系统动力学作业2知识交流
第2章 两自由度机械系统动力学
代入虚功 方程
W Fk rk 0（3-3）
k
22
得：
n rk W Fk rk Fk q qi k k i 1 i n rk Fk q qi i 1 k i
125
欲实施有效控制，特征 根不能为正值，所以 b0 a g (1 )
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3.6 二自由度机械手动力学问题
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本章总结
了解牛顿力学的不足；
掌握广义坐标和广义力的计算方法； 掌握拉格郎日方程的建立方法； 简单的力学应用。
2 1 2 2 2 1
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例：用拉格朗日方程建立单摆运动方程。
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(1)确定广义坐标 q (2)计算动能与势能 1 2 1 2 2 mv ml 2 2 V m gl(1 cos ) E (3)计算广义力 V Q m glsin
5
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本章采用的方法：拉格郎日方程（重点） 二自由度机械系统动力学不采用等效 力学模型法，一般采用拉格郎日方程来建 模。 在学习拉格郎日方程之前，必须掌握 一些重要的概念，如广义坐标、广义力、 虚位移等。首先了解一些科学史观，培养 科学精神。
9
3.2 自由度与广义坐标
广义坐标：
能够完全确定系统状态的一组坐标叫做广义 坐标。 自由度（DOF)： 能够完全确定系统状态的一组坐标的数量叫 自由度。 一般情况下广义坐标数量等于自由度数。
系统动力学第二章2
1、系统的一般描述
设x1(t),…, xm(t)为坐标轴所张成的欧式空间称为状态空间。 状态空间中的每一点都表示一个状态变量，即系统的一个 特定状态。 各瞬间系统的状态则构成状态空间的一条轨线。这条轨线 完全由系统在t0时刻的初始状态与t>t0时的输入以及系统固 有的动力学特性所唯一地确定。
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2.6 SD理论的基本观点及与其他学 科的关系
2、SD理论的基本观点 （5）开放复杂系统的其他重要性质
①在非平衡状态下运动、发展、进化是开放复杂系统的一 个重要行为特性； ②开放系统在不断与外界进行信息流、物质流、能量流的 交换过程中，获得外部动力；同时，在系统内部各组成部 分相互作用、相互协调，产生内部动力。在内外动力共同 作用下推动系统内的组成部分朝向共同目标发展； ③当系统进入远离平衡态的非线性区域阶段，系统与外界 进行物质、能量、信息交流显著增大，这时系统吸收的物 质与能量不足以补偿系统的耗散，系统从原来的混乱状态 变为一种新的有序结构。 15
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2.7 系统动力学的主要步骤
用SD解决问题可以大致分为5步 明确要解决的问题，具体包括： ①调查收集有关系统的信息与统计数据； ②了解用户提出的要求、目的与明确所要解决的问题； ③分析系统的基本问题与主要问题、基本矛盾与主要矛盾、 变量与主要变量； ④初步划定系统的边界，并确定内生变量、外生变量； ⑤确定系统行为的参考模式。
2、SD理论的基本观点 （1）前提条件 SD对系统进行分析与建模的前提条件是该系统必须是远离 平衡的有序的耗散结构。 （2）系统及其主要特性 ①社会、经济、生态系统都是具有自组织耗散结构性质的 开放系统； ②复杂系统是一类具有多变量、高阶次、多回路和强非线 性的反馈系统； ③系统的基本特性如整体性、层次性、集合性、相关性、 目的性等 。 13
车辆系统动力学第二次作业
第二次作业柏满飞1. 设计要求1.1 汽车参数1.2 性能要求2. 牵引电动机量值的设计2.1参考一些相关资料，可以取如下电动机参数：2.2电机额定功率值汽车轮胎半径：0.2794r m = 则齿轮传动的传动比：,max max=3.2930m g n ri V π=则车辆转动惯量系数：2121 1.07g i δδδ=++=，式中10.04δ=，20.0025δ=则电机的额定功率值：()2222177.45235t fb r f a D f f aMP VV Mgf V C A V kW t δρ=+++= 取整可以选额定功率值：80t P kW =2.3电机外特性曲线由以上参数得该电机的外特性曲线如图2.1所示。
