大型可展开式空间结构热致振动研究回顾与展望 被引量：1

1

作者 罗成 范超 +2 位作者 毕研强 苏新明 林贵平 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期231-241,共11页

大型可展开式空间结构的热致振动是我国航天器向大型化、高精度、高可靠性发展过程中面临的重要问题之一。从理论与数值分析、试验研究、振动抑制与结构优化方法3个方面梳理了热致振动响应问题的研究进展。针对我国后继大型航天器技术... 大型可展开式空间结构的热致振动是我国航天器向大型化、高精度、高可靠性发展过程中面临的重要问题之一。从理论与数值分析、试验研究、振动抑制与结构优化方法3个方面梳理了热致振动响应问题的研究进展。针对我国后继大型航天器技术发展趋势和需求,提出了大型可展开式空间结构热致振动响应后续研究发展的建议,为相关研究工作者提供参考。 展开更多

关键词 大型可展开式空间结构 热致振动 热分析 振动抑制

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基于模态频率分隔的大型空间结构主被动混合振动抑制

2

作者 刘闯 龙佳一 +1 位作者 吕佰梁 岳晓奎 《宇航学报》 北大核心 2025年第5期838-846,共9页

针对大型空间结构在轨组装过程中,各组装模块在组装冲击力扰动下的振动抑制问题,提出了基于模态频率分隔的主被动混合协同振动控制策略。首先,建立大型空间结构多模块在轨组装动力学模型,进而分析了大型空间结构在轨组装过程的低阶模态... 针对大型空间结构在轨组装过程中,各组装模块在组装冲击力扰动下的振动抑制问题,提出了基于模态频率分隔的主被动混合协同振动控制策略。首先,建立大型空间结构多模块在轨组装动力学模型,进而分析了大型空间结构在轨组装过程的低阶模态频率与特性。基于一阶固有模态频率分隔方法获取最优执行器分配策略,进而设计了分布式主被动振动控制器,并代入闭环振动系统进行仿真分析。结果表明,相较于传统振动控制策略,主被动混合协同振动控制策略能够使大型空间结构在轨组装过程中获得更优的振动抑制效果。 展开更多

关键词 大型空间结构 模态频率分隔 主被动混合控制 振动抑制

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基于距离系数-有效独立法的大型空间结构传感器优化布置 被引量：18

3

作者 何龙军 练继建 +1 位作者 马斌 王海军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第16期13-18,共6页

为解决利用有效独立法进行大型空间结构传感器优化布置时产生的信息冗余问题,提出了以距离系数修正信息矩阵的距离系数-有效独立法。将该方法应用于某高拱坝的传感器优化布置,并与现有的三种优化布置方法得出的方案进行全面的比较。结... 为解决利用有效独立法进行大型空间结构传感器优化布置时产生的信息冗余问题,提出了以距离系数修正信息矩阵的距离系数-有效独立法。将该方法应用于某高拱坝的传感器优化布置,并与现有的三种优化布置方法得出的方案进行全面的比较。结果表明:距离系数-有效独立法应用于精细网格划分的大型空间结构的传感器优化布置时,可有效避免测点间的信息冗余问题并保证模态识别的精度,是一种适合大型空间结构的较为理想的传感器优化布置算法。 展开更多

关键词 大型空间结构 传感器优化布置 距离系数-有效独立法 信息冗余

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大型空间结构在轨装配技术的发展 被引量：25

4

作者 郭继峰 王平 崔乃刚 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2006年第3期28-35,共8页

许多空间任务都要求大型空间结构,而这些结构无法用运载工具从地球上以独立单元发射,只能在太空中构建。讨论了3种大型空间结构的构建方法,叙述了大型空间结构在轨装配技术发展的两个阶段,即具有装配辅助的宇航员手动装配阶段和空间机... 许多空间任务都要求大型空间结构,而这些结构无法用运载工具从地球上以独立单元发射,只能在太空中构建。讨论了3种大型空间结构的构建方法,叙述了大型空间结构在轨装配技术发展的两个阶段,即具有装配辅助的宇航员手动装配阶段和空间机器人装配阶段,展望了未来采用高度自主空间机器人系统进行在轨装配的发展潜力。 展开更多

