| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| ABSTRACT | 第9-10页 |
| 主要符号清单 | 第24-28页 |
| 主要术语表 | 第28-30页 |
| 1 绪论 | 第30-56页 |
| 1.1 可动结构的概念与形状控制 | 第30-40页 |
| 1.1.1 空间结构中的可动的形式 | 第30-31页 |
| 1.1.2 概念界定——具有可动结构的可动建筑 | 第31-34页 |
| 1.1.3 可动结构的定义与分类 | 第34-37页 |
| 1.1.4 可动结构的形状控制研究现状 | 第37-40页 |
| 1.2 无线传感器-执行器网络与可动结构 | 第40-47页 |
| 1.2.1 WSN与WSAN | 第40-42页 |
| 1.2.2 网络化的结构健康监测与结构的网络化主动控制 | 第42-43页 |
| 1.2.3 建筑结构的智能化——从物联网到信息-物理融合系统 | 第43-46页 |
| 1.2.4 建筑结构的概念性仿生——智能结构与可动结构 | 第46-47页 |
| 1.3 本文的工作 | 第47-56页 |
| 1.3.1 问题的提出 | 第47-49页 |
| 1.3.2 动机与困难 | 第49-51页 |
| 1.3.3 思路及内容概要 | 第51-53页 |
| 1.3.4 全文组织结构 | 第53-56页 |
| 2 集成无线传感器-执行器网络的可动结构新体系WKS | 第56-80页 |
| 2.1 引言 | 第56-57页 |
| 2.1.1 可动结构与混成系统 | 第56页 |
| 2.1.2 可动结构的体系设计问题 | 第56-57页 |
| 2.1.3 内容提要 | 第57页 |
| 2.2 WKS的概念与架构 | 第57-64页 |
| 2.2.1 基于仿生思想的混成系统WKS | 第57-58页 |
| 2.2.2 仿脊椎动物的物理层架构 | 第58-61页 |
| 2.2.3 物理层的特质 | 第61-62页 |
| 2.2.4 信息层的载体及其实现基础 | 第62-64页 |
| 2.3 WKS的基本模型 | 第64-71页 |
| 2.3.1 传感器的采样过程 | 第64-66页 |
| 2.3.2 控制器的输出过程 | 第66-67页 |
| 2.3.3 执行器的执行过程 | 第67-69页 |
| 2.3.4 结构的运动过程 | 第69-71页 |
| 2.4 WKS在时间上的离散 | 第71-77页 |
| 2.4.1 WKS的时间状态 | 第71-72页 |
| 2.4.2 信息层的时序细分 | 第72-75页 |
| 2.4.3 物理层的离散 | 第75-77页 |
| 2.5 小结 | 第77-80页 |
| 3 WKS信息层的动态变换方法研究 | 第80-102页 |
| 3.1 引言 | 第80-82页 |
| 3.1.1 动态网络的必要性 | 第80页 |
| 3.1.2 用于可动结构的WSAN的特点 | 第80-82页 |
| 3.1.3 内容提要 | 第82页 |
| 3.2 自定义的WSAN网络 | 第82-87页 |
| 3.2.1 以个域网为基本单位的网络变换准则 | 第82-83页 |
| 3.2.2 协议的可移植性 | 第83-85页 |
| 3.2.3 信息层的基本模块 | 第85-87页 |
| 3.3 动态网络的几种变换方式 | 第87-92页 |
| 3.3.1 网络拓扑直接变换 | 第87-88页 |
| 3.3.2 需过渡状态的网络拓扑变换 | 第88-90页 |
| 3.3.3 更改节点身份的网络拓扑变换 | 第90-91页 |
| 3.3.4 实施细则 | 第91-92页 |
| 3.4 集成动态网络的旋转结构 | 第92-100页 |
| 3.4.1 结构对象 | 第92-93页 |
| 3.4.2 问题描述 | 第93-95页 |
| 3.4.3 动态网络布置 | 第95-98页 |
| 3.4.4 运行测试 | 第98-100页 |
| 3.5 小结 | 第100-102页 |
| 4 WKS形状控制的无模型仿生控制框架构建 | 第102-124页 |
| 4.1 引言 | 第102-105页 |
| 4.1.1 基于模型的控制方法的局限 | 第102-103页 |
| 4.1.2 结构控制的人工智能与生物智能 | 第103-105页 |
| 4.1.3 内容提要 | 第105页 |
| 4.2 仿生控制的基本框架 | 第105-112页 |
| 4.2.1 整体布局:等级性与平行性 | 第105-107页 |
| 4.2.2 控制任务的层级划分 | 第107-108页 |
| 4.2.3 两层级仿生控制框架 | 第108-109页 |
| 4.2.4 典型流程 | 第109-112页 |
| 4.3 WKS的功能单元 | 第112-116页 |
