设计了一种基于压电陶瓷驱动的整体式柔顺精密定位平台．建立了柔性铰链的刚度矩阵，给出了平台的理论分析模型；利用模糊自整定PID控制算法对压电陶瓷驱动器进行了闭环控制，提高了驱动器的输出位移精度；提出了一种实验修正方法，提高了平台的定位精度．实验结果表明，平台具有亚微米级的定位精度以及良好的动态特性．

应用周边固支式圆形压电振子作为驱动元件，将音讯信号转换为振动信号，再利用骨传导方式使人感知音讯信号，在此基础上构建了圆形双晶片压电式骨传导听觉装置。对圆形压电振子进行了建模，利用有限元仿真分析，提出了压电振子支撑方式的优化方案。对设计的压电式骨传导听觉装置进行了实验测试，得到了骨传导装置结构参数对其性能影响的关系曲线。实验研究表明：压电式骨传导听觉装置的基本性能指标能够满足骨传导听觉装置的要求。

压电驱动是微机械系统（MEMS）微执行器最有发展前途的驱动方式之一。该文采用ANSYS有限元软件对压电膜片结构参数和在微执行器上的装配方法进行了优化设计，得到PZT／Si，PZT／Cu压电膜片结构的优化数据，将其应用于有阀微泵的研制。经测试，微泵压电驱动效果与仿真结果一致，微泵背压可达836Pa，流量达1．4mL／min。

介绍了一种基于微电子机械系统（MEMS）技术的阵列微喷的加工和实验结果。利用微细加工技术，在硅片上制作了上千个直径够5～20μm的微喷孔阵列。该微喷以压电效应为驱动方式，通过压电片振动所产生的压力使液体从微喷孔中喷出。具有所产生的液滴直径和速度分布集中，无热效应的特点。采用激光相位-多普勒粒子分析（PDPA）系统对不同工作条件下液滴的直径和速度进行了研究。

根据杠杆原理，使用结构紧凑的柔性导向支承机构，将压电驱动元件的伸长量传递到精密机床的进给系统上，进行精密进给。调节输入输出比可改变输出量大小及系统刚度。简述设计过程，提出了铰链的解析模型和有限元模型。测试结果表明柔性导向支承机构的静态刚度为5．5N／μm，自振频率为439Hz；微进给工作台行程为25μm，静态刚度约为200N／μm。

提出一种压电陶瓷片直接驱动的气动伺服阀,分析该伺服阀的工作原理,并采用解析法建立其动力学模型。分别用M atlab和AMES im软件对其进行仿真分析。仿真结果表明该伺服阀的频宽为1 348 Hz,高于传统电磁式伺服阀的;响应时间为2.3 m s,比普通电磁阀快10～15倍;其还具有机械结构简单、抗干扰能力强、动态特性好等特点。

水的黏度低,水液压控制阀采用传统的电机械转换器,因润滑和密封问题其性能与油压元件差距大。压电驱动刚度大,响应快,精度高,能有效提高水液压控制阀的性能。采用球式座阀结构,通过设计合理的微调预紧机构、阀体和阀口,研制了直接压电驱动水液压节流控制阀。建立了直接压电驱动节流阀的仿真模型,仿真与静态试验结果表明,压电叠堆输入电压高时,控制阀具有相对较高的线性度;而压电叠堆输入电压低时控制刚度不足,受阀芯不平衡液压力影响,试验与仿真结果偏差大,控制阀性能不佳。采用座阀结构的水液压控制阀提高了阀口密封性,但在阀的设计和加工中应减小不平衡液压力。

为确定液体的可压缩性和气体含量对压电驱动器性能的影响分别在不同的传递介质和加载压力下研究了驱动器的输出速度和推力的变化规律。结果表明:以自来水为介质时驱动器的最佳加载压力是0.07MPa最大输出速度和推力为13.83mm/s66.4N是压力为0时的1.17倍和1.29倍。以纯净水为介质时驱动器的最佳加载压力是0.04MPa最大输出速度和推力为25.83mm/s92.6N是压力为0时的1.11倍和115倍;比采用自来水做介质时增长了1.87倍和1.39倍。加载合适压力后驱动器的输出速度、推力、步长增加且输出与电压(频率)的线性关系范围增大;系统中气体含量越少驱动器达到最佳输出所需加载的压力越小加载压力对驱动器的输出性能的影响越明显。

为了提高电液伺服阀的频率响应特性,采用响应速度快、输出力大、刚性好的积层式压电驱动器作为伺服阀的前置级电-机械转换器.采用杠杆放大的方式对压电驱动器的输出位移进行放大,保证足够的流量输出;采用直接驱动阀芯的方式增强了抗污染能力以及动态响应特性;功率级滑阀采用内置方式,用单个压电叠堆实现了滑阀的双向控制.试制了压电伺服阀的样机,并对样机进行了静、动态测试.得出该阀的频宽大于1.2 kHz,流量为5.7 L/m in,抗污染能力达到ISO 4406 18/15.

针对电液伺服阀电磁式前置级驱动器频响低的问题,提出了一种压电驱动型电液伺服阀前置级驱动器,该驱动器以压电叠堆(积层式压电微位移器)为驱动元件,通过基于三角形放大原理的柔性铰链放大机构,放大压电叠堆的输出位移.同时,设计、研制了实验装置,并在试制样机上对其静、动态特性进行了实验.研究表明,该驱动器具有线性良好、高分辨率、高频响等特点,由有限元分析得到的固有频率达到了1.201 kHz,实际测量的固有频率为1 kHz.