轧机是计算机控制的复杂机电系统。由于设计问题、结构损伤或系统故障,在某种条件或干扰下,可能产生持续自激振动。轧机的这种运行故障严重影响产品质量,损坏设备,甚至使生产中断。提出一种基于多参数同步综合测试、系统辨识和动力学分析与修改的综合方法,从试验与理论上分析了轧机产生自激振动的原因与消除方法。在研究的工程实例中,由辊缝位移传感器安装结构的动力学特性造成辊缝位移信号的响应延迟,引发板厚液压控制系统(AGC)非线性自激振动,从而产生整机持续的剧烈强迫振动。通过结构动力学修改,最大限度地减小位移反馈信号的延迟时间,大幅度地提高了系统的闭环稳定性,消除了正常工作条件(或正常扰动)下的自激振动,从而保证了轧机高效、稳定地工作。

针对存在舵机时滞环节的气动伺服弹性系统,提出基于Padé近似和线性二次高斯(LQG)控制的阵风减缓主动控制律设计方法。利用Padé近似将舵机中的时滞环节线性化为一个高阶传递函数并引入气动弹性模型,建立线性的阵风减缓受控模型;利用LQG控制方法对线性化模型设计阵风减缓主动控制系统,并采用平衡截断法对所设计的控制系统进行降阶;利用Simulink将所设计的控制系统引入非线性模型中,得到von Karman连续阵风激励情况下系统的开/闭环响应情况。计算结果表明:根据所提方法设计的阵风减缓主动控制律能有效降低原气动伺服弹性系统的阵风响应,对研究对象机身过载的抑制在15%左右,而对翼根弯矩的抑制达到25%以上。

提出了一种光学亚纳秒分幅时间多幅数字图像记录系统,能够满足激光飞片和爆磁箍缩等极端条件下,对频率在108－1010Hz的高速摄影需求。介绍了系统的设计方案和工作原理,提出了制约系统指标的关键技术如精密同步、高速高压脉冲源及解决方案。利用后台集中控制加上高精度的延迟单元提供各子系统的精密同步,利用雪崩三极管阵列构造纳秒和亚纳秒级的高压脉冲源驱动电光晶体偏转,利用8位可编程模拟延迟器件DS1023-25和FPGA器件结合获得ps精度的时间延迟。实验获得了幅度4 000 V、前沿小于5 ns的脉冲,任意时长、ps级精度的同步单元,对各子系统的同步协同工作也进行了调试。

无源声测定向是声学监视技术的重要研究内容.为了实现对低空运动目标的声学监视,提出了一种小基阵定向方法,并用线性回归分析原理导出了定向算法,对定向误差进行了理论分析和数值仿真.不仅适用于随机布阵的三维小基阵情况,也可应用到二维小基阵对声源的定向.理论分析和仿真表明,这种定向算法正确可行,且有较大的实用价值.

为了对低空飞行目标进行定位,提出一种基于数据融合的双基阵声测被动定位方法,并对定位算法和误差进行了理论分析和数值仿真.该方法采用单基阵估计的目标方位结合双基阵阵间时间延迟的方法进行目标融合定位,充分利用了基阵间的相干性.仿真表明,该方法具有较高的定位精度.该研究成果可直接用于空中运动目标的定位,也适用于地面运动目标的定位,还可推广到多基阵的运动目标声测被动定位.

供水管道发生泄漏时,泄漏噪声在管道内的水中传播,由于流固耦合作用引起管壁的径向振动.选择合适的压电式加速度计,并正确地安装在管道上,可以检测到微弱的管壁振动.将2个压电式加速度计放在漏点两侧的管道暴露点上,用相关分析的方法得到泄漏噪声到达2个传感器的时间差,根据时间延迟、泄漏噪声传播速度和2个传感器距离之间的关系估计泄漏的位置,相对误差在5%以内,与人工听漏相比,提高了定位的效率.

依据移动式（单光束）和固定式（双光束）红外机动车激光测速仪共同的测量原理,提出了一种基于时间延迟的校准方法。采用虚拟仪器技术的机动车激光测速仪校准系统,将激光测速仪发射的905 nm测量脉冲激光光束进行特定时间量的延迟,以模拟其在空气中对应的传播距离,实现固定时间间隔激光脉冲串测量的距离变化量的精确模拟,完成机动车激光测速仪在20～250 km/h时速范围内任意速度值的实验室准确校准,其时间延迟分辨率为5 ps,对应位移分辨率为0.75 mm,模拟速度不确定度优于0.5%（k=2）。

针对飞机结构的损伤容限设计特点,基于时间延迟特性,采用不等间隔检测策略,以故障检测间隔为研究对象,建立了可用度模型和维修费用率模型。在此基础上以可用度为约束,维修费用率为目标,提出了不完备检测下的飞机结构维修优化模型,并对具体实例进行仿真计算。结果表明目视检测下,当首次检测间隔是重复检测间隔的3倍时,维修费用率最小,且比等间隔的故障检测模型减少18.0%;可用度为0.93时的最小维修费用率要比可用度为0.98时减少4.3%。仿真结果与实际相符合,表明该模型能够为飞机结构故障检测间隔的优化提供有效参考。

主要从系统优化角度解决嵌套式检查维修模式下各种维修类型的最优检查问隔期的确定。介绍了使用嵌套式检查的原因和我国制造业使用此检查模式时存在的问题：根据缺陷类型的不同对嵌套式检查的维修类型进行了分类，描述了各类维修类型之间的关系，结合时间延迟理论给出了各项费用的表达式，建立了单位时间总期望费用最小的目标函数：讨论了如何利用分支定界法对模型进行整数规划求解；给出了一个案例来检验该数学模型的有效性。

针对单活塞液压自由活塞发动机工作频率控制的需要,给出一种频率阀结构和连接方式,对频率开启过程的两个阶段和关闭过程进行理论分析,建立了频率阀动态特性压力测试系统,并对频率控制开关过程进行试验研究。研究结果表明,提出的频率阀具有大通流能力高响应特征,主阀的大通径保证了频率阀的通流能力,先导阀的高响应和次阀的大通径实现了频率阀的高响应。频率阀开启时间延迟包括从先导阀控制信号发出到先导阀开始动作之间的间隔和从先导阀开始动作到主阀芯开始动作之间的间隔。