主动控制是一个非常复杂的系统工程,设计实施振动控制时,需根据被控对象的特点及工况环境和对控制效果的期望选择合适的控制方式、算法和策略才能使效益最大化。本文主要以圆柱壳结构为对象,以结构振动功率流为控制目标,从能量的角度对无限长圆柱壳、耦合压电智能材料壳体和内嵌形状记忆合金壳体,进行了结构振动主动控制的理论研究,最后对基于输入功率流主动控制的理论结果进行了试验验证。　　文中首先以无限长圆柱壳结构为研究对象,进行了输入壳体功率流的主动控制研究。用波动法求解壳体动响应,在波数域中将输入壳体的总功率流转化为控制力特征向量的二次型形式,使用哈密顿二次型前馈最优控制法,求取最优控制力的大小和相位信息。同时采用类似LQR算法的形式,在目标函数中加入控制力特征向量二次项,以期用较小的控制力获得较为满意的控制效果。　　为验证所选控制方式及算法的合理性,文中接下来以输入壳体的总功率流为目标函数,推导了基于外扰激励力为参考信号的前馈迭代公式和以壳体位移、速度、加速度响应为反馈信号的反馈迭代公式。将两种控制方式用于同一结构模型的振动主动控制,并对控制效果及系统运行效率进行了比较。将牛顿迭代、遗传算法和粒子群优化算法等广泛应用的优化算法,针对目标函数的形式特点经一定改进后,应用于最优控制力特征值的求取,以使控制后输入壳体的总功率流最小。　　对于表面粘贴压电片的壳体结构,在压电片粘贴位置通过列写微元各个方向力、力矩动平衡方程,并使用Flügge壳体理论将平衡方程中的力和力矩用壳体响应表示以得到表面粘贴压电片壳体的振动方程。使用波动解法将时域壳体响应转化至波数域中,结合振动方程分析求解了耦合智能压电材料圆柱壳结构的谐响应。根据功率流的定义求取了压电片输入壳体的功率流,进而以输入壳体的总功率流为控制目标函数,利用前面章节选取的控制方式及算法,进行了智能压电材料主动控制圆柱壳结构振动功率流研究。讨论了压电片轴向、周向粘贴位置,以及壳体周向模态对控制效果的影响。　　形状记忆合金(SMA)材料的杨氏模量会随着温度的变化而产生较大幅度改变,将SMA管段插入圆柱壳中后,可利用这一特性对圆柱壳结构中透射至SMA管段另外一侧的传播功率流进行主动控制。被控系统所受外扰激励力为周向余弦线力,采用波动解法分析了SMA管段插入后,不连续截面处结构波的透射和反射情况。通过计算每支波携带的能量,讨论了SMA插入管段对壳体结构振动功率流的主动控制作用。　　文章最后对圆柱壳结构振动功率流主动控制进行了试验研究。通过试验测量获得了圆柱壳结构在两个激振器作用下的输入功率流,经过对数据的分析得到了两个激励力相对大小和相位差对输入功率流的影响。试验结果与理论计算结果基本吻合,表明了理论模型及控制方法的正确性和有效性。最后对试验进行了误差分析。