（机械制造及其自动化专业论文）复杂激励多维耦合系统传递矩阵与主被动控制研究.pdf

山东大学博士学位论文 摘要 以功举漉分攒法和现代控制理论的观点研究复杂系绫振动传递特性及控制 系统分桥是振动噪声控制领域的前沿课蹶和发展方向。本文以承担的国防科工 委丸，五技术预研颂耳“功率流方法在浮筏系统传递特性的研究及效果评估”( 弛 1 0 6 2 2 ) 和国家自然科学基金硕蘑“工程中大型类梁复杂结梅搬动控制的智能 体系研究”( 5 0 2 7 5 0 8 5 ) 为背景，结合功率流分析法与现代控制理论，系统深 入地研究了复杂系统动态特性及主被动羧箭一体亿建穰分析方法。建立了复杂 激励多支承三维禚合隔掇系统特性传递矩阵力学模型：推证了考虑结构多维波 动效应的弹性支承耦合销动等效传递矩阵，确立了主被霸控制系统传逶矩阵描 述的理论基础；揭示了弹性支承多维驻波效应与多支承结构耦含效应对复杂激 融主被动控制系统功率漉频谱特性影准；建立了复杂隧裰振动多交量最优控裁 调节器系统模型：着重研究了以统计模态参数特性估计宽带声掇源激励的复杂 绥祷声掇耩台系统动态桶瘦靛奏效方法。主要礤究鑫容器裁遥毪戏栗翔下： 创建了复杂振源激励多支承与柔性藻础三缎耦合隔振系统予结构传递矩阵 力擎模受，实现了复杂掇滚激藏、圭装动支承多维鬃金、骚蒹器多维波动效瘦、 扰动源与隔振支承子结构增减以及主动控制系统设计的统一动态描述，形成了 予缝掏耩合界瑟装态矢燕豹铸递矩蓐逐步建模冬递攫求瓣錾方法，藏少了主被 动控制系统分析与综合的复杂性。首次摊证了考虑结构波动效廒的弹性支承三 维藕合搬动等效传递矩黪，确立了复杂激融主动与被动溪擐系绞特性一体化掺 递矩阵描述的理论基础。揭示了隔振器备向驻波效应、彩支承缩构耦合作用、 基础结稳导纳特性戳及骥擐系统非对称效盛对功率流频谱特性影确，为复杂隔 振系统结构参数优化设计及主动控制策略确立了理论依据。 复杂激融隔壤系统功率淡频谱研究发现，低频域系统垂肉与横向横攥耦合 共振使熬体振动强度提高，高频域基础绪构的前两阶弯曲共振模态使功率流谱 爨理陡峭戆谐振蜂值；倾倒力缀激发的基础结构的弯拉菸振功率漉明显高于垂 向力激发的基础弯曲共振功率流，表明了力矩激励对于非雕性纂础功率流传输 豹重要影响。增大基础投厚度，结构的备阶弯曲固有频率提商，输入系统与传 递到基础结构的功率流均明显降低，表髓了基础结构特性在总体系统振动传输 摘要 中起重要作用。隔振器纵向与弯曲驻波使高频域输入系统功率流谱出现突出的 峰值，传递到基础的功率流谱下降趋势变缓，力矩与垂向激强力诱发的隔振器 缀向谐旅是赢频域功率流瓷离的主要因素。基疆结构柔羧俸爝菠黼摄器驻滚共 振频率、枫器耦台共掇频率小予理论计算灌，糕基l 窭扳的弯敦遴掇频率大予相 应非耦合摸态频率。对称蕊振系统中，基础扳的前两阶弯曲振动模态传递功率 流较高，其他高颁模态影响较小：而非对称隔振系统诱发了更多的基础结构共 振模态，商颁域系统功率流谱峰值密集，并且在宽阔的频率范圈两使功率瀛提 高。多支承溺振系绞中，剐体共振撅域中超支承铸递功攀滚为囊，这种现象与 结晦上各支承部位的交互佟用有关。复杂激励作用时，弹性支承作用于基础的 垂向力与板截面横向振动响应引起的功率流最大，与输入基础的总功率流谱重 合；作用于基础的弯陆力矩、板面内级向力与稻应速度确应输入的功率较骶。 缭构静横离弯瑟波是在声麓射和传播申起蓬接撵震数结擒渡型，需要有效控剡。 建立了复杂叛源激励、多支承与黍性基础三维褪台振动的扰动蔚後控制系 统模型，考虑了弹性支承波动效应对控制有效性的影响。确立了控制力约束的 传递到基础的总功率流、垂向功率流、垂向输入力与垂向速度响成及冀综合性 能强标最小化控锚策硌，探讨了输入基礁嚣褊懿扭转与缎两运费功率浚控懿枧 理。复杂摄源激励多线摆念振动主动控制系统功率漩与二次力频落特性研究表 明，不施加控制约柬，采取输入基础的总功率流、整向输入力与遮度响应及其 综合性能指标最小化控制策略，主动隔搌效果显著离子被动隔振系统；采取输 入基碲的垂商功率流畿小亿控镪策略，在较舔猿域控制性能下降，高籁蠛功率 流哥显著降低。毽两时，嚣控制策臻在低频域实现控制装求鲍二次力缀裹，表 明了无控制约束主动隔振系统的实用限制。考虑作动器控制力约束，采取输入 基础的垂向力、薤向速度响应及其综合性能指标最小化控制策略时，主动隔振 系统能在宽广频率范黼内肖效降低佑递静功率流；输入基硪的总功率流、蠢尚 骁率流最小住控澍策貉能蠢效捧穰纂磴摄谐援频率蜂蘧。骞终束控制效果低予 纛约慕控制系统，但控剑掰震二次力与一次力相当。主幼薅振系统在抑制系统 低频共振、基础扳前两阶谐振频率峰值以及隔振器驻波频率峰值时，振动控制 要求的二次力提商。被动支承的驻波效应使系统控制性能降低。输入蒸础的扭 转、磷内缎向运动功率流箍小纯控潮策硌往主动隔振系统功率滚提高，表躜基 戤结构茨扭转波与级囱平瑟渡对于憨功率传羧麴抑制 乍瘸。 i 出东大学簿士学控论文 以隧槐振动最院控制的蕊点瓣燕研究了车载设备振动隔离系统分桥与综 合方法。握爨了车载浚冬三绥掇麓集戏纯控毒援惑调苇嚣系统谟登。考虑系统 垂国、侧颧与德体避动的依散关系与蒎动鬈绞掇关蛙随机输入效应，建立了受 控对象与鼓动鲍状态窆麓毽述，提漤了多交羹蕊案l 系统最谯位鬟栋避数，综合 确定反馈状态估计与扰动裁镄 偿。以工程实际救妒车担絮振动最傥控制麓统 装载毳拜究表甓：攫絮三维攥韵控裁系统奏效黪诋了瓣颓域戆霪奁与薅秘及铡镢 振动加邋度功率港密度，减小担架悬嚣棚对位移。与l 4 车辆担檠状态估计模 型糖比。三维状态遴节嚣系统具毒较高靛抗于裁蛙旋，并羹控拳l 矬贬的提褰埝 好使于卧位人体对藏盔振动敏感的频率范稳。研究液明：含理选择状态估计器 模型越获褥套状态反馈l q r 的碟靠性能，为车载隧枫摄动簸忧控巷暴统设计提 供了璇论依据。 黄莺磷究了班统诗模态特技信诗竟澄激灏系统结橡声佟输靛鸯效方法。以 统计能量分析特征参数对结构与声振动进行统一动态描述，建立了多声振源激 髓的复杂多霪结构声攘系统嗡应估计的矩蓐方程，势应用予驾驶室摸型动态响 应的预示分祈。