Large flexible space truss structures: dynamic analyses and vibration fuzzy control

目录
前言
第1章 绪论
1.1 空间桁架结构简介
1.1.1 有效载荷的桁架式结构
1.1.2 支撑式桁架
1.1.3 平台式桁架
1.2 航天器空间桁架基本问题
1.2.1 空间桁架的结构力学问题
1.2.2 航天器空间桁架面临的特殊问题
1.2.3 建模问题
1.2.4 桁架结构的振动控制问题
1.3 空间桁架结构的振动控制理论、方法与技术
1.3.1 模糊控制理论研究
1.3.2 挠性结构主动模糊振动控制研究
1.3.3 智能杆原理
1.3.4 空间桁架的振动控制技术
1.4 本书梗概
第一篇 航天器空间桁架力学性能分析
第2章 空间桁架结构的构型及简化模型
2.1 引言
2.2 桁架的组装形式
2.2.1 架设式桁架
2.2.2 展开式桁架
2.3 桁架结构特征分析
2.3.1 结构组成
2.3.2 截面构型
2.3.3 空间桁架基本结构单元
2.3.4 材料特点
2.4 简化模型
2.4.1 一字形桁架
2.4.2 T字形桁架
2.4.3 工字形桁架
第3章 空间桁架的数学模型及基本力学方程
3.1 引言
3.2 基本单元有限元模型
3.2.1 建模基础
3.2.2 杆单元模型
3.2.3 梁单元模型
3.2.4 弦单元模型
3.2.5 集中质量单元
3.3 大变形非线性有限元模型
3.3.1 非线性基本理论
3.3.2 空间杆系的非线性有限元模型
3.3.3 非线性问题示例
3.4 含作动器/传感器智能桁架结构模型
3.4.1 作动器建模
3.4.2 压电作动器机电耦合动力学建模
3.5 空间桁架整体力学模型
3.5.1 静力学方程
3.5.2 动力学基本方程
3.5.3 阻尼矩阵
3.5.4 特征方程与特征问题
3.5.5 结构系统的动力响应
第4章 空间桁架静力学分析
4.1 引言
4.2 材料参数
4.2.1 参考物理参数
4.2.2 空间桁架结构模型参数
4.3 一字形石墨环氧树脂三角形截面桁架静力学分析
4.3.1 三角桁架有限元模型
4.3.2 三角桁架物理参数
4.3.3 三角桁架仿真结果
4.3.4 三角桁架结果分析
4.4 一字形石墨环氧树脂正方形截面桁架静力学分析
4.4.1 方形桁架有限元模型
4.4.2 方形桁架物理参数
4.4.3 方形桁架仿真结果
4.4.4 方形桁架结果分析
4.5 一字形铝合金方形截面桁架静力学分析
4.6 T字形铝合金方形截面桁架静力学分析
4.6.1 T字形桁架有限元模型
4.6.2 T字形桁架物理参数
4.6.3 T字形桁架仿真结果
4.6.4 T字形桁架结果分析
4.7 工字形铝合金方形截面桁架静力学分析
4.7.1 载荷设计
4.7.2 工字形桁架计算结果
4.7.3 工字形桁架结果分析
4.8 小结
第5章 空间桁架结构动力学特性分析
5.1 引言
5.2 直梁架设式桁架动力学分析
5.2.1 架设式桁架分析模型
5.2.2 架设式桁架参数设计
5.2.3 架设式桁架单元划分
5.2.4 架设式桁架模态计算
5.2.5 架设式桁架动态响应
5.2.6 架设式桁架动力学特性分析
5.3 直梁式可展桁架动力学仿真
5.3.1 展开桁架分析模型
5.3.2 展开桁架参数设计
5.3.3 展开桁架单元划分
5.3.4 展开桁架模态分析
5.4 结构桁架的模态分析
5.4.1 结构桁架的频率
5.4.2 结构桁架的振型
5.4.3 结构桁架模态特性分析
5.5 结构桁架的谐激励响应
5.5.1 谐响应结果
5.5.2 谐响应分析
5.6 结构桁架的瞬态响应
5.6.1 瞬态响应结果
5.6.2 瞬态响应分析
5.7 小结
第二篇 空间桁架结构的主动模糊控制
第6章 模糊控制相关基本概念和基本理论
6.1 引言
6.2 模糊集合的基本理论
6.2.1 经典集合的定义和性质
6.2.2 模糊集合的概念
6.3 隶属度函数的确定
6.4 模糊集合的基本定理
6.4.1 模糊集合的分解定理
6.4.2 模糊集合的扩展定理
6.5 模糊关系及模糊变换
6.5.1 模糊关系及运算
6.5.2 模糊矩阵
6.5.3 模糊关系的合成运算
