阐述国内外现有压电陶瓷技术的研究与应用情况,针对目前振动能量采集研究状况进行分析,指出其研究前景主要集中在非线性振动能量采集器、接口电路和采集装置的实用化等方面,解析压电陶瓷电能捕获的原理。系统的讲述了不同发电模式和压电振子结构对于电能捕获效率的影响,对当前研究人员在不同支撑结构和不同振子几何形状的压电能捕获做详细论述,重点讨论了悬臂梁、简支梁、钹形三种支撑结构和矩形、三角形、梯形三种不同形状的压电振子的电能捕获情况。指出压电陶瓷在微能源器件自供电、智能可穿戴设备、与旋转机械相结合实现供能以及高频宽振动等方面是研究发展前景。

针对传统机械式微位移机构无法达到很高的定位精度，设计了一种用于实现精密定位的压电陶瓷驱动的微位移机构。给出了该机构柔性铰链的设计参数，并计算了铰链材料的强度。利用有限元分析软件ANSYS对微位移机构进行结构静力分析，分析了理论计算与实际机构之间存在的误差，结果表明，所设计的柔性铰链参数是正确的。

以自行研制的基于径向伸缩模态的超声波粉体输送装置为例，阐述了超声波粉体输送装置的结构和输送机理。分析了这种新型粉体装置具有结构简单、易于控制、适于定量输送少量或微量粉体的特点，并根据细管振动模态的不同对超声粉体输送装置进行了分类，介绍了研究现状及其应用前景，指出了目前存在一些主要问题及今后的研究方向。

基于模态坐标表示的含压电片结构横向振动系统方程,采用独立模态法直接针对系统的高阶模型设计控制律,利用劳斯判据证明由所设计的控制器引起的控制溢出可被有效抑制,极大地降低了由于模型降阶引起的误差。同时,对压电柔性悬臂梁的高阶振动模态进行主动控制仿真模拟和实验研究,结果表明施加主动控制后柔性悬臂梁的模态阻尼显著提高,受控悬臂梁的振动得到了快速抑制。仿真计算和实验结果取得了良好的一致性。研究结果表明,利用压电陶瓷作为驱动元件,采用独立模态控制法实现柔性结构的振动抑制是一种高效的振动主动控制方法,在航天航空等领域中具有广阔的应用前景。

通过压电陶瓷的逆压电效应对压电陶瓷双晶片在自动生产送料线上的应用研究,得出在二元系Pb(Nil/3Nb2/3)O3-PbTiO3-PbZrO3的基础上作调整制作的压电双晶片.经运用在振动料斗上,作调频调幅控制.达到了压电双晶片振子结构,振子谐振频率为300Hz,当外加电压达300V时,振子偏转位移量大于1.7 mm,故可作为一种理想的振动源.

为完成快速、精确的外观轮廓度量，设计了一种新型纳米级精度分光路双频干涉度量系统。系统由低频差双频激光干涉度量模块和微探头及二维工作台两部分组成。微探针以轻敲式接近样品至几十纳米时，受原子力作用发生偏转，利用双频干涉模块度量其纵向偏转量，并对样品进行梳状式度量得到外观形貌。根据双频激光的实际光源，对原有双频干涉度量理论进行了改进提高。进行了系统组建和实验验证。结果表明：系统具有纳米级精度，可用于超精样品外观轮廓度量。

研制了一种基于压电陶瓷的惯性式微驱动器,其驱动电压直接由电子线路产生.介绍了微驱动器的工作原理和结构设计,测试了微驱动器的位移特性和动态响应性能.结果表明,在电压幅值20V～350V、频率20Hz～125Hz范围内,微驱动器可产生平稳和均匀的运动,平均步长在60nm～1502nm范围内连续可调,最大运动速度可达120μm/s.且驱动行程不受限制.给出了微驱动器在扫描隧道显微镜定位机构中的应用实例.

针对小电容压电陶瓷特有的迟滞曲线，建立实验系统采集压电陶瓷微位移器的位移-电压数据，然后用最小二乘法建立数学模型；通过计算机程序控制压电陶瓷驱动电压，实现了白光干涉检测仪微位移系统的开环控制，总位移20μm，精度可达0．03μm，并且给出了控制程序的流程图。

压电振动给料装置耗能少、噪音低，有很好的发展前景。文中通过实验，考察了影响多点压电振动给料装置输送性能的多方面因素，为压电振动给料装置的改进和驱动电源控制系统的设计提供了必要的理论分析和实践数据。

论述了基于PWM控制的超磁致伸缩驱动器的基本结构、工作原理及静、动态实验结果;介绍了驱动器产生剩磁的机制和为消除剩磁而需外加反向磁场强度的理论计算和实验测定的方法并设计了相应的消磁电路.研究表明基于PWM控制的超磁致驱动器的结构更简单用于驱动开关阀时能获得比压电陶瓷驱动器更好的动静态性能.