主动质量驱动(Active Mass Driver,简称AMD)控制系统已在土木结构振动控制领域获得了广泛的应用,长期以来其驱动装置多采用液压装置或旋转伺服电机。但是由于液压装置需要配套液压源,旋转电机需要机械转换装置,研制新型AMD作动器具有重大的理论意义和工程价值,而直线电机具有直接驱动的优点,成为下一代的AMD系统作动器的最佳选择。本文研制开发了一套直线电磁驱动AMD试验系统,利用伺服控制卡控制通用变频器,驱动异步直线电机构建AMD作动器,成功完成了直线电磁驱动AMD控制系统在层钢架结构上的自激振动控制试验,取得了良好的控制效果。首先,在结构振动控制动力学模型和直线电磁驱动AMD理论的基础上,总结和分析了AMD系统对作动器提出的要求,阐明了直线电磁驱动技术应用在振动控制AMD系统中的优势,并提出了直线电磁驱动AMD作动器设计过程中亟需解决的问题。其次,为直线电磁驱动AMD控制系统设计了直线作动器。针对当前直线伺服电机产品的现状和土木结构振动控制的要求,提出了变频器驱动异步直线电机的方案。基于异步直线电动机的控制模型,通过MultiQ-3伺服控制卡构建电机伺服控制器,利用滞后超前校正和变参数PID调节等方法提高了系统的控制精度和频率响应,并进行了作动器的性能测试。此外,基于对异步电机的分析,探讨了作动器性能进一步提高的可能性。最后,试制了结构振动Benchmark模型中的三层钢架结构,利用有限元方法分析了该钢架的结构参数和动力学模型,基于LQG算法设计了结构的主动振动控制器,搭建完整的试验设备并完成了结构自激振动控制试验,测试了作动器的控制效果,提供了完善设计方案的试验依据。本文通过直线电磁驱动AMD作动器的设计和结构的自激振动控制试验,充分证明了利用变频器驱动异步直线电机构建作动器的方案,在低频条件下完全可以满足AMD系统对精度、响应频率的要求,具有价格低廉、控制便利等优势,并证明了将直线电磁驱动技术应用在AMD控制中的可行性,为直线电磁驱动AMD系统的进一步研究和工程应用打下了基础。