全书系统讲述了线谱混沌化控制技术近年来的最新研究成果，主要偏重于混沌化控制方法及强非线性各振装置工程实现及控制方面。主要包括绪论、非线性系统混沌化、线谱混沌化频谱重构原理、离散脉冲混沌化线谱控制、混沌同步化线谱控制、时延反馈混沌化控制、最优时延反馈混沌化控制、准零刚度隔振系统及其特性、准零刚度浮筏隔振系统设计与混沌化控制。
第1章 绪论
1.1舰船水下辐射噪声及其危害
1.1.1 水声隐身
1.1.2水声辐射对水声探测的影响
1.2舰船水下辐射噪声组成及特征
1.2.1 水下辐射噪声的主要来源
1.2.2 水下辐射噪声的频谱特性
1.3舰船机械噪声振动控制
1.3.1 水下辐射噪声控制要求和方法
1.3.2经典隔振理论及其局限
1.4基于线谱混沌化的频谱重构
参考文献
2.1混沌的特征
2.2混沌的定义
2.2.1 Li—Yorke混沌
第1章 绪论
1.1舰船水下辐射噪声及其危害
1.1.1 水声隐身
1.1.2水声辐射对水声探测的影响
1.2舰船水下辐射噪声组成及特征
1.2.1 水下辐射噪声的主要来源
1.2.2 水下辐射噪声的频谱特性
1.3舰船机械噪声振动控制
1.3.1 水下辐射噪声控制要求和方法
1.3.2经典隔振理论及其局限
1.4基于线谱混沌化的频谱重构
参考文献
第2章 非线性系统混沌化
2.1混沌的特征
2.2混沌的定义
2.2.1 Li—Yorke混沌
2.2.2 Devaney混沌
2.3混沌的数值判据与识别
2.3.1 Lyapunov指数
2.3.2修正的Poincaré截面法
2.3.3 混沌信号的小波包能量特征
2.3.4混沌信号的递归图特征
2.3.5 混沌振动离线识别流程
2.3.6 混沌振动在线监测方法
2.4混沌化控制方法
2.4.1 混沌控制与混沌化控制
2.4.2 离散时间系统
2.4.3连续时间系统
参考文献
第3章 线谱混沌化频谱重构原理
3.1隔振系统建模
3.2硬弹簧Dulling振子的动力学特性与混沌机理
3.2.1 范德波尔平面分析
3.2.2胞映射分析
3.2.3 混沌运动的演化分析
3.3倍周期分岔过程功率谱的标度性
3.4混沌运动的功率谱特性
3.5线谱混沌化控制的基本思想
3.6线谱混沌化的困难与挑战
参考文献
第4章 离散脉冲混沌化线谱控制
4.1连续时间系统的离散化
4.1.1 单自由度系统离散化
4.1.2 多自由度系统离散化
4.2离散系统混沌化原理
4.2.1 单自由度系统的混沌化
4.2.2 多自由度系统的混沌化
4.3基于Lyapunov指数的控制器设计
4.3.1 单自由度线性系统控制器设计
4.3.2 多自由度线性系统控制器设计
4.4数值分析
4.4.1 时间历程与功率谱
4.4.2相图分析
4.4.3频谱结构分析
参考文献
第5章 混沌同步化线谱控制
5.1混沌同步化原理
5.2参数驱动控制方法
5.2.1 基本方程
5.2.2控制方法
5.2.3稳定性分析
5.3状态驱动控制方法
5.3.1 控制方法
5.3.2稳定性分析
5.4多稳定同步流形
5.4.1 同步流形的多值性
5.4.2 同步流形的稳定性条件
5.4.3耦合Duffing系统分析
参考文献
第6章 时延反馈混沌化控制
6.1时延系统的高维度特性
6.2时延系统的稳定性分析
6.2.1 单层隔振系统的稳定性条件
6.2.2控制增益与系统刚度的关系
6.3线性时延反馈混沌化控制
6.3.1 浮筏隔振系统的稳定性
6.3.2控制参数对混沌化的影响
6.4非线性时延反馈混沌化控制
6.4.1 非线性系统的精确线性化
6.4.2标准型线性系统时延反馈混沌化
6.4.3 浮筏隔振系统的非线性时延控制器
6.5非线性时延混沌化分析与讨论
