1.3.2 主动式分支电路阻尼振动控制技术
随着运行载荷环境复杂化与恶劣化，结构对振动控制水平的要求也逐渐提高，被动式分支电路的局限性也体现出来，例如，单纯连接电阻所提供的阻尼力较低，无法满足振动控制的需求；结构的复杂性引起结构输出的不确定性，从而使得分支电路阻尼振动控制技术的振动控制效果受到影响。因此，主动式分支电路也随之产生，主动式分支电路可定义为需要外接能量驱动或控制的电路。
研究人员认为，压电陶瓷可从电气学的角度上简化为等效电容，负电容分支电路可抵消压电等效电容，增大控制电流，提高控制力。文献[106-108]使用负电容分支电路进行压电换能器的振动控制，部分研究还讨论了其多模态振动控制特性。林志[109]、张文群[110]也进行了负电阻压电分支电路的振动控制技术研究。值得注意的是，若负电容大于压电片的电容，控制系统将会变得不稳定，不利于振动控制。任何一个分支电路的等效阻抗均可认为是电压与电流间的相互比例关系。以此为出发点，分支电路可以使用LQG、H2以及H∞等算法进行优化，以实现最优参数控制[111]。然而，系统模型难以确定，难以用模拟集成电路实现。
近年来负阻抗式电磁分支电路阻尼振动控制方法得到了深入的研究，主要包括负电阻[112]和负电感负电阻分支电路[113]。从理论上讲，负电阻能抵消线圈的内阻抗，增大控制电流，从而提高控制力。单自由度试验研究表明，负电阻电磁分支电路阻尼振动控制技术可有效地提高结构的振动控制效果[112]。Niu等[114]使用负电阻配电容法成功的控制了悬臂梁结构的一阶振动。Zhang等[113]提出负电感负电阻电磁分支电路阻尼振动控制方法，研究了板结构的多模态振动控制。此后，Yan等[115]将负阻抗电磁分支电路阻尼振动控制技术应用于结构的多模态振动控制中，开展了理论建模、仿真及试验技术研究。研究结果表明，负阻抗电磁分支电路阻尼具有较强的多模态抑制能力。Stabile等[116]将负电阻电磁分支电路阻尼技术应用于航天器的微振动控制，对在太空工作温度范围内（-20～50℃）的减振性能进行了试验研究。之后，他们也将该技术应用到两自由度吸振器上[117]。结果表明，负电阻电磁分支电路在不需要主动控制算法的情况下可以有效隔离微振动源，并且隔振性能对温度的变化不敏感。由于以上所设计的阻尼均为线性阻尼，随频率变化时的影响不大。Sun等[118]将库仑摩擦引入电磁分支电路阻尼，提升了阻尼力的工作范围。但是对于隔振系统而言，低频共振区和高频隔振区对阻尼的需求不一致，针对该矛盾，Yan等[119]提出了非线性电磁分支电路阻尼方法，系统建立了非线性阻尼的理论模型，研究结果表明，所提出的非线性阻尼可以兼顾低高频隔振。Ma等[120]也基于电磁分支电路阻尼技术设计了两类非线性阻尼，可以实现低高频隔振，为非线性阻尼的设计与应用提供了一种思路。随后，Ma和Yan[121]将电磁分支电路阻尼引入磁刚度非线性隔振系统，通过研究负电感、正电感、负电阻之间的关系，实现了隔振系统动力学行为的调控。
结构参数的变化对分支电路阻尼振动控制的性能非常敏感，尤其是谐振式分支电路，一旦失调，分支电路的控制效果将大幅降低。针对单自由度系统，为了解决这些问题，便出现了自适应调谐式分支电路。Fleming等[122]研究了自适应谐振式压电分支电路振动控制技术，解决了由于结构和负载频率引起的单模态振动控制问题。Niederberger等研究了自适应电感-电容-电阻谐振式压电分支电路[123]和电磁分支电路[124]，在一定程度上提高了谐振式压电分支电路的频率适应性。McDaid和Mace[125]研究了可调刚度自适应谐振式分支电路，成功拓宽了动力吸振器吸振带宽，发现自适应电感-电容-电阻谐振式电路有效弥补了纯电感-电容-电阻谐振式分支电路的频率敏感特性，并采用理论建模、数值仿真和试验相结合的方式验证了该方法的可行性。Li等[126]探讨了负电阻电磁分支电路的多功能性，例如可模拟黏性流体、黏弹性、惯性以及调谐惯性阻尼器等功能。Zheng等[127]验证了负电阻电磁分支电路中电感的质量效应，研究结果证明增加电路中的电感会降低系统的等效质量，从而提高系统的固有频率，而降低电路中的电感会提高系统的等效质量，降低系统的固有频率。Zhou等[128]利用不动点原理、H2优化方法以及最大阻尼准则三种优化方法分别得到了在简谐激励、随机激励以及瞬态激励三种情况下谐振分支电路的最优参数，数值分析表明，电路中加入负电感有助于降低峰值响应、拓宽隔振带宽，从而提高阻尼性能。之后，Zhou等[129]讨论了线性电磁能量收集器的线圈内电损耗对能量收集特性的影响规律。研究结果表明，正弦激励下，谐振电路在内阻较小情况下的能量俘获性能优于非谐振电路，增大内阻不利于谐振电路的宽频带俘能性能，随机振动情况下谐振电路俘能性能并没有明显优势。更多关于分支电路的研究与应用请参阅文献[130,131]。
随着装备功能化提升，系统特征难以把握，传统电磁分支电路阻尼的振动控制效果受限，无法满足装备的振动控制要求，自适应谐振式分支电路为分支电路的发展指明了方向，但相应的自适应率设计，最优阻尼设计方法依然面临挑战。