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学航空宇航科学技术天文地球更多>>
- Birkhoff系统稳定性的动力学控制
- 2020年
- 本文研究Birkhoff系统和广义Birkhoff系统平衡稳定性的动力学控制.首先建立系统的运动方程和平衡方程.其次,研究Birkhoff系统中控制参数出现在Birkhoff函数中平衡稳定性的动力学控制.方法是通过选取控制参数使得Birkhoff函数B成为定号函数,而其时间导数˙B为与B反号的常号函数.再次,研究广义Birkhoff系统平衡稳定性的动力学控制,通过选取Birkhoff函数或附加项中包含控制参数的方法,使得Birkhoff函数是定号函数,而其时间导数为反号的常号函数,从而控制系统的平衡稳定性.最后举例说明结果的应用.
- 陈菊郭永新刘世兴梅凤翔
- 关键词：动力学控制控制参数
- 近地小行星防御问题中的几何力学与控制研究进展被引量：1
- 2022年
- 应对近地小行星撞击风险,开展小行星防御问题研究是未来国际天文界、航天界等多个领域所面临的重大科学和技术挑战。本文以面向近地小行星防御问题为背景,系统介绍了几何力学与控制研究及其在该领域的应用现状和前景,并根据小行星防御的实际问题,提出了“一来,二去,三绕,四控”的近地小行星防御策略和相关的亟待解决的科学问题,阐明了几何力学与控制在该防御策略下的重要作用,为近地小行星的防御理论提供了一种新的理论基础,为我国建设近地小行星防御系统提供理论参考。
- 刘世兴史东华陈菊易中贵王本亮龚自正龚自正
- 关键词：近地小行星轨道动力学
- 有多余坐标完整系统的自由运动被引量：2
- 2016年
- 对于完整力学系统,若选取的参数不是完全独立的,则称为有多余坐标的完整系统.由于完整力学系统的第二类Lagrange方程中没有约束力,故为研究完整力学系统的约束力,需采用有多余坐标的带乘子的Lagrange方程或第一类Lagrange方程.一些动力学问题要求约束力不能为零,而另一些问题要求约束力很小.如果约束力为零,则称为系统的自由运动问题.本文提出并研究了有多余坐标完整系统的自由运动问题.为研究系统的自由运动,首先,由d’Alembert--Lagrange原理,利用Lagrange乘子法建立有多余坐标完整系统的运动微分方程;其次,由多余坐标完整系统的运动方程和约束方程建立乘子满足的代数方程并得到约束力的表达式;最后,由约束系统自由运动的定义,令所有乘子为零,得到系统实现自由运动的条件.这些条件的个数等于约束方程的个数,它们依赖于系统的动能、广义力和约束方程,给出其中任意两个条件,均可以得到实现自由运动时对另一个条件的限制.即当给定动能和约束方程,这些条件会给出实现自由运动时广义力之间的关系.当给定动能和广义力,这些条件会给出实现自由运动时对约束方程的限制.当给定广义力和约束方程,这些条件会给出实现自由运动时对动能的限制.文末,举例并说明方法和结果的应用.
- 陈菊吴惠彬梅凤翔
- 关键词：约束力
- SE(3)描述的多刚体系统约束违约问题研究
- 2024年
- 多刚体系统动力学的指标-1微分代数方程组仅包含加速度级别约束方程,未考虑位移和速度约束方程.数值积分过程中位移和速度约束违约逐渐增加,导致计算结果精度下降,需引入约束稳定方法减小约束违约.首先根据Hamilton变分原理,建立了SE(3)描述的多刚体系统动力学模型.其次给出4种约束稳定方法在SE(3)上形式:Baumgarte方法、罚函数方法、增广拉格朗日方法和约束违约增强稳定方法.相较于传统多刚体系统动力学建模,基于SE(3)的动力学建模可描述转动对平动的耦合效应,能更精确地模拟系统的动力学行为,可提升约束稳定方法的性能.在SE(3)框架下,将4种约束稳定方法与RKMK(Runge-Kutta Munthe-Kass)数值方法结合,对含位移约束和速度约束的动力学方程进行求解.最后通过两个动力学算例:含球铰的空间双球摆算例以及含圆柱铰的曲柄滑块机构算例,分别给出了4种约束稳定方法在SE(3)上对动力学系统的位移和速度约束违约的修正对比结果,并分析了系统能量的变化图.结果表明:SE(3)框架下,4种约束稳定方法结合RKMK算法均表现出良好的保结构和保能量性质,其中SE(3)上增广拉格朗日方法所得位移和速度约束违约较小,总能量保持情况更好;SE(3)上Baumgarte方法能更好地平衡系统计算效率和精度.
- 袁歆懿陈菊田强
- 关键词：多刚体动力学
- 多刚体动力学仿真的李群变分积分算法与对称约化方法
- 刚体的构形可用其质心位置和姿态矩阵描述。刚体的位置可以在欧几里得空间中表示,但是其姿态矩阵是在李群上演化的。由于李群独特的非线性性质,基于欧氏空间的多体动力学建模与数值算法难以完全真实地描述系统的动力学特性,特别是长时间...
- 陈菊黄子恒田强
- 关键词：对称约化
- 文献传递
- 在轨多体系统动力学的李群建模与几何数值仿真
- 由于运载工具有效载荷的限制,未来超大型空间结构的建造需要采用在轨组装技术。空间结构在轨组装过程涉及复杂的在轨多体动力学问题。本文在几何力学框架下,基于李群李代数理论,建立在轨多体系统在李群上低维的动力学模型。结合几何数值...
- 陈菊田强
- 有多余坐标的可控完整力学系统的自由运动与初始运动
- 2019年
- 对于完整力学系统,若选取的参数不是完全独立的,则称为有多余坐标的完整系统.本文研究有多余坐标的可控力学系统的自由运动与初始运动.首先,需由d′Alembert Lagrange原理并利用Lagrange乘子法建立有多余坐标完整系统的运动微分方程;其次,由约束系统自由运动的定义,令所有乘子为零,得到系统实现自由运动的条件.第三,如果给定运动的初始条件和控制参数,就可以研究系统的初始运动.文末,举例并说明方法和结果的应用.
- 陈菊郭永新梅凤翔
- 关键词：控制参数