6.5.1 反馈控制增益对线谱的影响
6.5.2控制时延变化的影响
6.5.3 反馈频率变化的影响
参考文献
第7章 优化时延反馈混沌化控制
7.1基于线谱特征的目标函数设计
7.1.1 时延反馈控制器设计
7.1.2 线谱特征目标函数设计
7.1.3 线谱特征指标函数验证
7.2优化时延反馈混沌化方法
7.3大参数范围的线谱混沌化控制
7.3.1 数值仿真
7.3.2 实验验证
7.4实时优化时延反馈混沌化控制
7.4.1 控制策略
7.4.2数值算例
参考文献
第8章 准零刚度隔振系统及动力学特性
8.1准零刚度概念
8.2几类准零刚度隔振器设计及刚度特性
8.2.1 磁力弹簧准零刚度隔振器
8.2.2碟形准零刚度隔振器
8.2.3 屈曲板准零刚度隔振器
8.2.4滚球型准零刚度隔振器
8.3准零刚度系统的隔振特性
8.3.1 幅频曲线及跳跃频率
8.3.2 力传递率
8.4实验研究
8.4.1 实验装置
8.4.2 实验结果
参考文献
第9章 准零刚度浮筏隔振系统混沌化控制
9.1准零刚度浮筏隔振系统设计
9.2简化模型的动力学特性
9.2.1模型简化
9.2.2隔振性能
9.3 准零刚度浮筏隔振系统动力学方程
9.4隔振特性分析
9.5频谱重构
参考文献
第10章 线谱混沌化控制综合评述与展望
10.1混沌化方法综述
10.2大参数范围混沌化
10.3小能量控制
10.4混沌品质的改善
10.5变参数持续混沌化
10.6准零刚度系统与混沌化结合
10.7技术发展方向与展望
参考文献
另一方面，无论是单层还是双层的隔振装置，只要振源的输入激励是简谐波，诱发的结构输出动响应皆为简谐振动，输入与输出之间具有频率保持性。即便是非线性隔振装置，简谐激励源引发的结构动响应通常是以激励频率的倍频形式出现的简谐振动。因此，这些简谐波在频域的线谱上多表现为以激励源频率为主特征的单根线谱，或散布在激励频率附近的多根倍频线谱组合。振源频率在船体结构和水中传递的频率保持性是现有隔振技术难以逃避的弱点。
1.4基于线谱混沌化的频谱重构
对舰船而言，动力机械设备大多作周期性的旋转或往复运动，作为激励源，其频谱中必然存在与旋转或往复频率相关的高强度线谱，由于经典隔振理论具有的输入、输出频率保持性，使得水下辐射噪声中也存在着强烈的线谱成分。水下辐射噪声线谱可提供两类识别特征：一是舰船振源的频率特性；二是振源的信号强度。由于不同类型的舰船结构不同，其频率特性具有特殊性，依据这些频率特殊性可以鉴别舰船的类型，从水下辐射噪声线谱（频率）的迁移可以判断舰船的移动速度，或开启哪一类设备等；根据线谱的强度，可以判断舰船的距离，依据线谱强度的变化可以识别舰船的移动速度和方向等。因此，研究如何改变激励源的频率特性，重构水下辐射噪声线谱的频谱特征、降低线谱强度，对舰船的安全性、隐蔽性具有重大意义。
长期以来，对于如何改变或重构水下辐射噪声频谱特性的技术路线无人问津。21世纪初，我们提出利用非线性系统产生混沌这一特殊性质来改造线谱的频响特征，开创了基于线谱混沌化的频谱重构研究，从简单的被动混沌系统到复杂的主动控制混沌系统，展开了一系列研究，引导了该领域的理论和试验工作。混沌也写作浑沌，中国古人想象中天地未开辟以前宇宙模糊一团的状态，后用以形容紊乱复杂。中国和希腊的神话故事是最早出现“混沌”一词的，混沌的科学概念是在1903年由法国数学家庞加莱（Poincaré）在研究三体星动力学模型时发现在某些非线性系统中存在着运动轨道对初始条件的敏感性而提出的。对于这类确定性系统，其运动轨道类似于随机运动，具有长期行为的不可预测性，但因它的短期行为是可预测的，而真正的随机运动具有完全不可预测性，对初始条件也不敏感。
……
书单推荐
