振動主動控制及應(yīng)用

2013年10月，該書入選第四屆“三個一百”原創(chuàng)圖書出版工程科學技術(shù)類圖書。

作　者：張春良等 著 叢 書 名：

出 版 社：哈爾濱工業(yè)大學出版社等

ISBN：9787560331546

出版時間：2011-02-01

版　次：1

頁　數(shù)：212

裝　幀：平裝

開　本：16開

所屬分類：圖書 > 教材教輔 > 大學教材

《振動主動控制及應(yīng)用》共12章。第1章介紹振動主動控制的基本概念、國內(nèi)外相關(guān)研究和應(yīng)用情況；第2章分析振動系統(tǒng)建模問題，并以微制造平臺主動隔振系統(tǒng)的建模為例進行了系統(tǒng)深入的分析；第3章分析傳感器與致動器的優(yōu)化配置問題，并對復雜激勵環(huán)境和致動器不同安裝方式下隔振系統(tǒng)的動力學特性以及主動控制系統(tǒng)反饋參數(shù)優(yōu)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(shè)計，并進行了靜態(tài)特性和動態(tài)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(yīng)用與振動控制效果；第6章對自適應(yīng)廣義預(yù)測控制算法進行了分析和改進，提出了一種應(yīng)用于振動主動控制的模糊廣義預(yù)測控制方法；第7章構(gòu)建了以工業(yè)PC機為核心的振動主動控制系統(tǒng)，并對有關(guān)理論和控制算法進行了實驗測試和效果分析；第8至第12章對鏜削系統(tǒng)切削穩(wěn)定性與顫振控制方法、磁流變液在鏜削振動控制中的應(yīng)用與磁流變自抑振智能鏜桿系統(tǒng)進行了系統(tǒng)深入的分析和討論。

《振動主動控制及應(yīng)用》內(nèi)容豐富，深入淺出，圖文并茂，既有理論又有應(yīng)用。有關(guān)研究成果可廣闊應(yīng)用于精密制造、精密測量、航空航天、國防軍工等領(lǐng)域中的振動主動控制與精密隔振?！墩駝又鲃涌刂萍皯?yīng)用》既可作為高等院校有關(guān)專業(yè)高年級學生、研究生和教師的參考書，也可供在該領(lǐng)域從事研究和實踐的工程技術(shù)人員參考。

第1章 緒論

1.1 振動主動控制概述

1.2 振動主動控制技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展

1.3 精密隔振技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

第2章 振動系統(tǒng)建模

2.1 振動系統(tǒng)建模概述

2.1.1 振動系統(tǒng)建模的基本概念

2.1.2 描述振動系統(tǒng)的方法

2.2 振動系統(tǒng)建模

2.2.1 單自由度振動系統(tǒng)

2.2.2 多自由度振動系統(tǒng)

2.2.3 彈性體系統(tǒng)

2.2.4 非線性系統(tǒng)

2.3 微制造平臺主動隔振系統(tǒng)

2.3.1 微制造平臺隔振系統(tǒng)仿生原理設(shè)計

2.3.2 微制造平臺主動隔振系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.3.3 微制造平臺主動隔振系統(tǒng)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?zāi)B(tài)分析

第3章 振動主動控制系統(tǒng)的動力學分析

3.1 致動器與傳感器的優(yōu)化配置

3.1.1 致動器的優(yōu)化配置

3.1.2 傳感器的優(yōu)化配置

3.2 雙層隔振系統(tǒng)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(zhì)量與基礎(chǔ)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(zhì)量之間時的動力學分析

3.3 精密隔振系統(tǒng)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(huán)境下的振動傳遞率

3.4 基于遺傳算法的主動控制系統(tǒng)反饋參數(shù)優(yōu)化

3.4.1 主動控制系統(tǒng)優(yōu)化模型

3.4.2 基于遺傳算法的主動控制系統(tǒng)反饋參數(shù)優(yōu)化

3.4.3 主動控制系統(tǒng)反饋參數(shù)優(yōu)化結(jié)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(jié)構(gòu)與磁路設(shè)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(tài)特性

4.4.2 超磁致伸縮致動器的動態(tài)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(shù)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(shè)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(shè)計