图 2.1 电机外特性曲线3. 加速性能的检验基于牵引电机的转矩-转速特性、齿轮传动比以及车辆的参数，可以计算车辆的加速性能即加速时间和距离与车速之间的对应关系。
计算0100/km h -加速时间：100210.2112a p g r a D f M t dV sT i MGf C A V rδηρ==--⎰满足性能要求。
4. 爬坡能力的检验应用电机的转矩-转速特性、齿轮传动比，以及车辆的参数，并由行驶过程中汽车驱动力和阻力关系式：p g t T i F rη=()21cos sin 2r r a D f F Mg f C A V ααρ=++由此可计算得出牵引力和阻力与车速之间的关系，如图4.1所示。
从而可计算出车辆的爬坡能力。
图 4.1 不同坡度下牵引力与车速之间的关系图 4.2 爬坡能力与车速之间的关系根据图4.1和4.2，车辆在100/km h的速度行驶时可以有15%左右的爬坡能力，低速时有43%左右的爬坡能力，符合设计要求。
5. 发动机/发电机量值的设计这里发动机额定功率的设计要求能够承载车辆在平坦路面上，以高速公路的最高速度130/km h行驶的需要。
km h的恒定行驶速度下，考虑传动装置(效率为90%)、电动机(效率为图5.1表明在130/90%)以及发电机(效率为85%)，所需发动机的功率为32.5kW。
系统动力学作业2知识交流
系统动力学学院：经济与管理学院专业：工业091组长：孙玉洁0911050112组员：马海红0911050103侯程程0911050127 许翠霞0911050117李敏0911050123 姬海平0911050129 刘丽敏0911050109 邓婉莹0911050105系统动力学简介1，发展和特点系统动力学（SD ）是美国麻省理工学院 J.W.弗雷斯特教授最早提出的一种对社会 经济问题进行系统分析的方法论和定性与定量相结合的分析方法。
目的在于综合控制 论、信息论和决策论的成果，以计算机为工具，分析研究信息反馈系统的结构和行为。
SD 出现于20世纪50年代后期，此后在整个 60年代其思想和方法的应用范围日益扩大，它的应用几乎遍及各类系统，深入到各种领域。
20世纪70年代以来，SD 经历两次严峻的挑战并走向世界，进入蓬勃发展时期。
系统动力学方法通过建立系统动力学结构模型、利用DYNAMO 仿真语言在计算机上实现对真实系统的仿真实验，从而研究系统结构、功能和行为之间的动态关系。
2.SD 的研究对象SD 的研究对象主要是社会（经济）系统。
该类系统的突出特点是:（1） 社会系统中存在着决策环节（2） 社会系统具有自律性 （3） 社会系统的非线性SD 方法就是要把社会系统作为非线性多重信息反馈系统来研究，进行社会经济问题的模型化，对社会经济现象进行预测，对社会系统结构和行为进行分析，为组织、 地区、国家等制定发展战略，进行决策，提供有用的信息3.模型特点定性分析与定量分析相结合以仿真试验为基本手段和以计算机为工具可处理高阶次、多回路、非线性的时变复杂系统问题(DYNAMO 方程)SD 工作程序示意图5.基本原理SD 的四个基本要素一状态或水准、信息、决策或速率、行动或实物流SD 的两个基本变量 —水准变量、速率变量(1) 多变量(3) （4）4•工作程序要素 及其 建立 因果 关系（流图 分析 ’结构建立-*量化分析 模型 f 仿真分析 ；比较 与评►政策分析SD的一个基本思想一反馈控制基本原理：首先通过对实际系统进行观察，采集有关对象系统状态的信息，随后使用有关信息进行决策。
机械系统动力学知识点总结
机械系统动力学知识点总结机械系统动力学是研究对象在外力作用下的运动规律和相互作用关系，是机械领域的基础知识之一。
了解机械系统动力学不仅可以帮助我们理解机械系统的工作原理，还能指导我们设计和优化机械系统，提高机械系统的性能。
本文将就机械系统动力学的相关知识进行总结，包括运动描述、牛顿定律、动量与冲量、角动量、能量和动力学方程等内容。
一、运动描述机械系统动力学研究的对象是物体在外力作用下的运动规律，因此对于机械系统中的物体运动进行描述是非常重要的。
在机械系统动力学中，常用的运动描述方法包括位移、速度和加速度。
位移描述了物体的位置变化，速度描述了物体的位置变化速率，而加速度描述了物体的速度变化速率。
1. 位移在机械系统动力学中，位移是描述物体位置变化的重要参数。
位移通常用矢量来表示，其方向表示位移的方向，大小表示位移的大小。