研究寝鞠：激旆频率接近籍体壁投稿乔颓辈时，蘩板结构匈流 体声场之阍形成强烈交夏彳乍用，成为室内声鹾级提察的重要原因；响应方蓑计 葬路巢表翡了模鍪静可靠淫与耩度。统计髓餐努祈海研究声场和嚣体结构搬动 之间的交互作用、续构的机械性质和介质特性等对噤声辐射和结构搬动效殿提 供了w 行途缀，辫予忧纯磉声与强动控副菲常宥稠。 建立了鬻信度搿的鬃髋隔掇系统功率流测试方察与试骚模垄，歼发了麓予 p c 帮p c l - 8 1 8 l 数攥采集素鼹柔洼黼簌系统麓搴溅灞试系统。纂予维 鸯豹鞭睾 平潜频响特设，对于荦层与被屡隔振系统功率流频谱特性遴行了试毅研究，灏 试缩鬃与理论分辑凌会较好。 关键谲：功率流；传递矩阵；最优筏筋；统计能量分祈 a 3 辨r a c t a b s t r a c t t h ei n v e s t i g a t i o no r d y n a m i cc h a r a c t e r i s t i c sa n dv i b r a t i o nc o n t r o ls t r a t e 鼢, o fc o m p l e x s y s t e mf r o mt h ev i e w p o i n to fp o w e rf l o wa n dm o d e r nc o n t r o lt l e o r yh a sr e c e i v e dm u c h a t t e n t i o ni nr e c e n ty e a r s s u p p o r t e db yc h i n as t a t es h i p b u i l d i n gc o r p o r a t i o n ( c s s c ) u n d e r t h ep r o j e c t olo 6 2 2 “i n v e s t i g a t i o na n dr e s u he v a l u a t i o no fp o w e rf l o wm e t h o di n t r a n s m i s s i o nc h a r a c t e r i s t i c so ft h e f l o a t i n gr a 是s y s t e m ”a n dn a t i o n a ln a t u r a ls c i e n c e f o a n d a t i o no fc h i n a ( n s f c ) u n d e rt h ep r o j e c tn o 5 0 2 7 5 0 8 5 ，“i n t e l l i g e n ts y s t e mo fv i b r a t i o n c o n t r 0 1o fc o m p l e xl a r g eb e a m m l i k es t r u c t u r e si n e n g i n e e r i n g ”t h i st h e s i s i s m a i n l y f o c a s e do nt h et r a n s f e rm a t r i xm o d c l i n go fc o m p l e xc o u p l e ds y s t e mf o rp a s s i v ea n da c t i v e v i b r a t i o ni s o l a t i o n ，a n dt h es t o c h a s t i co p t i m a lc o n 拄o lo fv i b r a t i o nr e s p o n s ef o re q u i p m e n t c a r r i e di nv e h i c l ea sw e l la st h es t a t i s t i c a le n e u g ya n a l y s i so ft h es t r u c t u r e b o r n es o u n d t r a n s m i s s i o ni nc o m p l i c a t e ds t r r c t u r e sa r ei n v e s t i g a t e dt h e o r e t i c a l l ya n de x p e r i m e n t a l l y ， a g e n e r a lt r a n s f e rm a t r i xm o d e lf o rt h r e e i m e n s i o n a lc o u p l e ds y s t e mw i t hm u l t i - m o u n t s w h e ne x c i 据db yc o m b i n e dm u l t i - d i r e c t i o n a lf o r c e sa n dm o m e n t si sd e v e l o p e d 。i nw h i c ht h e g e n e r a l e x c i t a t i o n f o r m s m u l t i d i m e n s i o n a lc o u p l e dp a s s i v e a n da c t i v e e l e m e n t s ， m u l t i d i m e n s i o n a lw a v e se f f e c t si nt h ee l a s t i cm o u n t sa n dt h es t r u c t u r a li n t e r a c t i o n sb e t w e e n m o u n t s * ea t lt a k e ni n t oa c c o u n t 。