5.4.3 微制造平臺振動的模糊控制仿真

5.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

5.5.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制模型

5.5.2 微制造平臺振動的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制仿真

5.6 控制算法的比較

第6章 振動的模糊廣義預(yù)測控制

6.1 廣義預(yù)測控制理論

6.2 改進的自適應(yīng)加權(quán)廣義預(yù)測控制

6.2.1 改進的加權(quán)廣義預(yù)測控制

6.2.2 自適應(yīng)廣義預(yù)測控制直接算法

6.3 模糊廣義預(yù)測控制

6.3.1 模糊廣義預(yù)測控制模型

6.3.2 加權(quán)系數(shù)調(diào)節(jié)器

6.4 振動的模糊廣義預(yù)測控制律的設(shè)計

6.4.1 振動系統(tǒng)運動方程的離散化

6.4.2 振動系統(tǒng)模糊廣義預(yù)測控制律的設(shè)計

6.5 振動控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析

6.5.1 一步預(yù)測控制的穩(wěn)定性分析

6.5.2 改進型加權(quán)廣義預(yù)測控制的穩(wěn)定性分析

6.6 微制造平臺振動的模糊廣義預(yù)測控制仿真

6.6.1 模糊廣義預(yù)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(yù)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(tǒng)

7.2 微制造平臺振動主動控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

7.2.1 操作系統(tǒng)與編程語言

7.2.2 振動主動控制軟件的結(jié)構(gòu)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(tǒng)的切削穩(wěn)定性及其顫振控制方法

8.1 鏜削系統(tǒng)的切削穩(wěn)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(wěn)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(jié)構(gòu)剛度變化對鏜削系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響

8.3.1 結(jié)構(gòu)剛度變化對鏜削系統(tǒng)穩(wěn)定性影響的復平面表示

8.3.2 從穩(wěn)定性極限圖上看結(jié)構(gòu)剛度變化對鏜削系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響

8.3.3 結(jié)構(gòu)剛度連續(xù)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(shè)計優(yōu)化

9.1 磁流變技術(shù)

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(jié)構(gòu)優(yōu)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(tǒng)建模

9.3.3 磁流變液抑振單元的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化

9.3.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化結(jié)果的仿真分析

第10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(gòu)模型

10.1.1 磁流變液材料的動態(tài)特性區(qū)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(gòu)模型

10.1.4 磁流變液材料的動態(tài)本構(gòu)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(qū)的動力學特性分析

10.2.2 智能鏜桿屈服后區(qū)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(guān)參數(shù)識別

10.3.3 基于Bouc-Wen模型的智能鏜桿動力學特性仿真

第11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最優(yōu)控制策略

11.1.1 智能鏜桿切削顫振控制的非線性隨機最優(yōu)控制律

11.1.2 受控智能鏜桿系統(tǒng)的響應(yīng)與性能準則

11.1.3 智能鏜桿切削顫振控制的非線性隨機最優(yōu)控制策略的數(shù)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(tǒng)穩(wěn)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(shù)的優(yōu)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(shù)的優(yōu)選

第12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(tǒng)硬件配置

12.1.2 智能鏜桿實驗系統(tǒng)軟件設(shè)計

12.2 基于非線性隨機最優(yōu)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 非線性隨機最優(yōu)控制策略對顫振預(yù)防的作用

12.2.3 非線性隨機最優(yōu)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(yōu)選實驗

12.3.3 控制信號變化頻率優(yōu)選實驗

參考文獻

張春良，男，1964年生，湖南衡陽人。1984年和1987年分別獲西安交通大學機械制造專業(yè)學士學位和碩士學位，2004年獲浙江大學機械工程專業(yè)博士學位。2005年至2006年在澳大利亞悉尼大學從事科學研究工作。現(xiàn)任南華大學機械工程學院院長、教授、博士研究生導師、現(xiàn)代制造工程與激光技術(shù)研究所所長。湖南省新世紀121人才工程第一層次人選，湖南省普通高等學校學科帶頭人，中國機械工程學會高級會員，中國機械工程學會機械工業(yè)自動化分會委員，全國高校制造及自動化研究會理事，《中國機械工程》雜志社董事，《南華大學學報》（自然科學版）編委，湖南省機械工程學會常務(wù)理事，全國高等學校教學研究會機械專業(yè)委員會委員，湖南省高等學校專業(yè)評審委員會委員等。主要從事制造過程自動化、數(shù)控技術(shù)、激光加工技術(shù)、振動與噪聲控制、故障診斷等方面的科研和教學工作。先后完成國家自然科學基金、國防基礎(chǔ)科研項目、湖南省自然科學基金以及中澳合作項目等科研項目30多項、國家和省級教研課題7項。獲國防科學技術(shù)獎二等獎1項、三等獎1項，部級科技進步三等獎2項，全國教育科學研究優(yōu)秀成果三等獎1項，省級教學成果一等獎1項、二等獎2項。在國際國內(nèi)刊物和學術(shù)會議上發(fā)表論文80多篇，其中被SCI、EI、ISTP三大檢索系統(tǒng)收錄30多篇。2007年被授予全國模范教師稱號。2100433B