气浮精密定位平台在运动的过程中需要有高的运动精度与良好特性,而决定其运动精度的则为平台的定位精度与重复定位精度.研究了基于PMAC的气浮精密定位平台的精密定位控制技术,利用Renishaw激光干涉仪对精密气浮定位平台的定位精度与重复定位精度进行实验研究,分析在不同反馈传感器、不同控制参数下定位平台定位精度与重复定位精度的影响规律,在此基础上通过统螺距误差补偿与间隙补偿公式换算得出补偿数据,利用补偿数据对定位平台进行误差补偿.研究结果表明,通过对误差补偿方法的使用,定位平台的定位精度与重复定位精度分别提高了80%和20%.

针对高强度要求的固结钢丝绳索具,提出新型的复合型钢套加铝合金套固结方式,并基于SolidWorks-ABAQUS平台对钢套与铝合金套复合方式及其配合间隙大小进行仿真研究。采用单因素控制变量法分别改变钢套与铝套之间的间隙(0~5)mm及其复合方式(铝套--钢套、钢套--铝套),得到了钢丝绳的应力分布特性和变化规律。仿真分析表明,采用钢套--铝套的复合方式进行压制成型的钢丝绳复合套索具其钢丝绳应力随着复合间隙的增大呈"锯齿状"递增,在"零间隙"时钢丝绳最大应力值最小,为897.8MPa,且应力分布均匀,应力波动为6.4%,能有效改善钢丝绳力学工作性能,更好的满足使用需求。

根据自动化上下料生产线的工作要求,研究的二轴桁架机器人,与普通的关节机器人相比,该机器人具有运动空间广,可靠性高,承载能力强以及性价比高等优点,能够满足自动化上下料生产线的生产要求。上下料桁架机器人的整个控制系统采用PLC+HMI的控制架构,即以PLC作为下位机通过输出脉冲对伺服系统进行精准位置控制,以HMI(触摸屏)为上位机来实时显示机器人的运行状态以及可视化监控。实验研究表明,设计的控制系统不仅能够高速高精度(运行速度可达120m/min,重复定位精度达到±0.1mm)的控制机器人的运行,并且能够实时监控机器人的工作状况,因此非常适合自动化生产线的应用,为上下料桁架机器人的控制系统设计提供了解决方案。

对于大幅面工件的几何尺寸很难进行全尺寸视觉测量的问题,提出一种单目视觉加运动控制联合的测量方法。该方法结合了图像检测功能与运动平台的可移动特点,对大尺度工件进行分区编号,控制直线精密定位平台按逆时针顺序对相应区域进行图像采集处理,并建立一种基于Canny边缘检测与分段序贯最小二乘法拟合求交点的角点检测算法,通过获取先后两不同区域图像角点坐标的偏差,结合定位平台位移信息,实现对大幅面工件的全尺寸视觉测量。最后运用建立的大尺寸工件视觉测量系统对特征丰富的工件进行测量实验,实验结果表明系统在200mm测量范围内可保证0.05mm的精度要求。

针对实时以太网通信协议EtherCAT的分布式时钟机制,提出将其通信机制使用到工业机器人的伺服驱动器的解决方法,用来提高工业机器人的同步能力。论文最初重点研讨EtherCAT分布式时钟的系统时间和从站时钟的同步机制,并完成此过程的分布时钟同步的补偿算法。具体分析了DC机制的流程实现;论文末尾阐述开源IGH EtherCAT主站环境和分布时钟同步性能测试平台的搭建,且得出的测试结果表明系统的从时钟和参考时钟的同步均达到了纳秒级,满足了工业需求。

20世纪70年代初期,利用低温超导材料,人们研制出一些性能非常优异的电子学元件——超导量子干涉器和微波滤波器,但它们在相当长的时间内都停留在实验室。90年代后,超导电子学的开发成果主要是用于微弱低频磁场测量的高温超导量子干涉器,和用于传统微波技术领域中的高温超导滤波器。但是,与传统非超导技术相比,高温超导元件和技术还远没有成熟,由于制冷技术和成品率的问题,高温超导电子学系统的小型化和可靠性上仍然存在一些问题。然而,目前许多试验却证实了高温超导量子干涉器和微波无源器件不但能大幅度提高传统电子学仪器、装备和系统的性能和技术指标,还可能形成许多全新的应用。本文简单介绍了超导量子干涉器以及它在未来军用电子装备中的可能应用。

针对压滤机调节控制过程中受到其他子设备干扰,导致液压控制效果较差的问题,提出了基于模糊自整定的矿用压滤机液压控制方法。根据煤矿水仓自动清淤流程,分析了煤矿水仓自动清淤设备液压变化,增设了PLC控制硬件,按照设备运行周期优化煤矿水仓自动清淤设备液压控制参数;并构建模糊自整定PID内模控制器,完成煤矿水仓自动清淤设备液压控制。构建实验环节,实验结果表明:在100%、50%与25%三种功率设定下,该方法可有效提升压滤机调节控制能力以及煤矿水仓自动清淤设备抗干扰能力。

二维精密气浮运动平台采用直接驱动进给和气浮导轨支承技术，不仅需要有较高的定位精密、运动速度和定位加速度，而且要求直接驱动伺服系统具有足够的稳定裕度。根据自动控制原理，对系统参数进行了分析，并完成了参数修正，论文利用Matlab语言和Simulink软件对X轴控制器电流环、速度环、位置环进行建模仿真研究，验证了二维气浮运动平台控制系统是稳定的，且有足够的稳定裕度。建立了实验单元，通过控制器参数整定软件PMAC Tuning PRO2调节PID参数，完成参数优化。实验表明平台控制系统楚稳定的，优化PID参数能使系统更快到达稳定状态。

为解决高精密车床主轴回转误差难以精密分离的问题,提出了多步误差分离法。根据误差特性,每步消除单一误差,最后分离得出精确的回转误差。以固接在精密车床主轴端的标准球为直接测量对象,设计一套以三个空间上相互垂直的电涡流传感器为基础的测量平台,对高精度标准球的径向跳动和轴向窜动进行同步测量。基于径向垂直的两个传感器测得的数据,进行预消偏处理,分离出平均偏心距13.1μm。对轴向窜动量和径向跳动量进行对比分析,从理论上探究轴向窜动对径向跳动的影响程度。最后对预处理后的采集数据采用数理统计法进行误差分离,通过最小二乘圆法评定主轴的回转误差,最终得出标准球的形状误差为2.2μm;而在（0-700）r/min主轴实际转速范围内,该主轴的平均回转精度为1.8μm。

对电流反向的微电阻四线测试技术进行了研究,并用6×19+FC钢丝绳做拉伸实验,研究钢丝绳载荷和微电阻值之间的关系.研究发现,钢丝绳在拉伸过程中经历弹性阶段和塑性阶段;在钢丝绳拉伸的全过程中,钢丝绳拉伸状态和微电阻的变化规律具有很好的相关性,其中在弹性阶段,钢丝绳的电阻增量相对塑性阶段的电阻增量变化较小,为11μΩ/500N左右;塑性阶段中,电阻增量变化非常明显,范围为12μΩ/500N-70μΩ/500N左右,此阶段钢丝绳损伤严重,甚至出现断丝现象.通过使用微电阻参量能很好地表征钢丝绳的拉伸损伤状态.