非线性动力学问题是各工程科学领域中的重要课题之一。目前，结构非线性动力系统高精度、高效率计算问题仍较难解决，非线性振动解析法仅适用求解某些特殊问题；对传统动力方程数值解法，若步长较大，计算精度不高或不能正确反映一些高频振动分量。而性能优良的精细积分算法则为结构动力系统的精细计算提供了新的求解思路。 本文深入研究精细积分及动力方程算法，基于指数矩阵计算、Pade逼近理论，在时域上对非线性动力状态方程直接积分求解，构建若干系统响应求解格式，并分析了算法精度、效率；通过矩阵变换，利用矩阵对称性、子结构等方法改进精细积分计算效率。所建议算法易程序化，特别适合并行计算，在大型结构计算中将更具优势。利用上述成果及结构瞬时最优控制策略，提出精细积分下闭环及开闭环控制算法，因而该法在土木结构控制中具有现实意义。 最后，在C++Builder环境下编制各算法程序，算例仿真结果表明，本文算法优于经典数值解法，有很好的计算精度、效率及稳定性，且精度易于控制；同时，用精细积分下结构控制算法进行结构控制模拟，得出较理想控制效果。因而本文方法具有较好应用前景。