目标的变化和任务的拓展对光电跟瞄系统提出了快速机动的要求，从地基平台到车载、船载、机载、星载等运动平台是光电跟瞄系统的重要发展趋势。基于惯性参考单元（Inertial Reference Unit，IRU）的视轴稳定方式是克服运动平台高频扰动，实现光电跟瞄系统微弧度甚至亚微弧度级跟瞄的主要技术手段。针对运动平台光电跟瞄系统精确指向对载体基座扰动抑制的需求，分析和对比了IRU的各种技术方案，特别介绍了利用低噪声、宽频带惯性传感器敏感角扰动，并通过反馈控制实现视轴惯性稳定的系统方案。从此类IRU系统的工作原理出发，阐述了系统的两种工作模式及功能特点，建立了系统数学模型。然后，介绍了IRU的国内外研究进展及发展方向，指出惯性传感、支承结构和控制系统是决定IRU稳定能力的关键因素，梳理了三项关键技术的研究动态。最后，总结了IRU的空间应用情况，并结合目前的应用需求对其未来应用领域进行了探讨。

海洋调查实验教学是海洋科学人才培养的重要环节，受限于实验条件，仅靠海上实践不能完全满足教学要求，需要引入新的教学手段。该文首先介绍了在虚拟仿真技术迅速发展的背景下，中国海洋大学海洋调查虚拟仿真实验教学的建设思路及不同阶段的表现形式；然后结合目前应用于本科教学的“近海物理海洋综合调查虚拟仿真实验”，系统阐述了实验模块、实验步骤及实现的主要功能；最后对海洋调查虚拟仿真教学的教学效果及未来发展进行了总结展望。

为解决自动化生产线实训线下课程实验硬件套数不足、实验时长和场地受限等问题，提升教学质量，设计了一种基于PLCSIM Advanced和Simulink的自动化生产线仿真实训平台。该仿真平台以实训设备为依托，使用Simulink搭建被控对象仿真模型，在PLCSIM Advanced仿真控制器中编写控制算法，通过应用程序接口（application programming interface，API）通信实现对象模型与控制器间数据的实时交换和仿真。以纸张张力控制设备为例，介绍了仿真实训平台搭建和实施过程。实践教学表明，该仿真平台提高了自动化生产线实训课程的教学成效，激发了学生实践学习的兴趣，提升了学生发现、解决复杂工程问题的能力，让学生深刻体会到团队合作和有效沟通的重要性。

针对燃气企业人才职业能力培养与新工科背景下燃气输配课程教学改革的需要，实施行业指导、校企共建，设计建设了燃气输配智慧化实验平台，开发出多种类型的实验项目，构建了多层次实验教学项目体系并进行了实验教学方法的探索。该平台运用各种信息化先进技术，可模拟燃气输配管网工艺系统及运行工况、燃气管网智能化控制系统运行、燃气管网事故应急处理等任务，具有丰富多样的实验与工程实训功能，有利于实施理实一体化教学，锻炼和提高学生的工程实践能力、智能化能力和创新意识，加强培养学生解决城市燃气输配复杂工程问题的能力和素质。

针对传统γ射线探测实验装置定位精度不高、搭建麻烦、可开展的实验项目少，不利于实验重复与教学等缺点，该文设计开发了一款γ射线探测与测量综合实验教学平台，完成了平台的机械设计加工以及γ射线探测专用数字化多道分析器研制。基于该平台，可完成多个关于γ射线探测与应用的认知、基础、综合型、探究型实验项目。实践教学效果证明，该平台稳定性好，操作性强，实验结果准确，方便教师教学，能使学生更好地理解与掌握γ射线的性质、γ射线与物质相互作用的机制以及γ射线的应用。

针对无人机载光电平台的安装特点，文中对平台及阻尼减振器特性进行了分析、建模与测试。首先，对光电平台阻尼减振器特性进行了介绍；其次，分析了安装阻尼减振器后的光电平台特性，并对阻尼减振器的运动特性进行建模，分析阻尼减振器安装布局与平台性能之间的关系；最后，结合具体某型光电平台及其配套阻尼减振器，给出了仿真结果及相同外部扰动条件下减振器安装位置对平台性能的测试结果。结果表明：相关研究对优化无人机载光电平台阻尼减振器布局及提升载荷整体性能具有积极的意义。

针对微操作与微装配任务对多维大范围精密定位运动的需求，采用粘滑驱动原理并结合压电柔顺机构设计二自由度、大行程、无耦合并联定位平台。利用桥式机构对内置压电驱动器进行位移放大，并与复合解耦结构配合构成二维柔顺驱动机构。交叉滚柱导轨则连接移动台与驱动机构，并通过预紧螺钉调整接触摩擦力，进而获得良好的粘滑运动特性。采用有限元法建立定位平台的静力学模型，并对位移放大倍数、应力和固有频率进行仿真分析。最后，搭建实验测试系统验证定位平台的输出性能。实验结果表明：在扫描驱动模式下，驱动电压为150 V时，平台x和y向的输出位移分别为63.84 μm和62.61 μm，耦合比为0.52%和0.59%，分辨率为6.5 nm和7.2 nm；在步进驱动模式下，驱动电压为120 V时，平台在x和y向的单步位移分别为47.31 μm和47.20 μm，耦合比为0.69%和0.73%，x正向、x反向、y正向和y反向的运动分辨率分别为0.49，0.47，0.47和0.42 μm，最大垂直负载为50 N，设计的压电粘滑定位平台满足所需性能要求。

为使学生在工程流体力学课程实体实验前能熟悉实验操作流程，搭建了虚拟仿真实验平台。使用HTML5网页语言制作界面，学生通过点击相应控件完成虚拟仿真实验。为避免学生逃避或者应付，设置Apache Tomcat容器，通过Ajax技术将学生登录信息和操作过程作为发送请求发送到Java后台，实现后端监督记录功能，以此作为实体实验的准入依据。针对雷诺实验，介绍虚拟仿真实验平台的操作过程和效果，以提高学生进行实体实验的熟练程度，改善实验教学质量。

伺服系统是电力拖动自动控制系统的重要组成部分之一，是工业机器人等现代工业不可缺少的基础技术。为实现伺服系统教学的便捷与直观化，设计了基于MATLAB的伺服系统虚拟实验平台。利用MATLAB Simulink模块和Power Systems子模块构建常用伺服电机的位置伺服系统仿真模型，利用其GUIDE模块设计伺服系统可视化界面。通过该虚拟实验平台可完成常用伺服电机的位置单闭环、位置电流双闭环、位置转速电流三闭环控制系统虚拟实验。虚拟实验结果与实际系统波形一致，利用该虚拟实验平台可直观、便利地展示伺服系统控制与运行规律，提高伺服系统分析效率，提升电力拖动自动控制系统课程的教学效果。

基于OBE理念对建筑能源工程装备的设计、安装、运行、管理要求，本课题建立了建筑内部参数化、模块化、可视化的能源设备仿真和实训平台，在此基础上，指导学生进行建筑冷热源、管道系统、末端设备、热计量设备4大任务模块的安装实操集训，深入理解建筑能源设备的特点、建筑与能源的相互关系，从而在实践认知、动手操作等方面对本科生综合素质的提高起到良好的补充作用。