空间薄膜结构高收纳比、高功质比的特点,很好地解决了入轨前载荷舱尺寸限制问题,同时得益于发射成本和应用功能等方面的巨大优势,薄膜结构在反射天线、太阳能电站、太阳帆等航天器中具有极大的应用潜力。而薄膜由于自身抗弯刚度小,阻尼低的结构特性,在姿态调整或遭受环境扰动时容易引起薄膜结构长时间的低频振动,对其长期在轨运行的可靠性造成影响。为了避免上述问题,有必要对薄膜结构的振动控制展开研究。本文根据压电材料机电耦合特性,结合有限元方法推导四节点矩形压电单元,并建立了含PVDF压电材料矩形薄膜的动力学方程。通过引入模态坐标对模型降阶,进而得到结构降阶后的状态空间模型。在此基础上,考虑了受控模态与剩余模态影响,基于可控性Gramian矩阵构建PVDF致动器位置优化准则。以四边固支的矩形预应力薄膜为对象,采用了粒子群优化算法对不同优化参数下致动器位置进行了优化。随后考虑模型噪声,根据最优二次型控制理论,结合Kalman滤波设计模型的控制和状态观测系统。借助Simulink搭建控制仿真平台并进行控制仿真。结果表明,在多种激励条件下的矩形薄膜振动均得到有效抑制,相比于无控状态控制效果显著。另外,通过致动器位置优化前后控制效果对比,进一步验证了采用优化位置布置致动器具有更好的控制性能。最后,在矩形均匀预应力薄膜振动控制研究的基础上,探究复杂构型中非均匀预应力薄膜的力学特性与振动控制策略。为此,以薄膜结构的典型应用太阳帆结构为模型,采用Abaqus建立了两种连接方式的太阳帆结构形式。通过对拉索设置热膨胀系数并施加温度场用于模拟预应力导入过程,从而计算薄膜帆面在预应力状态下的应力分布与自振频率,分析了不同连接方式对结构力学性能的影响。根据结构特点设计主动控制拉索用于抑制薄膜帆面振动,并据此设计反馈控制律实现主动控制。结果表明,拉索产生的主动控制力可以有效减弱结构振动,验证了控制策略的可行性。