i tp r e s e n t sab o v e lm e t h o do fp r o g r e s s i v e l ym e 如t i n ga n d g r a d u a l l ys o l v i n go f t h et r a i l s f e rm a t r i c e sf o rt h ev i b r a t i o nr e s p o n s ev e c t o r so f a n yi n t e r a c t i e n i n t e r f a c e sb e t w e e nc o u p l e ds u b s t r u c t u r e s t h ep r o p o s e dm e t h o di sa l s ov e r yf l e x i b l ea n dc a n b ec o n v e n i e n t l ye x t e n d e df o rt h ec a s e so fm o d e lm o d i f i c a t i o nr e l a t e dt os o u r c eo ri s o l a t o r e l e m e n ta d d i t i o na n dd e l e t i o na sw e l la st h ea n a l y s i sa n ds y n t h e s i so fa c t i v ei s o l a t i o ns y s t e m i np a r t i c u l a r , t h ed y n a m i c a ic h a r a c t e r i s t i c so fag e n e r a le l a s t i cm o u n ta r es t u d i e d a n das e to f m a t r i xf o r m u l a t i o n sf o rd e t e r m i n i n gt h eg e n e r a l i z e dt r a n s f e rm a t r i xo f 氇ei s o l a t o rs u b s y s t e m h a v i n ga r b i t r a r ym u l t i p l em o u n t si sd e r i v e d a l s o t h eg e n e r a l i z e dt r a n s f e rm a t r i xa l l o w st h e i n v e s t i g a t i o no f t h em u l t i d i m e n s i o n a lw a v ee f f e c t si nt h em o u n t o np o w e tf l o ws p e c t r u ma n d t 1 e s y n t h e s i so fp a s s i v e a c t i v ei s o l a t i o ns y s t e m e x a m p l e sf o ru s i n gt h eg e n e r a l i z e dt r a n s f e r m a t r i xm o d e la r ep r e s e n t e d t tt u r n e do u tt h a tf o rt h ea b o v et o m p l e xp r o b l e m st h ep r o p o s e d a p p r o a c h i sav e r ys i m p l eo b oa n do f f e r ss o m ed i s t i n c ta d v a n t a g e sa sc o m p a r e dw i t ht h e c l a s s i c a im o b i l i t ya i l d o ri m p e d a n c es y n t h e s i sm e t h o d i ti ss h o w nt h a tt h ec o u p l e d r i g i db o d v m o d e sa n dt h ef i r s tt w or e s o n a n tf l e x u r a lm o d e so f f o u n d a t i o np l a t eh a v en o t a b l ee f f e c t so nt h ep o w e ri n p u tt ot h es y s t e ma n dt r a n s m i t t e dt ot h e f o u n d a t i o na tl o w e ra n dh i g h e rf r e q u e n c yd o m a i n sr e s p e c t i v e l y , w h e nc o m b i n e de x c i t a t i o n s o fa x i a la n dt r a n s v e r s ef o i c e sa n dm o m e n ta c to nt h es o u i c e i np a r t i c u l a r , t h ep o w e r t r a n s m i s s i o ne x c i t e db yt h em o m e n ti n d u c e sm o r ef l e x u r a lw a v e sp o w e ri nt h es u p p o r t i n g s t r u c t u r et h a nt h a te x c i t e db yt h ea n i a lf o i c e c o m p a r i n gt h er e s u l t so b t a i n e df o rat h i na n da t 1 i c kf o u n d a t i o np l a