摘要：近几十年来,时滞系统动力学的研究得到了众多学者的大量关注,研究者在时滞系统的稳定性、非线性、辨识、时滞消除与利用技术等方面做了大量研究,取得了许多成果.本文主要介绍作者十多年来在时滞系统动力学方面的研究成果,包括时滞辨识、两种基于时滞方程的控制律的设计方法、时滞鲁棒控制律的设计、时滞正反馈控制技术、非线性结构时滞控制律的设计、时滞实验等内容.

摘要：本文研究了色噪声激励下具有时滞反馈控制的双稳态压电-电磁混合式俘能器的动力学特性.首先,建立了非线性双稳态压电-电磁俘能器的集中参数型机电耦合运动方程,并基于能量包线随机平均法推导得到系统稳态概率密度函数和平均输出功率表达式,通过蒙特卡洛数值方法验证了理论解的正确性.其次,分析了时滞和反馈增益系数对系统输出功率的影响.研究结果表明:在一定参数范围内,随着位移时滞与速度时滞的增加,输出功率出现周期性变化,并在特定的时滞与反馈增益组合下达到最大值;调节反馈增益系数可以改变输出功率的相位和大小.说明通过合理地设置时滞反馈控制可以提高俘能器的采集功率,为随机激励下非线性振动俘能器的设计和优化提供一定的理论依据.

摘要：忆阻器具有记忆、非线性特性,将其接入振荡电路便于计算振荡电路中的物理量,但同时也会导致电路的状态量发生改变。为此,文章以接入磁控忆阻器的振荡电路为例,建立三阶忆阻振荡耦合电路模型,设计电流反馈控制器,并对耦合电路添加控制约束。通过求解时滞控制下的电路状态方程,确定电路达到稳定状态的条件,完成稳定性分析。在Multisim 12.0中搭建仿真实验环境,实验中在时滞反馈控制下模拟电路的电荷、磁通量都处于稳定状态,说明时滞控制能够使符合条件的电路达到稳定状态。

摘要：相比于传统动力吸振器,负刚度动力吸振器同时具有更好的减振能力和更宽的有效减振频带宽度,为了进一步降低共振峰幅值,在负刚度吸振器系统耦合时滞反馈控制.对负刚度时滞反馈控制动力吸振器系统进行等峰优化设计,优化设计的准则是:第一和第二共振峰的峰值相等;同时兼顾两个目标,一个目标是在优化时的最大共振峰幅值小于被动负刚度吸振器系统的反共振峰幅值,另一目标是在优化时共振峰幅值与反共振峰幅值差小于被动吸振器系统.接着,通过设计和调节负刚度系数、吸振器阻尼系数和时滞反馈控制系数对控制系统进行等峰优化设计.最后,在降低幅值的同时,分析结构参数对有效减振频带宽度的影响.经过等峰优化之后,选择本文的一组结构参数与两个典型的模型进行对比.为了定量比较不同模型的降幅效果,定义了减幅百分比,研究发现在有效减振频带区间内减幅百分比超过40%以上.结果表明,通过等峰优化准则对结构参数进行优化设计和调节增益系数和时滞量,共振峰幅值的减幅百分比也近似达到40%,也可以调节增益系数和时滞量,使得幅频响应曲线具有较宽的有效减振频带和较低的共振峰幅值与反共振峰幅值的差值.

摘要：金属复合板波纹辊轧制成形是一项变革技术,在复合板轧制成形的过程中,轧制界面的非线性阻尼以及上下波纹辊之间的非线性刚度都可能导致主共振的发生,造成辊缝的波动.考虑了波纹辊轧机波纹界面间的非线性阻尼和非线性刚度,建立了波纹辊轧机两自由度垂直非线性数学模型.利用奇异值理论和相平面法讨论了波纹辊轧机辊系自治下的稳定性,运用多尺度法求解了波纹辊轧机辊系在波纹界面激励下主共振的解析近似解和幅频特性方程.分析了非线性刚度系数、非线性阻尼系数、系统阻尼系数、轧制力的幅值等参数对主共振的影响.设计了线性和非线性复合作用的时滞反馈控制器来对波纹辊系的主共振进行控制,并且通过数值仿真验证了控制器设计的正确性和可行性.

摘要：文章考虑五维能源供需系统.首先设计时滞反馈控制,建立施加控制后的五维能源供需系统模型.对于系统的平衡点进行分析,利用特征方程性质及多项式根的分布定理,得到平衡点的各类稳定性的情形.结果发现,施加时滞反馈控制,可使得五维能源供需系统的平衡点由不稳定转化为渐进稳定或周期变化的状态.对于Hopf分支的情形,利用中心流形定理和规范型方法,得到判断Hopf分支性质的参数表达式,进而可得Hopf分支周期解的性质.对于主要结论的各类情形,给出数值图形,验证了反馈控制的稳定效果,以及Hopf分支性质判定式的有效性.

摘要：综述了混沌系统时滞反馈控制的研究成果,包括基本思想、控制器设计、稳定性分析及其各种改进方法等.最后展望了其未来发展方向.

摘要：采用时滞反馈主动控制方法对超音速飞行器机翼颤振进行控制,以提高飞行器机翼系统的颤振临界速度.首先根据二元机翼的力学模型,制定时滞反馈控制策略并建立时滞反馈控制系统的数学模型;分别对无控、零时滞反馈控制和有时滞反馈控制系统进行稳定性分析,获得时滞反馈控制系统的颤振稳定性边界.利用MATLAB/SIMULINK进行时域数值模拟,验证理论稳定性分析结果的正确性.结果表明:通过调节时滞量,可有效提高飞行器机翼的颤振临界速度,且控制策略简单,效果较好.

摘要：针对不确定性混沌系统,提出一种具有很好鲁棒性的时滞反馈控制.应用变结构方法设计控制器,实现了快速跟踪混沌系统的不稳定周期轨道.利用梯度下降法获得不稳定周期值,解决了需要预先知道不稳定周期的困难.以Rossler和Lorenz系统为例,进行数值仿真,结果证明了该方法的有效性.

摘要：主要研究列车运行过程中垂直方向上的非线性振动特性,以及车体振动的时滞反馈主动控制。首先建立二自由度非线性悬挂系统模型,得到系统的运动微分方程,利用模态分析进行解耦,再结合多尺度法求解方程组的近似解析表达式。然后以1∶3内共振为例,通过6组外激励和时滞的情况对比研究,分析不同共振频率的外激励项和不同阶数的时滞项对车体振幅的影响。最后通过数值模拟来验证解析结果。研究结果表明,对含有时滞项的非线性振动系统,多频的外激励使车体振幅最大。线性时滞项系统的稳定性比非线性时滞项系统稳定性高,通过调节合理的时滞项,对车体能起到很好的减振作用,车体的减振幅度同被动系统相比最高可以达到68.87%。与之相对的,如果其参数选择不当,车体的振幅将会增大,振动变得更加恶劣。研究结果有助于列车悬挂系统的振动进一步完善,同时也为时滞减振器的设计和研发提供一个新的思考方向。