第一篇：高等動力學課程總結(jié)

高等動力學課程總結(jié)

剛進入博士一年級，所參與的課題是水下機器人的控制研究，進入課題組的時候，所涉及到的相關(guān)課題中的涉及到的很多的運動系統(tǒng)模型基本不知所以然，看了很多關(guān)于水下機器人的書籍和文獻，但是對其中的一些物理量也缺乏明確認知。很是慶幸的是開學的時候聽從了師兄的意見選修了《高等動力學》的課程，通過這一學期的學習，對分析力學、剛體力學等有了一些了解，對后續(xù)的課題研究打下了扎實的基礎(chǔ)。

《高等動力學》課程主要包括三個部分的內(nèi)容，分別是分析力學，剛體力學和穩(wěn)定性理論。分析力學通過引入廣義坐標將傳統(tǒng)矢量力學的矢量分析方法轉(zhuǎn)化為直接運用數(shù)學分析的方法，研究宏觀現(xiàn)象中的力學問題。分析力學的是獨立于牛頓力學的描述力學世界的體系；剛體力學包括剛體運動學和剛體動力學兩個基本部分內(nèi)容，主要講述特殊質(zhì)點系-剛體在外力作用下的運動規(guī)律；運動穩(wěn)定性理論則主要介紹了穩(wěn)定性的基本分析方法和判別方法及思路。分析力學

分析力學的最基本出發(fā)點是引入了廣義坐標的概念，并利用約束的概念建立了廣義坐標變量之間的相互關(guān)系，即約束方程。在此基礎(chǔ)上，引入了與矢量力學中牛頓動力學基本定律相對應(yīng)的動力學普遍方程。此后在動力學普遍方程的基礎(chǔ)上通過不同的變化與數(shù)學推導，引出了適用于完成系統(tǒng)的拉格朗日第二類方程，哈密頓正則方程、羅斯方程和適用于非完整系統(tǒng)的拉格朗日第一運動方程、勞斯方程、阿貝爾方程和凱恩方程，在引入各方程的過程中引入了相對應(yīng)的常見動力學量的廣義坐標形式和廣義動力學量。相比于經(jīng)典力學中矢量力學分析方法，分析力學在分析過程中，完全避免了約束力在方程中出現(xiàn)，極大程度上減小了方程處理的難度。剛體動力學

剛體的一般運動可以分解為隨質(zhì)心運動的平移和相對質(zhì)心的轉(zhuǎn)動。剛體的平移可直接利用質(zhì)心運動定理轉(zhuǎn)化為質(zhì)點動力學問題，因而剛體繞定點的轉(zhuǎn)動是剛體動力學的主要內(nèi)容。其主要內(nèi)容包括剛體繞定點轉(zhuǎn)動的運動學和動力學兩大部分。穩(wěn)定性理論

穩(wěn)定性理論課程中，主要介紹了運動穩(wěn)定性理論、Lyapunov 直接法、保守系統(tǒng)的平衡位置與定常運動穩(wěn)定性、力的結(jié)構(gòu)一起對運動穩(wěn)定性的影響。

1.水下機器人受力分析

為了設(shè)計水下機器人的控制系統(tǒng)，首先需要建立機器人的動力學模型。在水下運動的機器人系統(tǒng)是一個非線性的動力學系統(tǒng)，需要確定的參數(shù)較多，由于技術(shù)和測試條件的限制，有些參數(shù)無法準確測定或者無法測定。為了控制的需要，有必要對系統(tǒng)進行必要的簡化，而只考慮對系統(tǒng)性能起主要作用的影響因素，這里主要考慮重力、浮力、推力和水動力對機器人的影響。重力和重力矩

水下機器人受到地球的引力作用，由此產(chǎn)生的力和力矩要反映到局部坐標系中去，可表示為

浮力和浮力矩

水下機器人在水中受到浮力作用，由此產(chǎn)生的力和力矩要反映到局部坐標系中去，可表示為

推動力和推動力矩

水下機器人所受推動力和推動力矩與推力器的布置有關(guān)，推力器的布置又與水下機器人的結(jié)構(gòu)、線型、尺度及運動要求有關(guān)，屬于結(jié)構(gòu)設(shè)計范疇。這里暫不涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計，只給定各推力器的布置。要求水下機器人實現(xiàn) 6 自由度的運動，考慮到每對推力器可以取相同或相反的推力方向，因此安裝三對推力器就可T2 位于O'x'y' 以實現(xiàn) 6 自由度的運動。圖中以箭頭表示推力器，其中推力器 T1、平面并且相對于 x' 軸對稱，實現(xiàn)繞 z' 軸的轉(zhuǎn)動及沿 x' 軸的平動；推力器 T3、T4 位于 O'y'z'平面并且相對于 y' 軸對稱，實現(xiàn)繞 x' 軸的轉(zhuǎn)動及沿 y' 軸的平動；推力器 T5、T6 位于 O'x'z'平面并且相對于z' 軸對稱，實現(xiàn)繞 y' 軸的轉(zhuǎn)動及沿z' 軸的平動。

