随着航空、航天和机械等领域中相关技术的发展，振动控制已经成为一个重要的问题。传统的结构和控制方法难以满足需求，智能结构的出现与应用，使之成为当前结构振动控制研究和应用中一个非常活跃的领域，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，在结构振动主动控制领域得到了广泛应用。本文以分布式压电智能梁为研究对象，以无限维的偏微分方程为基础，着重研究了压电智能结构的无穷维方程的离散化、优化配置、阻尼模型、参数估计和振动抑制等问题。分布式压电智能结构本质上是分布式参数系统，具有无穷维，其振动特性的精确描述同样是具有无穷维的偏微分方程。为了分析压电结构对原结构带来的影响和控制设计的方便，本文采用Galerkin离散化方法将无限维的偏微分方程组进行空间离散化转化为有限维的常微分方程组。文中首先分析了空间基的个数对离散化精度的影响，指出空间基的个数与主体梁结构和压电片的长度比之间的关系。利用离散化后的有限维方程，对压电结构的几何参数引起整个智能结构的频率和传递函数的变化进行分析。本文首先研究在考虑压电结构粘贴效应及测量噪声情况下的作动器／传感器优化配置问题。先将作动器和传感器配置位置有限化，采用闭环控制性能为准则，在传感器容许集条件下，研究作动器配置问题；然后利用卡尔曼分离原理，针对观测器来研究传感器的配置。在上述寻优过程中，不必同时进行优化配置，从而减少了优化计算量。柔性梁数值计算结果表明该方法的有效性和快速性，也给出了非同位配置结果。为了精确获得压电悬臂梁的一些物理参数，就需要对整个结构进行参数估计。考虑到结构和实验系统的特点，结合频域内系统分析的优点，本文在频域内完成了压电梁横向偏微分振动方程的参数估计，获得了一些基本参数。然后分析了使用两种常用阻尼模型(粘性阻尼模型和结构阻尼模型)时，系统传递函数中相应各阶模态阻尼比的变化关系，以及采用这两种模型与实验结果的差别。并指出了参数估计中存在较大误差的原因主要是阻尼模型引起的。结构的阻尼建模一直是空间大型结构建模中非常重要的部分，但也是比较困难的过程。基于粘性阻尼的模型，本文提出了一种新的阻尼修正模型，将原来的静态阻尼模型，替换为与频率有关的分段阻尼模型，即动态阻尼；采用辨识的方法，来确定阻尼系数。通过悬臂梁的实验验证，该模型比原来的静态粘性阻尼模型能更好地描述智能结构的动态输出和幅频响应，为更加准确的参数估计带来了方便。在获得受控对象的高阶模型后，进行分析与控制器设计较为困难，必需进行模型降阶。本文比较了在控制理论中两大类模型降阶方法和动力学分析中的模态截断降阶方法在压电梁结构中的应用，并指出在一定条件下它们是等价的。然后在基于降阶模型的基础上，设计基于观测器的LQR控制器，研究了三种等价的能量权矩阵，控制器性能的分析也证明了这点，并实现了压电梁的振动抑制。最后针对LQG控制器在实验中出现控制溢出的情况，对于文中的非最小相位系统系统，提出LQG控制器反向恢复法，即一定程度上降低虚拟噪声，以获得控制性能和稳定性之间的折衷，相应的实验结果也证明了该方法的实用性。由于压电结构容易损坏，因此压电智能结构的主动容错控制研究也势在必行。本文最后考虑了多变量系统的模型修正和振动主动控制，然后初步研究了在作动器发生故障的情况下的压电智能梁结构的主动容错控制，并进行了仿真计算验证了控制效果。