第1章绪论

1.1精密隔振平台研究的背景及意义

1.2主动振动控制关键技术研究进展

1.2.1被控系统建模

1.2.2作动器与传感器的研究进展

1.2.3作动器与传感器的优化配置

1.2.4主动控制器的设计方法

1.3装备混合隔振平台国内外研究现状

1.3.1国外研究现状

1.3.2国内研究现状

1.4本书主要内容

第2章六自由度空气弹簧隔振平台动力学建模

2.1前言

2.2弹性支撑动力学方程

2.2.1六自由度弹性支撑

2.2.2刚体的运动方程

2.2.3弹性支撑刚体的动力学方程

2.3弹性支撑固有频率的计算

2.3.1正交弹性支撑固有频率的计算

2.3.2径向斜交弹l生支撑固有频率的计算

2.4防振效能的评估

2.4.1单自由度位移传递函数

2.4.2六自由度迹位移传递函数

2.4.3防振效能评估指标

2.5小结

第3章六自由度空气弹簧隔振平台系统建模

3.1前言

3.2六自由度混合隔振平台结构及动力学方程

3.3空气弹簧的力学模型及特性分析

3.3.1空气弹簧的结构及特点

3.3.2空气弹簧的力学模型

3.3.3空气弹簧的刚度及阻尼测试

3.4隔振平台物理参数辨识

3.4.1物理参数辨识方法

3.4.2频响函数测试及物理参数辨识结果

3.5隔振平台的模态参数辨识

3.5.1实模态分析理论

3.5.2有理分式多项式辨识方法

3.5.3平台模态参数辨识结果

3.6小结

第4章直线音圈电机作动器系统设计及特性分析

4.1前言

4.2直线音圈电机作动器的设计

4.2.1直线音圈电机的工作原理及系统构成

4.2.2磁路及动圈设计

4.2.3程控电流源电路的设计与仿真

4.3音圈电机作动器的输出特性实验

4.4非接触音圈电机与动圈支撑式作动器的性能比较

4.4.1动圈支撑式作动器的结构及力学模型

4.4.2频响特性对比分析

4.4.3输出特性对比分析

4.5小结

第5章复合式压电作动器系统设计及其特性分析

5.1前言

5.2复合式压电作动器设计

5.2.1复合式压电作动器结构组成

5.2.2压电材料与压电元件设计

5.2.3橡胶材料与橡胶元件设计

5.2.4压电堆和橡胶相对位置选择

5.3复合式压电作动器的驱动

5.3.1电压驱动与电流驱动的对比

5.3.2程控电流源的设计

5.4复合式压电作动器的特性试验

5.4.1作动器的静态特性

5.4.2作动器的动态特性

5.5复合式压电作动器建模

5.5.1复合式压电作动器的模型分析

5.5.2复合式压电作动器模型的建立

5.5.3模型参数辨识

5.6小结

第6章六自由度主被动一体化隔振平台优化配置

6.1前言

6.2隔振平台作动器的优化目标

6.2.1平台系统耦合度分析

6.2.2隔振平台系统的可控性

6.2.3隔振平台系统的固有频率要求

6.2.4隔振平台作动器的优化目标

6.3隔振平台传感器的优化目标

6.4隔振平台系统的灵敏度分析

6.4.1平台灵敏度分析的解析法

6.4.2灵敏度分析的符号函数法

6.4.3百分比灵敏度法

6.5隔振平台作动器优化与布置

6.5.1粒子群算法

6.5.2粒子群算法在隔振平台系统中的应用

6.6隔振平台传感器的优化布置

6.7小结

第7章隔振平台系统参数摄动控制方法比较

7.1前言

7.2隔振平台的摄动分析

7.2.1摄动分析基本理论

7.2.2隔振平台模型不确定性分析

7.2.3隔振平台系统的摄动估计

7.3隔振平台不同控制方法的比较

7.3.1隔振平台PID控制

7.3.2隔振平台模糊控制

7.4不同控制方法的比较

7.5小结

第8章主动隔振平台性能鲁棒控制器设计与仿真

8.1前言

8.2日□鲁棒控制理论基础

8.2.1日□范数的定义

8.2.2线性分式变换

8.2.3日□控制标准设计问题

8.2.4日□控制问题的直接状态空间解法

8.2.5日□范数与Riccati不等式的关系

8.3基于Riccati不等式的性能鲁棒控制器设计与仿真

8.3.1参数摄动系统的Riccati不等式

8.3.2基于Riccati不等式的性能鲁棒控制器设计方法

8.3.3隔振平台主动控制仿真

8.4基于□综合的主动隔振平台控制器设计与仿真

8.4.1结构奇异值□综合方法的理论基础

8.4.2隔振平台□综合控制器设计与仿真

8.5小结

第9章六自由度混合隔振平台的振动控制实验

9.1前言

9.2六自由度主动隔振平台实验系统组成

9.3主动隔振控制系统软件设计

9.3.1模拟量输入与输出传输方式

9.3.2软件参数设置

9.4六自由度隔振平台主动隔振性能实验

9.4.1直接干扰下的隔振控制实验

9.4.2地基干扰下的隔振控制实验

9.5小结

参考文献2100433B

《装备混合隔振平台设计理论与方法》内容丰富，深入浅出，既有理论设计又有实验应用，研究成果可广泛应用于精密测量、航空航天、国防军工、航海船舶、精密制造等领域中的振动控制与减振降噪。既可作为高等院校有关专业高年级学生、研究生和教师的参考用书，也可供在该领域从事研究与实践的工程技术人员参考。