位移可以分为线性位移和角位移两种，线性位移是描述物体沿直线方向的位置变化，而角位移是描述物体绕固定轴旋转的位置变化。
2. 速度速度是描述物体位置变化速率的参数，通常用矢量来表示。
线性速度描述物体在直线方向上的位置变化速率，角速度描述物体绕固定轴旋转的位置变化速率。
线性速度的大小表示速度的大小，方向表示速度的方向，而角速度的大小表示角速度的大小，方向表示角速度的方向。
3. 加速度加速度是描述速度变化速率的参数，通常用矢量来表示。
线性加速度描述物体在直线方向上的速度变化速率，角加速度描述物体绕固定轴旋转的速度变化速率。
线性加速度的大小表示加速度的大小，方向表示加速度的方向，而角加速度的大小表示角加速度的大小，方向表示角加速度的方向。
以上就是机械系统动力学中常用的运动描述方法，通过对位移、速度和加速度进行描述，可以帮助我们理解物体在外力作用下的运动规律。
二、牛顿定律牛顿定律是机械系统动力学的基础法则，它描述了物体在外力作用下的运动规律。
牛顿定律一共包括三条，分别是惯性定律、动量定律和作用-反作用定律。
系统动力学2——微分方程
λ (日接触率 ↓ → tm↑ 日接触率)↓ 日接触率
病人治愈成 模型3 传染病无免疫性——病人治愈成 模型 传染病无免疫性
为健康人， 为健康人，健康人可再次被感染 SIS 模型
） 增加假设 3）病人每天治愈的比例为µ µ ~日治愈率 日 建模
N [i (t + ∆t ) − i (t )] = λNs (t )i (t ) ∆t − µ Ni (t ) ∆t
相轨线
s = ( s 0 + i0 ) − s + ln σ s0 i
1
1
D = {( s , i ) s ≥ 0 , i ≥ 0 , s + i ≤ 1} 在D内作相轨线 i ( s ) 内作相轨线 的图形， 的图形，进行分析
D 0
s
1
<
>
模型4 模型
相轨线 i ( s ) 及其分析
SIR模型 模型
F = ma ,得 m
dv = − mg sin ϕ dt
即
d 2ϕ ml 2 = −mg sin ϕ dt
ϕ
d 2ϕ g ∴ 2 = − sin ϕ ………………(2) l dt
<
>
如果只研究摆的微小振动，即当 ϕ 比较 小时，我们可以取 sin ϕ 的近似值 ϕ 代入方程(2)，即 sin ϕ ≈ ϕ . 故微小振动时摆的运动方程为
6. 通解与特解 把含有 n 个独立的任意常数 c1 , c2 ,⋯, c n 的解
y = ϕ ( x, c1 , c 2 , ⋯ , c n )
称为 n 阶方程(4)的通解.
<
>
4. 线性与非线性
dy dny 如果方程(4)的左端为 y 及 ,⋯, n 的一次有理整式，那么(4) dx dx
系统动力学原理
系统动力学原理第一篇：系统动力学原理5.1 系统动力学理论5.1.1 系统动力学的概念系统动力学（简称SD—System Dynamics），是由美国麻省理工学院（MIT）的福瑞斯特（J.W．Forrester）教授创造的，一门以控制论、信息论、决策论等有关理论为理论基础，以计算机仿真技术为手段，定量研究非线性、高阶次、多重反馈复杂系统的学科。
它也是一门认识系统问题并解决系统问题的综合交叉学科[1-3]。
从系统方法论来说：系统动力学是结构的方法、功能的方法和历史的方法的统一。
它基于系统论，吸收了控制论、信息论的精髓，是一门综合自然科学和社会科学的横向学科。
系统动力学对问题的理解，是基于系统行为与内在机制间的相互紧密的依赖关系，并且透过数学模型的建立与操作的过程而获得的，逐步发掘出产生变化形态的因、果关系，系统动力学称之为结构。
系统动力学模型不但能够将系统论中的因果逻辑关系与控制论中的反馈原理相结合，还能够从区域系统内部和结构入手，针对系统问题采用非线性约束，动态跟踪其变化情况，实时反馈调整系统参数及结构，寻求最完善的系统行为模式，建立最优化的模拟方案。
5.1.2 系统动力学的特点系统动力学是一门基于系统内部变量的因果关系，通过建模仿真方法，全面动态研究系统问题的学科，它具有如下特点[4-8]：（1）系统动力学能够研究工业、农业、经济、社会、生态等多学科系统问题。
系统动力学模型能够明确反映系统内部、外部因素间的相互关系。
随着调整系统中的控制因素，可以实时观测系统行为的变化趋势。
它通过将研究对象划分为若干子系统，并且建立各个子系统之间的因果关系网络，建立整体与各组成元素相协调的机制，强调宏观与微观相结合、实时调整结构参数，多方面、多角度、综合性地研究系统问题。
