介绍了一种利用声共振原理测量大长度管件的长度的方法，通过测量管内空气的共振频率来确定管工。对这种方法的原理，数学模型进行了较为深入的分析，提出了具体的测量方案，并对系统进行了误差分析，结果表明，该方法的测量误差为±０．０５％，并可实现便携式仪器和单端测量。

介绍了带钢板形检测中的板形仪滑环所起的重要作用。并针对现有炭刷式板形仪滑环所存在的弊端，采用一种红外式改进方法，虽有较大改善，但现场维修仍不方便。创新地提出了一种基于nRF24L01的板形仪高速无线传输方案。该方案采用一组无线发射器、接收器用于信号从转子到定子的传输，提高了传输信号的抗干扰能力；同时还增加了一个信号维修接收器，方便了设备的维修调试。

首先介绍了水下导航算法，采用GPS和水下参量测算相结合的方案，即当运行器在水下运行时，利用电子罗盘测量运行器的相对航向，水流传感器测算运行器的相对速度大小，利用学习阶段计算出海水流速，在水下运行器潜行时进行船位推算导航，用GPS精准的定位信号进行导航误差的校正。此算法精度的高低很大程度上取决于用来进行水下参量测算的传感器和用来方位校准的GPS。文中从各个传感器的误差着手，通过模拟仿真详细分析了电子罗盘、水流传感器和GPS的误差对导航精度的影响，对工程应用具有实际的指导意义。

提出并设计了一种新型光学元件--反射式闪耀光栅楔形平板.在玻璃楔形平板的倾斜表面上加工锯齿形闪耀光栅,在光栅的表面镀相应的金属反射膜,形成反射式闪耀光栅.当光线垂直楔形平板底面入射时,闪耀级次的衍射光可以沿入射方向返回,使该级次衍射光的能量得到充分利用,可以应用在在需要保持反射光线方向不变的场合.该元件兼具闪耀光栅和楔形平板的特性,通过实验对光线的能量和方向特性进行了验证,实验结果表明,+1级衍射光沿入射光线方向返回,并且能量的89.36% 都集中在这一级上.转角测量的实验结果表明,该元件能使转角测量的范围扩大为0～360°以及大于360°的任意角度,转角测量的重复性精度可以达到0.632'.

本文提出一种分段式图像测量系统，可实现大尺寸弧长的精密在线测量，对于8m长的弧长，测量精度可达0.4mm。文章给出了具体的精度分析和优化计算结论。该系统还可用于其他二维大尺寸物体的精密测量和大型立式数控车床的升级改造。

针对空气舵位置伺服系统强耦合、强时变、非线性的特点,设计了具有良好鲁棒性能的自适应空气舵位置伺服系统。采用机理法建立伺服系统的数学模型,并在工作频段范围内将系统模型简化降阶处理。建立系统状态空间方程,在此基础上根据Popov超稳定性理论,引入补偿器,设计系统的自适应控制律。通过MATLAB/Simulink进行仿真分析,研究电机力矩系数和铰链力矩差异对伺服系统动态性能的影响。结果表明,基于自适应控制的空气舵位置伺服系统具有良好的控制精度和鲁棒性。