针对传统微动平台难以满足微/纳米定位的要求,该文结合液压放大原理,提出一种基于液压放大的两自由度压电微动平台,并对其进行了结构设计。采用正交设计方法对其进行有限元双向流固耦合分析,优化了其结构参数。研制了实物样机并进行试验研究。开环控制试验结果表明,当压电驱动器输入为90μm时,压电微动平台最大输出位移为603.0μm,放大倍数约为6.7;闭环控制试验结果表明,采用分段微分、积分、比例(PID)算法能降低超调量,且响应时间、稳态时间均减小,稳态误差降低(为±0.2μm),实现了微动平台的大范围输出精密定位。

分析不同共振频率的微穿孔板吸声结构并联的结构模型，并计算了其组合吸声系数。理论计算结果与采用SYSNOISE软件，根据GB／T18696对并联的微穿孔板吸声系数进行仿真实验得到的结果及已有实验数据进行对比。结果表明，该文中并联微穿孔板吸声结构的声阻抗率及组合吸声系数的计算方法是可行的。

在主动式声纳系统中,信号产生器、功率放大器和发射换能器等组成的发射机是不可或缺的。传统的水下声纳发射机存在效率低,功率小,带宽窄,功能简单及易损坏等缺点。该文提出了一种大功率、小体积且包含信号产生、监控与通信等功能的智能宽带声纳发射机的设计方案。该方案以现场可编程门阵列（FPGA）为核心,采用移相脉宽调制（PWM）的D类功率放大器结构。湖试和海试表明,以此方案设计的声纳发射机达到了1.03 kW的平均输出功率、84%的效率及50%的带宽。从制成至今2年时间,发射机工作一直稳定可靠。

介绍制作高频聚焦换能器的相关理论,设计各项工艺参数,介绍了主频为8~10 MHz的聚焦超声换能器的制作过程。论述了换能器性能测试过程,由测试结果及分析可知,换能器发射的脉冲宽度约4个周期,性能优良,能在检测中分辨1 mm平底孔当量的缺陷,基本达到了设计的预期效果。用研制的换能器进行柱塞孔检测,能明显检测到结合层的缺陷波。

通过对压电陶瓷微位移执行器动态特性问题的研究，设计了一种可微机控制的数字高压信号源作为电压调节器、压电陶瓷作为驱动器的精密微动平台。针对高精度的定位和进给需要，设计了数字闭环控制系统，引入数字比例-积分-微分（PID）模糊控制器以提高系统的动态特性。实验表明，该控制系统简单、可靠、实用，所提出的校正方法对改善压电陶瓷微位移执行器的动态特性有显著效果，现已将其用在磨床进给机构中。

压电陶瓷驱动器在较高电场的作用下将产生严重的非线性，从而影响其定位精度。压电陶瓷驱动器的非线性不仅与材料的非线性、蠕变、滞后等因素有关，还与器件的动态响应特性有关。动态响应的迟滞非线性是影响压电式微位移驱动器控制性能的一个关键因素，直接关系到控制精度的提高。该文采用前馈控制同数字比例、积分和微分环节（PID）控制相结合的复合控制算法对一维压电式微位移机构的控制过程进行校正补偿，建立了动态特性的闭环校正控制系统。实测结果表明，机构的动态响应时间显著缩短，实现了机构的快速响应。

提出一种以柔性铰链结构为导向机构、压电陶瓷为驱动器的三维超微定位工作台,对三维超微定位工作台的非线性和动态特性的问题进行了研究,提出改善方法以提高系统的定位性能。将三维超微定位平台用于微操作机械手。

根据杠杆原理，使用结构紧凑的柔性导向支承机构，将压电驱动元件的伸长量传递到精密机床的进给系统上，进行精密进给。调节输入输出比可改变输出量大小及系统刚度。简述设计过程，提出了铰链的解析模型和有限元模型。测试结果表明柔性导向支承机构的静态刚度为5．5N／μm，自振频率为439Hz；微进给工作台行程为25μm，静态刚度约为200N／μm。

提出通过改变压电移动机构和接触面之间正压力的方法,改变机构不同方向的摩擦力,使机构沿规定方向运动的惯性冲击式压电移动机构的工作机理,设计并研制了试验装置,并进行了试验研究,试验表明,机构在方波这种对称信号的激励下就能够实现可控的正向直线运动。

针对提高声发射源定位精度的需要,提出了利用小波变换从宽带非平稳声发射信号中提取稳定的窄带响应信息的方法,可降低环境噪声和波速色散效应的影响;进一步根据Hilbert变换提取窄带信号的包络,可根据第一个包络峰值正确判定应力波到达时刻。介绍了该方法的实现原理,组建了应力波源定位实验系统。采用十字定位法确定发射源位置。结果表明,采用新的窄带特征提取技术后,定位误差从原来的15 mm减少到4.9 mm。