振动及其控制

　　陈怀海、贺旭东编写的《振动及其控制》共分10 章。前3章讲述线性振动基本理论，第4章讲述*振 动理论，第5、6章讲述用有限元计算振动问题，第7 ～9章主要讲述振动主动控制有关方法，第10章简述 了系统识别与模型缩减方法。本书行文简洁，内容结 合学科的新发展，其主要特色是算例结合Matlab编程 ，实用性强，有利于相关专业学生由知识学习型向课 题研究型的转变。
　　本书可作为工程力学、飞行器设计、机械设计等 专业研究生的教材，也可作为相关专业本科生的选修 教材或作为其他工程技术人员参考用书。

第1章 单自由度系统振动
　1.1 单自由度系统振动方程
　1.2 单自由度系统对初始条件激励的响应
　1.3 单自由度系统对正弦力激励的响应
　1.4 单自由度系统在正弦力激励下的稳态响应
　1.5 确定阻尼比的半功率带宽法
　1.6 基础激励与振动隔离
　1.7 质量、刚度和阻尼的等效处理
　1.8 周期力激励下的响应分析
　1.9 瞬态力激励下的响应分析
　1.10 频响函数与传递函数
　1.11 单自由度系统状态空间方程
　1.12 应用举例
　习题
第2章 多自由度振动系统
　2.1 多自由度系统
　2.2 多自由度系统振动方程
　2.3 无阻尼多自由度系统的振动
　2.4 多自由度比例阻尼系统的振动
　2.5 多自由度系统振动分析的状态空间法
　习题
第3章 连续体振动系统
　3.1 杆、轴、梁的分类
　3.2 无阻尼杆纵向振动方程
　3.3 杆的振动分析
　3.4 杆振型函数的正交性
　3.5 求解杆振动响应的模态叠加法
　3.6 无阻尼圆轴扭转振动
　3.7 无阻尼直梁的弯曲振动
　3.8 无阻尼直梁横向振动分析
　3.9 梁振型函数的正交性
　3.10 求解梁振动响应的模态叠加法
　3.11 6函数
　3.12 梁在集中载荷作用下的振动响应分析
　3.13 带有集中参数梁的振动问题
　3.14 轴向力的影响
　习题
第4章 随机振动与谱分析概论
　4.1 随机振动的基本概念
　4.2 傅里叶分析
　4.3 功率谱密度计算
　4.4 窗函数
　4.5 随机振动激励与响应关系
第5章 振动分析的有限元法
　5.1 单元的基本概念
　5.2 单元运动方程与单元矩阵
　5.3 杆与梁的单元矩阵
　5.4 坐标转换
　5.5 由单元矩阵到总体矩阵的组装
　5.6 简单边界条件的处理
　5.7 固有振动特性计算编程示例
　5.8 振动响应计算编程示例
　习题
第6章 用ANSYS进行振动计算入门
　6.1 基本步骤
　6.2 工程数据输入
　6.3 几何建模
　6.4 有限元建模
　6.5 模态计算及结果展示
　6.6 谐响应分析
　6.7 瞬态结构分析
　习题
第7章 单自由度振动系统控制
　7.1 单自由度PID控制
　7.2 PID控制性能指标
　7.3 PID控制的稳定性
　7.4 控制器设计的均衡性
　7.5 带有前置补偿器的跟踪控制系统
　习题
第8章 状态空间反馈控制
　8.1 振动响应状态空问表示
　8.2 可控与可观性
　8.3 LQR减振控制器
　8.4 LQR跟踪控制器
第9章 H控制器
　9.1 系统的H范数
　9.2 系统的H范数
　9.3 标准H控制
　9.4 H混合灵敏度控制方法
第10章 系统识别与模型降阶
　10.1 基本概念
　10.2 由实测时域数据估计频响函数
　10.3 状态空间模型的实现
　10.4 平衡实现
　10.5 模型缩减
参考文献

　　1．1单自由度系统振动方程
　　振动是结构物围绕某一位置的往复运动。描述系统运动所需的独立空问坐标数是系统的运动空间维数。例如，系统仅沿空间X坐标运动时，则为一维空间运动。单自由度振动系统是对实际振动结构的一种高度抽象和简化。结构发生振动的必要条件是具有质量和弹性，实际结构对振动能量总有一定的耗散能力，即阻尼作用。因此，一个振动系统通常有质量、刚度、阻尼3个振动特性参数。单自由度振动系统可用图1—1（a）表示，图中m、K、c分别为质量系数、刚度系数、阻尼系数，在米制体系下，它们的单位分别为kg、N／m、N／（m／s）；x为空间坐标，u（t）为运动坐标，表示质量沿空间x坐标方向的位移，此处以质量静平衡处作为u（t）的零点位置。易知，对于这样的运动系统，仅需要一个运动坐标u（t）就可描述系统在任何时刻的运动状态，故称之为单自由度系统。自由度就是指能够完整描述系统运动状态所需的独立运动坐标的个数。单自由度系统的振动一定是一维空间运动。
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