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第1章 机械振动简介 1

1.1 引言 1

1.2 术语 1

1.3 单自由度系统 3

1.4 单自由度系统的自由运动 4

1.5 单自由度系统的阻尼运动 5

1.6 单自由度系统的强迫响应 8

1.7 单自由度系统的瞬态响应和拉普拉斯变换的应用 10

1.8 多自由度系统 13

1.9 多自由度系统的自由运动 15

1.10 多自由度系统的强迫响应 18

1.11 多自由度系统的阻尼运动 18

1.12 振动机械系统的有限元分析 19

第2章 结构波介绍 23

2.1 引言 23

2.2 纵波 25

2.3 弯曲波 27

2.4 无限细梁对振动点力的弯曲响应 29

2.5 弯曲波功率流 30

2.6 无限细梁对振动线性力矩的弯曲响应 31

2.7 有限细梁的自由弯曲运动 32

2.8 有限细梁对任意振动分布力的响应 35

2.9 薄板的振动 38

2.10 薄板的自由振动 39

2.11 矩形简支薄板对任意振动分布力的响应 40

2.12 无限薄圆筒的振动 42

2.13 有限薄圆筒的自由振动 46

2.14 无限薄圆筒的简谐强迫振动 48

第3章 反馈控制 51

3.1 引言 51

3.2 单通道反馈控制 52

3.3 单通道系统的稳定性 54

3.4 单自由度系统响应优化 55

3.5 反馈环路中的时延影响 57

3.6 状态变量法 59

3.7 两自由度系统实例 62

3.8 输出反馈和状态反馈 66

3.9 状态估计器和观测器 70

3.10 最优控制 72

3.11 模态控制 75

第4章 前馈控制 79

4.1 引言 79

4.2 单通道前馈控制 80

4.3 测量噪声的影响 82

4.4 自适应数字控制器 84

4.5 多通道前馈控制 88

4.6 自适应频域控制器 89

4.7 自适应时域控制器 92

4.8 等效反馈控制器 95

第5章 用于振动主动控制的分布式传感器 98

5.1 引言 98

5.2 压电材料及其定义 98

5.3 压电堆作动器 100

5.4 一维非对称压电片作动器 102

5.5 一维反对称压电片作动器 109

5.6 二维反对称压电片作动器 112

5.7 压电分布式传感器 118

5.8 点阵列传感器模态估测 122

5.9 点传感器阵列波数估测 123

5.10 点传感器阵列波向量滤波 124

5.11 形状记忆合金作动器和传感器 127

第6章 结构中的振动主动控制 132

6.1 引言 132

6.2 有限结构前馈控制 133

6.3 有限结构的反馈控制 139

6.4 基于波传递的前馈控制 143

6.5 弯曲波控制中的作动器阵列 145

6.6 弯曲波控制中的传感器阵列 149

6.7 弯曲波的前馈控制 151

6.8 弯曲波的反馈控制 155

第7章 主动隔振 160

7.1 简介 160

7.2 SDOF系统周期振源隔离 160

7.3 柔性基础隔振及次级激励力位置的影响 164

7.4 使用多重次级激励力输入的周期性振动主动隔离 167

7.5 周期振动主动隔振系统的有限元分析 170

7.6 周期振动隔离的多通道前馈控制实例 174

7.7 不可预测的基础振动隔离 177

7.8 振动系统的随机外部激励隔离及前馈控制的可能性 182

7.9 振动系统的随机外部激励隔离及反馈控制策略的分析 183

7.10 振动系统的随机外部激励隔离及现代控制理论的准则 186

7.11 路轨不平稳产生的车辆振动主动隔离 187

第8章 有源结构声控制——平板系统 191

8.1 简介 191

8.2 平面振动表面的声辐射及瑞利积分 192

8.3 使用波数傅里叶变换计算辐射声场 197

8.4 结构多模态响应的声功率辐射 202

8.5 平板系统有源结构声控制（ASAC）的整体分析 206

8.6 使用集中力作动器的矩形板声传播的有源控制 215

8.7 使用多个压电作动器的结构辐射声的有源控制及空间波数波谱特性的解释 218

8.8 压电分布式结构误差传感器在ASAC中的应用 224

8.9 实施前馈ASAC的例子 228

8.10 振动障板活塞声辐射的反馈控制 229

8.11 分布式弹性结构声辐射的反馈控制 234

第9章 有源结构声控制——圆筒结构 239

9.1 简介 239

9.2 圆筒耦合声场 239

9.3 简谐强迫激励下无限圆筒结构的响应 241

9.4 受点力的圆筒内部声场的有源控制 243

9.5 充液管道系统振动和声传播的有源控制 248

9.6 振动圆筒结构声辐射的有源控制 255

9.7 有限圆筒系统声的有源控制 258

9.8 全尺寸喷气飞机机身内噪声控制 262

附录A 状态变量 266

A.1 简介 266

A.2 状态变量方程的一般解 266

A.3 瞬态响应 267

A.4 变量转换 268

A.5 模态坐标 269

参考文献 271