推力器產(chǎn)生的推動力

設(shè)第 i 個推力器的螺旋槳轉(zhuǎn)速為 ni，螺旋槳直徑為Di，第 i 個推力器的推力系數(shù)為 KTi，第 i 個推力器產(chǎn)生的推力為 FTi，水的密度為 ρ。則有

推力器產(chǎn)生的合力與合力矩

y'、z' 軸方向上的合力分別為 Tx′、Ty′、Tz′，y'、設(shè)沿 x'、作用于 x'、z' 軸的合力矩分別為 KT、MT、NT，計算如下

水動力和力矩

機器人在水中會受到水動力作用，由此產(chǎn)生的力和力矩要反映到局部坐標系中。設(shè)水流在大地坐標系下的速度為

水流的速度在局部坐標系與大地坐標系之間的變換關(guān)系為式中

水流相對于機器人的速度

水流阻力和阻力矩

水流阻力與水下機器人相對水流速度的平方成正比。設(shè)沿 x'、y'、z' 軸線方向的水流阻力分別為Fx'、Fy'、Fz'，它們可分別由下式計算

水流產(chǎn)生的阻力矩與機器人角速度平方成正比，由試驗測得阻力矩系數(shù)(Kx′、Ky′、Kz′)后，可以求得流體對水下機器人產(chǎn)生的阻力矩在 x'、y'、z' 軸上的投影分別為附加質(zhì)量。

水下機器人在流體中加速運動時，對周圍的流體也產(chǎn)生作用力，使之產(chǎn)生加 這速度，在其周圍環(huán)繞的做加速運動的流體質(zhì)量稱為附加質(zhì)量。為了研究方便，里近似認為水下機器人是前后左右對稱的，則機器人沿三個軸向的附加質(zhì)量只與各自軸線方向的加速度和角加速度有關(guān)。其中，沿 x'、y'、z' 軸線方向產(chǎn)生的附加質(zhì)量分別為，沿 x'、y'、z' 軸旋轉(zhuǎn)方向的附加質(zhì)量分別為，它們可由試驗測得。

2.機器人動力學模型的建立

基于上述坐標系的建立和受力分析，根據(jù)牛頓第二定律和動量矩定理，可以推導求得水下機器人動力學方程的矩陣表示形式

式中

v、w、求解動力學方程就可以得到機器人在局部坐標系中描述的運動規(guī)律(即 u、p、q、r)，然后轉(zhuǎn)換到大地坐標系下得到機器人在大地坐標系中描述的運動規(guī)律

式中x , y , z——機器人在大地坐標系中沿三個軸向的速度。用于控制的動力學模型

水下機器人的動力學方程是在局部坐標系中建立的，而軌跡規(guī)劃及控制都是在大地坐標系中描述的，因此為了研究水下機器人的控制，需要將機器人在大地坐標系中描述的運動參數(shù)及控制參數(shù)轉(zhuǎn)換到在局部坐標系中描述。定義水下機器人在大地坐標系中的位置參數(shù)及姿態(tài)參數(shù)分別為

根據(jù)式可以得到水下機器人在局部坐標系和大地坐標系之間的速度、加速度、角速度和角加速度的變換關(guān)系為

這樣，上式組成了水下機器人的控制基礎(chǔ)。

第二篇：化學動力學與催化課程總結(jié)

化學動力學與催化課程總結(jié)

化學動力學與催化中的化學反應(yīng)動力學部分是物理化學研究的領(lǐng)域之一。在《物理化學》這門課程的多個版本的教材中，都有對化學反應(yīng)動力學或詳或略的介紹。化學反應(yīng)動力學研究化學反應(yīng)進行的條件對化學反應(yīng)過程速率的影響、化學反應(yīng)的歷程和物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與化學反應(yīng)能力之間的關(guān)系這三個方面的內(nèi)容。

化學反應(yīng)動力學基礎(chǔ)包括經(jīng)典反應(yīng)動力學的基本定理，簡單級次反應(yīng)，典型的復(fù)雜反應(yīng)和反應(yīng)動力學的實驗方法等方面的內(nèi)容。

對于任意一個化學反應(yīng)，我們描述其反應(yīng)機理可用總包反應(yīng)中的基元反應(yīng)來表達。在基元反應(yīng)動力學這部分中，我們分別學習了分子碰撞理論和過渡態(tài)理論這兩種不同的描述形式。通過學習，我們由這兩種形式得出共同共同的指數(shù)形式的結(jié)論。這說明，不論我們用哪種理論來描述基元反應(yīng)過程，其最終的結(jié)果都是接近反應(yīng)的真實形式，其間引入的條件不同，得到結(jié)論的接近程度也不相同。

由基元反應(yīng)我們進一步學習了鏈反應(yīng)這種在某種程度上可看似自發(fā)的連鎖反應(yīng)。不同的條件下鏈反應(yīng)的變現(xiàn)形式也不盡相同，在最基本的支鏈反應(yīng)和支鏈反應(yīng)為單元的骨架下，鏈反應(yīng)可呈現(xiàn)多種多樣的形式。鏈反應(yīng)給我的最初印象猶如核聚變或蝴蝶效應(yīng)。但是在一個看似簡單的化學反應(yīng)中，通過不同的自由基的確定，分化出若干個詳細的具體的化學反應(yīng)，這個過程和結(jié)果還是十分有趣的。

