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| 編輯推薦： |
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（1）本书立足航天技术前沿，瞄准国家重大需求，以高精度航天器的在轨微振动测量、辨识和控制为主要内容，是作者团队对近期研究的总结以及过去工程实践的归纳。（2）书中遵循由浅入深、由易到难、由简到繁、循序渐进的方式，较为系统地介绍了微振动在航天器中所扮演的角色以及相关测量、辨识和控制方法。（3）包含了大量的一线工作案例，图文并茂、系统性强，帮助读者更好地理解微振动测试和抑制的相关技术，对航天器的复杂化和高精度化发展具有很好的参考价值和指导意义。（4）本书适用于航空航天、空间工程、振动工程等相关研究领域的工程技术人员和高等院校专业师生。
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| 內容簡介： |
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航天器的微振动会影响到载荷的性能，在高性能航天器的发展过程中愈发受到重视。在我国迈向世界航天强国的征程中，微振动的研究会出现更多的新方法和新技术。本书聚焦高精度航天器的在轨微振动测量、辨识和控制问题，着重对微振动的影响、频域特征认知以及靶向控制方法进行阐述。首先介绍了微振动对高精度航天器的影响，将微振动按频带划分为低频和高频，论述了其对卫星指向和成像的影响。然后，对影响卫星指向的低频微振动测量与辨识方法进行了总结。在此基础上，通过被动、半主动及主动控制方法详细介绍了低频微振动控制。随后，结合工程实例，重点论述了典型高频振源的控制方法。在对微振动的主动控制方法进行论述后，给出了微振动的地面验证和在轨测试方法及实例。本书可供从事航天器结构设计、动力学设计、微振动测试与辨识以及振动控制等相关研究领域的工程技术人员和高等院校航空航天、空间工程、振动工程相关专业师生参考。
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| 目錄：
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第1章 绪论 1
1.1 微振动概念2
1.2 微振动影响2
1.3 航天器微振动研究进展3
1.3.1 振源处微振动隔离技术4
1.3.2 传输路径上的微振动隔离14
1.3.3 载荷处的微振动隔离16
1.3.4 其他微振动抑制方法17
本章小结20
参考文献20
第2章 微振动对航天器的影响 24
2.1 微振动对整星指向的影响25
2.1.1 挠性附件低频振动对整星姿态的影响25
2.1.2 高频振动对整星指向的影响29
2.2 微振动对光学相机的影响31
2.2.1 微振动对MTF影响分析基本原理31
2.2.2 光学相机在轨微振动特点34
2.2.3 振源对光学相机的耦合扰动35
2.3 微振动对激光通信卫星的影响41
本章小结42
参考文献42
第3章 挠性结构低频微振动测量与辨识 45
3.1 挠性结构低频振动测量技术46
3.1.1 挠性结构探测技术48
3.1.2 随机减量法51
3.1.3 NExT法52
3.1.4 测量预处理54
3.1.5 奇异值分解59
3.2 挠性结构低频振动在轨辨识61
3.2.1 ITD法64
3.2.2 ERA法67
3.2.3 SSI法69
3.2.4 在轨辨识实例70
本章小结71
参考文献71
第4章 低频微振动抑制技术 73
4.1 低频挠性附件结构及影响74
4.2 挠性结构航天器建模方法76
4.3 挠性结构低频振动抑制方法77
4.3.1 被动阻尼元件抑振77
4.3.2 主动抑振方法80
4.3.3 采用姿轨控系统算法抑制低频振动81
4.4 低频微振动被动控制技术82
4.4.1 总体方案82
4.4.2 模态分析83
4.4.3 减振效果仿真分析85
4.4.4 流体阻尼器减振有效性验证试验87
4.5 低频微振动半主动控制技术89
4.5.1 半主动控制执行元件90
4.5.2 半主动控制算法95
4.5.3 半主动控制仿真分析98
4.6 低频微振动主动控制技术110
4.6.1 低频微振动主动控制建模110
4.6.2 低频主动控制最优控制方法119
4.6.3 基于主动阻尼的柔性体振动抑制125
4.6.4 低频微振动主动抑制应用实例127
本章小结130
参考文献131
第5章 高频微振动抑制技术 133
5.1 高频振源介绍134
5.1.1 振源种类134
5.1.2 振动来源136
5.2 高频隔振原理138
5.2.1 两参数隔振器理论模型138
5.2.2 三参数隔振器理论模型139
5.2.3 两参数和三参数隔振模型的对比140
5.3 航天器高频隔振常用元器件142
5.3.1 三参数阻尼器件142
5.3.2 隔振支架产品146
5.4 控制力矩陀螺隔振工程应用147
5.4.1 Stewart平台构型148
