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高阶非完整约束系统嵌入变分恒等式的积分变分原理

宋端 刘畅 郭永新

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高阶非完整约束系统嵌入变分恒等式的积分变分原理

宋端, 刘畅, 郭永新

The integral variational principles for embedded variation identity of high-order nonholonomic constrained systems

Song Duan, Liu Chang, Guo Yong-Xin
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  • 本文从高阶非完整系统嵌入变分恒等式的积分变分原理出发, 根据三种不等价条件变分的选取, 得到了高阶非完整系统的三类不等价动力学模型, 即高阶非完整约束系统的vakonomic方程、Lagrange-d'Alembert 方程和一种新的动力学方程. 当高阶非完整约束方程退化为一阶非完整约束时, 利用此理论可以得到一般非完整系统的vakonomic模型、Chetaev模型和一种新的动力学模型. 最后借助于应用实例验证了结论的正确性.
    In this article, from the integral variational principles for embedded variation identity of high-order nonholonomic constrained systems, three kinds of dynamics for high-order nonholonomic constrained systems are obtained, including the vakonomic dynamical model, Lagrange-d'Alembert model and a new one if utilizing respectively three kinds of conditional variation to them. And the integral variational principles for embedded variation identity of high-order nonholonomic constrained systems is also fitted for the general nonholonomic systems when the constrained equation is reduced to a first-order one. Then, the vakonomic dynamic, Chetaev dynamics and a new model of general nonholonomic systems can also be obtained. Finally, two illustrated examples are used to verify the validity of the theory.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11202090,11172120,10932002)和辽宁省重点实验室建设项目(批准号:2008403009)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11202090, 11172120, 10932002) and the Program of Constructing Liaoning Provincial Key Laboratory, China (Grant No. 2008403009).
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-11-30
  • 修回日期:  2012-12-30
  • 刊出日期:  2013-05-05

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