密频近线性系统2阶超谐共振Hopf分叉

研究了一个两自由度密频近线性系统２阶超谐共振Ｈｏｐｆ分叉，揭示出由于密频内共振的作用，系统将存在较复杂的动力学行为。

不对称模态密频结构的主动控制

分析了具有不对称模态的密频结构在脉冲荷载作用下,采用单主动质量阻尼器(AMD)和双AMD在速度和状态反馈下进行主动控制时,两个密集频率模态之间的模态阻尼比的分布规律;通过构建采用具有密集频率的斜拉桥模型并进行了主动控制试验,通过模态分析将试验结果和理论分析结果进行了对比验证,结果显示了较好的吻合程度.

Hilbert-Huang变换在密频结构阻尼识别中的应用

Hilbert Huang变换是一种新的数据处理方法,由经验模分解(EmpiricalModeDecomposition)技术及Hilbert变换两部分组成。本文研究此方法对于密频结构阻尼识别的应用。首先对于两自由度系统模型,说明该方法用于阻尼识别的步骤。进而研究存在频率密集现象的高层建筑的阻尼识别问题。上述结果与理论值及由半功率带宽法的识别值进行了比较,对比显示Hilbert Huang方法较传统方法具有良好的识别密频结构阻尼的性能,适用于大型结构的系统识别。

密频系统模态参数辨识及其振动控制的研究进展

由于结构越来越复杂(如典型的大型柔性空间结构、准对称结构等),系统的自由度不仅大大增加,还存在频率集聚现象。针对密频系统的模态参数辨识及其振动控制问题,从密频模态的判定准则,密频系统的模态分析方法、模态参数辨识方法,密频系统的可控性和可观性、模态截断准则以及密频系统振动控制律的设计等几个方面进行了较为全面的总结和回顾,对其中的辨识方法及判定准则作了比较。最后给出了密频系统的模态参数辨识及其振动控制中目前难以解决的问题,并指出这些方法将在卫星太阳能帆板、直升机旋翼、涡轮发动机叶片等存在密集模态的结构方面有着广阔的应用前景。

密频子空间的可控度与可观度

首先提出了频率组的分散度和密集度的概念 ,从而可以在整体上把握一个频率组的接近程度。然后对于二阶的弹性结构系统 ,分别在可控性和可观性的意义下 ,引入了两个同维数的一阶系统 ,分别以该一维系统为基础 ,利用小参数方法 ,以频率组的分散度为参数 ,分析了密集频率子空间的可控度和可观度 。

密频系统的反馈控制

研究了如何将结构重频系统设计中的反馈控制律用到含有密频子结构的系统上去，主要解决了如何估计将重频系统控制律用到相应的密频系统对闭环系统的（指数）衰减律的影响，原系统的结构参数有少量变化后的新系统以及原系统是不可控的密频系统的情形．理论和数值算例表明，只要对重频系统设计的反馈律作正确的坐标变换，应用到上述三种情形时。

密频系统振动控制的状态估计

首先在研究了重频系统中状态可观察的必要条件基础上，给出了设计重频系统状态估计器的方法，使得状态估计的误差能以事先指定的速率衰减．随后给出两种方法将上述重频系统的估计器用到密频系统上去；一种是直接用重频系统估计器来估计密频系统状态，另一种是用按重频系统设计得到的估计矩阵构造密频系统的观察器，并分析由此引起的误差．分析表明，第一种方法简单易行，并且在频率分散度比较小时可以得到理想的结果；第二种方法的精度较高，其误差与状态变量本身无直接关系．数值例子表明，用提出的状态估计器，并按相应的状态控制器，可以使密频系统的振动按事先给定的衰减速度趋向于零．

智能结构密频系统振动控制及其摄动分析

提出一种智能结构密频系统振动控制规律的设计方法．其主要工作为：将密频子空间转 化为重频子空间，把密频系统作为重频系统上的摄动；为了解决重频密频子空间相对应的特征 向量选取的敏感性问题，通过摄动分析得到与重频密频子空间相对应特征向量的线性组合并利 用闭环系统特征值极点配置的方法得到重频密频系统的振动控制规律；把所设计的振动控制规 律作用于原系统和摄动系统上，讨论了结构参数改变后对系统的动态特性的影响；最后通过算 例证明该方法的有效性．

TMD对密频结构减震的参数优化及性能研究

就多模态密集频率结构的减震问题,建立分布式TMD(tuned mass dampers)对地震激励下结构多模态振动减震的力学模型进行研究,并将其表达为闭环静力反馈控制的形式。我们研究具有较高优化效率的基于H2性能的梯度法,实现对多模态调谐减震的TMD参数的整体优化。以构建的理想三自由度密频结构为例,定义无量纲响应指标,以扫频激励的方式求得具有相对普适性的优化控制权重,进而采用基于H2性能的梯度法优化得到分布式TMD的最优参数;针对具有不同谱特性的地震动激励进行减震分析,并与经典TMD方法对比,结果表明基于H2性能的梯度法优化所得的TMD针对多模态密频结构将具有更好的减震性能。

密频内共振的机理

内共振的形成有两个条件：（１）频率条件，（２）适当的模态耦合。本文利用平均Ｌａｇｒａｎｇｅ函数探讨内共振形成的一般机理，提出一种判断系统的模态非线性（惯性或／和弹性）耦合的适当性（即是否适于促成一定类型的内共振）准则，在此基础上针对密频内共振的特点，深入研究密频内共振的机理。结果表明，不但非线性耦合而且非比例阻尼都可促成密频内共振，而前者的适当性取决于平均Ｌａｇｒａｎｇｅ函数Ｊ是否依赖于密集模态的相位差（ｌ≠ｋ），即对称矩阵是否不恒等于零。