t es h o w st h a tt h ei n c r e a s eo f t h ep l a t et h i c k n e s sp r o d u c e d 柚i n c r e a s ei n t h en a t u r a lf r e q u e n c i e so ff l e x u r a iw a v e s ；c o n s e q u e n t l y , t h ep o w e r t r a n s m i s s i o ni sd e c r e a s e d e p f e c t i v e l v t h ef i r s tt w or e s o n a n c eo f t h es t a n d i n gl o n g i t u d i n a lw a v e s a n dt h ef i r s tr e s o n a n c e v 出东大学博士学位论文 o f - t h es t a n d i n gf l e x u m lw a v ei nt h em o u n th a v eo b v i o u se f f e c t so nt h ep o w e rt r a n s m i s s a n dt h ec h a n g eo f t h ep o w e r i n p u tt ot h es y s t e mi sg r e a t e rt h a nt h a to ft h ep o w e rt r a n s m i r e d t ot h ef o u n d a t i o n t h ef i r s tt w os t a n d i n gl o n g i t u d i n a lw a v e si n d u c e db yt h em o m e n t a n d o r a x i a lf o r c ee x c i t a t i o na r e i m p o r t a n tt ot h ep o w e rt r a n s m i s s i o na th i g h e rf r e q u e n c i e sm o r e f o u n d a t i o nf l e x u r a ir e s o n a n c ea n da s s o c i a t e dp e a k sa p p e a ri nt h ep o w e rf l o ws p e c t r u mw h e n t h ee l a s t i cm o u n t ss u p p o a e da s y m m e t r i c a l l yo nt h ep l a t e ，a n ds t r o n g l yi n c r e a s et h ep o w e r t r a n s m i s s i o ni nab r o a df r e q u e n c yd o m a i n i ti s d i s a d v a n t a g e o u sf o rv i b r a t i o ni s o l a t i o na n d n o i s er a d i a t i o nc o n t r 0 1 t h ea s i a ip o w e rc o m p o n e n tt r a n s m i t t e dt h r o u g ha l ft h em o u n t s s a l m o s te q u a lt ot h et o t a lp o w e rt r a n s m i t t e d 。a n dt h ea n g u l a ro rt r a n s v e r s ep o w e ri s s m a l l e r , e v e nn e g a t i v e i tc a nb ec o n c l u d e d 出艇p o w e rt r a n s m i s s i o no c g u r sm a i n l yt h r o u g ht h ea x i a l v e l o c i t ya n df o r c ec o m p o n e n to fs u p p o r t i n gs t r u c t u r e ，w h i c hi s t h em o s ti m p o r t a n tw a v e m o t i o nt y p ec o n t r o l l i n gt h es u b s e q u e n ts p a t i a lp o w e r d i s t r i b u t i o n a l t h o u 欢t h ec o n t r i b u t i o n o f 幽el a s tt w oc o m p o n e n t st ot h et o 攮lp o w e rf o ft h ec a s eo f p a s s i v ec o n 拉o li sv e r ys m a l l 。 t h e i re f f e c t s m a y r i o tb en e g l e c t e df o ra c t i v ec o n t r o l 。