在现代交通建设中,轨道交通系统已经成为城市间及城市内部快速运输的重要组成部分。随着技术的不断进步和对高速、安全、经济和环境友好型交通需求的增加,轨道交通技术得到了快速发展。在轨道交通系统中,车辆与轨道之间的相互作用研究尤为重要,这种作用涉及到复杂的动力学问题,特别是轨道与车辆之间动态接触问题。 在进行车辆与轨道相互作用的仿真分析时,常常需要模拟轨道以及车辆之间所涉及的多种弹簧元素。这些弹簧元素承担着模拟车轨之间相互作用力的角色,其中包括了轨道弹簧、土弹簧、接地弹簧等。这些弹簧模型的建立通常需要在专业的有限元分析软件中实现,而ABAQUS就是这样一个广泛应用于工程领域的软件工具。 ABAQUS作为一款强大的有限元分析软件,能够模拟多种物理现象和工程问题,其在土木工程、机械工程等多个领域都有广泛的应用。在轨道交通领域,ABAQUS可以用来构建车辆与轨道耦合模型,通过构建精细的有限元模型来模拟车轮与轨道的接触、载荷传递等关键动态过程。 为了提高模型构建的效率,通过程序化手段批量建立非线性弹簧模型成为了可能。这种方法不仅能够提高工作效率,还能够确保所建立的模型具有较高的准确性。通过批量建立非线性弹簧,包括轨道弹簧、土弹簧、接地弹簧等,可以对车辆与轨道之间复杂的动态接触问题进行精确模拟,从而得到更加真实的轨道车辆运行状态。 在构建模型过程中,通过编程方式批量生成非线性弹簧模型是ABAQUS用户常用的方法。用户可以通过编写脚本或程序,使得ABAQUS能够自动识别和生成所需的各种弹簧元素。这样,不仅可以节省大量的人力和时间,还可以减少因手工操作带来的错误,提高模型的构建质量。 具体到技术实现上,用户需要熟悉ABAQUS的脚本语言,比如Python或VBA等,来编写用于批量生成弹簧的程序。在程序中,需要详细定义每一种弹簧的属性,如弹性系数、阻尼比、材料属性等,并且需要精确设置弹簧在模型中的位置和方向。这些弹簧元素的准确建模对于后续的分析和仿真结果具有决定性的影响。 批量建立非线性弹簧模型的自动化技术,可以有效地应用于轨道交通技术中的车辆动力学分析、轨道结构设计优化、车辆轨道耦合动力学研究等多个方面。对于提高轨道交通系统的性能和可靠性,确保车辆运行的安全和舒适性,这种技术手段具有十分重要的现实意义和应用价值。 此外,随着计算机技术的发展和有限元软件功能的不断扩展,批量建立非线性弹簧模型的方法也会持续进化,为轨道交通技术的发展提供强大的技术支撑。通过这种方法,工程师可以更深入地了解车辆与轨道之间的相互作用,进一步优化轨道车辆的设计,为建设更加先进、安全、高效的轨道交通系统做出贡献。
2025-09-24 11:25:38 30KB
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内容概要:文章介绍了自动驾驶车辆轨迹规划与运动控制的关键技术,采用动态规划(DP)算法进行动态障碍物的轨迹边界规划,生成可行的行驶路径范围,并将该边界作为约束条件用于底层运动控制设计。在此基础上,结合非线性模型预测控制(NMPC)对车辆的加速度和方向盘转角进行精确控制,状态量包括纵向/侧向车速及Frenet坐标系下的s和ey。整体方案实现了从环境感知到运动执行的闭环控制。 适合人群:从事自动驾驶算法研发的工程师、控制理论研究人员以及具备一定MATLAB编程基础的硕士、博士研究生。 使用场景及目标:①解决复杂动态环境中车辆避障与轨迹生成问题;②实现高精度的车辆运动控制,提升自动驾驶系统的稳定性与安全性。 阅读建议:建议结合MATLAB脚本程序实践文中提出的DP与NMPC算法,重点关注状态建模、约束处理与控制器参数调优,以深入理解算法在实际系统中的集成与性能表现。
2025-09-23 18:30:42 240KB
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Matlab在轴承转子动力学、齿轮动力学与非线性振动中的研究:包括齿轮裂纹故障分析与高铁轨道动力学模型,matlab:1轴承转子动力学, 2.齿轮动力学,非线性振动,齿轮裂纹故障 非线性叉混沌,庞加莱截面, 行星齿轮非线性动力学程序 3斜齿轮-转子轴承转子动力学、 转子动力学各个方面, 4轴承拟静力学程序 72自由度高铁轨道耦合动力学模型,路面随机不平顺和正弦不平顺。 有限长等温弹流润滑程序 斜齿轮有限长热弹流程序 点接触弹流润滑模型 轮轨接触程序 混合润滑程序 半赫兹接触 ,关键词为:matlab、轴承转子动力学;齿轮动力学;非线性振动;齿轮裂纹故障;叉混沌;庞加莱截面;行星齿轮非线性动力学;斜齿轮-转子轴承转子动力学;轴承拟静力学程序;高铁轨道耦合动力学模型;随机不平顺;正弦不平顺;有限长等温弹流润滑程序;斜齿轮热弹流程序;点接触弹流润滑模型;轮轨接触程序;混合润滑程序。,Matlab在动力与接触模型的应用研究