（2）系统动力学模型是一种因果关系机理性模型，它强调系统与环境相互联系、相互作用；它的行为模式与特性主要由系统内部的动态结构和反馈机制所决定，不受外界因素干扰。
车辆系统动力学知识点(二)2024
车辆系统动力学知识点（二）引言概述车辆系统动力学是研究车辆在各种运动状态下的力学性质和特性的学科领域。
在车辆系统动力学中，有一些重要的知识点需要了解和掌握。
本文将介绍车辆系统动力学的一些关键知识点，帮助读者深入理解车辆的运动和性能。
正文内容一、车辆质心与重心1. 了解质心和重心的概念2. 理解质心和重心在车辆运动中的作用3. 掌握计算质心和重心位置的方法4. 理解质心高度对车辆稳定性的影响5. 了解如何优化车辆的质心和重心位置二、车辆滚转与侧倾1. 了解车辆滚转和侧倾的概念2. 理解车辆在转弯过程中发生滚转和侧倾的原因3. 掌握计算车辆滚转和侧倾角度的方法4. 了解滚转和侧倾对车辆稳定性的影响5. 了解如何通过调整车辆悬挂系统来提高车辆的滚转和侧倾性能三、车辆悬挂系统1. 了解车辆悬挂系统的组成部分和功能2. 掌握车辆悬挂系统的工作原理3. 理解悬挂系统对车辆操控性和舒适性的影响4. 了解不同类型的悬挂系统及其特点5. 了解如何选择和调整悬挂系统以满足不同的需求四、车辆转向系统1. 了解车辆转向系统的组成部分和工作原理2. 掌握转向系统的调整和维护技巧3. 理解转向系统对车辆操纵性和稳定性的影响4. 了解不同类型的转向系统及其特点5. 了解如何选择和改进转向系统以提高车辆的操控性能五、车辆刹车系统1. 了解车辆刹车系统的组成部分和工作原理2. 掌握刹车系统的调整和维护技巧3. 理解刹车系统对车辆安全性和稳定性的影响4. 了解不同类型的刹车系统及其特点5. 了解如何选择和改进刹车系统以提高车辆的制动性能总结车辆系统动力学是车辆工程领域中一个重要的研究方向，了解和掌握车辆质心与重心、滚转与侧倾、悬挂系统、转向系统和刹车系统等知识点对于理解和提高车辆的性能至关重要。
通过优化车辆的动力学特性和系统设计，可以提高车辆的操纵性、稳定性和安全性，为驾驶员和乘客提供更加舒适和安全的乘车体验。
系统动力学模型构建方法总结
系统动力学模型构建方法总结系统动力学是一种描述系统行为和相互作用的建模方法。
它通过对系统的各个组成部分进行建模与分析，探索因果关系和反馈环路之间的相互影响，以更好地理解系统的演化和预测系统的未来行为。
系统动力学模型可以应用于各种领域，如经济学、管理学、环境科学和社会科学等，用于研究复杂系统的行为和决策。
构建系统动力学模型是一个有序且有迭代过程的任务。
下面将总结步骤和方法以帮助读者更好地理解和应用系统动力学模型。
1. 确定研究目标和问题：在构建系统动力学模型之前，我们需要明确研究目标和问题。
通过明确目标和问题，可以帮助我们选择适当的系统边界、变量和关系，从而建立具有可解释性和可预测性的模型。
2. 确定系统边界和变量：系统边界定义了模型所要研究的系统的范围，而变量则是描述系统状态和行为的要素。
在确定系统边界和变量时，我们应该考虑到其实际意义和对研究问题的影响。
3. 构建因果关系和反馈回路：因果关系和反馈回路是系统动力学模型的核心。
因果关系描述了变量之间的因果关系，而反馈回路则探索了变量与自身之间的相互影响。
构建因果关系和反馈回路时，我们可以借助系统动力学模型中的积分方程、差分方程和代数方程等数学工具。
4. 估计参数和校准模型：为了使模型能够更好地描述实际系统，我们需要估计模型中的参数，并进行校准。
参数的估计可以通过历史数据、专家知识和实证研究等途径来进行。
而模型的校准则是通过与实际观测数据对比来调整模型的参数和结构，从而提高模型的预测能力。
5. 模型验证和敏感性分析：模型验证是指利用新的数据验证模型的准确性和预测能力。
敏感性分析则是用于评估模型对输入参数的响应程度。
通过模型验证和敏感性分析，可以帮助我们评估模型的可靠性和稳健性，从而增加对模型结果的信任度。
6. 模型应用和政策决策：最后，根据模型的设计目标和研究问题，我们可以利用模型进行政策决策和行动规划。
模型的应用可以帮助决策者更好地理解系统行为和影响因素，预测未来趋势，并通过制定合理的政策来优化系统的性能。
汽车系统动力学复习笔记