t h es i m u l a t i o n sa l s os h o wt h a tf o r m u l t i m o u n ti s o l a t i o ns y s t e mt h ep o w e rt r a n s m i a e db yt h ei n t e r m e d i a t em o u n te 8 nb e n e g a t i v e w h i c hm e a n st h a tt h en e tp o w e rf l o wl s d i m c t e df r o mt h es u p p o r t i n gs t r u c t u r e t o w a r d st h es o u r c e ，t h i sr e s u l ta g r e e sw i t ht h es t a t e m e n tt h a tt h et e a p a r to ft h ee f f e c t i v e m o b i l i t ym a y n o ta l w a y sb e p o s i t i v e t h et h e s i sp r e s e n t st h et h e o r e t i c a ls t u d yo fa c t i v ev i b r a t i o ni s o l a t i o ns y s t e m i nw h i c h m u l t i p l es e c o n d a r yf o r e eg e n e r a t o r sa r em o u u t e di np a r a l l e lw i t ht h ep a s s i v ei s o l a t o r so nt h e f o u n d a t i o np l a t e t h er e s u l t so b t a i n e df o rp a s s i v ei s o l a t i o ns y s t e mi n d i c a t et h ei m p o r t a n c eo f u s i n gt h et o t a lp o w e r , a x i a lp o w e r , a x i a iv e l o c i t ya n d o rf o r o et r a n s m i t t e dt oo ra c t e do nt h e f o u n d a t i o na st h ec o s tf u a c t i o nf o rt h ed e s i g no f a c t i v ec o n t r o ls y s t e m b a s e do nt h ep r o p o s e d t r a n s f e rm a t r i xm o d e l t h ea n a l y s i sa n ds y n t h e s i so ft h eo v e r a l lc o n t r o ls y s t e ma r ep r e s e n t e d a n dt h et r a n s f e rm a t r i xf u n o t i o ni se s t a b l i s h e d 。t h es i m u l a t i o nr e s u i t so fa na c t i v ei s o l a t i o n s y s t e mw i 盎e o m b i n 。de x c i t a t i o n so fa x i a la n dt r a l 塔v e d 2 1 ef o r c e sa n dm o m e n ta c to nt h e s o u r o es h o wt h ee f f e c t i v e n e s so f t h ep r o p o s e da c t i v ec o n t r o lm e t h o d t h ec o n t r o ls t r a t e g i e so f t o t a lp o w e r m i n i m i z a t i o n ，t h ea x i a lv e t o e i t yo rf o r c ec a n c e l l a t i o na n dw e i g h t e ds l i mo f s q u a r e v a l u e so fb o t ht h ea x i a lv e l o c i t ya n df o r c ec a l lo f f e rg r e a tr e d u c t i o no fp o w e rt r a n s m i t t e dt o t h ef o u n d a t i o n t h ea x i a lp o w e rm i n i m i z a t i o ni sl e s se f f e c t i v et h a nt h eo t h e rf o u rs t r a t e g i e s a t t da tl o w e rf r e q u e n c i e st h ep o w e rt r a n s m i t t e di se v e ng r e a t e rt h a nt h a to f p a s s i v ec o n t r 0 1 i t i sf o u n dt h a tt h et r i a l s t r a t e g i e so fa n g u l a r o rw a u s v e r s ep o w e rm i n i m i z a t i o ng i v e sn e g a t i v e c o n t r o ie f f e c t , a n da ta l m o s ta l lt h ei m e r e s tf r e q u e n c yd o m a i nt h et o t a lp o w e rt r a n s m i t t e di s m u c hh i 妫e rt h n i lt h ep o w e rt r a n s m i t t e db y 恤ep a s s i v es c h e m e o nt h eo t h e rh a