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结构振动主动控制


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结构振动主动控制
  • 书号：9787030689085
    作者：蔡国平,刘翔
  • 外文书名：
  • 装帧：平装
    开本：16
  • 页数：170
    字数：267000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2021-11-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥79.00元
    售价： ￥62.41元
  • 图书介质:
    纸质书

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结构振动主动控制是利用外部能源对结构施加控制力以迅速衰减和控制结构振动反应的一种技术。和经典的被动控制相比，主动控制在控制设计上具有更大的灵活性，控制效果往往优于被动控制，是当前振动工程领域的热点之一。结构振动主动控制涉及数学、力学、控制、计算机等多学科的交叉知识，是振动控制领域内的一项新技术，在航空航天、土木、机械等许多工程领域具有广阔的应用前景。
　　本书介绍结构振动的基本理论和主动控制的设计方法，内容包括振动基本理论、结构振动的最优控制、结构振动的次最优控制、结构振动的模态控制、基于系统输入和输出的低维建模与参数辨识、结构振动主动控制中传感器和作动器的优化配置、结构振动主动控制中时滞问题的处理方法、结构振动主动控制系统的模型降阶等。
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    第1章 概述 1
    1.1 振动控制 1
    1.1.1 被动控制 2
    1.1.2 主动控制 3
    1.1.3 混合控制 4
    1.2 智能材料在主动振动控制中的应用 5
    复习思考题 5
    参考文献 5
    第2章 振动基本理论 7
    2.1 单自由度系统的振动 7
    2.1.1 单自由度系统的自由振动 7
    2.1.2 单自由度系统的强迫振动 14
    2.2 多自由度系统的振动 22
    2.2.1 多自由度系统的动力学方程 23
    2.2.2 多自由度系统的无阻尼自由振动 34
    2.2.3 振型叠加法 39
    2.2.4 多自由度系统的无阻尼受迫振动 41
    2.2.5 多自由度系统的阻尼振动 45
    2.2.6 动力吸振器 46
    2.3 连续体系统的振动 48
    2.3.1 弹性杆的轴向振动 49
    2.3.2 弹性梁的弯曲振动 55
    复习思考题 64
    参考文献 67
    第3章 结构振动的最优控制 68
    3.1 状态方程的建立 69
    3.2 结构振动控制系统的特性 70
    3.2.1 系统稳定性 70
    3.2.2 系统可控性 70
    3.2.3 系统可观性 73
    3.3 最优控制设计 75
    3.3.1 性能指标 76
    3.3.2 控制律设计 77
    复习思考题 85
    参考文献 86
    第4章 结构振动的次最优控制 87
    4.1 用于部分状态反馈的重要状态变量 88
    4.1.1 全状态最优反馈控制方法 88
    4.1.2 控制性能指标函数对反馈增益的灵敏度 88
    4.1.3 重要状态选择 99
    4.2 部分状态反馈的次最优控制设计 100
    4.2.1 迭代法 100
    4.2.2 最小误差激励法 103
    4.3 三层建筑结构地震作用下的次最优控制 104
    复习思考题 107
    参考文献 108
    第5章 结构振动的模态控制 109
    5.1 动力学方程 109
    5.2 模态控制设计 111
    5.3 模态坐标提取 111
    5.4 模态控制力向实际控制力转换 112
    5.5 数值仿真 112
    复习思考题 114
    参考文献 115
    第6章 基于系统输入和输出的低维建模与参数辨识 116
    6.1 系统方程离散化 117
    6.2 观测器/Kalman滤波器的系统辨识方法 118
    6.2.1 问题描述 118
    6.2.2 最小拍状态观测器的Markov参数 119
    6.2.3 基于ARMA模型辨识Markov参数 120
    6.3 基于状态的特征系统实现算法 121
    6.3.1 特征系统实现算法基本理论 121
    6.3.2 模态参数识别 122
    6.4 航天器挠性参数的在轨辨识 123
    复习思考题 126
    参考文献 126
    第7章 结构振动主动控制中传感器和作动器的优化配置 128
    7.1 振动控制方程 129
    7.2 作动器优化配置准则 129
    7.3 传感器优化配置准则 131
    7.4 优化算法 132
    7.4.1 粒子群优化算法原理 133
    7.4.2 粒子群优化算法参数 134
    7.4.3 粒子群优化算法步骤 135
    7.5 柔性悬臂板的作动器优化位置 136
    复习思考题 139
    参考文献 139
    第8章 结构振动主动控制中时滞问题的处理方法 141
    8.1 时滞问题基本描述 142
    8.2 经典的三种时滞问题处理方法 143
    8.3 连续时间形式的时滞问题处理方法 145
    8.3.1 时滞动力学方程 145
    8.3.2 时滞控制设计 145
    8.3.3 控制实现 146
    8.4 数值仿真 147
    8.4.1 建筑结构地震响应主动控制 147
    8.4.2 中心刚体-柔性梁系统的位置主动控制 150
    复习思考题 152
    参考文献 153
    第9章 结构振动主动控制系统的模型降阶 154
    9.1 模态价值分析准则 154
    9.1.1 模态价值分析基本理论 155
    9.1.2 弱阻尼、频率足够分开时模态价值的近似计算 158
    9.1.3 悬臂板模型降阶 159
    9.2 平衡降阶 161
    9.2.1 平衡系统的定义及其实现 161
    9.2.2 H形板模型降阶 163
    9.2.3 三自由度密频系统模型降阶 165
    复习思考题 170
    参考文献 170
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