随着现代工业的发展,尤其是国防工业的发展,对设备的可靠性要求越来越高,在这种背景下,以振动试验为核心的可靠性试验获得了广泛地应用.振动控制的研究包含了信号处理与自动控制两大专业领域.该文针对当今振动实时系统发展中的信号处理与控制方法进行了深入的研究,侧重于原理、算法及性能提高的研究与实现,提出了多种有效的策略与算法,取得了较显著的效果.该文的研究主要取得以下成果:根据振动系统中信号处理的实时性要求,针对传统的DPSS-MTSA谱分析方法计算量大、实时性差的缺点,提出了一种改进的多正弦窗MTSA方法,深入分析其性能,给出了选择窗口数的准则.将这一方法应用于随机振动系统的实时谱估计,估计性能明显改善,得到了很好的效果.在基于小波变换的信号降噪方法研究的基础上,通过研究功率谱估计器的统计模型,分析了功率谱小波系数的分布特性,提出了基于小波分析的功率谱降噪方法,并对其提高随机振动频谱均衡性能进行了研究,理论与测试结果表明,基于小波变换的频谱均衡性能优于传统的方法.提出了优化的频谱均衡控制自调整算法,配合对象模型的预辨识,解决了频域自调整迭代算法中降噪能力与系统响应速度之间的矛盾,测试结果说明,它在随机振动控制中降低了均衡误差,提高了频率分辨率,缩短了均衡时间,表明该方法是成功的.针对现有的冲击振动控制方法存在低频响应不足、失真度大、易出现算法不收敛的情况,从冲击振动的自身特点出发,提出了基于X滤波LMS算法的冲击振动自适应逆控制方法,较好地克服了基于传递函数的冲击振动控制算法的缺陷.进一步,针对X滤波LMS算法运算量大的问题,又提出了一种快速批处理的X滤波LMS算法,使逆控制器的收敛速度大大加快,还提高了冲击波形的控制精度.在开展算法研究的同时,为进一步提高硬件的处理速度,作者开发了一套新型振动控制系统——vDSP,系统采用3个DSP处理器与主计算机组成并行处理结构,DSP处理能力达225MIPS、450MFLOPS,较好地满足了振动实时信号处理的要求.系统实现了正弦振动、随机振动及冲击振动控制,使该文的理论研究得到了实践检验.该文的研究工作具有很强的应用背景,相信作者的努力会有助于可靠性试验技术的发展,并进而推动中国整体工业水平的提高.