由于參與化學反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物的存在形式可能不同，在化學反應(yīng)動力學中，又分為均相反應(yīng)和非均相反應(yīng)-即復(fù)相反應(yīng)。均相反應(yīng)分為氣相反應(yīng)和液相反應(yīng)。相對來說，氣相反應(yīng)比較簡單，用碰撞理論和過渡態(tài)理論比較好解釋。液相反應(yīng)比較復(fù)雜，對擴散的分析和動力學的分析用到了大量數(shù)學模型和假說。另外，液相離子反應(yīng)相對液相分子反應(yīng)考慮的物理因素更多，分析也更為繁瑣。

復(fù)相反應(yīng)是化學工程工藝中接觸較多的反應(yīng)類型，也即實際生活中用到較多的反應(yīng)類型。人們把其中的固-氣界面反應(yīng)和固-液界面反應(yīng)稱為表面反應(yīng)。為了研究表面反應(yīng)，人們建立了以物理假說為基礎(chǔ)的數(shù)學模型，并通過數(shù)學模型建立了多個等溫式和研究機理。實驗表明，這些機理在某些條件下可很好的解釋并計算表面反應(yīng)，為人們分析、計算并預(yù)測表面反應(yīng)提供了便利條件。

在催化部分，我們學習了不同的催化形式。其中酸堿催化和酶的催化對于我們以后的學習、工作尤為重要。酶是生命進化史上的一大奇跡，它的出現(xiàn)，使很多在常溫常壓下不可能的化學反應(yīng)成為可能。似乎在暗示我們，今后可以用仿生學原理，在化工材料的生產(chǎn)應(yīng)用方面大有作為。

第三篇：系統(tǒng)動力學課程論文

基于系統(tǒng)動力學對企業(yè)效率與員工之間關(guān)系的研究

南昌航空大學-文刀劉

摘要;企業(yè)效率不高的原因主要有：員工報酬不合理、工作量的多少、考核制度不規(guī)范、員工工作上的應(yīng)付心理、企業(yè)成員之間間目標的不一致等。提高企業(yè)工作效率，要分清工作的輕重緩急；鼓勵工作效果，兼顧工作過程；讓員工了解工作的全部；進行企業(yè)薪酬體系設(shè)計，實現(xiàn)福利和薪酬；提高員工的精神激勵，使工作效率在員工價值實現(xiàn)的過程中得以提高

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)動力學；企業(yè)效率；薪資變化；企業(yè)與員工；工作意識

1.研究背景。

提高企業(yè)工作效率就是要以最少的人力物力資源實現(xiàn)既定目標，在激烈的市場競爭中，提升企業(yè)市場競爭力。調(diào)查表明，我國企業(yè)員工實際的工作效率不足他們能達到的 50％，只是干滿他們的工作時間，而沒有盡力發(fā)揮他們的智慧去高效工作企業(yè)員工身上有很大的潛能可挖，員工能夠比他們現(xiàn)在做得更好。如何提高員工的工作效率，使高效率地工作成為員工的工作習慣，已成為每一個企業(yè)管理實踐中經(jīng)常遇到的問題，這些的理論基礎(chǔ)和經(jīng)濟背景各不相同，但有一個共同的核心思想或基本假設(shè)：員工的勞動效率與工資水平呈正向關(guān)系，生產(chǎn)率高的員工會得到高工資。工資依賴于員工的生產(chǎn)率，員工的生產(chǎn)率也依賴于工資，工資的高低可以影響企業(yè)員工的人數(shù)、辭職率、工作士氣和對企業(yè)的忠誠等，追求利潤最大化的企業(yè)存在很強的愿望去按生產(chǎn)率來選擇效率員工。怎樣把員工薪資與企業(yè)員工的績效管理有機結(jié)合，相互促進，提出新思路和新建議，為提高企業(yè)效率，提升員工績效管理水平提供思路和建議。

2.建立企業(yè)員工工作效率的流率基本入樹模型 2.1確定流位流率系

在研究整個系統(tǒng)的的基礎(chǔ)上，更具系統(tǒng)動力學級控制原理，按企業(yè)與員工之間的關(guān)系將主要影響因素將系統(tǒng)分為人口變化量、員工薪資、產(chǎn)工作量、企業(yè)效率、企業(yè)福利。并設(shè)計五個流位流率如下（其中，Li（t）（i=1、2…5）表示流位變量，Rj（t）（j=1、2…..5）表示留聯(lián)系變量）。

人口數(shù)子系統(tǒng)：L1（t）、R1（t）人口數(shù)及其改變量 員工薪資子系統(tǒng)：L2（t）、R2（t）員工薪資及其改變量 工作量子系統(tǒng)：L3（t）、R3（t）工作量及其改變量 企業(yè)效率子系統(tǒng)：L4（t）、R14（t）企業(yè)效率及其改變量 企業(yè)福利子系統(tǒng)：L5（t）、R5（t）企業(yè)福利及其改變量 從而得到整個系統(tǒng)的流位流率系：

