从结构性能、可靠性等要求出发，以有限元为基础，对空间小型长焦镜头进行模态分析及正弦响应分析，验证了该相机镜头结构设计的合理性及可靠性。

利用薄膜反射镜作为太空望远镜主镜是研究大口径、超轻型未来空间光学系统的最新方向之一。基于静电学原理，设计了口径Ф200mm薄膜反射镜静电成形实验系统，该系统包括薄膜反射镜固定装置、电极板装置以及直流高压系统。采用ZYGO干涉仪和莫尔偏折术，分别对薄膜反射镜面形随直流电压的变化情况以及不同电压下薄膜反射镜的顶点曲率半径进行了观察和测量，并与理论值进行了比较和分析。实验结果表明，该系统可有效改变薄膜反射镜的面形。目前，在700V电压下，薄膜反射镜的顶点曲率半径达17．7m。

介绍采用性能先进的线阵CCD器件拼接技术实现光学系统的技术要求,给出了使用结果.

介绍一种获得较精确的膜基反射镜挠度数值解的方法。通过非线性有限元分析，对三种有限元网格划分方法进行研究比较，建立符合实际情况的有限元模型，给出薄膜分析中施加预应力的方法，分析研究膜基反射镜的挠度特性。首先在简易边界条件下，验证有限元分析结果符合固定支撑圆板挠度弯曲问题的理论值；然后运用此方法分析复杂边界条件下膜基反射镜的表面位移情况，获得膜基反射镜面形特征数据。获得的挠度值相对误差小于0．04％，为深入研究膜基反射镜成型及面形控制做了准备。

薄膜反射镜是实现大口径、低面密度空间光学系统的最新方向之一，材料采用柔性薄膜，具有重量超轻、体积小的特点。由于薄膜反射镜的挠度特性，利用传统的方法来获得面形的变化很困难。介绍薄膜反射镜的成形原理，建立符合实际情况的有限元模型，通过施加一定的边界条件，对薄膜反射镜进行非线性分析，得到一系列的挠度值，并和理论值进行比较分析，最大误差为0．07％。所得到的结论对于进一步研究反射镜成形和面形控制，以及薄膜厚度的选择具有一定的指导意义。

运用光纤传感技术研制的干度测量仪,通过水汽两相流在光学界面上不同折射率具有的不同反应,直接得出干度变化的响应值.从理论上分析了干度测量仪的工作原理,并实验证明可以连续、在线测量,可在高温、高压的狭窄空间工作.

介绍了主反射镜的一种轻量化结构设计;用有限元法对轻量化反射镜变形情况进行了分析计算;为主反射镜结构设计和支承方法提供了设计依据.

对超轻量化SiC反射镜进行了有限元分析。设计了超轻量化SiC反射镜的镜体结构。采用MSC．Nastran分析软件对其进行了有限元工程分析。分析结果表明，可满足SiC反射镜面形精度的要求和轻量化的要求。介绍了一种SiC反射镜无镜框支撑结构。

为了使机器人关节具备主动变刚度特性,基于磁流变液的可控流变特性设计了一种新型机器人柔顺关节,并提出基于分数阶PID(PIλDμ)控制算法进行磁流变液柔顺关节的动态扭矩跟踪控制,采用频域设计方法,通过期望截止频率和相位裕量推导出理想Bode传递函数状态下的PIλDμ控制器设计参数,建立了基于PIλDμ的控制系统。设计了磁流变液柔顺关节实验平台,并且基于LabVIEW图形化编程语言开发了控制软件系统,分别进行了基于PIλDμ和整数阶PID动态扭矩跟踪控制实验,实验结果证明,PIλDμ控制算法对基于磁流变液设计的机器人柔顺关节具有较好的动态扭矩跟踪控制作用。