n d ，t h e t h e o 辑t i c a lr e s u l t ss h o wt h a ta tt h er e s o n a n tf r e q u e n c i e se x t r e m e l yh i g hg e e o n d a r yf o r c e sa r e r e q u i r e df o ft h e ；m p l e m e a t a t i o no f a c t i r ee o n 茸o li f t h e c o s tf u a c t i o n sa r cn o tr e s t r i c t e db yt h e s e c o n d a r yf o f e ei n p u t s t ti n d i c a t e st h el i m i t a t i o no fp r a c t i c a b i l i r yo fa c t i v ee o n t r o i 硝s t e m w i t h o u ti n p u tr e s t r i c t i o n i ta l s os h o w s 出a tt h eo p t i m a lc o n t r o lm a t r i xa s s o c i a t e dw i t ht h e p r o p o s e d c o s tf u n c t i o n s c o n s i d e r i n g t h ee f f o r t e x p e n d e db y t h ea c t u a t o r sc a n g i v e a c o m p r o m i s eb e t w e e nt h ei s o l a t i o ne f f i c i e n c ya n dc o n t r o le f f o r tb ys u i t a b l e c h o i c eo ft h e w e i g h t i n gm a t r i x t h ec o n t r o ls t r a t e g i e so f t o t a lp o w e rm i n i m i z a t i o n ，t h ea x i a lv e l o c i t yo r v a b s t r a c t f o r c ec a n c e l l a t i o na n dt h ew e l 盛t e ds u m o f s q u a r ev a l u e so f b o t ht h ea x i a lv e t o c i t ya n df o r c e c a nr e d u c et h er e s o n a n tp o w e rt r a n s m i t t e dw i t hc o m p a r a t i v es e c o n d a r yf o r o e m a g n i t u d et o t h ep r i m a r y f o r c em a g n i t u d e ，a n dt h es t r a t e g yo f w e i g h t e ds u mo fs q u a r ev a l u e so f b o t ht h e a x i a lv e l o c i t ya n df o r c ei st h em o s te f f e c l i v e 氇a nt h eo t h e r s 。a l t h o u 馥t h ea x i a lp o w e r m i n i m i z a t i o ni sl e s se f f e c t i v et h a nt h eo t h e rf o u rs t r a t e g i e sa ti o w e rf r e q u e n c i e s t h el s o n a n t p o w e r t r a n s m i t t e dt ot h ef o u n d a t i o na th i g h e rf r e q u e n c i e sc a nb er e d u c e d t h ew a v ee f f e c t so f t h ep a s s i v em o u n tw e a k e nt h ea c t i v ec o n t r o lp e r f o r m a n c e t h e a n a l y t i c a ls t u d yi sp r e s e n t e da i m i n ga tt h ep o t e n t i a lo fo p t i m a lc o n t r o la sat e c h n i q u e 如fv i b r a t i o ni s o i a t i o n i m p r o v e m e n to fe q u i p m e n t c a r r i e di na r u n n i n g v e h i c ef r o m ；a t m d u c i n gt h eo v e r a l ld i s t u r b a n c ea c c o m m o d a t i o n t h e s t a t es p a c e & s c r i 。