结构振动主动控制PDF电子书下载

第一章　绪论 1

1.1　振动主动控制系统的组成 2

1.2　感知材料与传感元件 3

1.3　驱动材料与控制装置 5

1.4　振动主动控制模型研究中的几个问题 8

参考文献 10

第二章　预备知识 11

2.1　单自由度系统的振动 11

2.1.1　运动方程 11

2.1.2　无阻尼自由振动 11

2.1.3　有阻尼自由振动 12

2.1.4　简谐荷载作用下的无阻尼受迫振动 12

2.1.5　简谐荷载作用下的有阻尼受迫振动 15

2.1.6　周期荷载作用下的响应 16

2.1.7　一般荷载作用下的响应 17

2.2　多自由度系统的振动 20

2.2.1　运动方程 20

2.2.2 自由振动 21

2.2.3　模态的正交关系 23

2.2.4　多自由度系统的动力响应 25

2.3　非线性系统的动力分析 27

2.3.1　Wilson-θ法 27

2.3.2　Newmark-β法 29

2.4　振动主动控制系统模型 30

2.4.1　线性系统的状态方程 30

2.4.2　线性定常系统的可控性 33

2.4.3　线性定常系统的可观性 34

2.4.4　Lyapunov稳定性分析方法 34

参考文献 36

第三章　控制器设计方法 37

3.1　极点配置法 37

3.1.1　基于状态反馈的极点配置法 38

3.1.2　基于输出反馈的极点配置法 42

3.2　线性二次型最优控制法 43

3.2.1　线性二次型最优调节器 43

3.2.2　线性二次型Gauss控制算法 45

3.3　次优控制法 54

3.3.1　次优控制方程 55

3.3.2　次优控制的控制律设计方法 56

3.4　能量控制法 58

3.4.1　Rayleigh概率分布 59

3.4.2　动力反应的能量 59

3.4.3　控制力的大小与方向 61

3.5　预测控制法 62

3.5.1　连续系统状态方程的离散化 62

3.5.2　无时滞预测控制法 62

3.5.3　考虑时滞预测控制法 64

参考文献 67

第四章　改进的控制器设计方法 68

4.1　改进的LQG控制法 68

4.1.1 广义LQG控制法 68

4.1.2　LQG-a控制法 75

4.2　多点同时最优控制法 81

4.3　含任意时滞预测控制法 86

4.3.1　状态方程离散 86

4.3.2　外部激励为离散形式的积分方法 88

4.3.3　含时滞的广义预测控制 89

4.4　分数阶控制法 92

4.4.1　分数阶微积分的定义与性质 92

4.4.2　分数阶微分的滤波器近似及应用 93

4.4.3　含分数阶的PID控制器 94

4.4.4　分数阶多自由度系统最优控制 96

参考文献 105

第五章　非线性和鲁棒控制器设计方法 108

5.1　非线性结构振动控制法 108

5.1.1　非线性建筑结构振动的最优控制法 108

5.1.2　基于线性化的非线性结构振动控制法 115

5.2　鲁棒控制法 121

5.2.1　H2和H∞控制问题 121

5.2.2　基于LMI的鲁棒控制方法 122

5.2.3　基于LMI的多目标控制法 133

参考文献 138

第六章　模型降阶和基准建筑物 140

6.1　平衡降阶法 140

6.1.1　基于状态方程的降阶方法 141

6.1.2　基于运动方程的降阶方法 142

6.2　Schur降阶法 143

6.3　Pade降阶法 145

6.4　非线性系统的经验模型降阶法 146

6.4.1　经验可控性和可观性格拉姆矩阵 147

6.4.2　采用平衡截断的模型降阶法 147

6.5　基准建筑物 147

6.5.1　第三代基准建筑物 148

6.5.2　程序释疑 153

参考文献 160