随着地震勘探的深度越来越大, 地震反射波不断向低频段发展, 迫切要求开发低频传感器。该文设计制备了PZT-5H基压电纤维复合材料(MFC)悬臂梁式传感器, 并将其应用于低频传感领域。通过有限元仿真模拟, 力-电耦合分析探明了MFC悬臂梁结构中基板材料及结构尺寸参数对MFC电输出性能的影响规律, 进而优化结构参数, 研制了低频振动监测用MFC悬臂梁传感元件。对其传感性能进行了测试研究。测试结果表明, MFC悬臂梁可很好地感知低频振动加速度的变化, 在低频段(5~190 Hz)时加速度灵敏度可达205 mV/g(g=9.8 m/s2)。

利用柔性压电材料从流体的流动中获取能量已成为一个研究热点。该文研究了一种压电纤维复合材料(MFC)在水中摆动激励下的压电特性, 建立了MFC压电纤维片在水中摆动激励下的数学模型, 并结合MFC压电纤维片的压电输出机理得出影响MFC压电纤维片输出开路电压幅值大小的因素。最后设计搭建了MFC压电纤维片在水中摆动的试验台, 利用该试验台验证了模型的正确性, 并研究了MFC压电纤维片在不同摆动频率下的压电特性。结果表明, 在摆角幅值为10°, 摆动频率为1.75 Hz时, MFC的输出开路电压幅值取得最大值(600 mV), 继续增大摆动频率, 输出开路电压幅值逐渐减小。

准分子激光直写在曲面加工情形下的加工效果将呈现出加工不均匀、加工线宽不一致等现象。为了实现准分子激光曲面微加工过程中对加工位置的监测补偿。在装置运行前选取基准距离, 在装置运行过程中, 对每一刻的加工位置进行跟踪。当加工点位于曲面下偏点或上偏离点时, 电动平移台进行反向补偿将该点拉回至基准线上, 以此保证每一刻的加工距离相等, 即加工平台实时随同工件表面发生相同起伏变化, 使得工件表面上作用光斑的大小保持不变。为了达成这一目的, 进行了补偿装置硬件方案的搭建, 以及传感器参数匹配和随动跟踪软件的开发。研制出了一套移动速度大于100 μm/s、补偿误差小于20 μm, 能够适用于金属和非金属材料加工的准分子激光曲面微加工过程补偿装置。并且, 通过实验对该装置的补偿性能和补偿加工效果进行了验证。在连续进行100次的补偿性能测试中, 最大偏差大于20 μm的次数共有18次, 大于30 μm的次数占其中2次。该装置由六轴电动平移台、运动控制卡、激光感测头、激光感测控制器以及PC电脑构成。其次, 基于MFC框架由C++语言编写了准分子曲面加工的随动跟踪软件, 该软件发送的控制信号能够灵活控制电动平移台做出响应。

卫星工具软件(STK)是广泛用于航天工程全过程的先进卫星系统分析软件, 具有准确的仿真能力, 但如何将STK与应用程序进行接口集成, 即如何将二者高效集成是一个非常困难的问题。文中介绍利用STKX模块实现STK与MFC(Microsoft Foundation Classes)集成的方法, 并在目标识别仿真的应用实例中说明了两者联合编程的步骤。实际运行效果表明, 由8台机器组成的PC仿真平台能够有效稳定的运行, 并且STK与MFC两者的结合极大地提高了灵活性和高效性。

飞机翼面结构形状的控制设计是提高飞机性能的关键技术。本文以压电纤维复合薄膜(Microfiber Composite,MFC)为驱动器, 研究了协同优化设计MFC驱动器结构参数与控制电压以使飞机翼面结构具有理想形状的方法。以MFC的电极宽度、电极指间距、MFC厚度、压电陶瓷体积分数等驱动器结构参数以及控制电压为设计变量, 以控制偏差最小为优化目标, 以驱动器的击穿电压为约束, 建立了驱动器结构参数与控制电压协同优化设计的模型; 通过分析MFC驱动器结构参数对驱动性能的影响, 给出了最优的驱动器结构参数; 针对类似机翼翼面形状的平板扭转型面, 给出了驱动器结构参数与控制电压协同的最优控制设计。设计结果表明: 对于扭转变形, 多个不同控制电压控制的型面均方差是相同控制电压控制均方差的45%, 分析结果验证了本文所建立的协同优化设计方法的有效性。

为提高红外图像的仿真效果, 在Vega平台实现动态红外图像的仿真。首先分析了目标场景辐射特性模型、大气传输模型以及红外探测器模型, 然后以F-16飞机为例详细地分析了Creator建立三维模型和在Vega平台完成动态红外图像仿真的过程, 最后利用MFC和Vega API编程开发了友好的交互界面, 用于不同仿真条件的切换和参数的调整。仿真实验结果表明该方法简单易行、有较高的逼真度, 可为红外目标模拟器提供信号源。

为了提高红外成像仿真技术和加快红外制导**的研发进程，分析了目标场景辐射特性模型、 大气传输模型以及红外探测器模型，并以F16飞机为例详细介绍了基于Creator和Vega的动态红外图像仿真过程。 基于MFC和Vega API编程开发了一种用于切换不同仿真条件和调整参数的友好交互界面，实现了对红外图像的动态 控制，给仿真带来了极大的便利和很好的效果。

本文介绍了基于MSP430F149的功率因数测量硬件系统及其算法设计.本测量系统对待测信号进行采样后,作数字低通滤波和DFT运算以估算其频率,从而根据信号频率灵活调整采样周期,能够工作在很宽的频率范围内.在采用LCD显示的同时,通过RS232接口可以在PC机上实时显示测量结果和信号波形,人机界面友好.

介绍了以爆磁压缩装置为脉冲功率能源,经变压器和爆炸金属丝断路开关组合功率调节系统,在电阻负载上产生高电压的实验研究。实验结果为:在100Ω水电阻负载两端得到了约800kV的高电压脉冲,脉宽约100ns。此项工作拓宽了爆磁压缩装置的应用范围。