随着航天技术的不断发展,越来越多的轻质柔性结构投入使用,而这些柔性结构在受到外力扰动时,结构振动衰减非常缓慢,严重影响航天器的使用寿命.结构的柔性越大,振动问题就越严重.以压电材料为致动元件的智能材料结构是解决这一问题的有效方法.通过智能材料对结构施加激励,产生相应变形,可以改变结构的刚度,阻尼等固有特性,使结构振动快速衰减.本论文对智能结构的概念及其应用作了综述,重点介绍了以压电材料作为作动器的振动主动控制结构,并介绍了目前的研究状况.随后分析了压电智能结构中压电陶瓷、粘贴层与基体材料的位移关系,得到了压电陶瓷的应力应变场分布.由能量变分原理分别导出了含压电陶瓷压电智能梁和智能板的振动控制方程,并由假设模态将位移按模态展开,求解了梁和板的动态特性.在前述工作的基础上,我们设计了大柔度压电智能结构振动主动控制系统,该系统由计算机测量控制系统、压电陶瓷、基体材料等部分组成.控制律采用独立模态空间控制法,可实现对所需控制的模态进行独立的控制,而不影响其它未控模态.应用该系统,成功地对大柔度悬臂梁和柔性悬臂板进行了振动主动控制试验,取得了非常好的控制效果.在对大柔度柔性悬臂梁和柔性悬臂板的主动控制实验研究中,为了能够更好地、实时而有效地获取结构的模态位移,我们自行研制的具有良好选择性的四通道有源带通滤波器作为模态滤波器,对柔性结构的振动响应进行模态滤波,得到了结构各自独立的低频振动模态响应分量,实现了模态的分离.在此基础上,对大柔度悬臂梁的前三阶、柔性悬臂板的前两阶振动的独立模态控制,无论对柔性悬臂梁还是悬臂板都取得了很好的实验结果,证明了振动控制系统的有效性.