2025-09-22 21:08:42 3.25MB gulp
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微环谐振腔光学频率梳MATLAB仿真研究:考虑色散、克尔非线性与外部泵浦效应的分析和实现,微环谐振腔中的光学频率梳仿真:LLE方程求解与多种因素的考虑分析,微环谐振腔的光学频率梳matlab仿真 微腔光频梳仿真 包括求解LLE方程(Lugiato-Lefever equation)实现微环中的光频梳,同时考虑了色散,克尔非线性,外部泵浦等因素,具有可延展性。 ,光学频率梳; 微环谐振腔; LLE方程; 仿真; 色散; 克尔非线性; 外部泵浦; 可延展性,MATLAB仿真微环谐振腔光频梳:LLE方程求解与色散克尔非线性分析
2025-09-21 11:24:28 1.31MB gulp
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内容概要:本文探讨了在非线性工况下,利用容积卡尔曼滤波(CKF)对轮胎侧向力和侧偏刚度进行估计和修正的方法,并将其应用于MPC路径跟踪控制中。首先介绍了传统的线性轮胎模型在特定条件下无法准确描述轮胎行为的问题,然后详细阐述了CKF的工作原理以及其实现步骤,特别是容积点生成和状态预测的具体方法。接着讨论了轮胎侧偏刚度修正策略,提出了一种基于力-滑移率关系的自适应修正方法,并展示了其在实际测试中的有效性。此外,还提到了MPC控制器中代价函数的设计细节,强调了侧偏刚度比例项的作用。最后讲述了联仿过程中遇到的问题及解决方案,如时滞补偿模块的应用,以及手写CKF相较于MATLAB自带工具箱的优势。 适合人群:从事自动驾驶、汽车工程、控制系统等领域研究的专业人士和技术爱好者。 使用场景及目标:适用于需要深入了解轮胎动态特性建模、非线性状态估计技术和先进路径跟踪控制算法的研究项目。目标是提升车辆在复杂环境下的操控性能和安全性。 其他说明:文中提供了具体的代码片段用于解释关键概念和技术实现,有助于读者更好地理解和复现实验结果。同时提醒读者注意不同仿真平台间可能存在的兼容性问题,并给出了相应的解决思路。
2025-09-18 16:41:43 535KB
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基于Carsim与Simulink联合仿真的分布式驱动车辆状态估计模型研究:轮胎力观测与UKF SRCKF算法的鲁棒性提升,基于Carsim和Simulink联合仿真的分布式驱动车辆状态精确估计模型:UKF SRCKF算法与ASMO轮胎力观测器的融合应用,【 分布式驱动车辆状态估计模型】基于Carsim和simulink联合仿真,首先建立分布式驱动车辆轮毂电机模型,并使用pid对目标速度进行跟踪,随后在使用级联滑模观测器(ASMO)和车轮运动模型对轮胎力进行观测的基础上,使用UKF SRCKF算法对侧向车速,纵向车速,横摆角速度,质心侧偏角进行估计。 不同于基于七自由度模型的状态估计的是使用轮胎力观测器代替建立轮胎模型,防止迭代形式的误差累积(轮胎模型需要估计量作为输入,估计不准轮胎模型的输出相应误差就大);此外为了解决Cholesky分解只能处理正定矩阵的问题,使用Utchol分解法在不影响估计效果的同时提升算法的鲁棒性。 ,核心关键词:分布式驱动车辆;状态估计模型;Carsim和simulink联合仿真;轮毂电机模型;PID控制;级联滑模观测器(ASMO);UKF SRCKF算法
2025-09-15 10:48:38 2.74MB scss
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# 基于Python的复杂通信网络修复策略与鲁棒性研究 ## 项目简介 随着通信技术的迅速发展,通信网络的可靠性和稳定性变得至关重要。本项目专注于复杂通信网络的修复策略与鲁棒性研究,旨在确保网络在节点故障时仍能保持连通性。我们提供了一套解决方案,包括确定备选节点的地理位置、连接方法和高连通性网络设计方案。 ## 项目的主要特性和功能 ### 1. 节点距离计算 基于Greatcircle公式计算城市节点间的球面距离。 使用Prim算法求解网络的最短路径连接方案。 ### 2. 节点故障后的网络修复 分析故障节点的边数,并针对不同类型的故障讨论解决方案。 利用实码加速遗传算法结合“先粗后精”搜索策略,寻找最优的备选节点组合。 提供备份节点的数目、位置及连接方式,确保网络恢复连通。 ### 3. 网络连通性评价与优化 利用自然连通度指标衡量网络的连通性。 设计“高可靠、短路径”的通信网,提高网络的鲁棒性
2025-09-11 09:29:56 5.27MB
