工程結構的動力災變控制是土木工程領域最具挑戰(zhàn)性的課題之一。自20世紀70年代提出結構振動控制的概念以來，結構減震或振動控制理論和方法在工程實踐中得到了廣泛關注和迅速發(fā)展，成為有效改善結構性態(tài)、提高結構安全性和增強結構功能性的重要手段之一，并形成了以被動控制、主動控制、半主動控制和混合控制模式為代表的新興結構振動控制技術。然而，由于工程激勵和結構系統(tǒng)內秉的隨機性，按照傳統(tǒng)的確定性控制思路，或僅考慮白噪聲激勵而設計的控制系統(tǒng)，很難實現對結構反應性態(tài)的精細化控制。以結構地震反應控制為例，實踐中通常以某一條或某幾條實測或人工地震動過程為輸入設計控制律或控制裝置參數。然而，由于地震在發(fā)生時間、空間和大小上均具有明顯的隨機性，地震作用下結構反應性態(tài)的隨機性與非線性，使得按某一地震動過程分析、設計的結構控制系統(tǒng)在另一地震動過程作用下可能出現控制效果欠佳，甚或響應放大。因此，隨機動力系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題，仍然是結構振動控制亟待突破的關鍵科學問題！
　　事實上，早在1972年J.T.P.Yao提出結構控制概念時，就曾開宗明義地指出：結構控制的目的是增強結構安全性，改善結構的性態(tài)。因此，研究與設計結構隨機最優(yōu)控制策略，應是結構控制真正走向工程實踐的必由之路。令人遺憾的是，囿于經典隨機最優(yōu)控制的理論框架，對于一般非線性結構系統(tǒng)僅能獲得矩特征值解答（獲得可靠度需對跨閾過程做出假定），且其中關于隨機激勵的Gaussian白噪聲過程假定與工程激勵（如地震動、強風等）隨機過程相去甚遠，使得這類研究的工程應用并沒有得到推廣。
　　作為物理隨機系統(tǒng)思想的重要組成部分，過去10余年來，概率密度演化理論在土木工程、機械工程、船舶與海洋工程、水利工程、航空宇航科學與技術、控制科學與工程、大氣科學和生物學等學科領域中得到了實質性應用和推廣，成為隨機動力學領域最為活躍和極具發(fā)展前景的新理論之一。在這一框架下，本書較為系統(tǒng)地發(fā)展了工程結構隨機最優(yōu)控制理論與方法。其中，第1章的緒論部分，論述了工程結構振動控制的研究進展和經典隨機最優(yōu)控制理論的歷史與現狀，由此引入物理隨機最優(yōu)控制的理念，并介紹了本書的基本內容。第2章為理論基礎，簡要介紹了經典隨機最優(yōu)控制理論、結構隨機振動、結構動力可靠度分析與隨機動力作用建模的基本理論等相關知識，為本書闡述的工程結構隨機最優(yōu)控制理論與方法奠定了學術基礎。第3第5章集中闡述了物理隨機最優(yōu)控制的基本理論、概率準則和廣義最優(yōu)控制律，這些是本書所介紹的工程結構隨機最優(yōu)控制理論的關鍵要素，也是本書的核心內容。第6章闡述了非線性結構的隨機最優(yōu)控制。第7、第8章分別闡述了物理隨機最優(yōu)控制理論在結構風振舒適度黏滯阻尼器控制和結構地震反應磁流變阻尼器控制中的應用。第9章通過受控結構振動臺試驗分析，系統(tǒng)介紹了工程結構隨機最優(yōu)控制理論與方法的驗證性研究。此外，作為相關內容，本書還給出了關于經典最優(yōu)控制理論的三個附錄，以便于讀者理解。
　　上述研究工作，先后得到了國家自然科學基金創(chuàng)新研究群體計劃項目（50321803、50621062）、國家建設高水平大學公派研究生項目（2007U20106）、國家自然科學基金青年基金項目（51108344）、上海市浦江人才計劃項目（11PJ1409300）和土木工程防災國家重點實驗室自主研究課題（SLDRCE08-A-01、SLDRCE14-B-20）等多方支持。在本書完稿付梓之際，作者要對上述支持表示誠摯的感謝。
　　本書的核心內容（第3第6章）為第一作者于20052009年在第二作者指導下攻讀博士學位期間取得的研究成果。在接下來的7年時間里，我們又在結構隨機最優(yōu)控制理論與方法的工程實踐和試驗驗證等方面開展了持續(xù)、深入的工作。在研究過程中，我們認識到工程結構的災變動力學與性態(tài)控制是極為復雜的工程科學問題，這一研究領域充滿挑戰(zhàn)，我們的研究還只是剛剛開始，期待著各位同仁的關注和共同努力。
　　書中不當之處，敬請讀者批評指正。