关键词 大型空间结构 在轨装配 空间机器人

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西安市大型零售商业空间结构与市场格局研究 被引量：27

5

作者 马晓龙 《城市规划》 CSSCI 北大核心 2007年第2期55-61,共7页

以西安市大型零售商业企业为对象,基于实际调查采访得到的第一手数据资料,从大型零售商业企业在城市的空间分布入手,对西安市大型零售商业企业的空间结构和市场格局进行了定性分析和定量测度,首先将西安市划分为市中心、城东、城西、城... 以西安市大型零售商业企业为对象,基于实际调查采访得到的第一手数据资料,从大型零售商业企业在城市的空间分布入手,对西安市大型零售商业企业的空间结构和市场格局进行了定性分析和定量测度,首先将西安市划分为市中心、城东、城西、城南和城北五个区域,对区域间大型零售商业的市场供应量、销售额分布和经营状况进行了横向比较,进而将这种空间特征与西安市商品住宅小区的空间分布进行了叠加分析,最后提出了未来西安市零售商业布局思路和布局模式的初步设想。 展开更多

关键词 大型零售商业 空间结构 市场格局 西安市

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大型柔性空间结构动特性分析的有限元方法 被引量：2

6

作者 侯之超 郑兆昌 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第4期83-85,共3页

本文通过设计合理的内外存交换过程，改造有限元法、Ｌａｎｃｚｏｓ算法，从而使得对上万自由度的大型柔性空间结构的静动力计算可以在普通３８６微机上进行。

关键词 大型结构 有限元 柔性 空间结构

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大型空间结构热-动力学耦合分析方法综述 被引量：3

7

作者 薛明德 向志海 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2361-2376,共16页

近年来,各种大型空间结构逐渐在我国航天工程中得到应用,相应的热诱发振动问题也日益受到重视.在此背景下,有必要进一步梳理热诱发振动的机理和分析设计中的关键问题.本文将结合作者的研究工作对此问题进行全面介绍,并主要强调在分析复... 近年来,各种大型空间结构逐渐在我国航天工程中得到应用,相应的热诱发振动问题也日益受到重视.在此背景下,有必要进一步梳理热诱发振动的机理和分析设计中的关键问题.本文将结合作者的研究工作对此问题进行全面介绍,并主要强调在分析复杂工程结构的热诱发振动问题时需要注意的特殊问题.本文首先介绍了可以高效地分析空间薄壁杆件结构(包含开口和闭口薄壁杆件)在辐射换热条件下的瞬态温度场的Fourier有限元方法;随后介绍了热诱发振动的线性和非线性分析方法,强调了热-动力学耦合效应.为了对复杂空间结构产生热诱发振动的必要条件给出解析表达式,本文将瞬态温度场与振动位移场统一在模态空间中进行分析,从而得到评价热诱发振动剧烈程度的一般性条件.在此基础上,本文进一步讨论了热诱发振动的运动稳定性问题,以悬臂杆件的热颤振准则为例揭示了热诱发振动发散的物理机理,并给出了评定复杂工程结构热颤振的分析方法.论文最后概要地指出了在热诱发振动的地面试验和抑制方法中需要注意的问题,并对将来的研究工作进行了展望. 展开更多

关键词 大型空间结构 热诱发振动 传热分析 热与动力学耦合 运动稳定性

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大型复杂采空区空间结构演化规律研究 被引量：4

8

作者 邓红卫 王远 徐宜慧 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期401-408,418,共9页

随着地下矿山开采活动的进行,采空区已成为影响矿山安全的主要隐患之一。以某铜锌矿为背景,利用VS150空区精密探测系统对采空区进行精密探测,采用VoidScan-Geomagic-3Dmine耦合技术,分别建立了研究时段与设计时段采空区三维精细模型,进... 随着地下矿山开采活动的进行,采空区已成为影响矿山安全的主要隐患之一。以某铜锌矿为背景,利用VS150空区精密探测系统对采空区进行精密探测,采用VoidScan-Geomagic-3Dmine耦合技术,分别建立了研究时段与设计时段采空区三维精细模型,进而对比分析了采空区空间结构演化过程,采用3Dmine-Midas GTS NXFLAC^（3D）耦合的数值模拟技术,结合矿区实际生产情况对设计时段空区进行数值模拟分析,并对空区空间结构演化过程中位移场、应力场及塑性区进行系统的研究,确定了空区顶板及围岩的稳定程度,并进一步揭示了未来时段空区的演化趋势。数值模拟结果与现场实测工作结果相吻合,研究结果为采空区后续的安全治理提供了科学依据。 展开更多

