本書介紹了智能結(jié)構(gòu)的概念和內(nèi)涵,廣泛分析了壓電智能結(jié)構(gòu)振動(dòng)系統(tǒng)所涉及的關(guān)鍵技術(shù),對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模、粒子群尋優(yōu)算法、自適應(yīng)濾波控制策略及其控制系統(tǒng)的構(gòu)建進(jìn)行了深入的研究。本書主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:首先,介紹了智能結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的關(guān)鍵性技術(shù);其次,利用行波分析法著重分析了壓電智能懸臂梁和L型壓電智能框架結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)建模方法;然后,采用粒子群優(yōu)化策略研究了壓電傳感器作動(dòng)器位置優(yōu)化問題;最后著重分析了自適應(yīng)濾波振動(dòng)控制方法及其性能分析。依據(jù)前幾章的算法分析,搭建結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái),開發(fā)振動(dòng)控制軟件系統(tǒng),分別針對(duì)所研究的結(jié)構(gòu)振動(dòng)自適應(yīng)濾波控制方法及其實(shí)現(xiàn)算法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析。
本書內(nèi)容主要涉及壓電智能結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析、壓電元件優(yōu)化配置策略、結(jié)構(gòu)振動(dòng)自適應(yīng)濾波控制方法及其算法,以及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)建和實(shí)驗(yàn)分析驗(yàn)證等,尤其在自適應(yīng)濾波控制方法方面進(jìn)行了深入的探索和有益的實(shí)踐,并取得了一些創(chuàng)新性的成果。
黃全振,男,1979年生,河南駐馬店人,上海大學(xué)博士后,副教授,2016年榮獲“河南省高?萍紕(chuàng)新人才計(jì)劃”;2012年由上海大學(xué)“控制理論與控制工程專業(yè)”博士畢業(yè);2013年進(jìn)入上海大學(xué)“機(jī)械工程”博士后科研流動(dòng)站;主要研究方向:機(jī)器人仿生學(xué)及智能結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制;近年來(lái)主持或參與國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目4項(xiàng)、863項(xiàng)目1項(xiàng)、省自然科學(xué)基金2項(xiàng),發(fā)表高質(zhì)量學(xué)術(shù)論文40多篇(其中SCI收錄8篇,EI收錄22篇),申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利6項(xiàng),其中4項(xiàng)已授權(quán)。
第一章緒論
1.1課題研究的目的和意義
1.2壓電智能結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的研究概況
1.3自適應(yīng)濾波振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)
1.4本書的主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)分配
1.5本章小結(jié)
第二章壓電智能結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析
2.1引言
2.2壓電智能結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)建模概況
2.3壓電傳感作動(dòng)原理
2.4壓電智能梁的動(dòng)力學(xué)
2.5壓電智能框架結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)
2.6本章小結(jié)
第三章壓電智能結(jié)構(gòu)的傳感器/作動(dòng)器優(yōu)化配置
3.1引言
3.2壓電元件優(yōu)化配置的研究現(xiàn)狀
3.3傳感器/作動(dòng)器優(yōu)化配置準(zhǔn)則
3.4基于粒子群的傳感器/作動(dòng)器優(yōu)化算法
3.5壓電智能框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)建
3.6本章小結(jié)
第四章自適應(yīng)濾波器原理及其最小均方算法
4.1引言
4.2自適應(yīng)濾波器的基本原理
4.3最小均方算法
4.4算法收斂條件討論
4.5本章小結(jié)
第五章濾波-E LMS自適應(yīng)濾波控制算法
5.1引言
5.2濾波-E LMS(FELMS)算法的提出
5.3FELMS算法流程分析
5.4FELMS算法穩(wěn)定性分析
5.5算法仿真分析
5.6本章小結(jié)
第六章有限脈沖響應(yīng)自適應(yīng)濾波控制策略
6.1引言
6.2自適應(yīng)濾波-X LMS振動(dòng)控制算法
6.3改進(jìn)型濾波-X LMS算法
6.4算法仿真分析
6.5本章小結(jié)
第七章無(wú)限脈沖響應(yīng)自適應(yīng)濾波控制策略
7.1引言
7.2自適應(yīng)濾波-U LMS振動(dòng)控制算法
7.3改進(jìn)型濾波-U LMS算法
7.4算法的性能分析
7.5算法仿真分析
7.6本章小結(jié)
第八章實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
8.1引言
8.2實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開發(fā)與構(gòu)建
8.3自適應(yīng)濾波振動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)方法與步驟
8.4自適應(yīng)濾波-X實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
8.5自適應(yīng)濾波-U實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
8.6本章小結(jié)
第九章結(jié)論與展望
9.1結(jié)論
9.2展望
參考文獻(xiàn)
壓電智能結(jié)構(gòu)振動(dòng)主動(dòng)控制方法與技術(shù)涉及先進(jìn)材料、控制理論、力學(xué)分析、數(shù)學(xué)建模、科學(xué)計(jì)算、實(shí)驗(yàn)技術(shù)等諸多領(lǐng)域,是多學(xué)科交叉的前沿課題,具有重要的科研學(xué)術(shù)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。作為壓電智能結(jié)構(gòu)主動(dòng)減振研究的一個(gè)重要發(fā)展方向,自適應(yīng)控制策略成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn),其中自適應(yīng)濾波控制技術(shù)在理論方法和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方面取得了較好的實(shí)現(xiàn)效果。