基于被动式质量和惯性元件的装置,如调谐质量阻尼器（TMD）和调谐粘滞质量阻尼器（TVMD）的优化设计中,需要将装置的固有频率调谐到靠近控制结构的基频。因此,优化设计中引入一种可以基于激励电流频率来调整其固有频率的装置可以显著地增加阻尼特性。优化设计将可以去除被动式装置的失谐效应,并能在更大的频率范围内实现高效振动控制。本文提出了两种新型的振动控制装置,该装置能够基于外部激励的频率来调整和控制其固有频率。这种可调频率可以通过校准装置产生的惯性（放大质量）来实现,装置产生的惯性可以通过调整一个小的物理转动质量（飞轮）的转动来控制。为了控制产生的惯性,本文重新设计了一种特殊的无级变速器（CVT）。装置可根据外部激励的电流频率将CVT校准到适当的CVT变速比率,来获得所需的惯性,装置的惯性调整过程采用了滚珠丝杠系统。在第一个提出的装置中,即半主动调谐粘滞惯性阻尼器（SATVID）,通过装配滚珠丝杠系统和CVT变速器来构造可变惯性元件,同时,除了质量飞轮外还使用了一层较窄的粘性材料。该装置通过将粘性阻尼和惯性元件进行并联,随后与弹簧元件进行串联。结构振动时的激励电流将激活该装置,此时,CVT变速器将输入的旋转转速转换为任意输出的旋转转速。然后通过飞轮和粘性材料的转动,获得与结构运动方向相反的可控惯性力和阻尼力。在第二个提出的装置中,即半主动调谐质量惯性阻尼器（SATMID）,可变惯性元件、CVT变速器产生的阻尼、弹簧元件采用并联方式配置,随后该并联元件以串联方式连接到附加质量。和第一个装置类似,其原理为利用CVT变速器来控制飞轮的转动,从而产生理想的可变惯性力。在SATVID和SATMID中,装置的固有频率都是由CVT变速器控制的,而无缝变化的频率取决于被测得的外部激励频率。为了评估装置的性能和可控动态特性,通过在谐波地面激励下,在单自由度（SDOF）结构上安装SATVID或SATMID,首先将模型与现有试验结果进行验证,然后在频域和时域上与被动控制和非受控结构进行比较,比较不同频率范围内的振动控制效果。结果表明,采用新型SATVID或SATMID装置对结构振动有很好的控制效果,而且可以在相对被动式装置更宽的作用频率范围上实现结构减振。在谐振频率以外的频率范围内,与被动式减振装置相比,所提出的两种半主动减振装置都能够将结构位移减少50%以上。此外,该装置还可消除被动装置中常见的失谐效应。本文同时设计了一个简洁的控制算法和控制器来检测外部激励的电流频率,计算出所需的惯性变化量,然后对装置进行调谐。