设计一种以压电陶瓷为驱动,通过柔性机构放大输出位移的精密定位工作台。给出了该精密定位工作台的结构模型,建立了精密定位工作台的位置输入输出方程,分析和计算了柔性铰链微位移放大机构的位移放大倍数。通过仿真确定工作台各自由度的变形量与压电陶瓷驱动器伸缩量之间的关系与运动特性。结果表明,该精密定位工作台能实现定位误差为0.1μm的高精度定位。通过与3点支撑微位移放大机构工作台的比较,显示出4点支撑微位移放大机构工作台可减小交叉耦合的影响。

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平台,建立了压电陶瓷迟滞非线性模型,提出基于神经网络模型和模糊PI反馈控制的混合闭环控制器方法以提高系统的定位精度,对三维超微定位平台的阶跃响应和和跟踪误差进行了研究。实验研究表明,混合控制器方法消除了定位平台的残余振荡,提高了其定位速度和定位精度。

提出了一种利用光纤空间M—z干涉仪测量压电陶瓷（PzT）相位调制器相移系数的新方法。光纤空间M—Z干涉仪的空间干涉场图与PZT的相移呈单值函数，可有效克服出射光强与相移呈多值函数的问题。设计了测试系统并应用该系统实际测量了一种PZT的相移系数，对结果进行了数字拟合，线性性好。与已有的理论计算和根据光强测量的方法比较，这种方法具有更高的准确性和重复性。PZT相位调制器是光纤干涉系统中的重要组成部分，这种测定相移系数的新方法，可广泛用于各种光纤干涉系统中。

在轻敲工作模式下，原子力显微镜（AFM）压电微悬臂以较大的振幅振动。以纳米管针尖为例建立了压电微悬臂振动的数学模型并描述了纳米管尖端的振动轨迹，从纳米管尖端的振动轨迹和仿真图形的关系，指出压电微悬臂振动影响测量精度的有关参数及减小由振动产生膨胀变形的方法。根据数学图形学膨胀理论仿真出纳米管尖端振动轨迹对标准线宽模型的影响，AFM测量线宽的试验验证了上述结果。

微电子机械系统（MEMS）微针是目前的一个研究热点,在生物医学上有着广泛的应用。该文介绍了一些新的微针制备方法,对它们的优缺点进行了分析。另外,综述了微针应用研究的最新进展,指出了其面临的挑战和未来的发展趋势。

采用两片由压电系数d11转换的xy切型压电石英晶片构成单元晶组，研究了多次压电效应对压电传感器的影响，通过与传感器并联电容的方法使其不发生多次压电效应，得出了多次压电效应对传感器静态灵敏度的影响，实验结果表明，在0．1μF的并联电容下，传感器的灵敏度从4．00pC／N增大到4．07pC／N，提高了1．75％，进一步分析表明，传感器灵敏度发生变化的实质是多次压电效应影响了压电系数，同时探讨了灵敏度提高后多次压电效应对弹性系数以及传感器刚度和固有频率的影响。多次压电效应的研究为压电类传感器性能的提高提供了一种新方法。

基于被动监测技术的局限性,搭建了损伤主动监测系统,对监测信号进行了功率谱密度最大值（PSM）特征提取,并提出了一种基于最小二乘支持向量机（LS-SVM）的损伤检测方法。采用该方法,对压电智能复合材料层板进行了损伤定位的研究,并与改进的BP网络进行了对比,结果表明：在相同性能指标下,LS-SVM有比BP网络更高的损伤定位精度及更强的泛化能力。LS-SVM与主动监测技术的融合,为结构实现在线实时准确监测提供了一种新途径。

由于压电陶瓷驱动器（PZTA）具有体积小、位移输出精度高等优点，因而它在超精密定位和微机电系统（MEMS）中得到了广泛的应用，但其本身固有的非线性和迟滞等缺陷，降低了其位移输出精度。为了克服这些缺陷，采用开环二进制控制原理控制PZTA，不仅可以有效地克服其非线性和迟滞缺陷，使PZTA的位移输出精度达到±26．9nm，而且无需反馈控制回路和检测元件，使控制系统结构简单，降低了成本，便于集成到MEMS中。

介绍了基于压电陶瓷驱动器（PZT）驱动的二维微动工作台。该微动台采用双柔性平行四连杆结构，运用参数化的分析方法求得铰链各尺寸对微动台固有频率、应力以及刚度的影响，将理论分析、有限元计算和试验测试的结果相结合，提出了一种微动台的设计方法。

基于压电陶瓷的逆压电效应，采用压电陶瓷作为光相位调制器设计了光纤微分干涉仪。理论分析和实验结果表明，干涉仪输出光强的幅度和频率与施加在压电陶瓷上的交变信号电压的幅度和频率有关，且在一定的条件范围内呈良好的线性关系。这种采用压电陶瓷作为光相位调制器的干涉仪具有线性范围广，灵敏度高等特点，可应用于对外界环境振动源的监测或用于检测压电陶瓷自身的动态特性。