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第一章 绪论1

1．1 航天与航天结构1

1．2 振动控制方法5

1．3 分散控制理论的基本思想7

第二章 结构动力学基本理论9

2．1 结构动力学基本问题9

2．2 结构单元动力学分析10

2．2．1 弦的振动10

2．2．2 杆的纵向振动15

2．2．3 杆的扭转振动18

2．2．4 细长梁的横向振动20

2．2．5 组合梁的振动及梁的组合振动30

2．2．6 圆环的振动39

2．2．7 薄膜的振动45

2．2．8 板的横向振动47

2．3 复杂结构的模态综合技术73

2．3．1 部件模态的基本概念74

2．3．2 无阻尼自由振动系统的综合方法77

2．3．3 自由部件模态82

2．3．4 残余柔度及残余部件模态89

2．4 多体结构动力学模型102

2．4．1 连接单元模型102

2．4．2 多体模型107

2．5 一般多自由度系统模态分析124

2．5．1 多自由度系统的一般特性125

2．5．2 多自由度系统的模态129

2．5．3 固有频率与固有模态的特性132

第三章 线性控制系统基本理论139

3．1 系统的基本概念139

3．1．1 单变量系统与多变量系统139

3．1．2 系统输入一输出描述140

3．1．3 线性系统状态空间描述144

3．2 系统的能控性与能观性151

3．2．1 能控性151

3．2．2 能观性156

3．2．3 对偶性159

3．2．4 状态空间的标准分解160

3．3 系统的稳定性162

3．3．1 稳定性概念162

3．3．2 稳定性判据165

3．4 线性反馈控制率设计173

3．4．1 状态反馈和输出反馈173

3．4．2 系统状态空间描述的能控规范形和能观规范形179

3．4．3 单变量系统极点配置184

3．4．4 多变量系统极点配置192

第四章 大系统分散控制原理196

4．1 分散控制的概念与方法196

4．2 分散稳定理论200

4．2．1 固定多项式和固定模式200

4．2．2 用动态补偿的稳定化205

4．2．3 用局部状态反馈的稳定化209

4．2．4 用多极控制的稳定化219

4．3 系统分散次最优控制设计225

4．3．1 无约束极小化的最优分散控制225

4．3．2 用顺序最优化的分散控制228

4．3．3 大系统的状态估计230

第五章 结构振动分散控制系统239

5．1 基于物理坐标的振动控制系统239

5．2 基于模态坐标的振动控制系统239

5．3 具有动态补偿的结构振动分散控制子系统243

5．4 局部状态反馈的振动分散控制子系统247

5．5 多级分散振动控制子系统248

第六章 振动系统分散控制理论253

6．1 振动系统的可控性理论253

6．2 具有动态补偿的分散化振动控制理论262

6．2．1 基于结构模态参数的控制理论262

6．2．2 基于结构物理参数的分散控制理论269

6．3 具有局部状态反馈的分散化振动控制理论274

6．3．1 局部反馈定理274

6．3．2 振动控制定理280

6．4 结构振动系统多级分散控制理论283

6．4．1 全局反馈与系统解耦283

6．4．2 局部反馈控制率设计285

6．5 结构振动系统分散最优控制方法286

6．5．1 振动系统的最优控制286

6．5．2 振动系统的次最优控制289

第七章 挠性结构振动系统分散控制数值分析292

7．1 极点配置算法292

7．1．1 单输入系统状态反馈极点配置算法292

7．1．2 多输入系统状态反馈极点配置法295

7．1．3 单输入情况下结构的振动集中控制296

7．1．4 多输入情况下结构的振动控制303

7．1．5 讨论307

7．2 分散控制方法的应用307

7．2．1 基于模态参数的动态补偿分散控制307

7．2．2 基于结构物理参数的动态补偿分散控制314

7．2．3 局部状态反馈分散控制326

7．3 卫星太阳能帆板振动控制系统的建模与仿真333

7．4 大型运载火箭振动控制系统的建模与仿真352

7．5 空间站大型外伸结构振动控制系统的建模与仿真365

7．5．1 研究模型365

7．5．2 多级分散控制367

7．5．3 帆板振动的多级分散化应变控制371

第八章 结构振动分散输出反馈控制理论390

8．1 分散保代价静态输出反馈控制理论390

8．1．1 分散保代价静态输出反馈控制390

8．1．2 分散保代价静态输出反馈控制器设计392

8．2 结构振动分散H∞动态输出反馈控制理论395

8．2．1 分散H∞动态输出反馈控制395

8．2．2 分散H∞控制器迭代设计399

8．2．3 分散H∞控制器直接设计401

8．3 结构振动分散鲁棒H∞动态输出反馈控制理论405

8．3．1 结构振动系统的参数不确定性405

8．3．2 分散鲁棒H∞动态输出反馈控制406

8．3．3 分散鲁棒H∞控制器迭代设计408

第九章 智能结构分散化振动控制数值仿真412

9．1 智能悬臂板振动控制系统模型412

9．2 分散保代价静态输出反馈控制数值仿真416

9．3 分散H∞动态输出反馈振动控制数值仿真420

9．3．1 迭代设计结果420

9．3．2 直接设计结果424

9．4 分散鲁棒H∞动态输出反馈振动控制数值仿真425

参考文献428