6.5.4 模糊线性变换
6.6 模糊控制系统的基本结构及控制原理
6.6.1 一般模糊控制系统的基本结构
6.6.2 一般模糊控制系统的工作原理
6.6.3 一般模糊控制器的基本结构
6.7 自适应模糊控制
6.7.1 自适应模糊控制系统
6.7.2 自适应模糊控制器
第7章 遗传算法的基本理论
7.1 引言
7.2 遗传算法的特点
7.3 遗传算法的基本操作
7.4 遗传算法的实现
7.4.1 遗传算法实现的过程
7.4.2 遗传算法实现的方法
7.5 遗传算法的模式定理
7.5.1 模式的概念
7.5.2 模式定理
7.6 遗传算法的收敛性
7.6.1 Markov链
7.6.2 收敛性定理
第8章 基于遗传算法的空间智能桁架设计
8.1 引言
8.2 作动器机电模型
8.2.1 压电陶瓷堆作动原理与压电作动器设计
8.2.2 压电作动器机电耦合动力学建模
8.2.3 压电主动杆机电耦合动力学模型
8.3 传感器机电模型
8.3.1 压电陶瓷堆力传感器建模
8.3.2 压电薄膜PVDF传感器建模
8.3.3 空间智能桁架作动/传感方程
8.4 作动器/传感器位置优化
8.4.1 空间智能桁架独立模态空间模型
8.4.2 作动器位置优化准则
8.4.3 传感器位置优化准则
8.5 用遗传算法优化作动器/传感器位置
8.5.1 遗传算法的基本操作
8.5.2 作动器/传感器位置优化设计
8.6 小结
第9章 压电智能桁架结构的模糊控制
9.1 引言
9.2 模糊控制器设计
9.2.1 控制策略
9.2.2 模糊控制器输入变量选择
9.2.3 标准二维模糊控制器设计
9.3 智能桁架主动模糊振动控制系统设计
9.3.1 控制系统组成
9.3.2 控制子系统工作流程
9.3.3 误差、误差变化量化因子及比例因子的选择
9.4 智能桁架模糊控制仿真分析
9.4.1 数学模型
9.4.2 仿真任务设计
9.4.3 瞬态激励响应
9.4.4 周期激励响应
9.5 小结
第10章 智能桁架结构的自适应模糊振动控制
10.1 引言
10.2 自适应模糊控制器的设计
10.2.1 论域归一化
10.2.2 控制规则改进
10.2.3 控制量的确定
10.2.4 自适应模糊控制器
10.3 自适应模糊控制器的改进
10.3.1 传统自适应模糊控制器不足及改进措施
10.3.2 自适应律设计及系统稳定性证明
10.3.3 修改控制规则上下限设定
10.4 空间智能桁架独立模态空间振动控制
10.4.1 独立模态空间控制系统
10.4.2 基于自适应模糊控制的振动控制系统设计
10.5 普通模糊控制器、传统自适应模糊控制器、改进的自适应模糊控制器性能对比
10.5.1 理想输出条件下Duffing强迫振荡
10.5.2 周期性方波输出条件下Duffing强迫振荡
10.5.3 普通二阶系统控制器性能对比
10.6 基于自适应模糊控制器的空间智能桁架振动控制仿真
10.6.1 研究对象
10.6.2 智能桁架结构模态分析
10.6.3 振动控制仿真任务设计
10.6.4 瞬态激励响应
10.6.5 周期激励响应
10.7 小结
第三篇 空间桁架结构的被动控制
第11章 桁架结构被动控制阻尼器原理
11.1 引言
11.2 黏弹性材料阻尼模型
11.2.1 黏弹性材料特性
11.2.2 古典阻尼模型
11.2.3 现代阻尼模型
11.3 圆柱式VED
11.3.1 简化力学模型
11.3.2 绝对值模态应变能法(AVMSE)
11.3.3 VED最佳位置选择
11.4 小结
第12章 空间桁架结构被动控制设计
12.1 引言
12.2 约束阻尼结构模型
12.2.1 黏弹性结构动力学方程
12.2.2 分层单元
12.2.3 整体单元
12.3 空心圆形截面杆附加约束阻尼层振动分析
12.3.1 空心圆形截面杆附加约束阻尼层概述
12.3.2 黏弹材料的能量变分
12.3.3 附加约束阻尼层的空心圆形截面杆运动微分方程
12.4 阻尼被动控制仿真
12.4.1 VED阻尼杆设计
12.4.2 仿真系统设计
12.4.3 被动阻尼桁架的模态分析
12.4.4 被动阻尼桁架共振区减振效果分析
12.4.5 被动阻尼桁架脉冲响应分析
12.5 小结
参考文献