利用红外吸收法来分析气体浓度已经被广泛的应用，红外光源经驱动和调制后产生的光强很大，影响了最终的分析结果．在直流稳压源输出的基础上采用了低压差稳压芯片，重新设计了驱动电路，使得驱动电压的精度可达到0．7％，提高了红外光源发出的光强信号的幅值精度．而在光源的调制中采用了电调制方法．利用CPLD、单片机和开关阵列对红外光源进行调制的调制电路，对光源的调制频率可达到110Hz，而且可在10～110Hz之间可以调节．进一步拟制了干扰信号对分析结果的影响，弥补了传统光源调制方法的不足．在设计中还具有占空比可调的功能，使得光源输出的光强的占空比可在25％～75％之间变化．

为了减小直线位移工作台的导轨运动误差，研究了一种基于光学原理，采用四象限光电探测器，通过计算机系统对工作台产生的导轨运动误差进行自动补偿的方法．根据补偿原理，构建了误差补偿数学模型，分析了光学系统的参数和系统输出特性之间的关系，并通过实验，阐述了影响补偿系统灵敏度的相关因素．实验表明该方法能够实现优于0．24V／μm的灵敏度，补偿精度可达到0．4％．这种方法能够有效地提高直线位移工作台的工作精度，对行程小于100mm的直线位移工作台具有一定的推广价值．

针对目前扭转试验存在夹持试样位置不精确，试样装入和卸载工序复杂，和扭转过程易出现夹持偏心等问题，对当前实验室常用扭转试验设备的试验过程和影响因素进行了详细分析，在现有扭转试验机工作原理和结构基础上，提出了夹样系统的改进方案．通过对现有夹持系统增加了顶端限位，压块运动限位和同心圆定位功能，使加载试样定位准确、夹持牢固，简化了扭转实验的装卸流程．通过对低碳钢试样扭转试验，对比改进前和改进后的试验效率和测试结果，发现采用改进后的夹持系统，使加载时间缩短到原来的50％以上，而且测得实验数据更加稳定，提高了扭转实验效率．

为改善传统球面微光夜视系统结构复杂、镜片数较多的特点，将衍射光学元件引入传统球面物镜中，在符合成像质量要求的情况下，设计出一套用于微光夜视仪的折／衍混合物镜光学系统．该物镜视场为40°，相对孔径为1／1．19，包含三个衍射面，并将传统球面系统透镜数减少了2～3片，仅由5片组成，在空间频率为40lp／mm时，轴上传递函数可达0．89，轴外可达0．43．

为了提高平视显示器视差的调校精度及效率，提出一种基于计算机视觉的视差测量方法．详细论述了该方法的测量原理，并对其测量装置的光学系统进行了详细设计．物镜采用内调焦结构设计，通过棱镜转像后将目标成像于焦平面，再由分光棱镜分柬后分别被目镜和CCD物镜接收，满足了不同视距下调焦的合理性以及像质的优良性，实现了目视光学系统和CCD光电系统两路同步接收的功能．该光学系统组成复杂、结构紧凑、像质优良，与图像处理技术相结合，使得测量结果更具客观性．

针对液压缸结构中应力集中部位设计过程中,常常依据设计者的经验设计而无法进行精确的结构优化问题进行了研究.对给定的缸体典型结构采用有限元分析方法进行了应力分析,得到壁厚与法兰过渡部位为应力集中部位,通过选取壁厚对应多种法兰过渡圆角半径,对比应力分布状况,最终给出了模型不同缸体壁厚与法兰最优圆弧半径间的对应数值,对这类结构下的优化设计提供了有力的依据.

对石油钢管高压试水过程中水压与油压的平衡跟踪控制问题,本文在钢管水压试验机计算机控制系统中,采用变结构PID算法和非线性控制实用控制算法对其跟踪控制,实现水压机安全可靠工作.该控制系统具有PLC电气控制和电液比例阀的液压控制,水压试验机实现在线测控,设置参数,数据库及管理打印功能.

为了实现根据检测数据判别故障状态和计算各执行单元对相应故障状态的隶属度,结合自动故障诊断系统的特点,在传统故障树基础上提出了检测数据主导故障树模型.定义了检测状态主导故障树,建立了故障树拓扑结构,根据C800型摩擦焊机润滑系统特点建立该系统的故障诊断算法.实验结果表明：在0-16 MPa压力范围内,该算法能够根据压力参数有效识别系统故障状态,并计算出各底事件对相应故障状态的隶属度.

为研究飞行型绳牵引并联机器人的气动力学特性。对并联机器人进行了三维模型的建立,采用流体力学分析软件Fluent对模型计算域进行网格划分和边界条件设置;研究了不同攻角和速度条件下升力系数、阻力系数和俯仰力矩系数等气动特性。结果表明:在给定飞行速度时,升力系数、阻力系数和俯仰力矩系数曲线都具有收敛性以及表面压力分布的均匀性。飞行速度较低时,阻力系数随攻角增大而缓慢增大;升力系数随攻角增大而正比增大。飞行速度较高时,阻力系数在攻角为0°~12°时随飞行速度正比增大,飞行速度增大到一定值后,不同速度下的阻力系数差别不大。升力系数在攻角为0°~8°时正比增大,在攻角为8°~16°时,随攻角增大而减小。俯仰力矩系数受到攻角和飞行速度的影响。

为了探究拱形膜片的加工工艺对膜片成型精度(特别是拱高)的影响,本文采用有限元模拟法研究了一种正拱带槽形膜片(泄放口径100 mm,厚度0.5 mm,刻槽0.2 mm)的液压胀形过程,分析了加载压力、加载速度、加载路径、夹具圆角等因素对拱高的影响规律。结果表明:随加载压力上升,拱高呈线性增加;随着加载速度减小,拱高略有降低,并趋于稳定;胀形过程加载变速会导致拱高成型时偏离设计尺寸,因此需要全程匀速加载;随夹具圆角半径增加,拱高增加,夹持部位边缘等效应力减小,膜片夹持部位变形范围增大。该结果可应用于拱形膜片的加工工艺优化。