关键词 大型空区 精密探测 精细建模 空间结构 演化趋势

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大型空间结构姿态动力学和控制 被引量：1

9

作者 李立新 黄圳珪 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第2期86-93,共8页

本文提出了一个带大型太阳帆板的飞船和一个带液体贮箱的飞船对接而成的大型空间结构,采用有限元法和模态综合法建立系统的姿态动力学方程,并进一步设计了一个鲁棒的模型参考自适应控制系统,且对此系统进行了数字仿真。

关键词 大型空间结构 姿态控制 姿态动力学

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城市轨道交通大型地下空间结构抗震性能分析 被引量：4

10

作者 丁德云 赵继 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第A01期224-231,共8页

以某城市轨道交通大型地下空间结构工程为背景,研究和分析大型地下空间结构在设防地震和罕遇地震作用下的结构抗震性能。利用MIDAS/GTS大型有限元程序建立三维动力模型,采用时程分析法,获得了结构的变形和内力响应,分析了结构的层间位... 以某城市轨道交通大型地下空间结构工程为背景,研究和分析大型地下空间结构在设防地震和罕遇地震作用下的结构抗震性能。利用MIDAS/GTS大型有限元程序建立三维动力模型,采用时程分析法,获得了结构的变形和内力响应,分析了结构的层间位移差、层间位移角和结构静动力力学特性。基于场地条件下的大型地下空间结构,在设防地震下顶底板处层间位移差最大值为12.00mm,位移角最大值为1/2083<1/550;在罕遇地震下顶底板处层间位移差最大值为21.82mm,位移角最大值为1/1145<1/250,总体上满足结构变形要求。研究结果表明:对于大型地下空间结构,在进行结构设计时,除了静力计算工况,应综合考虑抗震工况,开展三维动力时程分析,以便全面掌握其抗震性能;在地震作用下,结构顶板、侧墙和底板等某些部位的内力值较静力计算工况大;大型地下空间主体结构开口处为薄弱环节,应在设计中进行相关加固措施考虑。 展开更多

关键词 城市轨道交通 大型地下空间结构 抗震性能 三维时程分析 层间位移角

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在轨组装空间结构面向主动控制的动力学建模 被引量：18

11

作者 王恩美 邬树楠 吴志刚 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期805-816,共12页

在轨组装是未来超大型空间结构最有发展潜力的构建方式之一,组装过程中空间结构尺寸逐渐增长、动力学特性也随之改变,给结构主动控制任务带来了新的挑战.针对这一问题,提出一种在轨组装空间结构面向主动控制的动力学建模方法.首先,建立... 在轨组装是未来超大型空间结构最有发展潜力的构建方式之一,组装过程中空间结构尺寸逐渐增长、动力学特性也随之改变,给结构主动控制任务带来了新的挑战.针对这一问题,提出一种在轨组装空间结构面向主动控制的动力学建模方法.首先,建立不同类别组装模块的基础模型库,以用于后续直接调用;然后,定义模块的邻接关系矩阵以描述在轨组装过程中空间结构的变化,并根据在轨组装任务特点,设计了面向分布式控制的智能组件结构形式;在有限元建模方法的基础上提出"节点自由度加载"方法,利用模块的基础模型库与邻接关系矩阵,分别建立智能组件和空间结构整体的动力学模型,该模型可随组装的进行同步自适应更新;最后,以在轨组装桁架结构为例,给出组装碰撞冲击下动力学建模与分布式主动控制数值仿真.结果表明,在轨组装过程中桁架结构整体的动力学特性有明显的变化,主动控制非常必要;基于提出的建模方法,可高效地建立构型多样的在轨组装空间结构动力学模型;智能组件的动力学模型在组装过程中可进一步根据邻接关系矩阵限定更新范围,适用于在轨组装过程中的分布式主动控制系统设计. 展开更多

关键词 在轨组装 超大型空间结构 分布式控制 智能组件 有限元方法

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大型空间柔性结构基于H_2范数的模型降阶

12

作者 张青斌 秦子增 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期63-65,共3页

本文给出一种简单易算的大型空间柔性结构的模态缩减法。分析了小阻尼条件下全系统及各阶模态子系统传递函数H2 范数的特点 ,进而定义了系统模态重要度序列 ,据此序列给出了在H2 范数度量下的最优降阶系统。仿真算例表明 ,基于H2 范数... 本文给出一种简单易算的大型空间柔性结构的模态缩减法。分析了小阻尼条件下全系统及各阶模态子系统传递函数H2 范数的特点 ,进而定义了系统模态重要度序列 ,据此序列给出了在H2 范数度量下的最优降阶系统。仿真算例表明 ,基于H2 范数的模态缩减法明显优于普通的模态截断方法。 展开更多

