随着社会经济的发展,有越来越多的高层建筑和具有特殊要求的厂房出现在我们的生活中。然而很多建筑都无法有效地抵抗台风、地震带来的影响,这给我们的国家和人民的生命财产造成了巨大的损失;同时在常态的自然环境下,高层建筑结构的振动也超出了人们对舒适度的要求,单纯从结构自身的设计已经无法去改善;另一方面,经济的发展对高精密设备的生产要求也越来越高,在常态环境下,城市轨道交通激励、大地的脉动以及其他的直接干扰都对高精密设备的生产造成了巨大的影响,结构振动控制逐渐成为解决这些问题的重要方法。　　截至目前,在结构振动控制研究方面我们已经取得了很多成果,尤其在理论研究方面,多种控制算法以及控制方案都取得了很大的进展。但是由于作动器、传感器、控制系统之间的复杂交互作用以及线路传输、硬件反应时间延迟等因素,导致在一些实验以及实际工程中达不到理想的控制效果,甚至控制失效或产生反作用,因此为实施对结构振动的精确控制,需要在结构振动设计中采用一体化控制方法。在结构一体化控制设计中,各个环节之间的相互作用是实现一体化控制设计的关键,而在这方面的研究还有待进一步的提高。因此本课题选择以多自由度微振动平台为主要研究对象,同时也选择常规振动中典型的结构形式和常用的作动器为研究对象,对结构与振动控制系统相互作用机理与效应进行研究。　　首先对主要的研究对象微振动隔振平台进行了概念设计,采用双层双向解耦的隔振平台,其主动隔振部件为自行设计的一种新型超磁致伸缩作动器,同时改进了超磁致伸缩作动器的控制方法。结果表明所设计的隔振平台极大地简化了控制设计,有利于进一步提高计算效率及控制的精确度,降低了隔振平台在实际工程应用中的难度;另外所设计的超磁致伸缩作动器是合理的、可行的;而提出的基于Preisach模型的模糊PID控制方法也显示出较好的适应性和有效性。　　然后,对作动器与结构的相互作用进行探讨,常规振动中的液压作动器和直线电机与结构的相互作用模型已经被建立。因此针对微振动控制领域中典型的超磁致伸缩作动器建立了作动器与结构的相互作用模型,并建立了三种不同控制精度要求的参数模型。通过实验对该模型进行验证,结果表明高阶参数模型的传递函数曲线与实验结果最为接近,低阶参数模型结果仅次于高阶模型,不考虑相互作用的参数模型结果偏差最大。进而通过对作动器和隔振平台、高耸结构两种不同的结构相互作用控制分析。结果表明对于多自由度隔振平台,考虑相互作用的参数模型,其控制效果明显优于不考虑相互作用的参数模型;从隔振平台速度控制的效果来看,考虑高阶参数模型能使控制效果提高50％。对于高耸结构,分别采用液压作动器及直线电机进行分析,两种不同的模型得到了相似的结论,在位移和加速度控制效果基本一样的时候,考虑相互作用的模型在驱动力消耗上要小于不考虑相互作用的模型。　　接下来,对内部控制系统与其关联外部结构的相互作用进行探讨,选用本实验室微缩的三层框架结构模型视为外部结构厂房,将隔振平台置于该厂房结构中。应用该模型进行控制研究,结果表明是否考虑内外结构相互作用对控制权矩阵的选取有较大的不同,考虑平台与结构的相互作用进一步完善了理论模型,其仿真结果对实际工程有更好的指导意义;根据考虑相互作用对被动控制和混合控制的效果可知,考虑相互作用可以更有效地寻找最佳控制效果,有利于进一步深化及优化控制设计。　　再接下来,把结构与控制系统看作一个整体,对整个系统的时滞补偿进行探讨,在各位学者的研究基础之上建立了一种新型的综合补偿器,该补偿器具有逆补偿器以及 Darby补偿器的最优特点。选用常规振动中普遍采用的液压作动器作为控制系统的驱动装置,同时以线性弹簧为结构对象的小型实验装置以及以非线性的大型 MR阻尼器为结构对象的大型实验装置这两种实验装置来评价这些补偿器的性能。结果表明综合补偿方案能够很好的补偿目标信号,并在追踪的目标位移中取得最小的位移误差;而且能够快速的补偿系统的动力,在整个控制时程期间能够更快速的收敛到目标位移;当结构对象具有非线性或者时间可变特性时也不需要用户实时调整参数;即使高频激励作为输入信号的时候,综合补偿器也同样具有这些优点。　　最后综合前文的研究,考虑各个环节结构与振动控制系统的相互作用,本文提出了一种应用于结构振动控制的一体化控制综合设计方案。