振動主動控制及其應用
作者 張春良，梅德慶，陳子辰著
出版時間 2011年
內容簡介
本書共12章。章介紹振動主動控制的基本概念、國內外相關研究和應用情況；第2章分析振動系統建模問題，并以微制造平臺主動隔振系統的建模為例進行了系統深入的分析；第3章分析傳感器與致動器的優化配置問題，并對復雜激勵環境和致動器不同安裝方式下隔振系統的動力學特性以及主動控制系統反饋參數優化等問題進行了深入的探討；第4章分析超磁致伸縮致動器的設計，并進行了靜態特性和動態特性的實驗測試與分析；第5章分析多種控制方法在振動主動控制中的應用與振動控制效果；第6章對自適應廣義預測控制算法進行了分析和改進，提出了一種應用于振動主動控制的模糊廣義預測控制方法；第7章構建了以工業PC機為核心的振動主動控制系統，并對有關理論和控制算法進行了實驗測試和效果分析；第8至2章對鏜削系統切削穩定性與顫振控制方法、磁流變液在鏜削振動控制中的應用與磁流變自抑振智能鏜桿系統進行了系統深入的分析和討論?！墩駝又鲃涌刂萍皯谩穬热葚S富，深入淺出，圖文并茂，既有理論又有應用。有關研究成果可廣闊應用于精密制造、精密測量、航空航天、國防軍工等領域中的振動主動控制與精密隔振。本書既可作為高等院校有關專業高年級學生、研究生和教師的參考書，也可供在該領域從事研究和實踐的工程技術人員參考。
目 錄
章 緒論
1．1 振動主動控制概述
1．2 振動主動控制技術研究現狀與發展
1．3 精密隔振技術發展現狀
第2章 振動系統建模
2．1 振動系統建模概述
2．1．1 振動系統建模的基本概念
2．1．2 描述振動系統的方法
2．2 振動系統建模
2．2．1 單自由度振動系統
2．2．2 多自由度振動系統
2．2．3 彈性體系統
2．2．4 非線性系統
2．3 微制造平臺主動隔振系統
2．3．1 微制造平臺隔振系統仿生原理設計
2．3．2 微制造平臺主動隔振系統結構設計
2．3．3 微制造平臺主動隔振系統振動模型及其動力學方程
2．4 空氣彈簧及其振動模型
2．5 實驗模態分析
第3章 振動主動控制系統的動力學分析
3．1 致動器與傳感器的優化配置
3．1．1 致動器的優化配置
3．1．2 傳感器的優化配置
3．2 雙層隔振系統致動器安裝方式合理性分析
3．2．1 致動器僅作用于隔振對象時的動力學分析
3．2．2 致動器安裝于中間質量與基礎之間時的動力學分析
3．2．3 致動器安裝于隔振對象與中間質量之間時的動力學分析
3．3 精密隔振系統的振動傳遞率
3．3．1 單個干擾作用下的振動傳遞率
3．3．2 復雜激勵環境下的振動傳遞率
3．4 基于遺傳算法的主動控制系統反饋參數優化
3．4．1 主動控制系統優化模型
3．4．2 基于遺傳算法的主動控制系統反饋參數優化
3．4．3 主動控制系統反饋參數優化結果
第4章 超磁致伸縮致動器
4．1 超磁致伸縮材料
4．2 超磁致伸縮致動器的結構與磁路設計
4．3 超磁致伸縮致動器電磁特性的有限元分析
4．3．1 平面電磁場邊值問題的有限元法
4．3．2 超磁致伸縮致動器的磁場有限元分析
4．4 超磁致伸縮致動器的工作特性
4．4．1 超磁致伸縮致動器的靜態特性
4．4．2 超磁致伸縮致動器的動態特性
4．5 超磁致伸縮致動器的非線性模型與分析
第5章 振動主動控制算法的比較
5．1 PID控制
5．1．1 數字PID控制
5．1．2 微制造平臺振動的PID控制仿真
5．2 LQG控制
5．2．1 LQG控制模型
5．2．2 微制造平臺振動的LQG控制仿真
5．3 H□控制
5．3．1 H□控制理論
5．3．2 H□控制器的設計
5．3．3 微制造平臺振動的H□控制仿真
5．4 模糊控制
5．4．1 模糊控制的基本概念
5．4．2 模糊控制器設計
5．4．3 微制造平臺振動的模糊控制仿真
5．5 神經網絡控制
5．5．1 神經網絡控制模型
5．5．2 微制造平臺振動的神經網絡控制仿真
5．6 控制算法的比較
第6章 振動的模糊廣義預測控制
6．1 廣義預測控制理論
6．2 改進的自適應加權廣義預測控制
6．2．1 改進的加權廣義預測控制
