为给研制在线铁谱仪提供理论依据,建立了在线铁谱仪中的磨粒沉降运动模型,采用有限元法仿真了直流电磁铁磁场的分布情况,研究了磨粒在磨粒探测器中的沉降运动机理,分析了油样粘度ηc、初始高度y0、磨粒直径D等参数对磨粒沉积位置的影响.仿真结果表明:在两个磁极之间存在一个夹角β的条件下,在线铁谱仪既具有较高的磨粒沉淀率,又避免了大磨粒的'堆积'.

研究了由磁悬浮电动机驱动的超高速同步摄影机调速系统.针对系统的非线性和强耦合特性,应用多变量非线性解耦控制理论,将系统解耦为转矩子系统和径向力子系统,通过综合,使得这两个线性子系统具有满意的动态响应,实现了转子的自悬浮,并具有极高的转速,能够满足高性能超高速同步摄影机的驱动要求.

提出了一种适用于在线铁谱仪磁场的优化设计方法。首先建立结合永磁体与电磁铁的混合磁铁模式，然后设计一种以磨粒所受磁力为依据的衡量磁场性能的目标函数，再采用改进遗传算法和有限元方法对混合磁铁进行了优化设计。以优化结果为依据研制了混合磁铁，并进行了实验测试。结果表明，与磁感应强度相比，所提出的目标函数更适合判断铁谱仪磁场的性能；混合磁铁满足在线铁谱仪的功能要求，体积只有电磁铁的1／3。

介绍了一种新型在线铁谱仪的原理，性能和试验结果，该仪器通过DSP计算遮光面积百分比，磨损指数以及分类特征大磨粒，能够判断被监测机器的磨损状态并预报异常磨损，试验结果表明，所研制的仪器能较好地满足在线磨损检测的要求。