传统的被动气动措施在提升超大跨度悬索桥气动稳定性能上有较大的限制,而主动气动措施在超大跨度桥梁颤振抑制上的应用,将能解决未来在桥梁设计上将面临的困难并为抗风设计提供新的思路。本文针对主动气动措施即主动控制面的颤振控制律进行了风洞试验研究。本文根据试验的需求设计并制作出一套用于结合式和分离式两种主动翼板的气动抑振方案的硬件系统和梁段模型。该系统可主动调节主动翼板控制面组件扭转运动状态(相位、振幅、频率)以及控制面离梁体的距离,以测试不同状态下的颤振稳定性和气动力。本文采用风洞试验的方式,基于平板模型和箱梁节段模型进行颤振抑制试验,验证了该系统在颤振主动控制上的有效性,并基于试验分别得出输出反馈控制和状态反馈控制两种气动措施的最优控制律。从经典控制理论入手讨论了二维节段模型颤振运动方程和系统的内部特性;由传递函数矩阵建立状态空间表达式并设计了相应测得传递函数矩阵的试验;通过实验验证主动控制系统中气动力是否可线性表示,理论分析了系统闭环控制的次最优和最优控制律。本文的主要工作和贡献如下:(1)设计并制作了以伺服电机为作动器驱动控制翼板的桥梁节段模型以及桥梁节段主动抑制试验装置。系统的设计包括节段模型、激光传感器、伺服作动器、悬挂系统和相关控制电路。主动控制系统的软、硬件实现。建立了作动器的传递函数模型,通过控制面转角指令驱动电机来实现控制面转角。(2)通过风洞试验来寻找平板和箱梁模型主动抑振系统的最优控制率,该控制律与数值仿真结果基本吻合。其中在相位滞后的控制模式下采用翼板110°相位滞后主梁扭转运动能大幅提升颤振临界风速。箱梁的主动抑振试验中得出相反的控制规律并讨论了该现象的可能性。(3)验证系统的线性特征,提出并探讨输出反馈和状态反馈闭环控制系统的理论模型。