本文研究简支，固支和悬臂压电层合梁在强电场和机械荷载联合作用下的非线性变形。考虑材料的电致伸缩和电致弹性压电效应以及几何非线性导出压电层合梁的数学模型。并求得在电场和均布力联合作用下各种边界条件梁的挠度和位移解析表达式。通过对双压电晶片梁和单压电晶片梁的数值计算及分析得到线性与非线性模型之间的差别和适用范围。

建立了悬臂梁上粘贴一段压电陶瓷片实现振动控制的动力学方程，定义了压电层合梁的压电消耗功率，并针对悬臂梁这一分布参数控制系统，提出了确保控制系统闭环稳定的设计方法。最后通过数值算例证明了该方法的有效性。