| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4页 |
| 1 绪论 | 第8-18页 |
| 1.1 引言 | 第8页 |
| 1.2 课题的研究背景和意义 | 第8-9页 |
| 1.2.1 课题的研究背景 | 第8-9页 |
| 1.2.2 课题的研究意义 | 第9页 |
| 1.3 电主轴简介 | 第9-11页 |
| 1.3.1 电主轴的分类 | 第9页 |
| 1.3.2 电主轴的结构 | 第9-10页 |
| 1.3.3 电主轴振动内因 | 第10-11页 |
| 1.4 振动主动控制的研究现状 | 第11-16页 |
| 1.4.1 振动主动控制系统的组成 | 第11-12页 |
| 1.4.2 振动主动控制中控制算法的研究现状 | 第12-14页 |
| 1.4.3 智能材料执行器用于振动主动控制的研究现状 | 第14-15页 |
| 1.4.4 电主轴转子系统振动主动控制的研究现状 | 第15-16页 |
| 1.5 研究课题来源及本文研究内容 | 第16-18页 |
| 2 电主轴轴承转子系统动力学模型的建立 | 第18-38页 |
| 2.1 引言 | 第18页 |
| 2.2 滚动轴承数学模型的建立 | 第18-27页 |
| 2.2.1 滚动轴承综合径向刚度 | 第18-20页 |
| 2.2.2 滚动球轴承径向刚度的计算 | 第20-25页 |
| 2.2.3 滚动轴承径向刚度影响因素分析 | 第25-27页 |
| 2.2.4 滚动轴承的径向阻尼 | 第27页 |
| 2.3 叠层式压电陶瓷数学模型的建立 | 第27-30页 |
| 2.3.1 叠层式压电陶瓷的结构 | 第27-28页 |
| 2.3.2 叠层式压电陶瓷的数学模型 | 第28-30页 |
| 2.4 转轴数学模型的建立 | 第30-34页 |
| 2.4.1 弹性轴与刚体轴的讨论 | 第30-32页 |
| 2.4.2 转轴的动力学有限元模型 | 第32-34页 |
| 2.5 电主轴轴承转子系统有限元模型的建立 | 第34-36页 |
| 2.5.1 电主轴轴承转子系统的有限元模型的单元划分 | 第34页 |
| 2.5.2 电主轴轴承转子系统的刚度矩阵的组集 | 第34-35页 |
| 2.5.3 电主轴轴承转子系统的质量矩阵的组集 | 第35-36页 |
| 2.6 本章小结 | 第36-38页 |
| 3 电主轴轴承转子系统振动主动控制算法仿真研究 | 第38-54页 |
| 3.1 引言 | 第38页 |
| 3.2 最优控制理论 | 第38-39页 |
| 3.2.1 最优控制问题 | 第38页 |
| 3.2.2 极大值原理 | 第38-39页 |
| 3.3 线性二次型最优调节器 | 第39-42页 |
| 3.3.1 线性二次型（LQ）问题 | 第39-40页 |
| 3.3.2 线性二次型问题分类 | 第40页 |
| 3.3.3 有限时间的LQR问题的求解 | 第40-42页 |
| 3.3.4 无限时间的LQR问题的求解 | 第42页 |
| 3.4 线性二次型高斯控制 | 第42-44页 |
| 3.4.1 线性二次型高斯控制问题（LQG） | 第43页 |
| 3.4.2 LQG问题系统的估计器 | 第43-44页 |
| 3.4.3 线性定常系统的稳态LQG问题 | 第44页 |
| 3.5 电主轴轴承转子系统状态空间模型建立 | 第44-45页 |
| 3.6 电主轴轴承转子振动主动控制算法仿真及分析 | 第45-52页 |
| 3.6.1 LQR控制算法的仿真 | 第46-50页 |
| 3.6.2 LQG控制算法的仿真 | 第50-52页 |
| 3.7 本章小结 | 第52-54页 |
| 4 电主轴轴承转子系统振动主动控制实验研究 | 第54-78页 |
| 4.1 引言 | 第54页 |
| 4.2 各实验的实验原理 | 第54-56页 |
| 4.2.1 叠层式压电陶瓷性能实验原理 | 第54-55页 |
| 4.2.2 球轴承径向刚度实验原理 | 第55页 |
| 4.2.3 振动主动控制实验原理 | 第55-56页 |
| 4.3 实验器材及其参数 | 第56-61页 |
| 4.3.1 伺服电机参数 | 第56-57页 |
| 4.3.2 电机驱动器参数 | 第57页 |
| 4.3.3 DSP系列芯片的超级实验板 | 第57-58页 |
| 4.3.4 叠层式压电陶瓷 | 第58页 |
| 4.3.5 压电陶瓷功率放大器 | 第58-59页 |
| 4.3.6 电涡流位移传感器 | 第59-60页 |
| 4.3.7 压电式力传感器 | 第60页 |
| 4.3.8 电荷放大器 | 第60-61页 |
| 4.4 叠层式压电陶瓷性能实验研究 | 第61-68页 |
| 4.4.1 恒力负载下叠层式压电陶瓷性能实验研究 | 第61-65页 |
| 4.4.2 线性力负载下叠层式压电陶瓷性能实验研究 | 第65-68页 |
| 4.5 球轴承径向刚度实验研究 | 第68-70页 |
| 4.6 振动主动控制实验研究 | 第70-77页 |
| 4.6.1 自由转动下无控制振动与LQR控制振动效果对比 | 第72-73页 |
| 4.6.2 自由转动下无控制振动与LQG控制振动效果对比 | 第73-74页 |
| 4.6.3 激振力作用下无控制振动与LQR控制振动效果对比 | 第74-76页 |
| 4.6.4 激振力作用下无控制振动与LQG控制振动效果对比 | 第76-77页 |
| 4.7 本章小结 | 第77-78页 |
| 5 总结与展望 | 第78-80页 |
| 5.1 全文总结 | 第78页 |
| 5.2 展望及后续工作 | 第78-80页 |
| 致谢 | 第80-82页 |
| 参考文献 | 第82-86页 |
| 附录 | 第86页 |
| A. 作者在攻读硕士学位期间发表的文章 | 第86页 |
| B. 作者在攻读硕士学位期间参与研究的课题 | 第86页 |