{ [L1（t），R1（t）]，[L2（t），R2（t）]，[L3（t），R3（t）]，[L4（t），R4（t）]，[L5（t），R5（t）。

2.2 建立二部分圖及建立流率基本入樹模型

在對系統(tǒng)中所有流位和流率變量之間的內(nèi)在關(guān)系進行定性分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)動力學流位變量控制流率變量的建模思想，得到流位控制流率的定性分析二部分圖

圖2-1（1）在本系統(tǒng)中，員工薪資、工作量、企業(yè)福利提高均能促進人口數(shù)的增多。故人口變化量R1（t）受到員工薪資L2（t）、工作量L3（t）、企業(yè)福利L5（t）共同控制。

（2）在本系統(tǒng)中，工作量和企業(yè)效率提高均能促員工薪資增加。員工薪資變化量變化量R2（t）受到工作量平L3（t）、政企業(yè)效率L4（t）共同控制。

（3）在本系統(tǒng)中，人口數(shù)、員工薪資、企業(yè)效率提高均能提高工作量的變化量。故工作量變化量R3（t）受到人口數(shù)L1（t）、員工薪資L（t）、企業(yè)效率L4（t）共同控制。

（4）在本系統(tǒng)中，人口數(shù)、工作量、企業(yè)效率提高均能促進政企業(yè)效率增強。故企業(yè)效率變化量R4（t）受到人口數(shù)平L1（t）、工作量L3（t）、企業(yè)福利L5（t）共同控制。

（5）在本系統(tǒng)中，工作量、企業(yè)效率提高均能促進企業(yè)福利的增加。故企業(yè)福利R5（t）受到企業(yè)效率L4（t）、工作量L3（t）共同控制。

2.3建立流率基本入樹模型

根據(jù)系統(tǒng)動力學的流率基本入樹建模法，借助中間輔助變量，對流位變量控制流率變量的路徑進行分析，得到各個子系統(tǒng)的流率基本入樹模型。

（a）人口數(shù)變化量流率R1（t）基本入樹模型T1（t）（b）員工薪資變化量流率R2（t）基本入樹模型T2（t）

（c）工作量變化量流率R3（t）基本入樹模型T3（t）（d）企業(yè)效率變化量R4（t）基本入樹模型T4（t）

（e）企業(yè)福利變化量R5（t）基本入樹模型T5（t）

３．極小基模分析生成管理對策

要分析企業(yè)效益與員工的關(guān)系，可以對系統(tǒng)的極小基模進行分析研究，極小基?？梢苑从痴w的基本組成結(jié)構(gòu)。利用極小基模分析可以找出系統(tǒng)的關(guān)系的，并得出具體可行的管理方針。下文對極小基模進行分類的研究。

3.1 二階極小基模計算與分析

第一步 求一階極小基模 對于每一棵樹Ti（t），尋找一階極小基模。T1（t），T2（t），…，T5（t）,的樹尾皆不含基本樹對應(yīng)的L1(t)，L2(t)，…，L５(t)流位，故自嵌運算不存在一階極小基模。

第二步 求二階極小基模（1）T1（t）：T1（t）入樹尾中，含L2(t)和L3(t)與L5(t)。而T2（t）入樹尾中不含L1(t)，T5（t）入樹尾中不含L1(t)，有且只有G13= T1（t）T3（t），二階極小基模１：G1３= T1（t）U T2（t）。二階極小基模 G1３（t）的流圖結(jié)構(gòu)如圖

圖３．１

在二階極小基模G13(t)（圖3.1）中，由人口數(shù)和工作量由兩個子系統(tǒng)組成。當人口數(shù)增多，工作量變大，從而提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，反之減弱。

（2）T２t）：T（t）入樹尾中，含L３(t)和L４(t)。而T４（t）入樹尾中不含L２(t)，T３（t）入樹尾中含L２(t)，有且只有G23= T2（t）T3（t），二階極小基模2：G23= T2（t）U T3（t）。二階極小基模 G23（t）的流圖結(jié)構(gòu)如圖

圖3.2 在二階極小基模G23(t)（圖3.2）中，由工作量和員工薪資兩個子系統(tǒng)組成。當工作量增多，企業(yè)效率好，從而會增加員工資，工作量會提升員工薪資，反之減弱。

（3）T3（t）：T3（t）入樹尾中，含L1(t)和2(t)與Ｌ3（ｔ）。而T１（t）與Ｔ2（ｔ）入樹尾中不含L3(t)，T4（t）入樹尾中含L3(t)，有且只有G34= T3（t）T4（t），二階極小基模３：G34= T3（t）U T4（t）。二階極小基模 G34（t）的流圖結(jié)構(gòu)如圖

圖3.3 在二階極小基模G34(t)（圖3.3）中，由企業(yè)效率和工作量兩個子系統(tǒng)組成。當企業(yè)效率變好時，工作效率大，從而提高工作量，企業(yè)效率促進工作量變化，反之減弱。