| 4.3.1 基于功能单元的设计思想 | 第112-113页 |
| 4.3.2 功能单元的传递系数 | 第113-114页 |
| 4.3.3 功能单元的集成 | 第114-116页 |
| 4.4 WKS的节律运动 | 第116-122页 |
| 4.4.1 具有节律性的基本模式 | 第116-118页 |
| 4.4.2 节律的功能单元表达 | 第118-120页 |
| 4.4.3 WKS的条件反射 | 第120-122页 |
| 4.5 小结 | 第122-124页 |
| 5 几种典型WKS的形状控制分析 | 第124-190页 |
| 5.1 引言 | 第124-125页 |
| 5.1.1 WKS形状控制的难点 | 第124页 |
| 5.1.2 对未知荷载作用的处理 | 第124-125页 |
| 5.1.3 内容提要 | 第125页 |
| 5.2 主动三棱柱张拉整体: 固有反射性能与联想学习 | 第125-142页 |
| 5.2.1 物理层与功能结构 | 第125-128页 |
| 5.2.2 形状控制的“姿势反射”目标 | 第128-132页 |
| 5.2.3 非条件反射过程 | 第132-136页 |
| 5.2.4 非条件反射性能 | 第136-139页 |
| 5.2.5 有高层干预的条件反射 | 第139-142页 |
| 5.3 主动拉索柱面网壳: 功能单元互扰与节律效率 | 第142-154页 |
| 5.3.1 系统初始设定 | 第142-145页 |
| 5.3.2 对称结构的顺序节律与对称节律 | 第145-149页 |
| 5.3.3 功能单元的互扰振荡效应 | 第149-154页 |
| 5.4 主动两杆张拉整体: 定向运动、路径规划与非线性功能单元 | 第154-165页 |
| 5.4.1 系统初始设定 | 第154-156页 |
| 5.4.2 定向的节律运动 | 第156-159页 |
| 5.4.3 附加目标的定向运动 | 第159-162页 |
| 5.4.4 躲避障碍的运动路径规划 | 第162-165页 |
| 5.5 主动张弦桁架梁: 固有模式的自适应及形状动态控制 | 第165-175页 |
| 5.5.1 系统初始设定及其反应 | 第165-169页 |
| 5.5.2 基本反应的参数自适应 | 第169-171页 |
| 5.5.3 动态作用下的形状控制与自适应“找形” | 第171-175页 |
| 5.6 可展桁架动臂:WKS的模块化设计、能量效率 | 第175-188页 |
| 5.6.1 系统初始设定 | 第175-176页 |
| 5.6.2 基本模块:力学结构单元与功能结构单元的封装与组合 | 第176-177页 |
| 5.6.3 运动任务在模块层的分解及控制 | 第177-188页 |
| 5.7 小结 | 第188-190页 |
| 6 WKS的集成体系设计 | 第190-212页 |
| 6.1 引言 | 第190-192页 |
| 6.1.1 执行器的选择 | 第190-191页 |
| 6.1.2 无线网络节点设计现状 | 第191-192页 |
| 6.1.3 内容提要 | 第192页 |
| 6.2 模块化的WSAN节点 | 第192-196页 |
| 6.2.1 模块化设计思想 | 第192-193页 |
| 6.2.2 WSAN节点的扩展模块 | 第193-196页 |
| 6.3 可调长度的执行器节点及主动构件 | 第196-201页 |
| 6.3.1 电动机执行器的信号与能量转换 | 第196-197页 |
| 6.3.2 执行器的传力构造 | 第197-199页 |
| 6.3.3 基于机械传动的主动构件的简化分析 | 第199-201页 |
| 6.4 主动构件的精度控制及WKS原型机 | 第201-210页 |
| 6.4.1 基于闭环步进系统的长度调节 | 第201-203页 |
| 6.4.2 基于功能单元的主动构件精度控制 | 第203-206页 |
| 6.4.3 WKS原型机的设计 | 第206-207页 |
| 6.4.4 WKS原型机的测试 | 第207-210页 |
| 6.5 小结 | 第210-212页 |
| 7 结论与展望 | 第212-218页 |
| 7.1 本文主要结论 | 第212-215页 |
| 7.2 展望 | 第215-218页 |
| 参考文献 | 第218-238页 |
| 作者简历 | 第238-241页 |
| 基本信息 | 第238页 |
| 教育经历 | 第238页 |
| 研究方向 | 第238页 |
| 通讯方式 | 第238页 |
| 攻读学位期间发表的论文 | 第238-240页 |
| 攻读学位期间参与的纵向科研项目 | 第240页 |
| 攻读学位期间参与的横向科研项目 | 第240-241页 |
| 攻读学位期间所获荣誉与奖励 | 第241页 |
