介绍了伺服功率级的现状，在此基础上得出了伺服驱动及控制技术的发展方向，并结合实际运用情况，提出了设计多功能的通用功率级的设计思路和实施方案。

变形镜是自适应光学系统中的关键部件之一，它的动态响应性能直接决定了其对大气扰动的校正能力。提出了一种基于光电倍增管的测试方法，用于对变形镜及其高压驱动器进行动态响应测试。测试表明，变形镜的谐振频率优于12kHz，促动器及其驱动器可以不失增益的工作到2kHz。

给出了一种基于位置测量的实时速度估计方法,并应用于轴角编码器测速。该算法基于非线性跟踪微分器理论,采用对输入信号进行数值积分的方式,快速准确地估计出其微分信号,避免了常规差分算法带来的噪声放大问题;算法不依赖于对象模型,计算量小,易于实现。给出了该算法的理论依据,以及基于欧拉方法的离散表达公式,并进行了数值仿真分析和实验验证。实验结果表明：该方法能有效地降低编码器采样频率和测量噪声对测速的影响,明显提高低速测量的实时性和准确性,进一步将此方法应用于实验系统的速度闭环反馈控制,在不改变控制器参数的情况下,将0.004（°）/s的速度波动方差从1.563（″）/s减少到1.066（″）/s,改善了低速跟踪的速度平稳性。仿真和实验证明了该方法的有效性和实用性。

为设计一套焦距17～1700 mm的长焦距、超高倍率变焦距光学系统,首先在合理选择初始结构基础上,通过比较高斯光学计算结果找出高斯解对系统性能的影响规律,从而确定系统的关键参量；然后通过分析各组元相对孔径和像差特点选定结构形式,并进行系统像差的校正和优化.设计结果系统光学总长760 mm,各焦距位置全视场50 lp/mm处mtf＞0.3,各项指标满足系统要求.

设计了一种多功能调焦调光电路系统，能够驱动8路直流电机，每路最大电流达1．2A，具有过流保护功能、通讯功能、LCD液晶显示模块以及8路ADC采样。能胜任大型望远镜系统中的调焦调光系统的电路要求。实际项目运行证明，设计的电路系统满足要求，模块化，体积小，运行可靠，维护方便。

对大型光电望远镜的高集成伺服系统进行了分析，并对其硬件进行了智能化、模块化、集成化设计，提高了系统的集成度和智能化水平，大大缩小了体积，增加了可靠性和可维护性。该系统可控制大部分大型光电望远镜的两轴伺服转台进行高精度跟踪与测量，覆盖范围广。

利用TMS320F2812作为核心器件，FPGA作为预处理单元和接口逻辑电路和PC104PLUS和CAN总线作为外部总线设计了伺服控制模块。该伺服控制模块具有高集成性、高速度、高可靠性、可扩展等优点，适用于对精度和系统扩展性要求较高的多伺服控制领域，可应用于大型光电跟踪设备的伺服控制。

设计基于高速单片机C8051F120和CPLD的高精度大型望远镜的伺服控制器,由单片机实现闭环控制算法、上位机通信和LCD显示控制,CPLD实现增量式编码器计数、电机驱动波形发生以及I/O接口。该控制器可独立进行电机控制,也可配合上位机进行控制,具有实时性和抗干扰能力强、成本低、调试方便等特点。

为实现稻麦轮作区黏湿土壤条件下的小麦精量播种,设计了一种气动式小麦精准投种装置,该装置通过气动加速将小麦种粒高速精准投置于清洁土壤内。以稳态气体流速、入口负压为试验指标,出气室直径、喉嘴距和接收室直径为影响因素,利用Fluent分析进行气动式小麦精准投种装置的关键结构参数设计。Fluent分析结果表明:该装置的较优组合为出气室直径为6 mm、喉嘴距为10 mm、接收室直径为32 mm,此时稳态气体流速为524 m/s,入口负压为15.966 kPa。较优参数组合下的投种性能台架试验结果表明:当作业速度为1.2 m/s、投种高度为0.1 m、进气室压力为0.5 MPa时,小麦种粒可高速冲击进入土壤,实现高速精准稳着床点播、且无破损,平均投种速度为43.8 m/s,平均投种深度6.78 mm,投种速度、投种深度变异系数分别为8.3%、5.8%,投种性能稳定。

为了模拟复杂外环境,设计出针对该试验载荷的液压缸,结合边界条件转化成对液压缸的需求,进而确定关键参数设计出合适的执行元件,完成试验。