开展了精密数控车床主轴系统热误差补偿的实验与建模方法的研究。建立了精密数控车床主轴系统轴向与径向偏转热误差补偿模型以增强其误差补偿能力, 并提高机床加工精度。构建了主轴系统热误差测试平台, 应用五点法测试主轴系统热误差, 使用热电偶与红外热像仪测量主轴系统温升关键点温度变化数据, 应用灰色综合关联分析法实现温度敏感测点辨识。构建了基于粒子滤波重采样粒子群算法的热误差预测模型, 对模型预测效果进行评价。结果表明: 基于粒子滤波重采样粒子群热误差补偿模型得到的轴向热误差预测残差为-1.29 μm～1.55 μm, 建模精度为95.04%; y向热偏转误差预测残差为-4.68×10-6°～9.66×10-6°, 建模精度为91.26%; z向热偏转误差预测残差为-5.83×10-6°～8.59×10-6°, 建模精度为93.24%。实验结果证明该热误差补偿模型具有较高的预测精度, 具有较强的工程应用价值。

针对捕控指令电视制导导弹发射位置优化问题, 提出了一种多威胁条件下逐步缩小优化空间的优化方法。首先, 分析了发射位置约束, 建立了导弹作战空域静态、动态威胁模型; 其次, 提出了发射位置优化指标且建立了优化模型; 最后, 在粒子群算法的基础上, 进行了数值仿真。仿真结果充分验证了优化方法和模型的有效性, 具有一定的实战应用价值, 对导弹的作战使用规划具有重要意义。

为了提高光电轴角编码器的细分精度，提出一种光栅条纹光电信号正弦性偏差的自动补偿方法，依据编码器精码转换的方波信息实现精码信号的自适应采样，完成光电编码器精码时域信号向等间隔空域信号的转换；通过实际采集24位光电编码器周期光栅条纹光电信号，并对其离散幅值序列做频谱分析，揭示了高精度光电编码器信号正弦性偏差的主要谐波成分并建立波形方程；根据光栅条纹光电信号的数学模型及幅值细分原理，建立了信号细分误差的补偿模型；采用粒子群优化算法辨识波形方程中的7个待定参量，并对信号进行修正。应用细分误差补偿模型对补偿前后的细分误差进行分析，结果表明，编码器光电信号的细分误差峰值由0.923″降低到0.316″。该方法可实际应用于编码器系统，能够提高编码器的环境适应性和测角可靠性。