汽车系统动力学复习笔记汽车系统动力学复习笔记系统的定义：相互作用相互依赖个组成部分组成的具有特定功能的有机整体，一个系统也也可以是一个更大系统的组成部分系统的特性：(1)、层次性：大系统可分解为有很多层次的结构(2)、整体性：个元素是相互联系(3)、目的性：人工系统是为某一目的而构成的(4)、功能共性：系统中都存在物质，能量和信息的流动系统研究生的内容（1）、系统的设计：已知输入时系统满足输出（2）、系统的识别：已知输入和输出来研究系统（3）、环境的预测：已知系统和输出确定输入系统动力学：讨论系统的数学模型和响应的学科汽车系统动力学：将汽车看成一个动态系统，来讨论它的数学模型和响应汽车系统动力学的特点：需要考虑环境因素，驾驶员因素，强调汽车各个子系统之间的联系并将汽车看成一个控制系统来进行分析汽车系统动力学研究的内容：轮胎动力学，汽车纵向、横向、垂直的动力学和多刚体动力学数学模型的方法：（1）各种数学方程单个或两个自由度的用牛顿力学或者动能定理，多自由度的用分析力学（2）用能量建功率流建立模型控制系统理论：输出和输入的拉氏变换函数的比之状态：系统的过去，将来和现在状态变量：可以完全表征系统运动的最小个数，系统变量的选取并不是唯一的状态向量：状态变量作为分量的向量状态空间：状态向量的所有可能值的几何状态方程：表述系统状态变量和系统输入的一阶微分方程X’=AX+BU输出方程：输出与状态变量间的函数关系Y=CX+DU状态空间表达式：状态方程与输出方程所构成的一个系统动态的完整描述可控性和可观性是最优控制中的两个重要概念可控性：在有限时间间隔内，可以用一个控制向量使系统的初始状态转移到任一状态，只要有一个状态变量不受控，则系统就不可控可控条件：矩阵K是非奇异矩阵（充要条件是矩阵K可逆，也就是矩阵K的行列式部位0）可观性：在有限时间间隔内，由输出和输入可以确定系统初始状态的每一个分量，只要有一个状态变量不能确定，则系统是不可观测的可观条件：矩阵K是非奇异矩阵（1）系统的状态方程：X’=AX+BU （该形式为标准形式）系统的输出方程：Y=CX+DU其中输入为U（2）线性定常熟系统的动态微分方程：指的是系统的输出的n阶各倒数线性和等于输入n 阶各倒数线性和（3）传递函数G(S)：输出拉氏变换除以输入的拉式变换则系统特性：层次性、整体性、目的性、功能共性、汽车系统动力学就是把汽车当做一个动态系统，对其行为进行研究，讨论其数学模型和响应汽车系统动力学的研究内容1、环境和路面的分析以及其对汽车的作用2、汽车系统及其各子系统的相互作用3、汽车系统最佳控制盒最佳使用4、人车系统的相互匹配和模型研究模型分类比例物理模型数学等效模型数学模型轮胎滚动时两个重要的角度：侧偏角和外倾角，侧向力是侧偏角和外倾角两者的函数滚动阻力：轮胎的内摩擦、地面变形的阻尼，以及轮胎与路面间弹性变形与局部滑移产生的大小等于轮动阻力系数乘以轮胎垂直载荷直线行驶时滚动阻力1、干路面上滚动阻力系数与速度的平方有关2、湿路面滚动阻力对应于干路面上滚动阻力加上穿水阻力3、前束阻力正比于前束角的平方4、转弯时的滚动阻力：取决于行驶速度和转弯半径一、弹性拉伸绳模型（接触长度，松弛长度的特征长度，气体刚度）1、静止时的线性模型》》静止时的侧向刚度)1(2δ+-k2、静态绕Z 轴转动模型》》扭转刚度))1(3(23δδ++-l Kl 3、自由滚动线性模型（小侧滑或小曲率半径，连续地进入接触区）（1）滚动侧偏刚度》》静止时的)1(δ+倍（2）滚动扭转刚度》》与静态扭转刚度相等二、轮胎侧偏特性的数学模型1、假设：胎体刚性，胎面弹性，轮胎自由滚动，轮胎侧倾角为零，接触点各点摩擦系数为常数2、考虑胎体侧完变形的轮胎侧偏特性》》综合侧偏刚度=胎面+胎体的侧偏刚度3、影响因素：子午、大经、低压、宽辋、少帘层，地在和，高磨损都会是侧偏刚度最大。
水下机器人推进系统动力学分析
水下机器人推进系统动力学分析一、水下机器人推进系统概述水下机器人，也被称为无人水下航行器（UUV），是一种能够在水下自主或遥控操作的设备，广泛应用于海洋探测、科学研究、事侦察以及水下作业等领域。
水下机器人的推进系统是其核心组成部分，直接影响到机器人的机动性、稳定性和效率。
本文将对水下机器人推进系统的动力学进行分析，探讨其设计原理、性能特点以及影响因素。
1.1 水下机器人推进系统的作用与分类水下机器人的推进系统主要负责提供动力，使机器人能够在水下进行前进、后退、上浮和下潜等运动。
根据推进方式的不同，水下机器人的推进系统可以分为螺旋桨推进、喷水推进、机械臂推进等类型。
1.2 水下机器人推进系统的设计要求设计水下机器人推进系统时，需要考虑多个因素，如推进效率、噪音水平、操控性、可靠性以及成本等。
这些因素共同决定了推进系统的性能和适用性。
1.3 水下机器人推进系统的性能指标评价水下机器人推进系统性能的指标包括推力、速度、响应时间、能耗和稳定性等。
这些指标对于机器人在不同水下环境中的作业能力至关重要。
二、水下机器人推进系统的动力学原理水下机器人推进系统的动力学分析是理解其工作原理和优化设计的基础。