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对带有v / f控制信号的永磁同步电动机(PMSM)的非线性动力学进行了深入研究。 首先,通过分析分析确定系统的平衡和稳态特性。 然后,通过改变系统参数的值来研究其一些基本动力学特性,例如特征特征值,李雅普诺夫指数和相轨迹。 发现当系统参数的值较小时,无论控制增益的值是多少,PMSM都在稳定的域中运行。 随着参数值的增加,出现不稳定,并且PMSM陷入混乱运行。 此外,通过仿真验证了复杂的动态行为。
2025-09-03 13:33:13 1.15MB chaos; largest Lyapunov
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根据给定文件信息,下面是详细知识点的阐述: 标题知识点:Hammerstein-Wiener模型代表的非线性系统的动态输出反馈模型预测控制 描述知识点:文档标题中提到了Hammerstein-Wiener模型以及动态输出反馈模型预测控制(Dynamic Output Feedback Model Predictive Control, DOFMPC)。Hammerstein-Wiener模型是一种描述具有静态非线性和动态线性两个部分组成的系统的模型。动态输出反馈模型预测控制是指一种算法或者策略,它通过对系统输出的反馈来进行控制,同时会预测系统未来的行为以优化控制输入,旨在改善系统的性能表现,例如减少能耗、提高生产效率等。 动态输出反馈控制模型预测控制的关键在于它能够处理非线性系统的动态特性。非线性系统是指系统的输出与输入之间的关系不是线性的,常见的非线性特性有饱和、死区、继电特性等。这些非线性特性在诸如化工过程、机器人、航空航天、汽车、制造业等领域中非常常见。 Hammerstein-Wiener模型的组成部分包括: 1. Hammerstein模型部分:描述非线性静态映射部分,它将输入信号映射到一个中间信号。 2. 动态线性部分:通常用线性差分方程来描述,它从中间信号生成输出信号。 3. Wiener模型部分:此部分是线性动态环节在前,非线性静态环节在后的逆序结构,也可与Hammerstein模型组合为Hammerstein-Wiener模型。 动态输出反馈模型预测控制需要确保系统的稳定性和优化控制性能,这是通过优化预测模型的参数来实现的。DOFMPC策略涉及到优化问题的求解,它不仅考虑当前的系统状态,还要考虑未来一段时间内的系统状态预测。 描述中提到的“二次有界性”(Quadratic boundedness)是一种用于指定闭环稳定性并保证优化问题递归可行性的概念。二次有界性可以通过一种特殊设计的函数来保证系统状态始终保持在预定的界限之内。 此外,文件中提到的IET-OFMPC(IET-Output Feedback Model Predictive Control)是之前关于同一主题的研究工作,本文通过引入二次有界性的概念来改进之前的模型和算法。 标签知识点:研究论文 这部分信息表明文件的内容属于学术研究范畴,发布于Elsevier出版社出版的期刊上。这类论文通常包含原创性研究的详细描述,旨在推动相关领域的学术发展。研究论文在学术界具有重要的地位,它们为学者们提供了新的理论和实验结果,对技术进步和科学发展起到推动作用。 根据文件内容,作者提供了动态输出反馈模型预测控制针对Hammerstein-Wiener模型系统的数值例子,这表明了理论和算法在实际应用中的示范,有助于读者更好地理解所提方法的有效性和实用性。
2025-08-24 14:40:17 723KB 研究论文
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基于势能法的含齿根裂纹直齿轮时变啮合刚度计算程序及非线性动力学分析,势能法求解含齿根裂纹的直齿轮时变啮合刚度,根据Wu文献并结合其它文献采用MATLAB编写的含齿根裂纹的时变啮合刚度程序,同时考虑了齿轮变位情况。 另有考虑双齿啮合时,齿基刚度重复计算的修正程序。 如有雷同,谨防受骗。 同时有计算齿轮啮合刚度的石川法和Weber能量法。 另有齿轮非线性动力学程序,包括相图、频谱图、时域图、庞加莱映射、分岔图及最大李雅普诺夫指数。 ,势能法; 齿根裂纹; 时变啮合刚度; MATLAB程序; 齿轮变位; 双齿啮合; 齿基刚度修正; 石川法; Weber能量法; 齿轮非线性动力学程序; 相图; 频谱图; 时域图; 庞加莱映射; 分岔图; 李雅普诺夫指数。,基于势能法与石川法的直齿轮啮合刚度分析程序与修正方法研究
2025-08-14 14:45:06 108KB kind
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