传统直线时栅位移传感器存在机械结构加工效率低和线圈绕线一致性差的缺点,且无法满足一些应用场合在厚度方面的需求,因而文章结合电磁感应式直线时栅传感器的工作原理,开展了一种薄型化直线时栅位移传感器的研究。该传感器通过结合PCB工艺技术将传感单元印制在电路板上对传统结构进行改进,实现薄型化的设计。通过传感器模型设计、仿真验证和精度实验,验证了传感器的可行性。实验结果表明在0~280mm的测量范围内,传感器样机的原始测量误差在±30μm之间。该传感器的实现,可以为直线时栅传感器在薄型化方向的研究提供重要借鉴。

为了对整体叶轮等复杂曲面的半精或精加工过程进行仿真和铣削力预测，提出了采用锥度球头铣刀五轴侧铣加工叶片型面的刀轴运动和铣削力计算模型。将锥度球头铣刀沿刀轴方向分解成一定数量的微元，为每个微元创建独立的进给坐标系，并将各微元的总进给速度朝垂直刀轴和平行刀轴等两个方向进行分解，进而得到水平和垂直方向的进给量，由此精确建立微元的总切屑厚度模型。通过斜角切削的正交实验计算相应的摩擦角、剪切应力和剪切角等参数，得到各微元被作用的铣削力，即可预测刀具和工件接触的总铣削力。仿真计算和实验结果对比表明：所建立的铣削力预测模型仿真计算结果与实测一致性好，基本符合实际加工规律。

针对普通磁力研磨法去除微细孔相贯线处毛刺效率低且研磨质量不均匀的问题，提出了一种振动辅助磁力研磨技术。采用振动电机产生振动辅助磁力研磨，通过改变工件及磁针的运动轨迹，实现对微细孔相贯线处毛刺的去除。对比了添加振动前后表面加工质量和材料去除量的变化，并利用单因素试验分析了振动辅助磁力研磨加工过程中振幅对表面加工质量和材料去除量的影响。试验结果表明：振动辅助磁力研磨技术实现了对微细孔相贯线处毛刺的去除；相比普通磁力研磨，振动式永磁研磨机的研磨效果更好，研磨效率更高，且当振幅为4mm左右时，更有利于加工效率和表面加工质量的同时提高；研磨后的表面残余应力由+101.5MPa拉应力转变为约-115.5MPa的压应力状态，从而获得更好的表面应力状态。

针对传统装药设备效率低、质量差的问题，提出了一种战斗部全自动装药装置，并对该装置的横梁进行优化设计。首先根据横梁的工况条件初步建立横梁模型，利用有限元软件对其进行分析，然后根据分析结果，提出几种改进的横梁模型，并结合单位质量挠度理论对其构型进行对比分析，得到了一种单位质量挠度最小的横梁构型。最后，利用多目标优化算法对该构型的横梁截面尺寸进行优化设计。结果表明，优化后的横梁在满足刚度要求的前提下，质量也得以大幅减小，对装药装置的设计具有重要的参考意义。

针对磨加工主动测量仪信号点到尺寸时的工件尺寸与信号点预设值由于圆度误差而存在偏差的问题,提出了基于支持向量机的圆度误差修正的尺寸判定方法。通过交叉验证参数寻优方法和最小二乘支持向量机理论搭建了圆度误差预测模型,实验分析模型的平均相对误差为MRE=0.0095,均方误差为MSE=0.0050;基于圆度误差的修正方法使到尺寸判定偏差绝对值最大不超过0.5μm,有效减弱了圆度误差对尺寸判定的影响,证明了基于圆度误差尺寸判定的合理性和可行性。

为了研究预紧力对滚柱直线导轨副振动特性的影响，文中提出采用ADAMS仿真分析和实验相结合的方法。首先，通过采用不同过盈量的滚柱来表示不同的预紧力；然后，用ADAMS仿真软件对不同预紧等级下的滚柱直线导轨副进行仿真分析得到各阶固有频率及振型；最后，采用锤击法对仿真结果进行实验验证。从结果分析可以看出，仿真结果和实验结果基本吻合，且预紧力增大，导轨副的各阶固有频率也相应增大。文中的研究结果对研究机床振动和振动控制以及准确进行机床动态优化设计具有重要意义。

针对永磁电机无位置传感器控制中存在的电机转速和位置估算误差较大的问题,在分析传统滑模观测器的基础上,设计了一种新型的二阶滑模观测器。将混合非奇异终端滑模面应用到传统的线性滑模面上,避免了因使用低通滤波引起相位滞后的问题。同时设计了控制律,利用Lyapunov方法证明了所设计滑模观测器的稳定性,结合锁相功能的转子位置与速度跟踪算法,有效地解决了传统滑模观测器中存在的＂抖振＂问题。仿真分析和试验结果表明：设计的新型滑模观测器使得永磁同步电机的转速和转子位置估计值更加准确。

全方位移动机器人具有在平面运动中的全向性,能够在狭小的环境中灵活运动。文章在分析了全方位机器人沿不同运动方向行驶时速度及加速度各向异性的基础上,对全方位机器人在无障碍平面中“点到点”的运动过程进行了研究,提出了两种三轮全方位机器人的运动规划方法,一种是无自转平移运动规划方法,另一种是平移与自转规划方法。通过仿真实验,对比了两种方法的运动时间以及行驶距离,仿真结果显示加速方法最多可以将行驶时间减小10.3%。两种新型运动规划方法具有各自不同的特点,合理利用这些特点可以实现机器人的快速避让。

为了提高CRTIII无砟轨道板视觉检测中图像匹配的效率,文章采用一种改进算法完成轨道板图像匹配。传统的SIFT算法使用128维特征描述子，计算欧式距离判断是否匹配，匹配速度慢，并存在误匹配问题。为了提高算法的稳定性和正确率。文中首先对采集图像进行双边滤波，去除噪声并保存图像的边缘信息。在SIFT的基础上采用内切圆选择特征描述子，目的是为了去除远离中心点的那些像素，最后得到了96维特征描述符向量；并且计算皮尔逊相关系数进行评分，通过对相关系数排序，设置适当的阈值，初步找到匹配点，然后运用一种去除误匹配的算法得到最优匹配结果。最终证明，该算法缩短了图像处理时间，并且保证了较高的图像匹配精度和较高的稳定性。

针对结构复杂LED模组与其本体熔接效果不佳的问题,提出单点恒温控制熔接的方法。根据不同车型后组合灯LED模组存在差异性,加热机构采用独立的模架结构,并运用快速换装与自动找正技术,设计了一套具有两个工位的热熔设备。控制系统以欧姆龙PLC及触摸屏为主控单元,温度传感器为反馈单元,加热器为执行机构,实现热熔的恒温智能控制,具备实时监控、自我诊断以及出错报警功能。该套热熔设备能够保证熔接的品质,提高自动化程度,极大地提高了生产效率,降低人工和工件损耗等生产成本。