時滯動力系統(tǒng)的設(shè)計與研究.pdf

1、在自然科學(xué)與社會科學(xué)中，許多動力系統(tǒng)，它們的演化趨勢不僅依賴于系統(tǒng)當(dāng)前的狀態(tài)，也依賴于系統(tǒng)過去某一時刻或一段時間的狀態(tài)，這類系統(tǒng)稱之為時滯動力系統(tǒng)，用以描述它們的微分方程稱為時滯微分方程。 時滯現(xiàn)象在控制系統(tǒng)中尤為常見，甚至嚴(yán)格說來是不可避免的。這是因為從觀測系統(tǒng)行為、完成控制策略到執(zhí)行控制，必然要消耗一定的時間，從而造成測控環(huán)節(jié)的時滯。己有的研究表明，即使是對于小時滯的情況，簡單地忽略時滯來研究系統(tǒng)的動力學(xué)行為也往往會導(dǎo)致錯誤

2、的結(jié)論，而一些動力學(xué)現(xiàn)象只有考慮到時滯的存在時才能得以合理地解釋。 時滯也可以被利用來改善控制系統(tǒng)的性能，例如控制混沌，設(shè)計動力吸振器等。不僅如此，最近幾十年來，自然科學(xué)與社會科學(xué)的其它領(lǐng)域也都提出了大量的時滯動力學(xué)問題，如機械系統(tǒng)，電路系統(tǒng)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，光學(xué)系統(tǒng)，流行病學(xué)，生態(tài)系統(tǒng)等，社會科學(xué)方面主要是各種經(jīng)濟現(xiàn)象時滯的描述，如市場供求關(guān)系問題，財富分布理論，運輸調(diào)度問題等，因此，時滯系統(tǒng)動力學(xué)越來越受到更加廣泛的重視。

3、 時滯反饋控制的新穎思想和諸多優(yōu)點使得它已逐漸成為控制混沌的一種重要理論方法和技術(shù)手段，在混沌控制理論體系中占有舉足輕重的地位. 本課題即以脈沖流引起管道顫振時的第一階模態(tài)的Mathieu控制方程為研究對象，利用時滯反饋控制法，引入位移和速度時滯反饋，建立仿真模型，研究系統(tǒng)特性，記錄不同頻率激勵下，時延與阻尼參數(shù)改變時對系統(tǒng)性能的影響。 再設(shè)計與之相對的Mathieu模擬電路，以驗證仿真結(jié)果。其中對電路設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如