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機械振動控制(科學出版社十四五普通高等教育研究生規劃教材)

  • 作者：編者:方明霞//王國硯|責編:徐楊峰
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030761491
  • 出版日期：2023/10/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：368
人民幣：RMB 100 元      售價：元
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內容大鋼
    本書主要介紹機械振動的主動控制問題。首先介紹振動系統的建模方法；然後對確定性、隨機激勵下線性、非線性系統的響應特性及穩定性等進行介紹，並對系統的可控可觀性、極點配置及狀態觀測器等進行討論；在此基礎上介紹了確定性系統的最優控制、模態控制、H∞控制、自適應控制及控制系統的硬體設備等，並對線性、非線性系統的隨機最優控制問題進行介紹；最後，採用不同方法對考慮控制時滯的有限自由度系統和無限自由度剛彈耦合系統的振動主動控制問題進行討論。
    在本書寫作過程中，注重振動理論和現代控制理論的交叉融合，針對現代控制理論主要基於一階狀態方程描述的特點，將傳統的以二階微分方程描述的振動理論亦在狀態方程下展開。本書內容豐富、結構清晰，既可作為機械、交通、土木、航空航天、力學及控制類專業研究生的教學用書，也可為該領域的工程技術人員提供參考。
作者介紹
編者:方明霞//王國硯|責編:徐楊峰
目錄
叢書序
前言
第1章  緒論
  1.1  振動簡介
  1.2  振動控制的目的及分類
    1.2.1  振動控制的目的
    1.2.2  振動控制的分類
  1.3  振動主動控制研究
    1.3.1  振動主動控制的構成
    1.3.2  振動主動控制分類
    1.3.3  振動主動控制的研究內容
    1.3.4  振動主動控制的工程應用
    1.3.5  振動主動控制的發展趨勢
  1.4  本書的主要內容
第2章  振動系統運動微分方程建立
  2.1  建立運動微分方程的相關概念和基本方法
    2.1.1  若干基本概念
    2.1.2  建立運動微分方程的基本方法
  2.2  有限自由度系統的運動微分方程
  2.3  無限自由度系統的運動微分方程
    2.3.1  彈性體一維振動的運動微分方程
    2.3.2  薄板橫向彎曲振動的運動微分方程
    2.3.3  一般彈性體振動的運動微分方程
    2.3.4  大型複雜系統動力學問題的建模及分析
  2.4  運動微分方程的狀態空間表示
    2.4.1  時間連續系統狀態空間表達式
    2.4.2  時間離散系統狀態空間表達式
  習題
第3章  基於狀態方程的振動分析基礎
  3.1  狀態空間中線性連續系統的時域計算方法
    3.1.1  線性連續系統的響應分析
    3.1.2  脈衝響應陣和基於脈衝響應陣計算系統的輸出
  3.2  基於傳遞函數陣的方法
    3.2.1  預備知識:拉普拉斯變換簡介
    3.2.2  傳遞函數陣的定義
    3.2.3  傳遞函數陣與脈衝響應陣之間的關係
  3.3  特徵值問題和求響應的模態分析法
    3.3.1  狀態空間中的特徵值問題
    3.3.2  模態分析法
  3.4  線性系統狀態轉移矩陣的計算
    3.4.1  時變系統狀態轉移矩陣的計算
    3.4.2  定常系統狀態轉移矩陣（即矩陣指數）的計算
  3.5  線性離散系統的響應分析及連續系統的時間離散化
    3.5.1  線性離散系統的響應分析
    3.5.2  連續系統的時間離散化
  3.6  隨機激勵下的響應分析
    3.6.1  關於白雜訊的定義
    3.6.2  線性系統的隨機激勵和響應特性
    3.6.3  成型濾波器擴展方法分析線性系統非白雜訊激勵響應
  習題

