中文摘要：

本项目以同时优选结构性能和最佳的控制效果为目标，通过能计及结构拓扑优化和控制元件的优化布局的结构/控制一体化建模，利用结构设计变量（特别是结构拓扑变量）、控制参数以及作动器/传感器布局参数间解耦、缩聚技术，以有理逼近与摄动结合的方法解决繁复的拓扑重分析问题，寻求基于交叉分级优化、包络对偶，并采用移民算子-遗传算法相结合探索能解决特征参数优化选取中计算工作量大、精度要求高的困难的寻优新方法，最终获得全局和健壮的结构/控制一体化优化结果，从而在理论与方法上为航空航天等复杂结构预研提供新的结构/控制优化设计集成平台，为大型结构的振动控制提供切实可行的工程技术支持和技术储备。

结论摘要：

由于大型、复杂和轻柔结构极易受到复杂环境激励的影响而发生振动，为了降低结构振动水平，本项目以同时优选结构性能和最佳的控制效果为目标，利用结构拓扑变量、控制参数以及作动器/传感器布局参数间的耦合进行结构/控制一体化优化设计。研究了压电智能桁架中作动器的优化配置，基于模态能量进行结构待控模态数目的确定以及提出了耦合模态空间作动器数目配置的原则，并提出了一种基于模糊逻辑推理和遗传算法的多目标优化优化策略；研究了压电智能桁架结构拓扑/控制一体化优化理论与方法，并提出了采用遗传算法进行求解的思路；基于增加自由度的拓扑优化中新旧自由度上的独立和耦合作用，改进并发展了高效实用的快速近似动力学拓扑重分析方法；开展了结构/控制一体化的拓扑重分析和模型降阶的研究，并形成了相应的动力缩聚技术和瑞利商逆迭代法相结合的一体化特性重分析算法，提出了一种一体化模型的降阶方法；开展了涉及结构拓扑、作动器位置与数目和控制器参数的连续体结构/控制一体化优化设计的研究；在区间参数智能桁架一体化拓扑优化等方面的研究取得了重要进展。这些成果必将推动一体化拓扑优化理论的发展和在工程实际结构/控制一体化设计中的应用。