5.4.2 Stewart平台自由度计算149
5.4.3 坐标变换理论150
5.4.4 六向传递特性分析151
5.4.5 试验验证152
5.5 制冷机隔振工程应用156
5.5.1 制冷机隔振简介156
5.5.2 制冷机组隔振构型156
5.5.3 动力学建模157
5.5.4 隔振装置性能分析158
5.5.5 试验验证161
5.5.6 制冷机主动吸振技术162
本章小结162
参考文献163
第6章 微振动主动隔振技术 164
6.1 主动隔振基本原理165
6.1.1 主动隔振平台研究现状167
6.1.2 隔振系统主控技术研究现状172
6.2 作动元件、测量元件、控制元件174
6.2.1 作动元件174
6.2.2 测量元件179
6.2.3 控制元件181
6.3 接触式主动隔振技术182
6.3.1 基于频响函数的自适应控制183
6.3.2 基于牛顿-欧拉方程的独立模态控制188
6.4 非接触式主动隔振技术193
6.4.1 动力学建模194
6.4.2 基于接近率的滑模控制198
本章小结200
参考文献201
第7章 微振动试验技术 204
7.1 振源地面微振动试验技术205
7.1.1 振源分类205
7.1.2 振源特性与建模206
7.1.3 振源微振动试验方法215
7.2 整星微振动地面试验技术219
7.2.1 试验方法219
7.2.2 试验环境219
7.2.3 悬吊方式220
7.2.4 地面微振动测量系统225
7.3 在轨微振动试验技术229
7.3.1 在轨微振动测量系统设计229
7.3.2 在轨测量系统229
7.3.3 传感器选型231
7.3.4 传感器布点232
7.3.5 微振动在轨试验方法232
本章小结237
参考文献237
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| 內容試閱：
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蝴蝶扇动翅膀，可于异地引起一场龙卷风。微振动对于高精度航天器而言犹如蝴蝶效应，哪怕振动极其微小，对于在轨航天器也可能产生致命影响，导致载荷性能降低甚至失效。随着我国高精度航天器的发展，微振动的研究也越来越受到重视，各种微振动分析、测量以及控制的新方法层出不穷，诸多航天器也进行了各类微振动测量和抑制措施的搭载飞行。在我国迈向世界航天强国的关键时刻，为更好地支撑高精度航天器的发展，更广地扩充微振动专业技术的内涵，我们组织相关微振动专业技术人员编撰本书，以期为从事相关技术的工程师及学生提供参考和借鉴。
本书将微振动的最新研究进展和工程实践相结合，试图通过更实际的案例向读者展示微振动的发展历程和技术方法。其内容包括微振动最新进展、微振动的主要影响、低频部件的微振动测量和辨识方法、低频部件的微振动控制方法、高频微振动的抑制方法、微振动主动控制方法、微振动试验方法等，较为详尽地为读者解释了微振动在航天器中所扮演的角色，以及相关测量、辨识和控制方法。第1章绪论，主要介绍了微振动的主要来源和基本影响，并对微振动的最新研究进展进行了归纳总结；第2章微振动对航天器的影响，主要从航天器姿态以及对载荷成像的影响出发进行了论述；第3章挠性结构低频微振动测量与辨识，主要对航天器的低频挠性部件的振动测量和模态辨识进行了介绍；第4章将低频微振动抑制技术分为被动、半主动和主动低频振动抑制技术进行介绍；第5章高频微振动抑制技术，针对星上典型的高频振源微振动的控制方法进行阐述；第6章微振动主动隔振技术，主要对载荷的接触式和非接触式技术进行论述；第7章微振动试验技术，主要对地面微振动试验验证方法和在轨微振动测量方法进行了介绍。其中，第1章和第2章内容是后续章节的基础；第3章～第6章集中介绍了微振动抑制、辨识的方法，主要分为低频和高频激励以及主动和被动控制方法分别进行介绍，让读者对微振动抑制有较为全面和深刻的了解；第7章是试验部分，是前序章节的验证方法，也是有效补充。期待读者通过本书的阅读可以全方位、系统性地了解微振动研究工作。
本书是笔者对微振动专业技术的最新梳理，也是对所从事领域以及工程实践的精心总结。主要编写人员为周徐斌和刘兴天。此外，罗达在第1章、冯恩升在第2章、姚赛金在第3章、朱琛在第4章、应敏晓和赵发刚在第5章、喇启云和周丽平在第6章、周春华和叶子龙在第7章内容的编写过程中贡献了大量精力。同时，感谢李昊、谢步亮等在材料收集、学术讨论、图表绘制和公式编写上付出了大量时间。
微振动技术随着航天器的复杂化和高精度化会持续发展，在此过程中亦会出现大量的微振动测试和抑制新技术。本书是对最近研究进展的总结以及过去工程实践的归纳，希望为读者提供一个对微振动较为全面的介绍以及最新的工程实际设计的参考。相关专业的读者可以参考其中的基本概念及工程实例，提升自身的专业技术和工程能力。
受限于笔者之能力，本书的观点难免有不妥之处，恳请读者批评指正，使之完善提高。
著者
2023年10月
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