对桥梁等大型土建结构在外扰作用下的振动实施控制是目前的一个研究热点，也是提高结构安全性与耐久性的一条重要途径。本文提出采用磁流变阻尼器（Ｍａｇｎｅｔｏ－Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄａｍｐｅｒ，ＭＲＤ）与斜拉索构成的半主动筋腱（Ｓｅｍｉ－Ａｃｔｉｖｅ Ｔｅｎｄｏｎ）实现斜拉桥横向振动的半主动控制的原理，讨论了其可行性、具体控制方案和控制算法，给出了一对一双索斜拉桥模型在随机扰动作用下的振动控制仿真结果

为了对复杂柔性结构的振动主动控制进行实验研究,针对折叠式航天柔性结构的特点和运行环境,设计并建立了基于单轴气浮机动台的折叠式柔性结构振动主动控制的仿真实验系统.实验系统不但能够模拟柔性航天结构的运行环境,还能对由于航天飞行器的机动和折叠结构的展开而引起的振动进行模拟.讨论了该实验系统的设计方案,介绍了系统的各个组成部分.初步实验结果表明,系统工作稳定可靠,振动控制效果明显.

提出了在点式压电智能结构中应用摄动有限元方法对结构的有限元模型进行修正,从而达到提高建模精度,改善实际结构振动主动控制效果的目的.通过对一悬臂梁在模型修正前后进行振动主动控制的不同的控制效果验证了该方法的有效性.

建立了具有刚性运动基的折叠式柔性结构振动主动控制实验系统,采用带实时预测误差修正的预测控制算法进行了这类结构振动主动控制的实验研究.实验结果表明,在实验建模的基础上设计预测控制器对折叠式柔性结构进行振动主动控制,能够有效地抑制柔性结构的振动和提高刚性基姿态定向精度.

本文介绍了一种用于大型土木工程结构的投影式光学挠度测量系统.该系统由激光器、光接收器件及其外围信号采集处理电路组成.光接收部分采用特殊的光电接收器件取代传统的CCD或PSD,使测量范围得到扩大;外围电路部分采用现场可编程逻辑阵列FPGA器件作为核心.通过这种设计,系统的量程和可扩展性得到改善,实现了通道复用.实验室证明,系统的测量范围可以达到210mm,分辨率达到0.005mm,可完成结构的静态及动态挠度测量.

光栅平动式光调制器是基于MOEMS技术的新型光调制器,利用静电力驱动可动光栅对入射光进行调制,因其具有高速开关特性与面阵化等特点使其在显示与打印方面有广阔的应用前景。但是其结构相对复杂,本文通过建立光栅平动式光调制器的机电模型,并依据力学理论及虚功原理对器件的机械特性进行了相应的分析,得出器件的载荷挠度特性。并利用Coven-torWare软件进行相应的有限元仿真分析。仿真表明,在工作距离范围内,理论数据与仿真数据具有很好的拟合度,其平均误差在5%左右。

针对所研制的微型光谱仪的光谱信号与噪声的特点进行了分析，研究了小波变换处理方法对不同半宽高斯谱峰的影响，并对不同的小波基处理结果进行了分析和比较。结果表明：利用Mallat分解算法，采用小波基db6或coif3，对获取的微型光谱仪光谱信号进行8次分解，直接将分解系数中的低频成分a8以及高频成分d1和d2置为零，在重构信号中能较好地去除高频噪声和低频背景。

电泳芯片是一种重要的微型分析仪器.针对目前电泳芯片分离电压高、难以实现真正的一体化集成等问题,利用在分离通道上分段、交替、循环施加电压的方法提出了电泳芯片低电压分离的模型.依据该模型对这种低电压集成电泳芯片的研制工艺和控制系统进行了研究,研制出了相应的样品.初步实验表明,该电泳芯片的低电压分离的思想可为分析仪器的集成化、便携式设计提供一定的方法.

为了得到数码望远镜开发的最优技术方案,对其设计进行了系统分析,找出了图像传感器类型、有效像素数、光敏面尺寸和结构形式等4个关键因素,并由此给出了4个备选技术方案.采用层次分析法(AHP) 对备选方案进行了优选决策,通过实例计算,确定出当前最优技术方案,即采用组合式结构和CMOS图像传感器,图像传感器的光敏面尺寸为1/2英寸、有效像素数为1300k.制作出样机,其望远镜视角放大率8倍,视场角7.2°,照相镜头焦距50mm.进行了对比实验,实验结果与理论分析相符.

针对目前光谱仪器微小型化的几种典型方案在实用化中所存在的几个关键问题,提出了一种以固态介质为基底,利用固态介质的材料色散及结构尺寸的合理匹配,对系统的子午场曲进行补偿,以解决光谱探测中谱面平直、光谱线性分布、光线相对探测面为正入射、避免零级谱和负一级谱干扰等一系列问题的光谱仪器微小型化的方案。通过结构与参数的优化设计及计算机模拟显示,该方案达到了预期的设计目标。