利用消费级的数码相机作为大视野成像式亮度测量装置时，需要对数码相机进行精确校正。本文研究并提出了一种基于高动态范围图像技术的数码相机虚光效应校正方法，按提出的方法进行了测试，对实测数据进行了分析。实测结果表明，该方法易用且灵活，可广泛应用于机器视觉、摄影测量等领域。

基于压电和精密驱动技术，利用压电叠堆作为驱动器，结合柔性铰链位移放大机构设计了流体泵样机，进行了试验研究。分析了压电叠堆TokinAE0505D16的滞环特性，从理论上研究了该压电叠堆的刚度特性和快速响应特性。设计制造了用于位移放大的柔性铰链放大机构，对柔性铰链放大机构扭转变形和转角刚度的影响因素进行了理论分析，确定了所设计的柔性铰链放大机构各结构参数；测试了柔性铰链放大机构在不同电源激励下的动态响应、幅频特性、迟滞特性、输出力与输出位移特性，得出了影响放大机构放大倍数和输出特性的因素。利用有限元分析软件对放大机构进行了分析，进一步验证了放大机构的可行性和安全性。通过改变试验参数（电压、频率），对压电叠堆泵样机进行了实验研究，分析了输入电压、输入频率对泵输出流量和输出压力的影...

为了深入研究尺蠖型压电驱动器的性能，分析了尺蠖型压电直线驱动器的工作原理，研究了直线动子对驱动器性能的影响．通过实验方法分析了钳位机构调整前后对钳住稳定性的影响．采用驱动器输出单步位移的步距失稳系数和驱动电压与输出位移拟合曲线斜率和截距偏差率的方法评价尺蠖型压电直线驱动器的运动稳定性．经实验测试发现驱动器的步距失稳系数与驱动电压关系密切，当驱动电压较高时，驱动器具有较好的步距稳定性．驱动器的驱动电压与输出位移拟合曲线斜率和截距偏差率分别为1．8％和9．07％，说明所开发的驱动器具有很好的运动稳定性．

提出了一种将压电叠堆驱动元件应用到精密旋转驱动器上的研究方案.在对驱动器机械结构及旋转运动工作原理进行分析的基础上,建立了以压电叠堆为驱动元件的旋转驱动数学模型,采用有限元分析软件对机械结构进行了分析,并从旋转运动分辨率、运动稳定性等方面对所设计加工的样机进行了实验研究.实验结果表明设计的结构具有分辨率高、行程大和运行稳定等优点,克服了目前精密驱动机构存在的位移最小分辨率和大行程共存性不好的问题.

以压电叠堆为驱动元件,设计了新型的步进型精密直线驱动器.驱动器由于设计了独特的双侧对称箝位结构,可以利用精调斜块准确调整箝位面与动子的配合间隙,同时采用整体加工的柔性结构,保证了工作的稳定性和准确性.应用有限元分析方法对步进型精密直线驱动器进行了力学分析,并进行了大量的试验研究.试验测试结果表明驱动器的分辨率达到40 nm、行程18 mm、驱动速度达到6mm/min,可牵引150 g的载荷.

提出一种用于原位纳米压痕测试的微小型精密加载装置。结合纳米压痕测试的基本要求,对精密加载装置进行了结构设计分析,建立了以压电叠堆推动柔性铰链推进单晶金刚石工具头实现压痕测试的方案,依据胡克定律利用柔性铰链敏感单元实现对压入力信号的检测。对压入柔性铰链单元进行了力学分析和模态研究,在此基础上,对研制测试平台样机的压入特性、载荷力检测等进行了试验测试,并利用研制的样机对单晶硅晶片进行了压痕试验。加载装置在100V驱动电压下压头有效行程可达11.96μm,基本满足压痕测试的功能要求。

提出一种新型将压电叠堆驱动元件应用到精密旋转驱动器上的研究方案。在对驱动器工作原理和机械结构进行分析研究的基础上，建立了以压电叠堆为驱动元件的旋转驱动数学模型。采用有限元分析软件对机械结构进行了分析，得到了机械结构工作方向的静力学变形图和频率响应特性曲线；对低频状态驱动器的旋转分辨率进行了试验测试，并对样机的频响特性进行了试验测试，结果表明仿真分析结果基本反映了机械结构的谐振频率分布状况，对结构优化设计具有一定的意义，此外对影响测试结果精度的因素进行了分析。设计的结构具有低频工作稳定、分辨率高（0．1366μrad）等优点。

采用有限元法对带地脚螺栓的加筋圆形平底的结构进行了应力分析,获得了不同结构参数下的应力分布情况。在筒体轴向力及内部压力作用下,平底的弯曲存在一个临界直径。在临界直径以内,平底仅受内压及立筋支撑,立筋密度可适当减小,在临界直径以外,立筋及平底需提供足够的抗弯模量,以减小外侧弯曲变形。由于力学模型上的差异,原有设计按GB150.3-2011的计算结果是偏于保守的。修改后的设计减少了材料使用量,降低了制造成本。

压电叠堆具有响应快、分辨率高、输出力大以及输出位移较大等优点。利用压电叠堆作为驱动器，结合柔性铰链位移放大机构设计了流体泵样机。对压电叠堆泵样机进行了实验研究，分析了对泵输出性能和压力性能的影响因素，证明压电叠堆泵输出压力大，性能稳定。

分析了单通道平板电流变阀的机理并给出了电流变阀的进出口压力差的理论公式;设计了小型平板状单通道电流阀的样机并根据各种性能选用了合适的材料;通过有限元结构分析证明了样机结构的合理性;对电流变阀在定流量下进行了压力差与输入电压的影响实验给出了实验曲线。