（4）T４t）：T4（t）入樹尾中，含L１(t)和L３(t)與Ｌ5（ｔ）。而T１（t）與Ｔ３（ｔ）入樹尾中不含L5(t)，T（5）入樹尾中含L４(t)，有且只有G45= T4（t）T5（t），二階極小基模４：G45T5t）U T5（t）。二階極小基模 G45（t）的流圖結(jié)構(gòu)如圖

圖３．４ 在二階極小基模G45(t)（圖3.4）中，由企業(yè)效率和企業(yè)福利兩個子系統(tǒng)組成。當企業(yè)效率提高，企業(yè)提供的福利就變好，從而提高了企業(yè)福利，企業(yè)效率提高會促進企業(yè)福利的提高，反之減弱。

3.2 三階極小基模計算與分析

T1（t）UT3（t）UT5（t）

圖3.5 分析：基模G135(t)（圖3.5）構(gòu)成工作量、人口數(shù)、企業(yè)福利三方共促三階正反饋環(huán)。人口數(shù)多，工作量多，企業(yè)福利好，員工工作意識變好，企業(yè)效率跟上，很好的提高了其業(yè)務(wù)的效率?；135（t）生動形象地刻畫了人口數(shù)、工作量、企業(yè)福利三方互相促進，不斷推動三方共同發(fā)展的現(xiàn)象。3.3基于基模分析生成管理對策

由基模的正負關(guān)系可以看出，可以通過增強有利因素，削弱不利因素來增強企業(yè)的效率，這樣才能使企業(yè)能夠持續(xù)經(jīng)營，并且不斷發(fā)展壯大，所以可以通過以下管理對策來提高企業(yè)的經(jīng)營能力和管理水平：由基模的正負關(guān)系可以看出，可以通過增強有利因素，削弱不利因素來增強高校超市經(jīng)營管理能力，這樣才能使高校超市在高校中持續(xù)經(jīng)營，并且不斷發(fā)展壯大，所以可以通過以下管理對策來提高高校超市的經(jīng)營能力和管理水平：

（1）可以通過招聘的方式選拔企業(yè)人才，建立嚴格的人才招聘制度，以公開化、制度化和透明化的模式選擇企業(yè)工作能力強、實際管理經(jīng)驗豐富的人才。其次是人才的培養(yǎng)上，對員工進行培訓，并且制定完整的考核制度，以選拔優(yōu)秀員工。

（2）員工工作的目的就是為了薪資，所以提高員工的工作與福利，可以有效的激勵員工，使其能更努力的工作，增加工作量，從而增加企業(yè)的效率。每一個員工都希望有一個公平的分配制度和晉升機制，并與他們的工作效率相對應(yīng)。所以，許多企業(yè)員工的工作效率與報酬之間有直接的關(guān)系。

（3）企業(yè)人口數(shù)增加，每個員工工作量員工工作量會減少，對應(yīng)企業(yè)效率也會降低，所以應(yīng)當適當?shù)目刂破髽I(yè)的人數(shù)，保持企業(yè)人數(shù)的平衡。企業(yè)對員工進行福利激勵時，應(yīng)該考慮員工除了經(jīng)濟福利也需要精神福利，但作為社會人而言，首先是物質(zhì)生活得到滿足。因此，企業(yè)首先要做到是滿足員工的基本薪資。比如，達到一定績效后，進行精神上的鼓勵。拉近公司與員工之間的距離。充分發(fā)揮企業(yè)福利福利的作用。利用企業(yè)福利來提高員工滿意度，員工滿意度高了，工作積極性增強，工作效率受到影響也會得到提升，得到自己應(yīng)得的每個月的薪水與年終的福利。同樣也增加員工的工作意識。5參考文獻

[1]吳俊超，提高煤炭企業(yè)工作效率的幾點措施，企業(yè)管理研究，2009（08）

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[5]張麗梅．基于員工關(guān)系管理的薪酬結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]．國際商務(wù)研究，2006，（6）

第四篇：汽車動力學學習總結(jié)

汽車動力學學習總結(jié)

嚴格地說，車輛動力學是研究所有與車輛系統(tǒng)運動有關(guān)的學科。它涉及的范圍很廣，除了影響車輛縱向運動及其子系統(tǒng)的動力學響應(yīng)（如發(fā)動機、傳動、加速、制動、防抱死和牽引力控制系統(tǒng)等方面的因素）外，還有車輛在垂向和橫向兩個方面的動力學內(nèi)容，即行駛動力學和操縱動力學。行駛動力學主要研究由路面的不平激勵，通過懸架和輪胎垂向力引起的車身跳動和俯仰以及車輪的運動；而操縱動力學研究車輛的操縱性，主要與輪胎側(cè)向力有關(guān)，并由此引起車輛側(cè)滑、橫擺和側(cè)傾運動。

1輪胎動力學

輪胎是車輛重要的組成部分，直接與地面接觸。其作用是支承整車的重量，與懸架共同緩沖來自路面的不平度激勵，以保證車輛具有良好的乘坐舒適性和行駛平順性；保證車輪和路面具有良好的附著性，以提高車輛驅(qū)動性、制動性和通過性，并為車輛提供充分的轉(zhuǎn)向力。所以輪胎動力學的研究對于整車動力學研究具有重要意義。