《工程隔振设计指南》是根据国家标准《工程隔振设计标准》GB 50463-2019的修订原则和设计规定，组织标准主要起草人员编写而成。本书在编写过程中，系统总结了国内外近年来在工程隔振领域的最新研究成果和工程实践，主要内容包括工程隔振基本概念、主动隔振、被动隔振、屏障隔振、智能隔振、隔振器与阻尼器等。本书注重对工程隔振设计标准应用中主要问题的阐述，紧密结合工程实际。本书不仅是国家标准《工程隔振设计标准》应用的指导教材，也是从事工程隔振技术人员的重要参考书。

气垫隔振器又称气体弹簧隔振器，是一种高效隔振器，由橡胶制作充气而成，振动频率很低，隔振效果比钢弹簧更好 。一般由橡胶制件充气而成，振动的频率特别低时，它的隔振效果比钢弹簧更佳。固有频率可低至0.1～5赫。它在共振时阻尼高，而在高频时则阻尼小。缺点是：价格昂贵，负载有限，并须经常检查。气垫隔振器分单向作用和双向作用两种。

隔振垫有软木、毛毡、橡胶垫和玻璃纤维板等，优点是：价格低廉，安装方便，并可裁成所需大小和重叠起来使用，以获得不同程度的隔振效果。

①软木：用作隔振材料的历史最为悠久，通常在承受压力时，静态压缩量达到30%，也不会横向凸出。常用总厚度为5～15厘米，承受负载为每平方厘米0.5～2.0公斤，阻尼比约0.06。软木对腐蚀和溶剂的抵抗力强，对温度变化不甚灵敏。在室温下，使用寿命可达几十年之久。软木由于低频隔振较差，通常适用于扰动频率大于20～30赫的隔振。中国制造的经过碳化的保温软木，其固有频率约11～33赫。

②橡胶垫：特性和橡胶隔振器相似，但由于橡胶在受压时的容积压缩量极小，仅在能横向凸出时才能压缩，故通常做成异形板以容许横凸出和受挠曲，以增加静态压缩量。海绵橡胶垫的静态压缩量较大，但负载能力较小。

③玻璃纤维板：有各种密度和纤维直径的品种。这种隔振材料的劲度通常是随着密度、纤维直径和静态压缩量的增加而递增。中国采用保温用的酚醛树脂玻璃纤维板, 在未加负载时总厚度约 5～15厘米，常用负载为0.1～0.2千克力/厘米²，阻尼比0.04～0.07，固有频率5～10赫。玻璃纤维板对工业溶剂的抵抗力强，但会吸收潮气等。这种隔振材料由于承载面积较大和静态压缩量大，通常用混凝土机座，在施工和使用时要防止水、砂浆等渗入。它主要用于播音室、录音室、声学实验室和设备的隔振以及一些机器的隔振。

④毛毡：在厚度大，柔软和不致受到过度静负载时，其隔振效果最好。由于阻尼系数较高，在共振时只放大四倍，加之阻抗大，且与大多数工程材料不匹配，故对减少声频范围内的振动传递特别有效。通常采用的厚度为10～25毫米，当承受0.2～7千克力/厘米²压力时，其固有频率约20～40赫，系由毛毡厚度而不是由其面积和静负载决定。

⑤金属橡胶隔振垫：以金属丝为原材料，不含有任何普通橡胶，但却具有橡胶一样的弹性和多孔性，特别适合于解决高低温、大温差、高压、高真空、强辐射、剧烈振动及腐蚀等环境下的阻尼减振、过滤、密封、节流及吸音降噪等疑难问题，可以根据不同工况需要制备出各种结构形状。而且具有储存和使用寿命长，没有老化现象等特点，是航空航天、国防武器装备及民品特殊工况下普通橡胶的最佳替代品。

金属橡胶隔振垫的优点：

1、以金属丝为原材料，不含有任何普通橡胶，但却具有橡胶一样的弹性和多孔性。

2、耐高低温、大温差、高真空、强辐射及腐蚀环境。

3、承载能力高，耐疲劳，无老化现象，使用寿命和储存时间长。

4、可满足阻尼、减振、密封、过滤、节流及吸声降噪等需求，是特殊工矿下普通橡胶产品和其它多孔材料制品的最佳替代品。

5、其性能指标具有可设计性，改变不同的工艺参数和方法，可以制备出具有不同结构尺寸和性能特点的金属橡胶产品。

6、适用于航空航天、弹船星舰、国防武器装备、石油化工及汽车工业等各种领域，具有军民两用的鲜明特征 。