毛i o n so fag e n e r a l t h r e e d i m e n s i o n a l d y n a m i cs y s t e r n i s p r o p o s e d i n w h i c ht h ec o r r e l a t i o nb e t w e e nt h e f o u r - w h e e r o a di n p u t sc o n s i s t i n go fn o n - g a u s s i a nw h i t en o i s ea r ec o n s i d e r e d t h es h a p i n g f i l t e rm a t r i xe q u a t i o n so ft i m ed o m a i na r ed e v e l o p e dt op r o v i d ea c c u r a t ee s t i m a t i o no f 出e d i s t u r b a n c es t a t ev a r i a b l e s t h eo p t i m a lc o n t r o lf u n c t i o n sa r es y n t h e s i z e dt om i n i m i z et h e p r o p o s e dp e r f o r m a n c ei n d e xi n c l u d i n gt h em e a ns q u a r er e s p o n s eo fv e r t i c a l ，p i t c h i n ga n d r o l l i n ga c c e l e r a t i o n sa sw e l la st h er e l a t i v ed i s p l a c e m e n to fs u s p e n s i o n s t h ee f f e c t i v e n e s so f o p t i m a lc o n t r o ls c h e m ei se x a m i n e dt h e o r e t i c a l l yf o rap r a c t i c a la m b u l a n c es t r e t c h e r i ts h o w s 壤a ts i g n i f i c a n td e c r e a s eo fs t r e t c h e rv e r t i c a la c c e l e r a t i o nc a l lb eo b t a i n e di n 囊ei m p o r t a n t f r e q u e n c y d o m a i ni n c o m p a r i s o n w i t ht h e p a s s i v es u s p e n s i o n t h ep i t c h i n g r o l l i n g a e c e l e r a t i o na n dr e l a t i v ed i s p l a c e m e n to fs t r e t c h e ra l s oc a nb er e d u c e db yv a r y i n gt h e w e i g h t i n gp a r a m e t e ro f c o n t r o li n p u t t h ea n a l y s i sa n ds y n t h e s i sm e t h o do fc o n t r o ls y s t e m h a sb e t t e rp e r f o r m a n c et h a n1 d o fm o d e l i np a r t i c u l a r , t 1 ei m p r o v e n l e n ti sd o m i n a ma tt h e s e n s i t i v ef r e q u e n c yd o m a i no fh u i n a nb o d y t h ei n v e s t i g a t i o nc a ng i v ec l e a rg u i d e l i n e sf o r t h es y n t h e s i so f a e t n a lc o n t r o l l e r sa n dp r a c t i c a li m p l e m e n t a t i o n so f a c t i v es u s p e n s i o nd e s i g n t h eh i g hf r o q u e n c yr e s p o n s e so fc o u p l e ds t r u c t u r e sa n da c o u s t i c a lf i e l d su n d e rc o m p l e x r a n d o me x c i t a t i o n s a r e i n v e s t i g a t e d a m a t r i x e q u a t i o n f o rt h e p r e d i c t i o n o fs o u n d t r a n s m i s s i o nf o rc o m p l i c a t e ds y s t e mc o n s i s t i n go fa n yn u m b e r so fa c o u s t i cr o o m sa n d s t r u c t u r e si se s t a b l i s h e d t h ea n a l y s i sm e t h o di su s e dt os t u d yt h es o u n dp r e s s u r el e v e lo fa c o m p a r t m e n tu n d e rw i d e b a n de x c i t a t i o n ，a n dt h em e c h a n i s mo f t h ed y n a m i cr e s p o n s ea n d p a r a m e t e r st h a tg o v e r bt