动力学分析涉及到流体力学、结构力学和控制理论等多个领域。
2.1 流体动力学基础水下机器人在水下运动时，其推进系统与周围水体相互作用，产生推力和阻力。
流体动力学是研究这种相互作用的科学，涉及到速度场、压力场和边界条件等概念。
2.2 推进系统动力学模型建立水下机器人推进系统的动力学模型，可以描述其运动状态和响应特性。
模型通常包括质量、刚度、阻尼和外力等元素，通过数学方程表达。
2.3 推进系统控制策略为了实现水下机器人的精确控制，需要设计合适的控制策略。
控制策略涉及到推进速度、方向和力度的调节，以适应不同的任务需求和环境条件。
三、水下机器人推进系统的设计优化与应用水下机器人推进系统的设计优化是提高其性能和适应性的关键。
汽车系统动力学习题答案分析解析
1. 汽车系统动力学发展趋势随着汽车工业的飞速发展，人们对汽车的舒适性、可靠性以及安全性也提出越来越高的要求，这些要求的实现都与汽车系统动力学相关。
汽车系统动力学是研究所有与汽车系统运动有关的学科，它涉及的范围较广，除了影响车辆纵向运动及其子系统的动力学响应，还有车辆在垂向和横向两个方面的动力学内容，随着多体动力学的发展及计算机技术的发展，使汽车系统动力学成为汽车CAE技术的重要组成部分，并逐渐朝着与电子和液压控制、有限元分析技术集成的方向发展，主要有三个大的发展方向：（1）车辆主动控制车辆控制系统的构成都将包括三大组成部分，即控制算法、传感器技术和执行机构的开发。
而控制系统的关键，控制律则需要控制理论与车辆动力学的紧密结合。
（2）多体系统动力学多体系统动力学的基本方法是，首先对一个由不同质量和几何尺寸组成的系统施加一些不同类型的连接元件，从而建立起一个具有合适自由度的模型；然后，软件包会自动产生相应的时域非线性方程，并在给定的系统输入下进行求解。
汽车是一个非常庞大的非线性系统，其动力学的分析研究需要依靠多体动力学的辅助。
（3）人一车一路”闭环系统和主观与客观的评价采用人一车闭环系统是未来汽车系统动力学研究的趋势。
作为驾驶者，人既起着控制器的作用，又是汽车系统品质的最终评价者。
假如表达驾驶员驾驶特性的驾驶员模型问题得到解决后，开环评价”与闭环评价”的价值差别也许就不存在了。
因此，在人一车闭环系统中的驾驶员模型研究，也是今后汽车系统动力学研究的难题和挑战之一。
除驾驶员模型的不确定因素外，就车辆本身的一些动力学问题也未必能完全通过建模来解决。
目前，人们对车辆性能的客观测量和主观之间的复杂关系还缺乏了解，而车辆的最终用户是人。
因此，对车辆系统动力学研究者而言，今后一个重要的研究领域可能会是对主观评价与客观评价关系的认识2. 目前汽车系统动力学的研究现状汽车系统动力学研究内容范围很广，包括车辆纵向运动及其子系统的动力学响应，还有车辆垂向和横向动力学内容。
《OSH、应急管理要素整合及系统动力学建模解析》
《OSH、应急管理要素整合及系统动力学建模解析》篇一一、引言随着现代社会对安全生产的日益重视，职业安全健康（OSH）和应急管理已成为企业生产活动中不可或缺的组成部分。
OSH与应急管理不仅关乎员工的人身安全，也直接影响到企业的稳定发展和社会的和谐稳定。
因此，如何有效整合OSH与应急管理的要素，并运用系统动力学建模进行解析，成为当前研究的热点问题。
二、OSH与应急管理要素整合的重要性1. OSH要素概述OSH涉及到的要素主要包括人员安全、设备安全、环境安全等，旨在通过一系列的管理措施和操作规程，确保员工在生产过程中的安全与健康。
2. 应急管理要素概述应急管理主要包括风险识别、应急预案制定、应急队伍建设、应急演练和灾后恢复等环节，其核心目标是在突发事件发生时，能够迅速、有效地进行应对，减少损失。
3. 要素整合的意义将OSH与应急管理要素进行有效整合，能够更好地实现安全生产的风险防控与应急响应，从而降低事故发生的概率和减少事故损失。
三、OSH与应急管理要素的整合策略1. 风险评估与预防策略的整合通过风险评估，识别生产过程中的潜在风险点，并制定相应的预防策略。
同时，将OSH的预防措施与应急管理的预案制定相结合，实现风险的双重防控。
2. 培训与演练的整合通过定期的安全培训，提高员工的安全意识和操作技能；同时，结合应急演练，检验员工在突发事件中的应对能力，从而确保在紧急情况下能够迅速、正确地采取应对措施。
3. 信息化平台的整合建立信息化平台，实现OSH与应急管理的信息共享和协同作业。
通过该平台，可以实时监控生产过程中的安全状况，及时传递应急信息，提高响应速度和效率。
