采用国产干纤维进行自动铺放，制定了针对国产干纤维的自动铺放工艺参数并进行验证，研究丢层铺放质量，制备了T 形长桁预成型体，对丢层铺放预成型体和T 形长桁预成型体进行真空辅助成型，并对其成型质量进行金相显微观察和超声C扫描。结果表明，国产干纤维自动铺放预成型体可实现有效的自动铺放预成型；国产干纤维自动铺放预成型体具有较好的渗透特性并能满足真空辅助成型的工艺要求；经过树脂流道设计优化后的干纤维自动铺放真空辅助液体成型典型结构质量基本满足要求。

由于传统手工涂胶方法存在效率低、工人劳动强度大、密封质量差及涂胶量难以控制等问题，针对自动化涂胶过程中涂胶量稳定控制和涂胶形貌一致性差的技术难点，提出一种基于胶体形貌的多参数耦合自动涂胶工艺研究方案。首先开展针对多参数影响的自动涂胶正交试验，通过皮尔逊相关系数分析确定涂胶过程中的重要影响参数；其次对3 种不同涂胶工艺对象进行多参数影响研究的涂胶试验，探寻最佳涂胶工艺参数；最后采用三维检测技术采集各胶体点云数据，通过点云数据处理算法获取更精确的位置信息，使用梯形数值积分法计算胶体截面积，从而判断胶体形貌类型。通过多参数耦合自动涂胶试验，确定最佳的涂胶工艺参数：速度5 mm/s、压力103 kPa、距离3 mm、角度90°。采用上述参数时，胶体形貌最佳，可有效防止出现漏胶、断胶、胶体过窄和过宽等现象，提高了涂胶工艺的效率和精准度。

集成金属3D打印技术、光纤金属化与激光焊接制备–封装工艺，设计了一款低刚度、大量程的高温大应变光纤传感器，以解决航空发动机涡轮叶片热力参量难监测的问题。所设计的传感器采用光纤光栅（FBG）波长–光强混合解调方式，实现对温度与应变的精准测量。通过对带有凹槽的“8”型弹簧衬底进行理论建模、有限元仿真与结构优化，将传感器对待测结构的反作用力降低至167 N/ε。试验表明，该传感器可实现37520 με大量程应变测量，在室温~500 ℃范围内温度线性度达0.9878，同时温度与应变解耦性能良好，最大误差小于8%。这些优异特性证明了所设计的传感器在航空发动机涡轮叶片高温–应变监测方面具有良好的应用前景。

先进复合材料结构在航空器中得到广泛应用，相比于传统的金属材料，该结构的应用既能实现飞行器轻量化设计，又能提高其损伤容限。苛刻的服役环境及复杂的载荷工况使航空复合材料结构面临严峻的考验，复合材料结构健康监测成为保障航空器在役安全的必由之路。本文分析了复合材料结构的损伤机理和典型损伤模式，对航空复合材料结构的健康监测需求进行了介绍；针对航空复合材料结构的宏、细观损伤、健康状态、寿命等的监测需求，总结了传统监测方法的应用现状；介绍了柔性电子皮肤、自供电传感器等新型先进健康监测技术的进展，并探讨了多传感器数据融合技术、数字孪生、机器学习等智能技术的创新应用；简要概述了结构健康监测技术在国内外航空领域的工程实际应用，并讨论了其未来发展方向和智能化的研究重点，为航空复合材料结构健康监测的研究提供参考。

针对现有叶端定时技术传感器需求多，影响技术实用性的问题，通过研究单传感器叶端定时信号的混叠规律，提出一种单传感无先验叶片固有频率识别策略。该策略通过变转速叶端定时信号的时频域分析，将时频图向频率轴进行投影叠加，通过对投影图峰值搜索实现单传感无先验叶片固有频率识别。仿真与试验结果验证了所提识别策略的可行性与有效性。相比传统识别方法，该方法具备滤除同步成分的能力，为低介入叶端定时技术的应用提供了新的解决思路。

针对航空发动机服役过程中复杂工况引起的温度瞬时变化，导致温度传感器因自身材料热惰性形成的迟滞现象，且采集的温度信号易受噪声干扰的问题，采用铂电阻传感器的动态响应实测温度信号，对某型航空发动机进行了预处理分析和动态补偿研究。通过优化的CEEMDAN算法实测信号进行中高频噪声特征提取和滤除，基于希尔伯特变换滤除微小随机噪声和最终信号重构，并通过与传感器理论响应曲线的相关系数来评估去噪效果。在此基础上，利用参数优化的ARX模型对重构后的信号进行整体动态误差补偿，通过均方根动态误差和时间常数计算进行对比分析，并对重构信号进行不确定度评定。结果表明，优化的CEEMDAN和希尔伯特变换可以更有效地去除噪声并重构原信号，与传感器响应曲线相关系数达到99.9%，相对扩展不确定度约为3.3% ；ARX 模型参数w较大，补偿后的整体动态误差最大下降幅度为71.36%，时间常数降低2.76 s。

受重力等外部载荷的影响，飞机装配定位工装的结构不可避免地产生变形，直接影响飞机结构的装配精度。然而，由于产品外形遮挡，传统基于视觉的结构变形测量方法无法直接获取工装结构变形。对此，本文提出了一种激光测量数据反演的定位结构终端变形精准快速预测方法。通过激光扫描仪对定位结构进行扫描测量，获取结构实测数模；基于定位结构数字化仿真模型，自动批量化获取仿真数据集，并采用多层感知机网络建立了待测终端变形与可视区域变形的映射模型；在此基础上，构建了工装结构终端变形反演差分优化方法，实现了定位工装结构终端变形的反演求解。通过实例分析发现，定位工装终端反演预测值与实测值最大误差为8.25%，验证了所提出的定位结构变形反演方法的有效性。

T 型加筋壁板一体化成型技术是实现复合材料制件轻质、高强、低成本的重要手段。基于复合材料铺层过程中结构的变化，设计了蒙皮– 加强筋一体化T 型加筋壁板结构，并通过实体建模，结合复合材料的杨氏模量、剪切模量和泊松比以及线弹性本构模型，对一体化T型加筋壁板结构的服役行为进行了有限元模拟预测。有限元模拟分析结果表明，相比于传统的筋壁分离T 型加筋壁板，蒙皮– 加强筋一体化T型加筋壁板结构的静态力学性能优于传统T 型加筋壁板结构。同时，通过调控蒙皮厚度，一体化T型加筋壁板的动态抗冲击能力可以达到传统T 型加筋壁板相似水平。此外，为了验证所设计T 型加筋壁板一体化成型技术的可行性，设计了一套易于操作、成本低廉、温度分布均匀、热变形可控的一体化模压成型模具，并对T 型加筋壁板一体化模压成型工艺进行了探索。研究结果对T型加筋壁板一体化成型质量的控制具有指导意义。

针对四旋翼无人机在模型不确定和外界未知干扰条件下的姿态控制问题，设计了一种可实现无差扰动跟踪的改进线性自抗扰姿态控制方法。通过在扩张状态观测器中引入误差修正机制，实现系统的无差扰动跟踪和估计，并采用Levant 微分器精确提取控制器输入信号。采用串级控制策略将姿态控制分解为串级双回路控制结构，即角速度控制为内环，角度控制为外环，从而提高了控制器的抗干扰能力和鲁棒性。基于半物理仿真环境，对不同干扰条件下的姿态控制效果进行仿真测试。结果表明，本文所设计的控制器具有较高的控制精度和稳定性，能够满足四旋翼无人机姿态控制的要求。