针对现有薄膜反射镜成形控制方法存在求解复杂,工程实用性差等问题,提出了基于反演求解的半解析成形控制方法。首先,基于Karman方程和静电场理论推导了所要拉伸的抛物面面形与施加压强分布的关系及实验所需的离散电极环电压值;其次,利用有限元软件建模和分析,验证所推导的压强分布;最后,在口径为300mm的三环电极的静电拉伸反射镜实验平台上进行了验证实验。实验显示,拉伸面形最大变形量与理论值基本吻合,面形误差与传统均匀压强下的相比有所减少,最好的实验结果得到的PV值和RMS值较均匀压强下的值分别减少了9.76%和15.38%。仿真及实验结果表明：所描述的方法可以控制面形并提高面形精度,与传统的成形控制方法相比较具有简单实用等优点。

针对国内外现有薄膜反射镜面形检测方法存在动态测量不便,测量面形单一等问题,提出了基于正弦条纹投影的反射镜面形测量方法。基于此方法搭建了测量平台,分析推导显示,该方法的测量不确定度〈0.385μm,该平台的测量不确定度〈4.25μm。在此平台上对标准球面镜进行了测量,验证了此平台的适用性。最后,对优化控制下的Ф300mm静电拉伸薄膜反射镜的面形进行了多次测量,结果表明,中心矢高测量值与理论值基本一致,优化后最佳镜面面形RMS值为5μm,PV值为39μm,相对于优化前RMS值减少了34.17%,PV值减少了26.4%,显示所搭建的基于正弦条纹投影方法的测量平台满足了现阶段薄膜反射镜面形测量的需要;而提出的面形控制算法可控制薄膜反射镜得到所需面形,并有效地提高面形精度。

空间薄膜反射镜属于未来空间超大、超轻的反射镜,可以有效减少发射质量和装载体积。环境温度变化将影响薄膜反射镜的焦距和面形。利用有限元软件建立温度对薄膜反射镜成形影响的计算模型,分析了均匀温度变化、径向温度梯度、周向温度梯度3种形式下薄膜反射镜面形变化。以口径Ф300 mm的静电拉伸薄膜反射镜为实验平台,针对均匀温度变化情况进行试验,根据分析结果归纳了温度变化影响补偿的方法。结果表明：相比传统光学元件,温度轻微变化给薄膜反射镜的焦距和面形带来明显变化,均匀温度变化对薄膜反射镜的焦距影响最大,而周向温度梯度对面形影响最大,试验结果验证了有限元模型的正确性。

在研究傅里叶变换透镜理论的基础上，根据某微粒子观测实验的要求和几何光学像差理论，得出了高分辨率傅里叶透镜的初始参数，分析了系统的消像差方法，并应用ZEMAX软件设计了满足要求的工作波长为532nm的傅里叶变换透镜。在光机结构设计中，为减少外界环境对成像质量的影响，在频谱面处设计了光阑和低真空腔。工程分析和实验结果表明，抽真空引起的光学间距变化对该系统的成像质量基本没有影响，用目视显微镜法检测系统的分辨率为2．81μm。该系统可以保持12h的低真空（100Pa以下），并且已成功应用于某微粒子观测实验。

针对TMC（三镜卡塞格林）光学系统凹椭球面主镜的检验,本文提出了一种平板补偿的自准检验方法。该方法克服了OFFENER零位补偿器本身性能难以检验,只能靠加工和装调保证精度的问题。针对TMC主镜面形与抛物面接近的特点,对平板补偿的自准检验方案进行了理论分析,利用二次非球面的法线像差性质推导了检验光路中球差的表达式,并利用最小剩余球差进行补偿平板参数的确定。对某TMC系统顶点曲率1589mm,二次系数-0.983,口径Φ500mm的主镜检验,设计了尺寸仅为Φ34.2mm×9.1265mm的补偿平板。在ZEMAX中计算的结果表明,经平板补偿后的检验光路波像差RMS值为0.003λ,可满足TMC主镜的高精度检验要求。对补偿平板的检验方法,以及加工和使用中应当采取的措施也进行了考虑。与常用检验方法相比,本文方法具有容易对平板性能进行检验,成本低、研制周期短等优点。

部分闸门简支轮轴孔因为制造精度未达到设计要求,简支轮轴与孔之间仍存在一定间隙,导致闸门在运行振动过程中对轴孔造成磨损,继而出现闸门简支轮轴端漏水现象。该文针对这一问题,对部分已建和在建的水利工程钢闸门进行现状调查和漏水原因分析,采用三维建模的设计方式,设计出一种闸门简支轮轴端密封装置以解决该处漏水问题,为闸门安全运行提供有利条件。

对拖拉机自动驾驶的基本组成及路径跟踪原理进行分析,建立了拖拉机的运动学模型。在东方红954拖拉机上加装液压转向和电动方向盘自动驾驶系统,对2种转向方式的控制系统性能、直线度性能和入线数据进行田间试验研究。现场试验表明,电动方向盘自动驾驶方式的动态性能指标高于液压转向自动驾驶方式,稳态误差略低于液压转向自动驾驶方式,入线米数多数情况下少于液压转向自动驾驶方式,直线度的标准差比液压转向自动驾驶方式低0.55 cm。可见在相同情况下,电动方向盘自动驾驶方式路径跟踪效果和稳定性方面略优于液压转向自动驾驶方式。