以惯性压电旋转驱动器为研究对象，对比研究了非对称式惯性压电旋转驱动器和变摩擦力式惯性压电旋转驱动器的运动特性。分析了两种驱动器的工作原理，设计、制作了试验样机，搭建了测试系统并对两种压电旋转驱动器进行了对比试验测试。结果显示：在8 Hz方波电信号的激励下，非对称式压电驱动器的旋转步距大于变摩擦力式旋转驱动器；当驱动电压为100 V时，非对称式与变摩擦力式压电驱动器的回退率分别为73.19%、65.67%；在40 V、8 Hz的方波激励下，非对称式与变摩擦式压电驱动器的线性度残差平方和与重复性标准差分别为0.031、0.069与0.011、0.063。试验结果表明：与变摩擦力式驱动器相比，非对称式驱动器的输出步距及回退率更大，具有较高的线性度和重复性。

从烟幕湍流扩散的浓度方程出发, 分析了烟幕云团湍流运动的基本特征, 并通过试验分析烟幕弹静爆和发烟机喷射后, 几种烟幕材料成烟在近地面的运动特性和扩散趋势, 以便在以后对烟幕扩散模式研究中, 通过确定一定试验条件下的扩散方差/扩散系数, 建立起烟源特征参数(烟剂装填量等)、大气环境与效应参数(消光遮蔽性能等)的关系, 最终评价烟幕的遮蔽面积、留空时间等实际使用性能。

目前关于摆式陀螺运动规律的研究主要局限于小偏北角领域，不能满足全方位快速寻北技术对其大偏北角运动规律的要求。突破传统方法，首次提出并研究了摆式陀螺大偏北角运动特性，利用欧拉动力学方程建立摆式陀螺大偏北角运动模型并进行合理简化。针对模型的非线性特点，结合李亚普诺夫稳定性理论定性分析了其运动稳定性，得到具有唯一稳定平衡点的条件。与小偏北角时的情况不同，仿真结果表明大偏北角运动时，摆式陀螺的陀螺轴绕其稳定平衡点的周期性摆动不再满足正弦变化规律，摆动周期随摆幅和悬带扭矩而改变。研究结论可为实现摆式陀螺寻北仪全方位快速寻北提供理论依据。

为了实现3-RRR柔顺并联精密定位平台的精确运动, 研究了它的封闭形式精确运动模型和尺寸优化设计。采用卡氏第二定理建立精密定位平台的封闭式柔度模型。根据柔顺并联机构的结构特点, 将其划分为3个对称分布的运动支链, 并结合铰链的柔度模型和机构力传递关系分别推导出各个支链的刚度模型, 整个系统的刚度为所有支链在同一坐标系下的刚度的叠加。建立的刚度模型是以柔性铰链的柔度为变量的封闭形式模型。根据柔度矩阵可得到反映输入位移和输出位移之间关系的雅可比矩阵。理论模型与有限元分析的比较结果显示, 两者所得的运动模型误差为1.0%～9.5%, 证明了所推导运动模型的正确性和精确性。根据雅可比矩阵的封闭公式, 分析其对结构参数的灵敏度, 并由此选出对平台运动特性影响较大的优化设计变量。提出以最大化平台工作空间为目标, 以铰链强度、最大输入力、几何尺寸和输入耦合为约束的优化模型。结果表明, 优化后的结构参数能获得更大的输出位移, 说明该方案能满足优化设计要求。

为了了解纵向磁场下的电弧运动过程，建立了真空灭弧室的3维仿真模型。采用PIC模拟方法对12 kV灭弧室内的电磁场、电弧运动特性进行计算仿真。通过改变触头间距、屏蔽罩尺寸和触头开槽宽度，研究了灭弧室内的电场、磁场分布；对不同触头间距下随时间变化的电弧运动过程和触头表面的电弧分布情况进行了模拟计算。计算结果表明：在真空灭弧室中适当设置屏蔽罩，可有效改善灭弧室内的电场分布；触头铜基上的开槽宽度对磁场会产生影响，宽度越大，磁场强度越大。

地基大视场天文光电观测系统获取的序列图像中，空间目标和数目众多的恒星目标成像特性相似，两者的区别主要是其运动特性差异。以圆轨道空间目标为例，并忽略地球自转的影响，分析了低轨道空间目标在不同仰角处的运动特性；在建立地平坐标系和时角坐标系这两种天球坐标系的基础上，分析了恒星目标·在不同方位不同仰角处的运动特性；比较了空间目标和恒星目标在视场中运动特性的差异，结果表明恒星目标的运动体现为慢速运动，而空间目标表现为明显的运动特性，且在短时间内可以认为是匀速直线运动。

旋转靶标是一种室内检测光电经纬仪跟踪性能的常用设备。本文介绍了旋转靶标的基本组成结构和影响靶标运动特性(方位俯仰角速度、角加速度)的基本参数, 应用球面三角几何建立了旋转靶标的方位俯仰角坐标方程。依据方位俯仰角坐标方程分析靶标的特性参数对靶标运动特性的影响, 说明旋转靶标存在运动特性与实际跟踪目标特性不一致的问题, 得出应用旋转靶标评价光电经纬跟踪性能是不全面充分的结论。

为测量MEMS谐振器周期运动过程中各个时刻的运动特性及其动态特性参数，结合微器件的特征，利用光学的方法对MEMS器件进行了运动分析。提出了基于相位相关与块匹配相结合的运动检测技术，并对MEMS器件的运动图像序列做了分析与处理，得到了其动态特性参量，为MEMS器件的设计提供了重要参考。实验结果表明，该方法具有较好的测量精度和测量速度，测量重复性可达到44nm。

基于以前的研究结果,采用函数级数展开法,研究了Paul阱中在非理想射频囚禁场作用下、考虑二次谐波φ=U-V1cosΩt-Vscos 2Ωt时囚禁离子运动特性,得到了单个囚禁离子运动Mathieu方程的解析解和z方向离子运动的特征频率(宏运动,微运动)随倍频参数的变化规律.

介绍了一种基于蚯蚓运动原理的微小机器人内窥镜系统的原型,分析了单一构件活动件的运动特性,并通过调整各个线圈的驱动波形可以有效地控制微小机器人的运动.详细讨论了构件通电时间与构件活动件的运动位移、速度、加速度的关系,由此确定了微小机器人驱动电压的最高频率.可以通过调整驱动电压的频率来调节微小机器人的运行速度;也可以通过减少构件的通电时间解决微小机器人在运行过程中的发热问题.这项研究为微小机器人内窥镜的实际应用奠定了基础.