輪胎的結(jié)構(gòu)特性很大程度上影響了輪胎的物理特性。所以輪胎模型的建立對于車輛輪胎動力學特性的研究具有重大影響。輪胎模型描述了輪胎六分力與車輪運動參數(shù)之間的數(shù)學關(guān)系，輪胎模型在特定工作條件下的輸入量有縱向滑動率s側(cè)偏角α徑向變形ρ車輪外傾角γ車輪轉(zhuǎn)速ω轉(zhuǎn)偏率φ而輸出量為縱向力

第五篇：系統(tǒng)動力學（自己總結(jié)）

系統(tǒng)動力學

1.系統(tǒng)動力學的發(fā)展

系統(tǒng)動力學（簡稱SD—system

dynamics）的出現(xiàn)于1956年，創(chuàng)始人為美國麻省理工學院的福瑞斯特教授。系統(tǒng)動力學是福瑞斯特教授于1958年為分析生產(chǎn)管理及庫存管理等企業(yè)問題而提出的系統(tǒng)仿真方法，最初叫工業(yè)動態(tài)學。是一門分析研究信息反饋系統(tǒng)的學科，也是一門認識系統(tǒng)問題和解決系統(tǒng)問題的交叉綜合學科。從系統(tǒng)方法論來說：系統(tǒng)動力學是結(jié)構(gòu)的方法、功能的方法和歷史的方法的統(tǒng)一。它基于系統(tǒng)論，吸收了控制論、信息論的精髓，是一門綜合自然科學和社會科學的橫向?qū)W科。

系統(tǒng)動力學的發(fā)展過程大致可分為三個階段：

1）系統(tǒng)動力學的誕生—20世紀50-60年代

由于SD這種方法早期研究對象是以企業(yè)為中心的工業(yè)系統(tǒng)，初名也就叫工業(yè)動力學。這階段主要是以福雷斯特教授在哈佛商業(yè)評論發(fā)表的《工業(yè)動力學》作為奠基之作，之后他又講述了系統(tǒng)動力學的方法論和原理，系統(tǒng)產(chǎn)生動態(tài)行為的基本原理。后來，以福雷斯特教授對城市的興衰問題進行深入的研究，提出了城市模型。

2）系統(tǒng)動力學發(fā)展成熟—20世紀70-80

這階段主要的標準性成果是系統(tǒng)動力學世界模型與美國國家模型的研究成功。這兩個模型的研究成功地解決了困擾經(jīng)濟學界長波問題，因此吸引了世界范圍內(nèi)學者的關(guān)注，促進它在世界范圍內(nèi)的傳播與發(fā)展,確立了在社會經(jīng)濟問題研究中的學科地位。

3）系統(tǒng)動力學廣泛運用與傳播—20世紀90年代-至今

在這一階段，SD在世界范圍內(nèi)得到廣泛的傳播,其應(yīng)用范圍更廣泛,并且獲得新的發(fā)展.系統(tǒng)動力學正加強與控制理論、系統(tǒng)科學、突變理論、耗散結(jié)構(gòu)與分叉、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析、靈敏度分析、統(tǒng)計分析、參數(shù)估計、最優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用、類屬結(jié)構(gòu)研究、專家系統(tǒng)等方面的聯(lián)系。許多學者紛紛采用系統(tǒng)動力學方法來研究各自的社會經(jīng)濟問題，涉及到經(jīng)濟、能源、交通、環(huán)境、生態(tài)、生物、醫(yī)學、工業(yè)、城市等廣泛的領(lǐng)域。

2．系統(tǒng)動力學的原理

系統(tǒng)動力學是一門分析研究信息反饋系統(tǒng)的學科。它是系統(tǒng)科學中的一個分支，是跨越自然科學和社會科學的橫向?qū)W科。系統(tǒng)動力學基于系統(tǒng)論，吸收控制論、信息論的精髓，是一門認識系統(tǒng)問題和解決系統(tǒng)問題交叉、綜合性的新學科。

從系統(tǒng)方法論來說，系統(tǒng)動力學的方法是結(jié)構(gòu)方法、功能方法和歷史方法的統(tǒng)一。

系統(tǒng)動力學是在系統(tǒng)論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，因此它包含著系統(tǒng)論的思想。系統(tǒng)動力學是以系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定著系統(tǒng)行為前提條件而展開研究的。它認為存在系統(tǒng)內(nèi)的眾多變量在它們相互作用的反饋環(huán)里有因果聯(lián)系。反饋之間有系統(tǒng)的相互聯(lián)系，構(gòu)成了該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，而正是這個結(jié)構(gòu)成為系統(tǒng)行為的根本性決定因素。

人們在求解問題時都是想獲得較優(yōu)的解決方案，能夠得到較優(yōu)的結(jié)果。所以系統(tǒng)動力學解決問題的過程實質(zhì)上也是尋優(yōu)過程，來獲得較優(yōu)的系統(tǒng)功能。系統(tǒng)動力學強調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)并從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)角度來分析系統(tǒng)的功能和行為，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定了系統(tǒng)的行為。因此系統(tǒng)動力學是通過尋找系統(tǒng)的較優(yōu)結(jié)構(gòu)，來獲得較優(yōu)的系統(tǒng)行為。