关键词 模态缩减 H2范数 大型柔性空间结构 振动控制 振动模型 模型降价 航天技术

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大型索网式可展开天线在轨高精度指向控制 被引量：6

13

作者 邬树楠 刘丽坤 +1 位作者 汪锐 吴志刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1140-1147,共8页

以星载大型索网式可展开天线为对象,研究在轨工作过程中天线视轴高精度高稳定度指向控制方法。首先,基于Craig-Bampton法建立表征天线指向的动力学模型;然后针对天线振动对视轴指向的影响,设计PD反馈+陷波滤波器的控制算法;进一步分析... 以星载大型索网式可展开天线为对象,研究在轨工作过程中天线视轴高精度高稳定度指向控制方法。首先,基于Craig-Bampton法建立表征天线指向的动力学模型;然后针对天线振动对视轴指向的影响,设计PD反馈+陷波滤波器的控制算法;进一步分析影响指向精度的因素,设计带有调节滤波器的改进控制器以减小天线视轴指向的周期性误差,提高指向精度与稳定度。最后,给出数值仿真校验的结果并与现有的方法进行比较。结果表明,所提出的控制算法在保证天线指向稳定的同时,可以有效减小天线视轴的指向偏差,并对干扰与振动具有良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 指向控制 大型索网天线 挠性航天器 姿态控制 空间结构

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大型柔性航天器动力学与振动控制研究进展 被引量：77

14

作者 曹登庆 白坤朝 +4 位作者 丁虎 周徐斌 潘忠文 陈立群 詹世革 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期1-13,共13页

随着航天重大工程的逐步实施,航天器正朝着超高速、超大尺度、多功能的方向发展,其面临的发射和运行环境也更加恶劣.航天器发射过程中的振动及其主/被动控制、在轨运行中大型柔性航天器动力学建模与动态响应分析、结构振动与飞行器姿态... 随着航天重大工程的逐步实施,航天器正朝着超高速、超大尺度、多功能的方向发展,其面临的发射和运行环境也更加恶劣.航天器发射过程中的振动及其主/被动控制、在轨运行中大型柔性航天器动力学建模与动态响应分析、结构振动与飞行器姿态的混合控制等问题越来越复杂且难于处理;航天器结构的大型化和柔性化(如大阵面天线和太阳翼等)也对其地面试验和半实物仿真提出了挑战.本文着重介绍大型柔性航天器涉及到的动力学与振动控制问题,包括航天器发射过程中的整星隔振,大型柔性结构动力学建模与振动响应分析,大型柔性航天器的结构振动与姿轨控耦合动力学及其混合控制等.提炼出航天动力学与控制领域中亟待解决的若干基础科学问题,包括:多刚柔体系统动力学建模与模型降阶(涉及大变形柔性体动力学建模、多求解器合作仿真、模型降阶、组合结构动力学建模的解析方法等);复杂结构状态空间模型构建方法与能控性(涉及状态空间模型构建的理论与实验方法、复杂结构振动控制系统的能观性与能控性等);航天器姿态运动与大型柔性结构振动的混合控制律设计(涉及姿态机动与结构振动的鲁棒混合控制、执行机构与压电控制器的协同控制等). 展开更多

关键词 大型柔性航天器 空间结构 非线性动力学 振动控制 姿轨控 多体系统动力学

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空间桁架热致振动效应仿真研究 被引量：8

15

作者 苏新明 王晶 +1 位作者 张军徽 向志海 《航天器工程》 北大核心 2015年第5期66-72,共7页

基于傅里叶(Fourier)温度单元及Boley理论,分析了不同条件下某大型柔性空间结构(LFSS)的热致振动情况,发现改变悬吊杆长度、配重总质量以及背景温度均会影响结构振动幅值和准静态变形之比,但背景热流的影响更大,且其对降低结构的热特征... 基于傅里叶(Fourier)温度单元及Boley理论,分析了不同条件下某大型柔性空间结构(LFSS)的热致振动情况,发现改变悬吊杆长度、配重总质量以及背景温度均会影响结构振动幅值和准静态变形之比,但背景热流的影响更大,且其对降低结构的热特征时间有明显作用。入射热流的改变对结构热致振动无明显作用,仅能够改变结构的振动幅值和准静态变形。以上研究结果可有助于改进航天器LFSS结构设计,避免出现在轨热致振动现象。 展开更多

