压电智能结构的模态传感和主动抗干扰振动控制

本书论述了复杂压电智能结构动力学与主动抗干扰振动控制。以四面固支压电结构为研究对象，通过模态分析法和有限元分析法等，建立了薄板结构、加筋板结构和悬臂板等几种典型结构的机电耦合模型和状态空间模型，瞄准实际工程中多源干扰引起的振动问题，并对系统各类干扰进行特性分析。在此基础上，研究了复杂结构的压电式和阵列式模态传感器，主动抗干扰振动控制尤其是基于扰动观测器和自抗扰技术的振动控制的基本概念、多模态振动控制器设计、系统稳定系分析、基于混沌理论的参数优化设计、模型补偿振动控制设计、时延补偿和加速度反馈阻尼提高等理论、技术和方法，以及复杂边界条件的压电智能结构振动系统的参数测算和基于主动抗干扰策略的压电智能结构多模态振动等实验平台的设计过程、以及对应的仿真和实验验证结果等内容。本书特别注重理论方法的实用化，所提出的的各种抗干扰理论均进行了实验验证，具有很强的前瞻性和工程性。

 

前言
第1章 绪论
1.1 智能结构的研究意义
1.2 基于智能结构的振动控制研究现状
1.3 压电智能结构的振动控制
1.4 主动抗干扰技术及其在振动控制中的研究
1.5 本书的特点和章节安排
第2章 复杂边界条件的压电智能结构振动分析
2.1 压电元件的工作原理
2.2 四面固支压电薄板结构状态空间模型的建立
2.3 本章小结
第3章 特定形状的压电式模态传感器设计
3.1 高分子压电薄膜材料简介
3.2 同位传感器/作动器
3.3 压电传感与驱动
3.4 基于模态方法设计特定形状的压电式模态传感器
3.5 体积位移传感器的设计
3.6 利用分部积分方法设计体积位移传感器
3.7 通过Adomian分解法设计特定形状的模态传感器
第4章 阵列式压电模态传感器
4.1 模态方法
4.2 伪逆方法
4.3 复杂结构的模态传感器设计
4.4 压电式模态传感器在结构噪声与振动控制中的应用
第5章 基于混沌优化的干扰观测振动控制理论
5.1 LQ控制器及其常规的权矩阵优化方法
5.2 基于混沌机制的LQ控制器优化设计
5.3 基于干扰观测器的振动控制器
5.4 本章小结
第6章 压电智能结构的最优复合抗干扰振动控制
6.1 四面固支压电板结构机电耦合模型
6.2 基于DOB的四面固支板结构的最优复合振动控制器
6.3 参数辨识和振动控制实验验证
6.4 本章小结
第7章 基于改进型干扰观测器的振动控制
7.1 引言
7.2 二自由度的干扰观测振动控制技术
7.3 压电加筋板结构多模态振动机电耦合模型
7.4 “不匹配”多模态干扰激励的复合振动控制
7.5 本章小结
第8章 压电结构多模态振动的自抗扰控制
8.1 引言
8.2 自抗扰振动控制器原理
8.3 二阶线性自抗扰振动控制器
8.4 压电加筋壁板结构的多模态线性自抗扰振动控制器设计
8.5 实验研究
8.6 本章小结
第9章 自抗扰控制器的几种补偿技术及其应用研究
9.1 概述
9.2 压电壁板结构的状态估计误差补偿线性自抗扰振动控制器设计
9.3 基于输出预估自抗扰策略的加筋板结构多模态振动主动控制
9.4 基于加速度反馈和自抗扰的加筋壁板结构复合振动控制
9.5 本章小结
第10章 结论与展望
lO.1 结论
10.2 展望
参考文献