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第1章 绪论1

1.1 为什么要研究振动和声学1

1.2 为什么要研究模态分析1

1.3 为什么要研究控制3

第2章 振动力学4

2.1 单自由度系统4

2.1.1 为什么会产生振动4

2.1.2 阻尼的作用6

2.1.3 强迫振动8

2.1.4 频率响应函数12

2.2 多自由度系统15

2.2.1 两自由度系统15

2.2.2 固有振动频率及固有模态17

2.2.3 固有模态的正交性18

2.2.4 模态坐标20

2.2.5 比例黏性阻尼系统21

2.2.6 一般黏性阻尼系统24

2.2.7 频率响应函数25

参考文献30

第3章 声学31

3.1 引言31

3.2 声学基础32

3.2.1 声波32

3.2.2 声波的波动方程式32

3.2.3 声源33

3.3 声音的传播33

3.3.1 声功率及声强33

3.3.2 辐射阻抗34

3.3.3 声音强弱的评价35

3.3.4 声功率级及指向性增益36

3.3.5 声阻抗37

3.3.6 声波的衰减（吸收）37

3.3.7 声波的反射、透射38

3.3.8 声波的折射、衍射38

3.3.9 气柱振动——声管及射声器39

3.4 声测量40

3.4.1 声压的测量40

3.4.2 声级计41

3.4.3 声强的测量42

3.4.4 声功率的测量43

3.4.5 频率分析仪器43

3.5 隔声理论与设计45

3.5.1 穿透墙壁损耗45

3.5.2 单层墙壁的隔声相关的质量定律46

3.5.3 双层墙壁的隔声49

3.6 吸声理论与设计50

3.6.1 吸声机构原理50

3.6.2 吸声系数54

3.7 听觉与声音56

3.7.1 耳朵的构造及功能56

3.7.2 发声机构57

参考文献58

第4章 模态特性识别59

4.1 引言59

4.2 模态特性识别法的分类59

4.2.1 识别法的分类59

4.2.2 频率响应函数的公式化61

4.2.3 单位脉冲响应函数的公式化63

4.3 单自由度法64

4.3.1 伯德图的使用方法64

4.3.2 圆曲线拟合65

4.4 多自由度法68

4.4.1 微分迭代法68

4.4.2 线性直接法72

4.4.3 正交多项式法72

4.4.4 普罗尼法75

4.5 多点参照法78

4.5.1 多点参照法理论78

4.5.2 多点偏分法81

4.5.3 直接参数识别法85

参考文献88

附录 最小平方法88

第5章 声振耦合分析90

5.1 引言90

5.2 构造-声场耦合系统的数理表现91

5.2.1 麦克尼尔等的方法92

5.2.2 萩原等的方法93

5.3 耦合系统中模态重合法的表现95

5.3.1 模态位移法95

5.3.2 模态加速度法96

5.3.3 Hansteen等的方法97

5.3.4 马-萩原的模态重合法99

5.3.5 误差分析101

5.4 耦合系统中的直接频率响应分析及其灵敏度分析105

5.4.1 以往的直接频率响应分析105

5.4.2 直接频率响应分析的迭代法106

5.4.3 直接频率响应的灵敏度107

5.4.4 运用特征模态进行计算109

5.4.5 应用举例111

5.5 耦合系统的特征值与固有模态灵敏度分析112

5.5.1 福克斯等的模态法113

5.5.2 纳尔逊法114

5.5.3 B.P.Wang的改善模态法115

5.5.4 马萩原的模态法115

5.5.5 误差分析117

5.5.6 应用举例120

5.6 耦合系统的模态频率响应灵敏度分析129

5.6.1 特征对的灵敏度方法129

5.6.2 频率响应公式的直接微分法132

5.6.3 声压水平积分及声压水平灵敏度积分的公式化134

5.6.4 应用举例135

5.7 耦合系统的部分构造合成法138

5.7.1 部分构造合成法的公式138

5.7.2 数值分析举例140

5.8 小结143

参考文献143

第6章 振动控制145

6.1 引言145

6.2 振动控制的背景和设计概念145

6.3 构造系统的模型化146

6.3.1 状态方程式的表达147

6.3.2 机械系统的状态方程式147

6.3.3 模型的低量级化149

6.3.4 通过系统识别进行实验的模型化150

6.4 系统构造150

6.4.1 可控制性151

6.4.2 可观测性152

6.4.3 振动模态及可控、可观测性153

6.5 最优控制156

6.5.1 最优调节器157

6.5.2 H∞控制160

6.5.3 其他方法167

6.6 振动控制系统的设计举例168

6.6.1 基于最优调节器的振动控制168

6.6.2 H∞理论的振动控制171

参考文献174

第7章 声控制176

7.1 引言176

7.2 主动声控制的概念176

7.2.1 声波干扰177

7.2.2 对象频率范围177

7.2.3 前馈控制与适应控制178

7.3 数字信号处理179

7.3.1 数字滤波器179

7.3.2 FIR滤波器181

7.3.3 FIR滤波器的特征183

7.4 自适应运算法则184

7.4.1 自适应FIR滤波器185

7.4.2 最优梯度法185

7.4.3 LMS运算法则187

7.4.4 已筛选X LMS运算法则188

7.4.5 LMS运算法则的模拟191

7.5 实际应用中的问题195

7.5.1 因果性195

7.5.2 相干性196

7.5.3 振鸣197

7.5.4 滤波器长和采样间隔197

参考文献197

附录 主动声控制中的最优滤波器198