第4章  振動系統的穩定性分析
  4.1  穩定性的基本概念
    4.1.1  狀態空間中的平衡點
    4.1.2  平衡狀態穩定性
    4.1.3  運動狀態穩定性
  4.2  穩定性分析方法
    4.2.1  定性方法（李雅普諾夫意義下的穩定性定義）
    4.2.2  定量方法
  4.3  線性和非線性系統的李雅普諾夫穩定性分析
    4.3.1  線性系統的李雅普諾夫穩定性分析
    4.3.2  非線性系統的李雅普諾夫穩定性分析
  習題
第5章  非線性系統的振動分析
  5.1  非線性振動概述
    5.1.1  非線性振動系統的定義及分類
    5.1.2  非線性振動的分析方法
  5.2  確定性非線性系統
    5.2.1  解析法
    5.2.2  數值方法
    5.2.3  半解析半數值方法
  5.3  隨機非線性振動
    5.3.1  FPK方法
    5.3.2  蒙特卡洛（Monte-Carlo）法
    5.3.3  等效線性化方法
    5.3.4  矩函數微分方程法及截斷方案
    5.3.5  隨機平均法
  習題
第6章  控制理論基礎
  6.1  系統的可控性與可觀性
    6.1.1  線性系統的可控性及其判據
    6.1.2  線性系統的可觀性及其判據
    6.1.3  系統的可控標準型和可觀標準型
  6.2  系統的結構分解與系統實現
    6.2.1  線性定常系統的結構分解
    6.2.2  可控性？可觀性與傳遞函數矩陣的關係
    6.2.3  系統的實現
  6.3  反饋控制和前饋控制
    6.3.1  反饋控制
    6.3.2  前饋控制
    6.3.3  前饋控制與反饋控制的比較
  習題
第7章  極點配置與狀態觀測器
  7.1  極點配置問題
    7.1.1  單輸入系統的極點配置法
    7.1.2  多輸入系統的極點配置
  7.2  系統鎮定問題
    7.2.1  完全可控的系統鎮定
    7.2.2  系統不完全可控的情況
    7.2.3  線性定常系統輸出反饋能使系統鎮定的充要條件
  7.3  狀態觀測器

    7.3.1  全維狀態觀測器
    7.3.2  降維狀態觀測器
    7.3.3  帶狀態觀測器的狀態反饋系統
  習題
第8章  經典最優控制方法
  8.1  最優控制問題的提法
    8.1.1  最優控制問題的典型示例
    8.1.2  最優控制問題的一般提法
  8.2  求解最優控制問題的變分法
    8.2.1  泛函與變分
    8.2.2  最優控制的變分法
  8.3  有約束最優控制的極小值原理
  8.4  動態規劃法
    8.4.1  用動態規劃法求解離散系統最優控制問題
    8.4.2  用動態規劃法求解連續系統最優控制問題
  習題
第9章  控制策略及控制實現
  9.1  經典最優控制演算法
    9.1.1  線性系統二次型最優控制
    9.1.2  瞬時最優控制
  9.2  H∞控制
    9.2.1  H∞控制基本理論
    9.2.2  H∞控制問題的解法
  9.3  模態控制
    9.3.1  模態控制的基本原理
    9.3.2  模態溢出
    9.3.3  濾模態及模態坐標的估計
  9.4  自適應控制
    9.4.1  模型參考自適應控制
    9.4.2  自校正控制
  9.5  其他控制策略及比較
    9.5.1  PID控制
    9.5.2  模糊控制
    9.5.3  神經網路控制
    9.5.4  不同控制演算法的比較
  9.6  控制系統的硬體實現
    9.6.1  感測器
    9.6.2  控制器
    9.6.3  作動器
    9.6.4  感測器/作動器的優化配置
  習題
第10章  隨機振動控制
  10.1  線性系統的隨機最優控制
    10.1.1  隨機狀態反饋調節器問題
    10.1.2  隨機輸出反饋調節器問題
  10.2  非線性系統的隨機最優控制
  習題
第11章  考慮時滯的振動主動控制
  11.1  基於狀態變換法進行時滯振動控制
    11.1.1  時滯對傳統二次型最優控制的影響

    11.1.2  基於狀態變換法進行時滯控制
    11.1.3  試驗驗證
  11.2  基於H∞控製法進行時滯振動控制
    11.2.1  基於H∞控製法對輪轂驅動電動汽車主動懸架的時滯控制
    11.2.2  整車剛彈耦合系統時滯H∞控制
  習題
參考文獻

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