民用和军用航空均期望未来的飞行器能够在变化的飞行环境中完成各种飞行任务,“变体飞行器”也由此产生。改变飞行器机翼的翼型弯度可以防止翼尖失速效应,改变展向升力分布,对提高飞行器飞行性能具有非常重要的意义。在执行飞行任务过程中,机翼的精确变形是变形翼技术能够应用于实际的关键所在,因此研究机翼的变形控制问题具有重要的工程价值。基于此,本文将机翼模型简化为悬臂梁结构,并对其变形控制方法展开深入研究。本文的研究对象为压电纤维复合材料驱动的悬臂梁结构,该系统具有迟滞特性、蠕变特性和振动特性,这些非线性特性不仅使得系统建模困难,而且严重影响系统控制精度。因此,本文在详细分析系统特性的基础上,分别从开环控制和闭环控制的角度,进行系统建模和控制器设计。在开环控制中,运用Modified Prandtl–Ishlinskii(MPI)模型建立迟滞模型并进行迟滞逆补偿,通过对数模型进行蠕变建模和补偿控制,并采用输入整形技术抑制系统振动。针对开环控制不能实现干扰抑制问题,本文基于ARX模型辨识出悬臂梁系统近似动态模型,并运用H∞鲁棒控制理论设计闭环控制器。为了实现对动态信号的快速跟踪,基于前馈-反馈控制理论为压电悬臂梁系统设计了二自由度鲁棒控制器,并提出了一种分时控制方法以实现对双输入单输出压电悬臂梁的准确变形控制。为了验证所设计控制器的有效性和控制效果,运用MATLAB软件进行了大量的数值仿真分析;搭建了压电悬臂梁控制系统实验平台,并采用LabVIEW软件编写相关的控制算法实验程序,验证所设计的控制器的实际控制效果。实验结果表明:开环全补偿控制取得了较好的控制效果,控制误差在6%以内,但是开环控制并不能抑制外界干扰;设计的单自由度鲁棒控制器能够实现对阶跃信号的快速响应,调节时间为0.8s,超调量为3%,稳态误差在5%以内,系统受到干扰时能在0.5s内恢复稳定,并且控制效果优于传统PID控制器;设计的二自由度鲁棒控制器能够实现对动态信号的快速跟踪,且跟踪误差在8%以内;针对双输入单输出压电悬臂梁系统,分时控制方法能实现对动态信号的快速跟踪且跟踪误差小,满足控制性能指标要求。