四、系统动力学建模在OSH与应急管理中的应用1. 系统动力学基本原理系统动力学是一种定性与定量相结合的研究方法，通过建立系统的因果关系模型和反馈回路，分析系统的动态行为和变化规律。
2. 建模过程及应用在OSH与应急管理中，可以运用系统动力学原理建立因果关系模型，分析系统中各要素之间的相互作用和影响。
车辆系统动力学复习题 (2)
《车辆系统动力学》（此复习题覆盖大部分试题。
考试范围以课堂讲授内容为准。
） 一、概念题1. 约束和约束方程（19）力学系统在运动时会受到某些几何和运动学特性的限制，这些构成限制条件的物体称为约束。
用数学方程表示的约束关系称为约束方程。
2. 完整约束和非完整约束（19）如果系统约束方程仅是系统位形和时间的解析方程，则这种约束称为完整约束；如果约束方程不仅包括系统的位形，还包括广义坐标对时间的倒数或者广义坐标的微分，而且不能通过积分使之转化为包括位形和时间的完整约束方程，则这种约束就称为非完整约束。
3. 轮胎侧偏角（31）车轮回转平面与车轮中心运动方向的夹角。
4. 轮胎径向变形（31）定义为无负载时的轮胎半径rt 与负载时的轮胎半径rtf 之差。
5. 轮胎的滚动阻力系数（40）相应载荷下的滚动阻力与轮胎垂直载荷的比值。
6. 轮胎驱动力系数（50）轮胎驱动力系数定义为驱动力与法向力的比值 7. 边界层（70）当流体绕物体流动时，在物体壁面附近受流体粘性影响显著的薄层称为边界层。
8. 压力系数（74）假设车身某点压力p 、速度v ，来流压力p ∞、速度v ∞，定义压力系数21⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-==∞∞∞v v q p-p C p9. 风洞的堵塞比（77）车辆迎风面积和风洞送风横断面面积的关系（堵塞比） 10. 雷诺数（79）雷诺数定义为气流速度v 、流体特性长度L 的乘积与流体运动粘度ν的比值。
Re=vL/ν 11. 空气阻力系数（82-83）q /A F Aq F C D D D ==Fd 为空气阻力，A 为参考面积，通常采用汽车迎风面积，q 为动压力12. 旋转质量换算系数（88）12dv ii +=r m Θδ 其中 )(Ti c e 2g 20dr 20w i ΘΘΘi i Θi ΘΘ++++=为等效转动惯量。
mv 是整车整备质量,rd 为驱动轮的滚动半径。
13. 后备驱动力（92）车辆行驶时实际需要的驱动力FDem 与车辆所能提供的最大驱动力Fx 的差值。
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系统动力学
学院：经济与管理学院
专业：工业091
组长：孙玉洁 0911050112
组员：马海红0911050103 侯程程0911050127 许翠霞0911050117
李敏0911050123 姬海平0911050129 刘丽敏0911050109
邓婉莹0911050105
系统动力学简介 1，发展和特点
系统动力学（SD ）是美国麻省理工学院J.W.弗雷斯特教授最早提出的一种对社会经济问题进行系统分析的方法论和定性与定量相结合的分析方法。
目的在于综合控制论、信息论和决策论的成果，以计算机为工具，分析研究信息反馈系统的结构和行为。
SD 出现于20世纪50年代后期，此后在整个60年代其思想和方法的应用范围日益扩大，它的应用几乎遍及各类系统，深入到各种领域。
20世纪70年代以来，SD 经历两次严峻的挑战并走向世界，进入蓬勃发展时期。
系统动力学方法通过建立系统动力学结构模型、利用DYNAMO 仿真语言在计算机上实现对真实系统的仿真实验，从而研究系统结构、功能和行为之间的动态关系。
2.SD 的研究对象
SD 的研究对象主要是社会（经济）系统。
该类系统的突出特点是： （1） 社会系统中存在着决策环节 （2） 社会系统具有自律性 （3） 社会系统的非线性
SD 方法就是要把社会系统作为非线性多重信息反馈系统来研究，进行社会经济问题的模型化，对社会经济现象进行预测，对社会系统结构和行为进行分析，为组织、地区、国家等制定发展战略，进行决策，提供有用的信息。
3.模型特点 （1） 多变量
（2） 定性分析与定量分析相结合
（3） 以仿真试验为基本手段和以计算机为工具
（4） 可处理高阶次、多回路、非线性的时变复杂系统问题
SD 工作程序示意图
5.基本原理
SD 的四个基本要素—状态或水准、信息、决策或速率、行动或实物流 SD 的两个基本变量—水准变量、速率变量
SD的一个基本思想—反馈控制
基本原理：首先通过对实际系统进行观察，采集有关对象系统状态的信息，随后
使用有关信息进行决策。
