针对高精度非球面检测过程中,测量力对接触式传感器测头测量不确定度的影响问题,本文在建立接触式测头简化结构模型的基础上,分析建立了测杆倾斜、滑动以及弯曲变形对测量精度的影响模型。并通过仿真分析得出了高精度非球面测量过程中接触式测头受非球面相对口径等的影响规律,即,其中测杆的弯曲变形是测量力影响的主要分量。为进一步提高接触式测量的精度奠定了基础。

建立起了形位误差评定的统一鞍点规划模型,给出了"最小条件"判据,提出了直接求解鞍点规划模型的遗传算法.最后以空间直线度误差为例,进行了误差评定.

本文在对高精度光学非球面摆臂式扫描测量方法简要介绍的基础上,建立了高精度接触式扫描测头的结构模型,详细分析了扫描速度对测量精度的影响规律。在此基础上,利用建立的摆臂式扫描测量系统对500mm口径,相对口径11的深型球面镜进行了相关测量实验并与干涉测量结果进行了比对。实验验证了上述分析的正确性。

针对微机电系统(MEMS)中微小器件的表面刻蚀沟槽及台阶的测量,研制采用步进电机运动平台和微力电感测头,用变截面片簧作回转运动的测头支撑机构,对运动平台存在的偏心作用力和振动噪声问题做了分析和研究,提出了有效的解决方案。

摆臂式轮廓测量法通过测量非球面与某一球面之间的偏离量实现对非球面形的测量,但无法测量非球面的顶点曲率半径。在开发了测量试验系统的基础上,通过对测量原理的深入研究,利用被测非球面名义面形与测量数据建立了测量参考球面半径非线性最小二乘优化模型,利用该模型,可以在测量非球面形误差的同时获得被测非球面的顶点曲率半径值。同时分析了该模型的理论收敛误差,并在MATLAB下对算法进行了仿真。最后对直径200mm,顶点曲率半径1400mm的凹形抛物面镜进行了测量实验。仿真和测量试验表明了算法的有效性。

在开发的摆臂式测量试验系统的基础上，对影响系统测量不确定度的各种误差因素进行了分析，建立了测量系统与被测工件之间的相对位姿误差、转台轴向窜动和径向跳动、测量臂的挠性变形以及测头半径之间的影响模型；同时对实际测量过程中的温度、振动等环境误差因素进行了实测。最后对直径200mm、顶点曲率半径1400mm的凹形抛物面镜进行了测量实验。分析与实验表明：测量系统合成标准不确定度小于0．5um。

空间相机反射镜的工作环境复杂,和地基条件相差很大,其选材必须满足以下要求:反射镜材料属光学级,可以抛光,并能够镀高反射率膜层;面形精度(RMS)要求达到/40~/50;膜层反射率(=05~0.9m)要大于0.95;各向同性,尺寸稳定;抗辐照,在空间辐照条件下反射镜面形不变;比刚度大、热变形系数小。

详细分析和总结了目前国内外关于定量反馈理论(QFT)的文献中建立不确定性模型的方法。在此基础上,提出了三种获得系统不确定模型的思路基于简单的闭环比例控制建立不确定模型、基于非线性数学建模建立不确定模型、基于神经网络辨识建立不确定模型,并以阀控非对称缸液压伺服系统为研究对象举例进行了阐述。此外还分别指出了这三种方法的优缺点。该研究为QFT的进一步工程应用奠定了很好的基础。

设计了一种新颖的船舶运动模拟器及其液压驱动系统利用ADAMS动力学仿真软件和Matlab/Simulink仿真工具建立了机械系统、液压驱动系统、计算机控制系统的一体化模型给出了控制仿真结果并最终通过试验验证了所建模型的有效性。该方法可以极大地缩短液压产品的开发周期减小开发成本。

阀控非对称缸系统存在着大量的非线性和不确定因素，这些因素对系统稳定性的影响非常复杂。本文建立了阀控非对称缸系统的非线性模型，以此模型为基础，利用多参数分岔理论分析了单一因素变化和多个因素同时变化等不同状况下系统稳定性的变化，给出了增大系统稳定裕度的设计指导性意见。