镍镉电池是军用光电仪器保持其战术技术性能的基础，快速、高效的充电机又是镍镉电池有效发挥功能的重要保证。如何克服电池极化现象，实现快速充电；如何解决镍镉电池充电过程中遇到的充电机种类繁多问题，增强充电机的通用性，以满足部队使用需要；如何对充电过程进行有效控制，提高充电效率，是本文重点研究的问题。 在研究快速充电和充电机的通用性问题时，通过对镍镉电池充放电特性、极化电压产生机理的分析，提出了利用微机控制、进行二阶段恒流充电和反向放电去极化的充电模式。通过一阶段大电流充电和反向放电去极化，有效提高了充电速度。论文不仅实现了对充电阶段转换和充电过程的有效控制，提高了自动化水平，而且还实现了对多种镍镉电池进行充电，提高了所研制充电机的通用性。 针对常用的电压负斜率法对镍镉电池充电控制所造成的负面影响，研究了电压负斜率与定时控制、最高电压控制和最高容量控制综合进行控制的方法。此外，还研究提出了充电控制二阶导数判断法。 论文在分析研究的同时，进行了充电机系统设计，给出了有关的设计电路并进行了实现，通过对样机试验数据的分析，对新型充电机进行了测试验证。