关键词 大型柔性空间结构 热特征时间 热致振动

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空间太阳能电站及其动力学与控制研究进展 被引量：8

16

作者 李庆军 邓子辰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1-19,共19页

太阳能是丰富、清洁、可再生的能源,其大规模开发有望缓解世界能源短缺和环境污染问题.由于太空中太阳能的能量密度高、不受天气和昼夜的影响,在太空中建造太阳能发电站是未来进行大规模太阳能发电的重要手段.然而,由于空间太阳能电站... 太阳能是丰富、清洁、可再生的能源,其大规模开发有望缓解世界能源短缺和环境污染问题.由于太空中太阳能的能量密度高、不受天气和昼夜的影响,在太空中建造太阳能发电站是未来进行大规模太阳能发电的重要手段.然而,由于空间太阳能电站超大、超柔、长时间运行、需要高精度指向等特点,使得其动力学与控制问题成为学术界和工程界共同面临的难题.为了加深对空间太阳能电站及其动力学与控制的认识,简要介绍了空间太阳能电站的提出背景,回顾了空间太阳能电站的发展历程,综述了目前国内外主要的空间太阳能电站概念设计方案.最后总结了空间太阳能电站在轨服役阶段的动力学建模方法、复杂太空环境影响分析、数值仿真分析、轨道与姿态控制和结构振动控制等研究现状.研究表明,目前对空间太阳能电站动力学与控制的研究仍然处于起步阶段,其动力学模型主要集中在刚体、梁、板等简单的动力学模型,缺少更能真实反映空间太阳能电站在复杂太空环境下动力学行为的模型.在控制方面,目前的研究主要对空间太阳能电站的轨道、姿态和结构振动分别进行控制,忽略了三者之间的耦合影响,而进行轨道-姿态-结构振动协调控制的研究尚不充分.基于此给出了几点空间太阳能电站动力学与控制未来的发展方向. 展开更多

关键词 空间太阳能电站 太阳能发电卫星 大型空间结构 太空环境 动力学与控制 姿轨耦合 振动控制

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基于时变内力加权指标的大型冷却塔等效静风荷载

17

作者 赵林 陈旭 +1 位作者 展艳艳 葛耀君 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期922-933,共12页

等效静风荷载是对动态风荷载和结构惯性力的拟静力化等价荷载模式,涵盖结构预期动力响应包络值,属结构设计中的荷载效应简化分析环节。在大跨空间结构抗风设计中,等效准则选取与荷载模式识别是将复杂动力问题转化为拟静力问题的关键步... 等效静风荷载是对动态风荷载和结构惯性力的拟静力化等价荷载模式,涵盖结构预期动力响应包络值,属结构设计中的荷载效应简化分析环节。在大跨空间结构抗风设计中,等效准则选取与荷载模式识别是将复杂动力问题转化为拟静力问题的关键步骤。目前等效静风荷载的评价准则众多,不同准则下的等效模式差异明显,缺少统一的共识性标准。为了体现不同风致内力响应对结构安全的综合影响,将评价准则由单一的荷载或内力层面拓展到多种内力加权组合层面。对于钢筋混凝土空间结构,该准则以物理概念清晰的配筋率作为表现形式,并融入结构动力响应时变特征。以某大型冷却塔为例,在脉动风压加载条件下进行时域分析得到风致结构动力响应时程,根据时变内力加权组合计算结构动态配筋率;从单一内力和内力加权两个层面评价现行规范等效静风荷载的抗风安全冗余度;以配筋包络线为等效目标,反演获得了兼顾多种内力加权组合的等效静风荷载分布模式,阐明了相关算法和等效策略的合理性和工程适用性。 展开更多

关键词 大跨空间结构 风荷载 大型冷却塔 时变内力加权组合 动态配筋包络

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大型建设项目选址与城市规划管理 被引量：15

18

作者 边经卫 《规划师》 2004年第8期70-72,共3页

规划管理部门在大型建设项目的规划选址中应考虑以下问题:项目对原有城市空间结构产生的重大影响、对城市综合交通系统产生的冲击、对城市环境提升的作用及对城市用地功能的影响等。项目选址必须建立科学的综合评价体系。

关键词 项目选址 城市规划管理 城市空间结构 大型建设项目 综合交通系统 综合评价体系 规划选址 管理部门 城市用地 城市环境

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密频系统振动控制的状态估计 被引量：7

19

作者 徐博侯 鲍荣浩 张阿平 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第5期606-612,共7页

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... 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． 展开更多

关键词 振动控制 密频系统 状态估计器 动态补偿器 大型空间结构

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