压电材料作为一种新型的智能材料,以其良好的机电耦合特性,在结构主动振动控制领域得到了广泛应用。本文以压电悬臂梁振动系统为研究对象,利用压电材料的正、逆压电效应,分析了压电片和悬臂梁之间的相互耦合关系,建立了压电悬臂梁的机电耦合动力学模型和基于闭环控制系统的状态方程,并研究了反馈控制增益、压电片位置及压电片长度对柔性梁振动控制性能的影响,获得了反馈控制增益、压电片位置、压电片长度与振动能量、控制能量的关系曲线,为压电智能悬臂梁的振动控制系统的设计提供了依据。在此基础上,本文进一步研究了同位布置多对压电传感/致动元件的悬臂梁关于压电传感/致动单元对的布置、长度和控制增益的优化设计模型,并利用MMA(the method of moving asymptotes)算法对压电片的位置、尺寸和控制增益进行了优化计算。最后,搭建了压电悬臂梁结构主动振动控制的实验平台,对理论分析结果进行了验证。