针对多振源密频及波动线谱主动控制的改进算法及试验

为了让船舶机械主动隔振装置在线谱频率波动和多振源密频耦合等实船复杂工况下,仍能取得良好的振动线谱主动控制效果,研究了以多通道窄带Fx-Newton算法为基础的改进算法,提出了窄带滤波相位失真的自适应补偿器,使控制算法对线谱频率波动具有高鲁棒性;研究了多参考信号Fx-Newton算法,从多振源分离提取互不相关的多参考信号,从而解决多振源密频线谱控制难题。实验结果表明,改进窄带Fx-Newton算法对频率波动线谱的主动控制效果良好,并且对两个激振器或两台空压机组激励出的密频波动线谱也能进行稳定、高效的主动控制。

基于模态准小波的密频模态参数识别

基于Morlet小波连续变换的模态参数识别算法在故障识别和多模态参数提取中起到了重要作用,然而在密频情况下,Morlet小波连续变换尺度图上模态极值线相互混叠严重,难以有效分离模态。本文提出一种新型的模态准小波函数,运用连续小波变换理论,推导和证明了模态准小波的连续变换可以有效分离密频模态,并给出了固有频率和阻尼系数的识别公式与整体识别算法。文章针对新型的模态准小波进行了大量的仿真实验,证实了该小波在密频模态分离与参数识别方面的优越性,为密频模态参数提取提供新的思路与手段。

基于摄动法的密频结构可控性

为研究密频结构频率密集度对结构可控性的影响,针对3自由度的密频结构,从结构基本振动方程入手,采用摄动分析方法推导了闭环系统频率、阻尼比和摄动量的相关方程.在速度反馈和状态反馈情况下,讨论了结构频率密集度对结构可控性的影响,并对不确定参数对结构模态阻尼比的影响进行了分析.分析结果表明,对于采用速度反馈、位移反馈的闭环系统,随着结构频率密集度参数的减小,结构的部分模态阻尼比逐渐趋向于零,相应的结构模态趋于不可控.考虑了结构刚度和质量参数不确定性对密频结构可控性的影响,结果表明参数不确定性会影响密频结构不同模态之间的耦合程度,进而改变结构的可控度.

非线性惯性力通过密频内共振导致的响应饱和现象

考察一种典型的非线性惯性力通过密频内共振导致的响应饱和现象，简明地揭示了响应饱和现象的一系列典型特点。

密频内共振引起的调幅调相振动

通过一个实例即以三次非线性弹簧联接两个相同的振子的振动,说明密频内共振的调幅调相作用,引起人们对密频内共振的重视。

密频近线性系统1/2阶亚谐共振Hopf分叉

研究了一个两自由度密频近线性系统１／２阶亚谐共振Ｈｏｐｆ分叉，揭示出由于密频内共振的作用，系统将存在较复杂的动力学行为．

密频内共振导致的响应饱和

本文考究两自由度近线性系统中密频内共振导致的响应饱和现象，结果表明有三种情况（一）饱和：仅有一个饱和值，激励有上阈ＱＫ，超过ＱＫ，有关的饱和响应就Ｈｏｐｆ分岔失稳。（二）双饱和：有两个不同的饱和值，高饱和值腾的饱和响应基本上不稳定，低 值有关的饱和响庆常中间失稳但激励无上阈。（三）退化饱和：仅有一个饱和值，或类似于情况（一），或类似于情况（二），随两模态间能量溢出是中逆而定。

非比例阻尼与密频内共振

非比例阻尼（ＮＰＤ）促成密频内共振（ＩＲＣＦ），密频内共振（ＩＲＣＦ）强化非比例阻尼（ＮＰＤ）的耦合作用。两者的关系集中体现在密集模态的复幅互调制的规律上，其中Ａ为复幅向量，Ｃ为阻尼阵，为失谐矩阵，μ为正值小参数。本文针对四种情况（１）Ｃ奇异；（２）非奇异；（３）非亏损；（４）亏损。讨论复幅向量Ａ（ｔ）的演化和系统能量Ｅ＝ＡＨＡ衰减的特点，得到一些有用的结论，尤其在情况（１）中发现Ｎ个密集模态的复幅的某些线性组合不随时间变化，Ｅ不衰减至零，生动地说明了ＮＰＤ和ＩＲＣＰ的相互影响。

可控源音频大地电磁法密频比组合波观测系统

讨论了可控源音频大地电磁法CSAMT（Controlled Source Audio-frequency Magnetotellurics）密频比组合波观测系统及其硬件结构。该系统一次能同时至少观测三个频率,既保证了观测精度,又极大地提高了观测效率,且能根据实际情况,进行任意组合方式下的CSAMT作。在接收机的实现上,使用了模拟傅氏变换技术,使低速A/D转换器能满足测量要求,降低了成本。引入微机控制,提高了仪器的可靠性,并能实时处理现场观测数据。

密频结构实模态参数的特征曲线法

本文利用特征值函数及其一阶导函数与设计参数的关系图，讨论了设计参数对特征值分区的影响，以及密频现象发生的位置和程度。并且运用特征向量函数及其一阶导函数与设计参数的关系图，分析上述密频发生时，特征向量的不稳定性及发生跳跃的程度。