系統(tǒng)動力學把系統(tǒng)看成一個具有多重信息因果反饋機制。因此系統(tǒng)動力學在經(jīng)過剖析系統(tǒng)，獲得深刻、豐富的信息之后建立起系統(tǒng)的因果關(guān)系反饋圖，之后再轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)流圖，建立系統(tǒng)動力學模型。最后通過仿真語言和仿真軟件對系統(tǒng)動力學模型進行計算機模擬，來完成對真實系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行仿真。通過上述過程完成了對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的仿真，接下來就要尋找較優(yōu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

尋找較優(yōu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)被稱作為政策分析或優(yōu)化，包括參數(shù)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、邊界優(yōu)化。參數(shù)優(yōu)化就是通過改變其中幾個比較敏感參數(shù)來改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來尋找較優(yōu)的系統(tǒng)行為。結(jié)構(gòu)優(yōu)化是指主要增加或減少模型中的水平變量、速率變量來改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來獲得較優(yōu)的系統(tǒng)行為。邊界優(yōu)化是指系統(tǒng)邊界及邊界條件發(fā)生變化時引起系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變化來獲得較優(yōu)的系統(tǒng)行為。系統(tǒng)動力學就是通過計算機仿真技術(shù)來對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行仿真，尋找系統(tǒng)的較優(yōu)結(jié)構(gòu)，以求得較優(yōu)的系統(tǒng)行為。

總結(jié)：系統(tǒng)動力學把系統(tǒng)的行為模式看成是由系統(tǒng)內(nèi)部的信息反饋機制決定的。通過建立系統(tǒng)動力學模型，利用DYNAMO仿真語言和Vensim軟件在計算機上實現(xiàn)對真實系統(tǒng)的仿真，可以研究系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和行為之間的動態(tài)關(guān)系，以便尋求較優(yōu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能。

2.系統(tǒng)動力學的基本概念

①系統(tǒng)：一個由相互區(qū)別、相互作用的各部分(即單元或要素)有機地聯(lián)結(jié)在一起，為同一目的完成某種功能的集合體。

②反饋：系統(tǒng)內(nèi)同一單元或同一子塊其輸出與輸入間的關(guān)系。對整個系統(tǒng)而言，“反饋”則指系統(tǒng)輸出與來自外部環(huán)境的輸入的關(guān)系。

③反饋系統(tǒng)：反饋系統(tǒng)就是包含有反饋環(huán)節(jié)與其作用的系統(tǒng)。它要受系統(tǒng)本身的歷史行為的影響，把歷史行為的后果回授給系統(tǒng)本身，以影響未來的行為。如庫存訂貨控制系統(tǒng)。

④反饋回路：反饋回路就是由一系列的因果與相互作用鏈組成的閉合回路或者說是由信息與動作構(gòu)成的閉合路徑。

⑤因果回路圖(CLD):表示系統(tǒng)反饋結(jié)構(gòu)的重要工具，因果圖包含多個變量，變量之間由標出因果關(guān)系的箭頭所連接。變量是由因果鏈所聯(lián)系，因果鏈由箭頭所表示。

⑥因果鏈極性：每條因果鏈都具有極性，或者為正(+)或者為負（—）。極性是指當箭尾端變量變化時，箭頭端變量會如何變化。極性為正是指兩個變量的變化趨勢相同，極性為負指兩個變量的變化趨勢相反。

⑦反饋回路的極性：反饋回路的極性取決于回路中各因果鏈符號?；芈窐O性也分為正反饋和負反饋，正反饋回路的作用是使回路中變量的偏離增強，而負反饋回路則力圖控制回路的變量趨于穩(wěn)定。

⑧確定回路極性的方法

§

若反饋回路包含偶數(shù)個負的因果鏈，則其極性為正；

§

若反饋回路包含奇數(shù)個負的因果鏈，則其極性為負。

⑨系統(tǒng)流圖：表示反饋回路中的各水平變量和各速率變量相互聯(lián)系形式及反饋系統(tǒng)中各回路之間互連關(guān)系的圖示模型。

水平變量：也被稱作狀態(tài)變量或流量，代表事物(包括物質(zhì)和非物質(zhì)的)的積累。其數(shù)值大小是表示某一系統(tǒng)變量在某一特定時刻的狀況?？梢哉f是系統(tǒng)過去累積的結(jié)果，它是流入率與流出率的凈差額。它必須由速率變量的作用才能由某一個數(shù)值狀態(tài)改變另一數(shù)值狀態(tài)。

