颤振是制约超大跨度桥梁设计和发展的关键因素之一,因此需要研究有效的抑振手段以提高这类桥梁的颤振稳定性。颤振主动控制技术与传统的被动控制技术相比,因其能够更大幅度地提升颤振临界风速,有望成为未来克服超大跨度桥梁抗风稳定性难题的解决方案。本文以具有主动气动翼板的流线型钢箱梁悬索桥为研究对象,结合现代控制理论和计算流体力学方法,构建起颤振主动控制分析框架,针对桥梁颤振控制系统（简称“主梁-翼板系统”）的自激气动力建模及识别、颤振控制律、抑振机理和颤振控制效力极限等问题开展研究,旨在推进桥梁颤振主动控制理论和方法的进步,为未来超大跨度桥梁的发展提供支撑。本文的主要工作如下:1)构建了桥梁颤振主动控制分析框架及方法。首先,基于Hansen的主梁-翼板系统自激气动力模型和强迫振动试验技术,建立了适用于物理风洞试验和数值风洞试验的主梁-翼板系统颤振导数识别方法;结合现代控制理论,推导出桥梁颤振主动控制方程,并设计了次最优反馈控制律,通过数值算例检验了整套分析方法的可行性。2)通过数值风洞实现了主梁-翼板系统自激气动力的识别,分别针对背翼板系统和主梁-翼板系统,研究了控制系统在不同相位和振幅运动下自激气动力的识别精度,明确了本文的气动力识别方法的适用范围。然后,将获取的机翼-副翼系统自激气动力与理论值作比较,进一步验证了本文建立的自激气动力模型及识别方法的准确性;最后,以典型流线型箱梁为对象,由数值风洞强迫振动试验识别出了主梁-翼板系统的16个颤振导数。3)在数值风洞中模拟了主梁-翼板系统在流固耦合效应下的反馈控制过程;结果表明,控制律支配的主梁-翼板系统的颤振临界风速可得到大幅提高。从能量角度入手分析了气动翼板对系统气动阻尼和气动刚度的影响,解释并揭示了主动翼板抑制颤振的机理;结合主梁-翼板系统的气动特性,探讨了气动翼板的参数优化;提出了一种搜寻控制系统抑振效力极限的算法并初步研究了主梁-翼板控制系统的稳定性。4)基于多模态颤振分析理论和有限元分析方法,建立了大跨度悬索桥三维颤振主动控制方程;以某大跨度悬索桥为案例,实现了三维颤振主动控制的数值模拟,并研究了气动翼板的跨向布置和驱动方式对颤振性能的影响。