古希腊哲学家赫拉克利特（Heraclitus，约公元前540年-前480年）曾说过：宇宙通过模式同我们说话。

  事实上，任何实体都存在振动模态，任何系统的运行都存在相应的工作环境，而这环境中必然会存在各种干扰振源。

  对于振源隔离通常能采用两种有效隔离的方式，振源和使用装备的振动隔离，即从源头上和终端加以隔离，这也是绝大多数科研基础设施建设过程中所采用的常规方法。

  即减小振动的响应，主要是指减小振动的幅度，通常能采取避开振源的共振峰；增加阻尼耗散振源的能量；在设备和装置上通过弹簧附加质量(或其他等价方式)，产生附加运动，耗散振源的能量。

  在3个具体措施中，第一种是减少机构或器件本身内部的振源；第二种是对已知振源的隔离，这两点是工程设计的基础工作。对于减小系统的振动响应，则是工程设计中要重点考虑的因素，也是本文讨论的重点。

  当一个结构受干扰因素影响，结构上的各点会有特定的形态，相互之间为了达到平衡则会形成结构的振动模态，用来描述结构振动的基本形式。

  有一种假设的理想钢体结构，结构上的各点不受外界干扰的影响，结构的模态是整体的平动，见图2中的直线，即为理想刚体直线。但在实际工程中，对实际结构测试所得的柔度曲线往往不是和理想刚体直线完全拟合的。

  通过观察和分析实际柔度曲线和理想柔度曲线的偏差，可以十分直观地看出刚体的性能。各点峰值与理想柔度相应位置的差值越小，则刚体的性能越好。

  图2 理想刚体及蜂窝结构光学平台台面柔度曲线（蓝色为理想刚体的柔度曲线，红色为实际刚体测得的柔度曲线）

  对于大科学工程建设项目中的复杂系统或结构的振动问题，仅依靠设计是难以完全解决的，这样对现存的结构出现不符合标准要求的振动，一个重要的方法就是采取减振的措施，属于振动控制研究的范畴。

  是把控制理论、计算机技术同振动理论与测试技术相结合形成的一项新技术，其整个控制的关键是控制算法，根据不同的算法延伸出不同的控制方法。

  一方面，对于一定的系统结构，当材质和制造方式确定的情况下，刚度能够最终靠不同的结构设计来实现刚度的提高。例如蜂窝孔结构就是一种刚度质量比最优化设计的结构。

  一般情况下，蜂窝结构要比同样尺寸实心构建的自重变形小一半。所以采用蜂窝结构的基础平台本身的频率都可以做得很高，很多情况下，精密器件的支撑体都用蜂窝结构平台。蜂窝平台还能够准确的通过具体设计，组合成设计的基本要求的形状。图3 为平台拼接的示意图。

  另一方面，对已经存在的结构能够最终靠附加结构来增加或减小约束，以改变总系统的刚度。

  对于阻尼的操控方法，主要利用其有耗能的作用来达到减振降噪的目的，其耗能机理就是把振动能量转化成可以耗损的能量(如热能)。当系统受到的干扰振动的频率与系统的固有频率接近时，利用阻尼能有效的削弱谐振幅值以减小结构各部分之间的相对运动，提高系统结构的整体的稳定性。

  常用的方法是调谐阻尼减振，具体可分为窄带调谐阻尼和宽带调谐阻尼。宽带调谐阻尼虽然没有窄带调谐阻尼的隔振效果有效，但是这种阻尼方式能够包含几个倍频的频率范围，综合提高结构的性能。所以在阻尼减振方法的选择上，需结合实际应用选择正真适合隔振方法。

  关于谐振频率，对结构稳定性控制最要关注的频段也就是在谐振频率附近这一部分。当干扰频率与谐振频率相近时，会使结构有较大的偏移量，反应在柔度曲线上即出现谐振幅值。

  在工程中，这样的一个问题也就是我们所谈的如何有很大成效避免共振这一现象。这样对结构的稳定性设计可以基于如何权衡质量和刚度之间的平衡点，设计的最终目标是使系统结构有较高的谐振频率和较小的谐振幅值，向理想刚度直线趋近。

  当工作台面产生形变或振动，其上的光学元件就会发生偏摆，进而影响光路，影响系统的正常工作。图4即为实际过程的形象说明示意图。所以，围绕工程的稳定性设计，可以总结为如下几点：

  科学工程或实验设施要有一个具有一定刚性或大阻尼的基础，如建筑的防振地基，支撑器件的平台、桁架等。但是，目前很多国内出售的平台没有掌握和领会平台设计的要点，采用了形似的焊接结构，这样的刚结构平台为了更好的提高自身频率，重量是相同规格光学平台的2-3倍，刚度质量比小；钢结构平台内部没有阻尼减振结构，从本质上决定了不能满足精密工程的需求；

  一般高频振动容易衰减，隔振器的设计主要是隔离低频噪声，超低频隔离一般要采用主动隔振措施，本文没有涉及，将在后续文章中论述；

  运动部件的设计，要得到高稳定性，其自身的频率要高，这与机构选型直接相关。国内外已有众多专利论述。

  总之，稳定性问题实质上是一个怎么来控制微小振动的问题，技术实质是减少响应和振动传输通道的衰减与隔离。

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