决策的结果是采取行动。
兴动又作用于实际系统，使系统的
状态发生变化。
这种变化又为观察者提供新的信息，从而形成系统中的反馈回路。
这
种过程可用SD流程图表示
工作原理
6.SD结构模型的建模步骤
（1）明确系统边界，即确定对象系统的范围
（2）阐明形成系统结构的反馈回路，即明确系统内部结构活动的因果关系链
（3）确定反馈回路中的水准变量和速率变量
（4）阐明速率变量的子结构或完善、形成各个决策函数，建立起SD结构模型（流图）
案例分析：南京医疗卫生服务网点系统SD模型
用系统动力学仿真模型来研究南京医疗卫生服务网点的规模：
S为个体服务网点数，现有90个，NS为年新增个体服务网点数（所/年），SX为非个体服务网点数60个，SR为南京实际拥有网点数（个）； SE为期望的千人均网点数为2，SP为实际千人均网点数（个/千人），SD为实际千人均服务网点与期望差(个/千人)，P为南京人口数，假设现有10万人（100千人），NP新增人口数（千人/年），I为人口的字年自然增长率0.02.其中，SP·K=SR·K/P·K ，NS·KL=SD·K*P·K/(LENGTH-TIME·K)，LENGTH为仿真终止时间，TIME为当前仿真时刻，均为仿真控制变量。
（绘图时可不考虑仿真控制变量）：
因果关系图如下：
新
点数
水准方程为：
L S·K=S·J+DT*NS·JK
N S=90
R NS·KL=SD·K*P·K/(LENGTH-TIME·K)
A SD·K=SE-SP·K
C SE=2
A SP·K=SR·K/P·K
A SR·K=SX+S·K
C SX=60
L P·K=P·J+DT*NP·JK
N P=100
R NP·KL=I*P·K
C I=0.02
个体网点数计算结果如下：
Time S NS SD SP SR P
0 90 50 0.5 1.5 150 100
1 140 4 0.0392157 1.96078 200 102
2 144 4.08 0.0392157 1.96078 204 104.4
3 148.08 4.1616 0.0392157 1.96078 208.08 106.121
4 152.242 4.2448 0.0392157 1.96078 216.486 108.243
5 156.48
6 4.32973 0.039215
7 1.9607
8 216.486 110.408
6 160.816 4.41632 0.039215
7 1.9607
8 220.816 112.616
7 165.232 4.50465 0.0392157 1.96078 225.232 114.869
8 169.737 4.59474 0.0392157 1.96078 229.737 117.166
9 174.332 4.68664 0.0392157 1.96078 234.332 119.509
10 179.019 4.78037 0.0392157 1.96078 239.019 121.899
11 183.799 4.87598 0.0392157 1.96078 243.799 124.377
12 188.675 4.9735 0.0392157 1.96078 248.675 126.824
………………
人口特性输出示意图
个体服务网点数输出示意
城市服务网点数输出示意图
实际千人均网点与期望差输出示意图
SR
2,000
1,500
1,000
500
00
102030
405060708090100
Time (Month)
SR : current
SD
0.6
0.45
0.3
0.15
0010
20
30
40506070
80
90
100
Time (Month)
SD : current
千人均网点数输出示意图
结论：由图可知，随着时间的增长人口、个体服务网点数、该城市实际拥有网点数逐年增长，但年新增长个体服务网点增长率明显快于年新增人口增长率。
实际千人均网点与期望差先下降后趋于平稳，几乎接近于零，而千人均网点数先上升后趋于平稳接近于2.
综上所述：随时间的发展，社会的进步南京医疗卫生服务网点数会不断增加。
依据数据可以预测到未来八年南京人口数可有假设的10万增至69.6万，医疗卫生服务网点数可以由150所达到1312所，每千人可达到2所。
届时，人们可以享受更加及时和优惠的医疗卫生服务。
为构建社会主义和谐社会奠定坚实的基础。
SP
2
1.75
1.5
1.25
10102030
405060708090100
Time (Month)
SP : current。