第1章 绪论 1
1-1 引言 1
1-2 斜拉索振动 4
1-2-1 斜拉索振动机理 4
1-2-2 斜拉索振动方程 7
1-3 斜拉索振动控制 9
1-3-1 结构控制 9
1-3-2 斜拉索被动控制 12
1-3-3 斜拉索主动控制 15
1-3-4 斜拉索半主动控制 15
1-4 MR阻尼器控制 15
1-4-1 磁流变液 15
1-4-2 MR阻尼器模型 16
1-5 本书研究的主要内容 17
参考文献 19
第2章 采用ER阻尼器做斜拉索被动控制 26
2-1 引言 26
2-2 斜拉索数学模型 26
2-2-1 笛卡儿坐标中的数学模型 26
2-2-2 状态空间里的数学模型 28
2-3 斜拉索试验模型 29
2-4 ER阻尼器模型 30
2-5 斜拉索振动控制试验 31
2-5-1 动力特性试验 31
2-5-2 振动控制 33
2-5-3 共振峰频率飘移 35
2-5-4 荷载影响及最优位置 36
2-6 小结 38
参考文献 39
第3章 MR阻尼器对斜拉索减振控制的现场试验研究 40
3-1 引言 40
3-2 试验组织 40
3-2-1 斜拉索试验对象 40
3-2-2 磁流变阻尼器的力学关系 41
3-2-3 斜拉索试验系统 42
3-3 数据处理及系统阻尼比的Hilbert变换识别方法 43
3-4 试验结果 47
3-4-1 系统等效阻尼比 47
3-4-2 索的共振峰频率 50
3-5 小结 51
参考文献 52
第4章 斜拉索-MR阻尼器系统的控制方程及Galerkin法求解 54
4-1 引言 54
4-2 斜拉索数学模型 54
4-2-1 微分方程 54
4-2-2 状态方程 56
4-3 数值求解方法 56
4-3-1 形函数的选取 56
4-3-2 算法的选用 58
4-4 试验索的振动控制数值计算 59
4-4-1 形函数的选取及MR阻尼器模型 59
4-4-2 系统等效阻尼比 61
4-4-3 索共振峰频率的漂移 61
4-5 小结 64
参考文献 65
第5章 MR阻尼器最优参数和被动控制效果 66
5-1 引言 66
5-2 MR阻尼器的数学模型 66
5-3 斜拉索减振效果的评价 68
5-4 MR阻尼器的最优参数 69
5-4-1 最优型号 69
5-4-2 最优电压 71
5-4-3 阻尼器安装位置 72
5-5 MR阻尼器被动控制效果 73
5-5-1 与黏性油阻尼器被动控制效果的比较 73
5-5-2 索基频、Irvine参数、激励荷载和振动模态对被动控制效果的影响 74
5-5-3 电压失效时的减振效果 77
5-5-4 制振的频域 78
5-6 系统共振峰频率的漂移 79
5-7 工程实例 80
5-8 小结 82
参考文献 82
第6章 MR阻尼器的简化模型和最优被动控制设计 84
6-1 引言 84
6-2 MR阻尼器被动控制的简化模型 84
6-2-1 简化模型的提出 84
6-2-2 简化模型适用性的验证 85
6-3 等效阻尼统一曲线 87
6-4 基于简化模型的MR阻尼器动力特性 88
6-4-1 等效黏性阻尼系数 88
6-4-2 等效刚度系数 91
6-5 简化模型的参数化表达式 92
6-6 工程实例 96
6-7 小结 97
参考文献 97
第7章 基于位移和速度方向的半主动控制 99
7-1 引言 99
7-2 基于位移和速度方向的控制算法 99
7-3 MR阻尼器的最优参数 100
7-3-1 最优型号 100
7-3-2 阻尼器安装位置 102
7-4 MR阻尼器半主动控制效果 103
7-4-1 半主动控制效果的评价 103
7-4-2 与MR阻尼器被动控制、最优黏性油阻尼器控制效果的比较 103
7-4-3 索基频、激励荷载和振动模态对半主动控制效果的影响 105
7-5 长索的减振效果 107
7-6 小结 114
参考文献 115
第8章 基于最优控制力的半主动控制 117
8-1 引言 117
8-2 最优控制力的计算 117
8-2-1 线性最优控制法 117
8-2-2 特征结构配置法 118
8-2-3 次最优控制法 119
8-2-4 变结构滑移模态控制法 119
8-3 施加电压的切换 121
8-3-1 基于剪切优化的开关控制 121
8-3-2 基于阻尼器出力和速度的开关控制 121
8-3-3 基于Lyapunov稳定理论的开关控制 121
8-4 控制算法有效性的分析 122
8-4-1 计算参数 122
8-4-2 状态反馈的控制 122
8-4-3 输出反馈的控制 123
8-5 工程实例分析 127
8-5-1 计算参数 127
8-5-2 最优阻尼器型号 127
8-5-3 控制方法的评述 128
8-6 系统仿真程序的开发 131
8-6-1 系统仿真技术 131
8-6-2 斜拉索振动控制程序MRCONTROL简介 132
8-7 小结 134
参考文献 135
第9章 半主动LQG控制和神经网络半主动控制 136
9-1 引言 136
9-2 半主动LQG控制 136
9-2-1 半主动LQG控制策略 136
9-2-2 数值振动仿真 138
9-3 神经网络控制 141
9-3-1 神经网络控制概述 141
9-3-2 神经网络振动控制实例 144
9-3-3 神经网络的泛化功能 147
9-4 小结 150
参考文献 151
第10章 基于时间离散系统的半主动控制 152
10-1 引言 152
10-2 动态调整控制 152
10-2-1 控制假设 153
10-2-2 模型降阶 153
10-2-3 动态调整控制 154
10-2-4 采用双黏性模型 154
10-3 实例验证 156
10-3-1 振动控制 156
10-3-2 可控域和不可控域 158
10-4 动态调整控制的试验验证 161
10-4-1 试验装置 161
10-4-2 自由振动试验 162
10-4-3 随机激励下的振动控制试验 162
10-4-4 步进频率扫描 164
10-5 小结 164
参考文献 165