针对各类毫瓦级超声功率计的量值溯源问题，选用压电陶瓷材料，根据其压电效应原理，设计为厚度伸缩振动模式，采用能陷技术及真空镀膜等技术工艺，制作了一系列1MHz、3MHz、5MHz的园片形单元超声换能器，并研制与之配套的阻抗匹配器，与功率信号源等，组成一套毫瓦级超声功率传递标准。该套标准经济实用、性能可靠稳定，重复性好，有效地解决了毫瓦级超声功率计的量值溯源问题。

应用傅立叶级数理论解释了加在压电陶瓷超声换能器上的方波会发生畸变的现象，并采用数值模拟的方法重现了实验现象。对压电陶瓷超声换能器的工作原理也作了介绍。

介绍了压电陶瓷和音圈电机在精密光路偏转和焦距调整机构的原理和发展状况；分析了偏转与调焦机构的主要结构形式、驱动特点及其在精密偏转与调焦机构中的应用前景；指出了需要进一步开展研究的关键技术。

针对目前我国超声导波检测设备的落后现状，根据超声导波检测的机理，采用新型高速单片机、模数转换芯片、高频线性功率放大电路、环状阵列压电陶瓷传感器和基于LabVIEW的数据采集软件，开发了一种集成化的小型超声导波检测系统。该系统能够在管道中激励和接收超声导波，通过对激励波及反射回波的时空位置分析，判断出管道长度及存在的缺陷。

微位移技术是实现超精密加工的重要途径，据此介绍了微位移的实现方法，并对压电陶瓷微位移机构系统作了进一步的介绍，阐述了系统的组成、工作原理、结构及特点．最后进行了采用MCS-51系列单片机控制的压电陶瓷微位移机构闭环控制系统来提高工件的面形精度的实验．结果表明，工件的面形精度提高了50％以上．

针对目前扫描隧道显微镜超高精度位移的要求，提出了一种基于神经网络的精密工作台控制方案。在分析微位移机构工作原理的基础上，建立了工作台的数学模型。神经网络辨识器在线辨识工作台的机械参数，神经网络自学习PID控制器代替传统PID控制器，实现了样本的在线采集，有效克服了神经网络控制器需要离线训练的缺点。利用BP网络的自学习和自适应能力，实时调整网络加权值，改变控制器的控制系数，增强了系统的实时控制性能。实验结果表明，相对于传统PID控制算法，参考位移量为10Fm时，达到稳态值的时间从3．8S缩短到1．8S，稳态误差从4．29／6减小到1．99／6。

针对压电陶瓷微位移器的非线性问题进行了深入的研究，提出了使用该方法可以将压电陶瓷微位器的非一性度从２５％降到４％，这是一种简单，方便，可靠，成本低的非线性补偿方法。文中对压电陶瓷位移器的非线性机理做了深入的研究，并给出一个基于ＩＢＭ４８６计算机与ＭＣＳ９８单片机以及测试试验台组成的一个完整的试验系统。

为了满足空间载荷在发射阶段恶劣的动力学特性要求,同时具有良好的低冲击响应特性,设计了一种压电陶瓷驱动的解锁分离机构,以压电陶瓷在高频电流下输出的交变载荷作为驱动力,利用预应力螺栓在交变载荷下的加速疲劳断裂为原理,从而实现该解锁分离机构的可靠解锁分离;然后建立该解锁分离机构的接触有限元模型,静力学分析表明,结构的刚度好,三个方向的一阶模态都大于100Hz,轴向拉伸载荷分析表明,结构的最大应力远小于材料的屈服强度极限,其安全裕度较高;最后完成了结构的力学试验验证,试验表明,该解锁分离机构的的一阶模态与分析结果吻合性好,振动前后的一阶模态的漂移小于3%,能够满足发射段的力学特性要求;压电陶瓷和火工品两种工况下的分离冲击特性表明,基于压电陶瓷驱动的解锁分离机构在分离过程中的冲击响应（338g）相对于火工品...

利用压电陶瓷材料的精密位移输出特性和金属橡胶材料的多孔、减压、节流特性设计出了一种超高压精密流量控制阀，来实现超高压、微小流量的精确控制，并得到了该阀的流量表达式。理论分析结果表明，该阀的流量不仅与阀进出口的压差有关，还与压电陶瓷和金属橡胶的参数有关。

为解决传统电磁换向阀耗能高的缺点，采用压电陶瓷来驱动水压换向阀。在文中提出了压电驱动水压液压换向阀的结构形式，设计了所需大输出位移的柔性铰链结构，对本柔性铰链进行了理论的位移损失分析，最终对不同负载力下柔性铰链输出位移进行了仿真。分析与仿真表明：本柔性铰链放大机构在负载力70N时，输入端位移为0．05mm时，输出位移为0．346mm，此时放大倍数为6．92。