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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