大型索网结构因具有质量轻、收纳率高、热稳定性好和展开后刚度大等优点,被广泛应用于空间可展开天线结构。由于质量轻、尺寸大,受到扰动后这种结构很容易产生振动并且难以在短时间内消除。如何快速有效地抑制大型索网结构的振动和波动响应,对提高系统的工作精度和效率、延长结构的使用寿命具有重要意义。本文基于波动理论,采用无理传递函数、Lax-Friedrichs算法、虚轴上的谱分析等方法,对大型索网结构的主动控制策略进行研究。论文的主要工作如下:(1)采用图论中的关联矩阵描述索网结构的连接方式,通过将索网结构等效为一维波网络系统对其出平面动力学进行建模。给出了外力到结构任意一点位移的无理传递函数的推导方法,提出无理传递函数基于朱莉判据的稳定性分析方法。通过将无理传递函数改写为串联形式,将指数项当作延时环节处理,将分母上的指数多项式当作反馈处理,得到了索网结构无理传递函数的Simulink仿真模型。考虑干扰和控制作用以及多种边界条件,将索网结构的动力学模型表示成向量的形式,采用Lax-Friedrichs算法推导了波在索网结构中传播的递推计算公式,用于研究波在索网结构中的传播规律并验证索网结构振动和波动控制方法的有效性。(2)针对来自索网结构外边界的干扰,提出了基于波动理论的边界控制策略。当索网结构的所有边界节点都施加边界波动控制时,推导了外边界的干扰到结构位移的无理传递函数。通过对所得到的无理传递函数进行极点分析发现,边界波动控制可以使所有的柔性模态对应的极点都具有负实部,因而可以完全抑制来自索网结构外边界的干扰引起的振动。当索网结构除部分边界节点外、其他所有边界节点都施加边界波动控制时,推导了外边界的干扰到结构位移的无理传递函数。通过对所得到的无理传递函数进行极点分析发现,对于受边界波动控制的弦,施加在其上的干扰引起的结构振动依然能够被彻底抑制,而没有施加控制的弦上的扰动引起的结构振动可能无法得到抑制。(3)针对来自索网结构内部的干扰,基于无理传递函数分析方法,研究了索网结构边界波吸收控制策略的有效性。当在索网结构的所有边界节点施加边界波吸收控制时,推导了内部节点和内部弦上的干扰力到结构位移的无理传递函数。通过对无理传递函数进行极点分析发现,当干扰加在内部节点上时,闭环系统的所有柔性模态对应的极点都位于左半s平面;而当干扰来自内部弦上时,对于所有回路节点处相邻弦的波速比都为有理数的索网结构,相应的闭环系统仍然有很多柔性模态对应的极点位于虚数轴上。即边界波吸收控制能够阻止内部节点上的干扰引起的振动的形成,而当所有回路节点处相邻弦的波速比都为有理数时,边界波吸收控制无法抑制内部弦上的干扰引起的振动。由无理传递函数出发,对索网结构进行了模态分析。当索网结构中回路节点处相邻弦的波速比不为无理数时,结构就含有内部节点为振型驻点的模态,且这些节点和节点所在的弦会形成闭合回路。如果索网结构含有这样的模态,那么边界波吸收控制便无法抑制回路上的干扰引起的结构振动。(4)针对索网结构任意位置的干扰,提出基于生成树理论的控制器设计方法。通过建立合适的Hilbert空间,将索网结构的闭环运动方程写成抽象状态空间形式,采用虚轴上的谱分析方法,对闭环系统的稳定性进行了证明。提出了一种验证控制器是否有效的图示法。如果图示法能够推出控制器作用下的闭环系统在虚轴上不存在特征根,那么所设计的控制器便可以使结构渐进稳定。图示法为进一步减少控制器的个数提供了快速有效的分析手段。将基于生成树理论的控制器设计方法应用于大型索网结构的振动控制中,结合所提出的图示法,通过选择结构的材料参数和设计控制器可实现对来自结构任意位置的干扰的抑制,从而,有效避免结构中出现残余振动。