速率變量：又稱變化率，隨著時間的推移，使水平變量的值增加或減少。速率變量表示某個水平變量變化的快慢。

⑩水平變量和速率變量的符號標識：

§

水平變量用矩形表示，具體符號中應(yīng)包括有描述輸入與輸出流速率的流線、變量名稱等。

§

速率變量用閥門符號表示，應(yīng)包括變量名稱、速率變量控制的流的流線和其所依賴的信息輸入量。

系統(tǒng)動力學一個突出的優(yōu)點在于它能處理高階次、非線性、多重反饋復(fù)雜時變系統(tǒng)的問題。

高階次：系統(tǒng)階數(shù)在四階或五階以上者稱為高階次系統(tǒng)。典

型的社會一經(jīng)濟系統(tǒng)的系統(tǒng)動力學模型階數(shù)則約在十至數(shù)百之間。如美國國家模型的階數(shù)在兩百以上。

多重回路：復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)部相互作用的回路數(shù)目一般在三個或四個以上。諸回路中通常存在一個或一個以上起主導作用的回路，稱為主回路。主回路的性質(zhì)主要地決定了系統(tǒng)內(nèi)部反饋結(jié)構(gòu)的性質(zhì)及其相應(yīng)的系統(tǒng)動態(tài)行為的特性，而且，主回路并非固定不變，它們往在在諸回路之間隨時間而轉(zhuǎn)移，結(jié)果導致變化多端的系統(tǒng)動態(tài)行為。

非線性：線性指量與量之間按比例、成直線的關(guān)系，在空間和時間上代表規(guī)則和光滑的運動；而非線性則指不按比例、不成直線的關(guān)系，代表不規(guī)則的運動和突變。線性關(guān)系是互不相干的獨立關(guān)系，而非線性則是相互作用，而正是這種相互作用，使得整體不再是簡單地等于部分之和，而可能出現(xiàn)不同于“線性疊加”的增益或虧損。實際生活中的過程與系統(tǒng)幾乎毫無例外地帶有非線性的特征。正是這些非線性關(guān)系的耦合導致主回路轉(zhuǎn)移，系統(tǒng)表現(xiàn)出多變的動態(tài)行為。

3.系統(tǒng)動力學的分析步驟

①

問題的識別。

②

確定系統(tǒng)邊界，即系統(tǒng)分析涉及的對象和范圍。

③

建立因果關(guān)系圖和流圖。

④

寫出系統(tǒng)動力學方程。

⑤

進行仿真試驗和計算等（Vensim軟件）。

⑥

比較與評價、政策分析——尋找最優(yōu)的系統(tǒng)行為

系統(tǒng)動力學過程圖

4.相關(guān)理解

系統(tǒng)動力學對問題的理解，是基于系統(tǒng)行為與內(nèi)在機制間的相互緊密的依賴關(guān)系，并且透過數(shù)學模型的建立與操弄的過程而獲得的，逐步發(fā)掘出產(chǎn)生變化形態(tài)的因、果關(guān)系，系統(tǒng)動力學稱之為結(jié)構(gòu)。所謂結(jié)構(gòu)是指一組環(huán)環(huán)相扣的行動或決策規(guī)則所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，例如指導組織成員每日行動與決策的一組相互關(guān)聯(lián)的準則、慣例或政策，這一組結(jié)構(gòu)決定了組織行為的特性。構(gòu)成系統(tǒng)動力學模式結(jié)構(gòu)的主要元件包含下列幾項，“流”(flow)、“積量”(level)、“率量”

(rate)、“輔助變量”(auxiliary)

(Forrester,1961)。

系統(tǒng)動力學將組織中的運作，以六種流來加以表示，包括訂單(order)流、人員(people)流、錢(money)流、設(shè)備(equipment)流、物料流

(material)與資訊(information)流，這六種流歸納了組織運作所包含的基本結(jié)構(gòu)。積量表示真實世界中，可隨時間遞移而累積或減少的事物，其中包含可見的，如存貨水平、人員數(shù)；與不可見的，如認知負荷的水平或壓力等，它代表了某一時點，環(huán)境變量的狀態(tài)，是模式中資訊的來源；率量表示某一個積量，在單位時間內(nèi)量的變化速率，它可以是單純地表示增加、減少或是凈增加率，是資訊處理與轉(zhuǎn)換成行動的地方；輔助變量在模式中有三種涵意，資訊處理的中間過程、參數(shù)值、模式的輸入測試函數(shù)。其中，前兩種涵意都可視為率量變量的一部分。

系統(tǒng)動力學的建?；締挝唬Y訊回饋環(huán)路結(jié)構(gòu)的基本組成是資訊回饋環(huán)路(information

feedback

loops)。環(huán)路是由現(xiàn)況、目標以及現(xiàn)況(積量)與目標間差距所產(chǎn)生的調(diào)節(jié)行動(率量)所構(gòu)成的，環(huán)路行為的特性在消弭目標與現(xiàn)況間的差距，例如存貨的調(diào)節(jié)環(huán)路。除了目標追尋的負環(huán)外，還有一種具有自我增強(self-reinforced)的正回饋環(huán)路，即因果彼此相互增強的影響關(guān)系，系統(tǒng)的行為則是環(huán)路間彼此力量消長的過程。但除此之外結(jié)構(gòu)還須包括時間滯延(time

delay)的過程，如組織中不論是實體的過程例如生產(chǎn)、運輸、傳遞等，或是無形的過程例如決策過程，以及認知的過程等都存在著或長或短的時間延遲。系統(tǒng)動力學的建模過程，主要就是透過觀察系統(tǒng)內(nèi)六種流的交互運作過程，討論不同流里，其積量的變化與影響積量的各種率量行為