6．2．2 自適應廣義預測控制直接算法
6．3 模糊廣義預測控制
6．3．1 模糊廣義預測控制模型
6．3．2 加權系數調節器
6．4 振動的模糊廣義預測控制律的設計
6．4．1 振動系統運動方程的離散化
6．4．2 振動系統模糊廣義預測控制律的設計
6．5 振動控制系統穩定性分析
6．5．1 一步預測控制的穩定性分析
6．5．2 改進型加權廣義預測控制的穩定性分析
6．6 微制造平臺振動的模糊廣義預測控制仿真
6．6．1 模糊廣義預測控制仿真與性能分析
6．6．2 微制造平臺振動的模糊廣義預測控制仿真
第7章 微制造平臺振動主動控制
7．1 微制造平臺振動主動控制系統
7．2 微制造平臺振動主動控制系統軟件設計
7．2．1 操作系統與編程語言
7．2．2 振動主動控制軟件的結構組成
7．3 微制造平臺振動控制效果
7．3．1 正弦激勵振動控制
7．3．2 隨機干擾振動控制
第8章 鏜削系統的切削穩定性及其顫振控制方法
8．1 鏜削系統的切削穩定性分析
8．2 基于主軸變速方法的切削顫振控制機理
8．2．1 主軸變速對切削穩定性的影響
8．2．2 主軸變速對切削過程中顫振頻率的影響
8．2．3 主軸變速方法對切削顫振的控制機理
8．3 結構剛度變化對鏜削系統穩定性的影響
8．3．1 結構剛度變化對鏜削系統穩定性影響的復平面表示
8．3．2 從穩定性極限圖上看結構剛度變化對鏜削系統穩定性的影響
8．3．3 結構剛度連續變化對切削顫振控制機理的研究
第9章 磁流變自抑振智能鏜桿的工作機理及其設計優化
9．1 磁流變技術
9．2 磁流變自抑振智能鏜桿的研制
9．3 磁流變液抑振單元的結構優化
9．3．1 磁流變液抑振單元的材料選擇
9．3．2 磁流變液抑振單元的磁路系統建模
9．3．3 磁流變液抑振單元的結構參數優化
9．3．4 結構參數優化結果的仿真分析
0章 磁流變自抑振智能鏜桿的動力學模型
10．1 智能鏜桿中磁流變液材料的動力學特性與本構模型
10．1．1 磁流變液材料的動態特性區劃分
10．1．2 磁流變液材料動力學特性分析
10．1．3 基于Maxwell與Kelvin模型的磁流變液材料本構模型
10．1．4 磁流變液材料的動態本構特性分析
10．2 基于Euler-Bellaoulli梁模型的智能鏜桿動力學特性分析
10．2．1 智能鏜桿屈服前區的動力學特性分析
10．2．2 智能鏜桿屈服后區的動力學特性分析
10．2．3 智能鏜桿屈服時的臨界條件
10．2．4 智能鏜桿動力學特性仿真
10．3 基于Bouc-Wen模型的智能鏜桿動力學模型
10．3．1 基于Bouc-Wen模型的智能鏜桿動力學建模
10．3．2 基于Bouc-Wen模型的智能鏜桿動力學模型相關參數識別
10．3．3 基于Bouc-Wen模型的智能鏜桿動力學特性仿真
1章 磁流變自抑振智能鏜桿的控制策略
11．1 智能鏜桿切削顫振控制的非線性隨機控制策略
11．1．1 智能鏜桿切削顫振控制的非線性隨機控制律
11．1．2 受控智能鏜桿系統的響應與性能準則
11．1．3 智能鏜桿切削顫振控制的非線性隨機控制策略的數值模擬
11．2 智能鏜桿顫振抑制的變剛度控制策略
11．2．1 從能量角度分析變剛度控制策略對鏜削系統穩定性的影響
11．2．2 變剛度控制策略的固有頻率改變量參數的優選
11．2．3 變剛度控制策略的固有頻率變化波形和頻率參數的優選
2章 磁流變自抑振智能鏜桿的切削顫振控制實驗
12．1 磁流變自抑振智能鏜桿切削顫振控制實驗平臺
12．1．1 智能鏜桿實驗系統硬件配置
12．1．2 智能鏜桿實驗系統軟件設計
12．2 基于非線性隨機控制策略的顫振實驗
12．2．1 加控制前后切削振動信號的時域和頻域特性分析
12．2．2 非線性隨機控制策略對顫振預防的作用
12．2．3 非線性隨機控制策略的控制效果與效率
12．3 基于變剛度控制策略的顫振實驗
12．3．1 變剛度控制策略的顫振抑制效果實驗
12．3．2 控制信號幅值大小與變化波形優選實驗
12．3．3 控制信號變化頻率優選實驗
參考文獻
