本书是力学领域“101计划”核心教材，系统阐述了机械或结构系统振动与控制理论基础，旨在帮助学生掌握振动问题的分析方法和控制系统的基本理论。全书分为5章，包括绪论、单自由度系统的振动、单自由度系统的控制、多自由度系统的振动与控制、一维无限自由度系统的振动与控制。第1章绪论介绍振动问题的基本概念、分类和研究方法，并阐明振动主动控制的基本理论。第2章重点讲解单自由度系统的动力学建模，并介绍其振动分析的基本方法。第3章介绍单自由度系统的控制，涉及经典反馈控制的时域、频域和复域分析方法。第4章转向多自由度系统的振动与控制，通过固有模态法分析多自由度系统的动力学特性，并介绍基于状态空间表示法的现代控制理论。第5章探讨弦、杆、轴和梁等一维无限自由度系统的振动分析方法，简要介绍结构振动的主动控制技术。

本书旨在统一的阐述振动与控制问题，不仅研究振动系统的控制问题，而且探讨控制系统的振动特性，构建了振动力学与自动控制融合的完整基础知识体系，认识理论发展的脉络,并深入理解动态系统的特性。本书的例题和习题力求与工程实践或科学前沿问题紧密结合，突出实用性、新颖性和趣味性，提升读者学习和思考的积极性。同时，为引导读者使用编程软件求解振动问题和搭建控制程序，本书对涉及数值计算的例题（标注+）提供了MATLAB程序。

本书可作为高等学校力学类、航空航天类、机械类、土木类等专业动力学与控制课程的教材，也可作为相关工程技术人员的参考书。

前辅文
第1章 绪论
  1.1 振动问题及其模型
  1.2 振动问题的分类
  1.3 振动研究的途径
  1.4 振动的主动利用
  1.5 振动主动控制与自动控制系统的基本概念
  思考题
第2章 单自由度系统的振动
  2.1 系统的动力学建模
   2.1.1 等效单自由度系统
   2.1.2 系统的动力学方程
  2.2 无阻尼系统的自由振动
   2.2.1 自由振动的解
   2.2.2 简谐振动及其特征
  2.3 阻尼系统的自由振动
   2.3.1 系统的特征方程与特征根
   2.3.2 不同阻尼比的系统的响应
   2.3.3 特征根的复平面表示及其对应的响应
  2.4 简谐力激励下的受迫振动
   2.4.1 完整受迫振动分析
   2.4.2 无阻尼系统的响应
   2.4.3 阻尼系统的响应
   2.4.4 阻尼系统稳态振动的复频域响应
  2.5 简谐运动激励下的受迫振动
   2.5.1 系统动力学方程
   2.5.2 稳态振动分析
  2.6 振动隔离
   2.6.1 第一类隔振问题
   2.6.2 第二类隔振问题
   2.6.3 隔振器设计准则
  2.7 复杂阻尼系统的受迫振动及其减振
   2.7.1 简谐振动下复杂阻尼的等效模型
   2.7.2 干摩擦阻尼系统的稳态振动及其减振
   2.7.3 迟滞阻尼系统的稳态振动及其减振
   2.7.4 低黏度流体阻尼系统的稳态振动及其减振
  2.8 周期激励下的振动分析
   2.8.1 周期函数的傅里叶级数展开
   2.8.2 周期激励下的受迫振动分析
  2.9 瞬态激励下的振动分析
   2.9.1 杜哈梅积分法
   2.9.2 傅里叶变换法
   2.9.3 拉普拉斯变换法
   2.9.4 数值方法
  2.10 本章小结
  思考题
  习题
第3章 单自由度系统的控制
  3.1 反馈控制系统的模型
   3.1.1 机电系统的动力学模型
   3.1.2 控制系统的表示方法
  3.2 线性控制系统的时域分析
   3.2.1 时域性能指标
   3.2.2 极点位置的影响
   3.2.3 零点位置的影响
   3.2.4 系统的稳定性
  3.3 线性控制系统的复域分析
   3.3.1 基本反馈控制系统的根轨迹
   3.3.2 确定根轨迹的准则
  3.4 线性控制系统的频域分析
   3.4.1 控制系统的频域响应
   3.4.2 频域响应的表示：伯德图法
   3.4.3 稳定性判定：奈奎斯特稳定判据
   3.4.4 稳定裕度
  3.5 单自由度系统的振动控制设计
   3.5.1 PID控制器
   3.5.2 超前补偿器
   3.5.3 滞后补偿器
  3.6 本章小结
  思考题
  习题
第4章 多自由度系统的振动与控制
  4.1 多自由度系统的动力学建模
   4.1.1 向量力学方法
   4.1.2 影响系数法
   4.1.3 拉格朗日方程
  4.2 无阻尼系统的自由振动
   4.2.1 固有振动
   4.2.2 自由振动
  4.3 无阻尼系统的受迫振动
   4.3.1 频域分析
   4.3.2 时域分析
  4.4 比例阻尼系统的振动
   4.4.1 比例阻尼系统
   4.4.2 自由振动
   4.4.3 受迫振动
  4.5 非比例阻尼系统的振动
   4.5.1 自由振动
   4.5.2 受迫振动
  4.6 动力消振器
   4.6.1 无阻尼消振器设计
   4.6.2 含阻尼消振器设计
  4.7 系统的状态空间描述
  4.8 状态方程的解及其稳定性
   4.8.1 自由振动的解
   4.8.2 受迫振动的解
   4.8.3 系统的稳定性
  4.9 系统的能控性与能观性
   4.9.1 系统的能控性
   4.9.2 系统的能观性
  4.10 全状态反馈控制的极点配置法
  4.11 最优控制器（LQR）
  4.12 最优观测器（LQE）及其与控制器的集成（LQG）
   4.12.1 全状态最优估计：卡尔曼滤波器
   4.12.2 基于传感器的最优控制：线性二次型高斯控制器
  4.13 本章小结
  思考题
  习题
第5章 一维无限自由度系统的振动与控制
  5.1 弦、杆和轴的振动
   5.1.1 弦的横向振动
   5.1.2 杆的纵向振动
   5.1.3 轴的扭转振动
   5.1.4 分离变量法求解
   5.1.5 固有振型及其正交性
  5.2 梁的振动
   5.2.1 梁的弯曲振动
   5.2.2 分离变量法求解
   5.2.3 固有振型及其正交性
   5.2.4 模态叠加法求解振动响应
   5.2.5 轴力作用下梁的固有振动
   5.2.6 铁摩辛柯梁的固有振动
  5.3 含阻尼杆和梁的振动
   5.3.1 含黏性阻尼杆的自由振动
   5.3.2 含黏性阻尼梁的受迫振动
  5.4 振动测试实验
   5.4.1 实验系统构建与数据采样技术
   5.4.2 快速傅里叶变换
   5.4.3 频率泄露
   5.4.4 频响函数测量
  5.5 结构振动主动控制方法简介
   5.5.1 振动控制的分类
   5.5.2 结构振动主动控制
   5.5.3 结构振动主动控制方法
  5.6 独立模态空间控制
   5.6.1 独立模态空间控制流程
   5.6.2 极点配置法
   5.6.3 最优控制法
  5.7 模态耦合控制
  5.8 本章小结
  思考题
  习题
附录A 傅里叶变换性质及其常用变换对
附录B 拉普拉斯变换性质及其常用变换对
参考文献