针对航摄仪体积质量过大对轻小型无人机作业效率、巡航速度、续航时间等产生的不利影响,提出一种轻小型三线阵航摄仪摆扫机构,建立了摆扫机构整机有限元分析模型,分析了其结构力学特性。结果表明,摆扫机构整机第一阶固有频率为168.85 Hz,且固有频率避开了振源激振频率;在过载工况下,最大变形为0.09 mm,最大应力值小于铝合金(2A12)的抗拉强度390 MPa;机载振动环境下摆扫机构的最大应力和最大变形结果均能满足系统指标的要求。

针对空间光学遥感器反射镜结构刚度高、热尺寸稳定性差的状况,设计了一种柔性锥套结构,它在保持结构刚度满足力学要求的同时,使反射镜具有良好的热尺寸稳定性。对某光学反射镜组件中的柔性锥套进行了合理的结构设计,并对柔性铰链参数进行了分析,采用有限元法对反射镜组件的非柔性锥套连接结构和柔性锥套连接结构在自重和热两种工况下的反射镜面形精度进行了仿真分析。分析结果表明：由柔性锥套连接的反射镜在自重工况下面形PV值较非柔性锥套连接形式变化不大,而热变形明显好于非锥套连接的面形精度,PV值由43.9nm降到了27.5nm,对热的贡献较大;连接在整机工况下的反射镜组件的反射镜面形精度可满足遥感器的成像质量要求,保证了结构的热尺寸稳定性。因此这种柔性锥套连接结构在实际遥感器结构中是合理可行的。

在航天光学成像仪器中光学反射镜组件结构复杂,相应的有限元分析模型大,因此分析效率较低.针对此问题,引入子结构模态综合法作为光学反射镜组件结构动响应的求解方法.具体讨论了子结构模态综合法求解结构动响应的基本原理,说明了该法在工程上的实现方法.以某反射镜组件为例进行了计算,结果表明,子结构模态综合法与经典的整体FE分析法比较,求解的前10个固有频率误差小于7%,计算时间前者为后者的2/3;加速度响应曲线符合良好,计算时间前者为后者的2/5,子结构模态综合法的计算效率明显提高,工程适用性良好.

常见的凸轮结构变焦距镜头有两大类滑动摩擦结构和滚动摩擦结构。首先将从两种结构的比较入手,根据滑动摩擦结构误差产生的不同种情况,给予理论分析,从而为滑动摩擦结构提高成像精度提供理论依据。

空间遥感器光学反射镜支撑连接结构的高刚度和良好的热尺寸稳定性是保证其成像的关键因素，文中针对某空间光学遥感器反射镜及其支撑结构进行了静力学和热弹性分析，镜面变形云图显示反射镜面形精度在力学工况下满足成像要求，而热环境工况下显著超差，遥感器不能正常成像，因此对反射镜支撑结构进行改进，增加了柔性结构。通过有限元分析结果表明，在柔性结构的调节作用下，反射镜在力和热两种环境约束工况下，面形精度均满足成像质量要求，说明了结构的合理性。

压电陶瓷驱动器在较高电场的作用下将产生严重的非线性，从而影响其定位精度。压电陶瓷驱动器的非线性不仅与材料的非线性、蠕变、滞后等因素有关，还与器件的动态响应特性有关。动态响应的迟滞非线性是影响压电式微位移驱动器控制性能的一个关键因素，直接关系到控制精度的提高。该文采用前馈控制同数字比例、积分和微分环节（PID）控制相结合的复合控制算法对一维压电式微位移机构的控制过程进行校正补偿，建立了动态特性的闭环校正控制系统。实测结果表明，机构的动态响应时间显著缩短，实现了机构的快速响应。

研究、设计了一种以柔性铰链为导向元件、压电陶瓷为驱动器的微定位机构,给出了机构的动力学模型.结合检测装置和微机控制系统,设计并研制了基于前馈控制同数字PID反馈控制相结合的复合控制的微定位系统.实验表明,微定位系统定位行程可达100μm,定位分辨力0.01μm.

设计了一种集磁悬浮技术和线性驱动技术为一体的精密磁悬浮进给机构.这种机构采用直线同步电动机对悬浮平台进给机构提供驱动力,实现了进给机构在水平和垂直两方向的无接触支撑和导向,具有响应快速、刚度高以及定位精确的特点,能够满足微电子设备高精度、高效率和超洁净加工的需要.文章还对磁悬浮力和直线电动机推力进行了分析计算.

针对压电陶瓷输出位移过小的缺点,采用AE0505D16型层叠式PZT器件作为驱动器,柔性铰链作为导向机构,设计了一种超精密压电式微位移机构.该机构输出位移由原来的11.6 μm增加到100 μm,能够满足许多长行程、超精定位运动的需要.对此微位移机构进行定位准确度测试,将它作为位移补偿装置安装于精密滚珠丝杠副驱动的机床上,机床定位误差由原来的1μm降低到0.01 μm,定位准确度得到显著提高.

复杂曲面研抛加工过程中, 通过控制研抛力的方法对工件进行研抛加工, 根据研抛去除量确定研抛时间, 能够实现对待加工表面的确定性研抛加工. 在研抛加工过程中, 当研抛力存在误差时, 会影响机床的定位误差、 加工过程中的热以及研抛头的受力变形, 研抛表面精度也会因此受到影响.为了获得精度更高的工件研抛表面, 需要对研抛力对工件表面精度的影响进行研究, 文中通过对K9玻璃球面反射镜进行研抛加工,分析了加工过程中不同的研抛压力对加工表面质量的影响,最终确定了最优研抛压力区间为 [5,7]N,使研抛表面粗糙度值由Ra0.1 μm降低到Ra0.008 μm左右.