分析比较了对自由曲面自适应测量的几种方法.在有界曲率的平面曲线的有界性的基础上,提出圆弧外延法,即后续测量点根据已测前三点求得的圆弧曲率沿切线方向或等曲率外延来进行预测,并根据测点矢量来估测保证数字化几何信息的充分性.这样就可利用待测曲面的几何(曲率)特性,使得测点的分布与曲面的曲率保持一致.最后给出了对这一算法的仿真结果.

微压印是制造聚合物微流控芯片的主要技术之一,其加工过程中的工艺参数对聚合物微流控芯片成型质量具有重要影响.在聚合物微流控芯片压印成型机理研究基础上,对其压印过程中的热传导进行分析,建立了多层材料一维热传导的模型,并用有限元法进行温度响应求解,进而可获得压印加热时间等工艺参数.

对关节臂式坐标测量机中圆光栅角度传感器分度盘安装存在的偏心误差进行修正,可以有效提高测量机的测量精度。为了实现坐标测量机动态、实时的现场标校,建立了一种六自由度关节臂式坐标测量机的坐标系统,分析了圆光栅分度盘的安装偏心对角度测量的影响,推导了由于偏心引起的测量误差及其修正公式。分析表明,较小的安装偏心便会引起较大的角度测量偏差。以测量机的单点重复测量精度为目标函数,提出了一种基于模拟退火算法的角度传感器偏心参数辨识方法,并将其用于测量机关节圆光栅12个偏心参数的辨识和修正,实验结果表明,修正之后测量机的重复测量精度提高了11.3%。

建立了超精密隔振平台的结构及动力学模型,设计了一种新型的双向电磁作动器,并采用PID控制算法建立了主动振动控制系统模型,经Matlab软件仿真分析表明,该系统具有良好的隔振效果.

采用超磁致伸缩材料作为微致动器的主要材料,详细阐述了超磁致伸缩微致动器的结构及性能.通过建立超磁致伸缩微致动器的2D轴对称模型,利用有限元方法对微致动器的电磁结构进行优化.试验结果表明超磁致伸缩致动器在合适的偏置磁场及预压力作用下,能达到较佳的输出电流-位移及电流-输出力响应特性.

提出一种南薄壁杆、压电扭转驱动器、压电传感器组成的机敏杆，针对机敏杆扭转振动控制中驱动器／传感器优化配置问题，对机敏杆的扭转振动进行了深人的研究，采用拉格朗日方程和假设模态法推导了机敏杆系统的动力学方程，建立了系统的状态空间表达式。将机敏杆划分为若干个位置单元，选取主动控制器的最大耗能作为优化准则，运用遗传算法获得了压电扭转驱动器／传感器的最佳配置位置及最优反馈增益。结果表明：所获得的最优位置、反馈增益是合理的，将驱动器／传感器同位配置在最优位置并实施相应的闭环最优控制，主动控制器的耗能最大，并能有效抑制机敏杆的扭转振动。

提出了微制造平台的精密隔振系统的设计思路和系统结构,通过对具有良好隔振性能的啄木鸟头部独特生物构造和隔振机理的研究,利用仿生学原理建立了微制造平台的精密隔振系统的整体结构模型,采用主动隔振和被动隔振相结合技术.为了消除线圈发热引起的热变形因素的影响,专门设计了超磁致伸缩致动器的恒温冷却系统.针对微制造平台所处激励环境的复杂性和系统内部存在的非线性,采用了带有两个修正因子二维模糊振动主动控制系统.最终,建立一套可实现微制造的精密隔振系统.

结构参数误差是影响关节臂式坐标测量机精度的主要因素之一,精确辨识其结构参数可以有效地提高测量机的精度。本文基于Denavit-Hartenberg模型建立了六自由度关节臂式坐标测量机坐标变换方程,分析了基于锥孔的参数辨识原理,提出了一种改进的模拟退火算法用于测量机的结构参数辨识。该算法在接近最优解时将减小搜索范围以提高搜索效率和求解精度,并保留中间过程的最优解。以单点重复精度为目标函数,利用改进的模拟退火算法对研制的六自由度关节臂式坐标测量机的结构参数进行辨识。实验结果表明,经过参数辨识后,测量机的单点重复精度提高了7.87倍,长度测量精度提高了5.59倍。

设计了用于儿童弱视的诊断及治疗的方法,采用了计算机多媒体技术与现代神经生理学和儿童心理学相结合,实现了面向儿童的多媒体弱视治疗系统,系统主要由诊断系统、治疗系统、病历数据记录与分析系统和专家辅助系统四部分组成.系统提供了从弱视诊断及治疗到专家决策支持的一体化功能.临床应用结果为治愈率达到70%,有效率为93%.结果表明系统能快速、简便、无创、价廉和客观量化地对弱视治疗效果进行评估.

基于激光多普勒效应的动态测量技术具有精度高、信噪比高、动态响应快、线性好、量程范围大和非接触等优点。为获得爆炸容器径向变形参数，设计非接触激光多普勒纵向位移测量系统。采用外差式光路结构，实现被测目标运动方向的辨别，提高抗干扰能力；利用高斯光束理论和束腰特性优化光路结构，使高斯光束束腰聚焦在爆炸容器被测表面上，实现最小聚焦光斑，提高光信号的强度和信噪比；根据爆炸容器径向变形的特点，研究相应的数字滤波和频谱分析方法，实现高速变化位移的动态测量。系统的位移测量范围为-30mm-＋30mm，速度变化范围为-10m/s～＋20m/s，测量距离为4．5m。爆炸容器在内部爆炸载荷作用下的径向变形测试结果表明测试系统性能是可靠的。