先进雕版制造装备因其雕刻精度高、速度快、成本低，已成为印刷包装、装饰材料和图像显示等领域的关键装备之一。先进雕版制造装备综合了高频电-机械转换器、图像处理、位移检测、伺服控制以及精密机械等技术，其中高频电-机械转换器和图像处理技术是其核心技术。电-机械转换器作为先进雕版制造装备的执行元件将图像信号精确的转换为机械运动，实现原始图像在被加工表面上的精确还原;图像处理软件实现原始图像的解析和栅格化等处理功能。研究先进雕版制造装备的关键技术，能够提高雕版制造系统的整体性能指标，更好地满足日益增长的市场需求，进而推动该领域关键元件、装备及相关领域的技术发展。　　论文以先进雕版制造装备为研究对象，采用理论分析、数值计算和试验研究相结合的方法，对其关键技术进行了系统、深入的研究。研制成功了一种采用高刚度扭轴、单控制线圈、菱形衔铁和磁通旁路调整机构的永磁力矩马达，进一步提出了一种采用“π”型衔铁和单控制线圈的永磁力马达新结构。通过磁路计算和磁场有限元仿真等手段，研究了关键结构与电气参数对力矩马达和力马达工作性能的影响，并进行了实验研究，研究结果表明力矩马达和力马达均取得了良好的动静态特性，幅频宽分别达到4.3kHz和3.7kHz。针对高频电-机械转换器动态检测困难的问题，提出了基于线阵CCD的微位移传感器及其实时信号处理电路（不使用微处理器）的新测试方案，理论分析及实验结果表明该位移传感器的分辨率为全量程的0.1％，工作频率可达50kHz。为提高电-机械转换器动态响应速度，提出了基于电流微分反馈的新型控制策略，仿真分析和实际应用表明该控制策略能提高电-机械转换器的动态响应，实测电-机械转换器阶跃响应的上升时间减小到原来的25％。提出了先进雕版制造装备的图像处理算法和图像边缘补偿方法，进行了算法分析和软件实现，实验结果验证了算法和边缘补偿方法的有效性。　　有关各章内容分述如下：　　第一章，在综合国内外文献的基础上，介绍了先进雕版制造装备的工作原理、分类及应用，总结其关键技术;从结构、材料及控制策略三个方面详细阐述了作为其关键技术之一的电-机械转换器的研究动态，重点介绍其工作原理、结构及性能;并对图像处理和高速数据传输等相关技术进行了详细描述。　　第二章，在分析传统永磁力矩马达的结构和工作原理的基础上，研制了高频永磁力矩马达，并就其关键技术进行了探讨，在综合考虑导磁材料的非线性导磁特性和漏磁等因素的基础上，建立了高频永磁力矩马达的静态模型，就关键参数对静态特性的影响进行仿真分析，实验表明其角位移达±0.0068rad，磁滞小于1.8％。采用直接耦合法分析其动态特性，就关键参数对动态特性的影响作了详细探讨，完成了动态特性测试，频响达到4.3kHz、并对实验结果进行了分析。最后，考虑到热功耗对永磁力矩马达的性能的影响，利用有限元工具对其工作时的温度场分布进行了仿真分析，结果表明工作时电-机械转换器各部件温升均在许可范围内。　　第三章，提出并介绍了基于“π”型衔铁的高频力马达的结构和工作原理，采用磁路分析方法，探讨了其关键参数对动态特性的影响，实验验证了仿真结果，频响达到3.7kHz;采用电磁场有限元仿真对其关键参数对静态特性的影响作了详细分析，实验结果表明其线性位移为±60.5um，磁滞小于4％。　　第四章，在分析高精度微位移传感器的基础上，提出了基于线阵CCD的新型微位移传感器的实现方案，介绍了其系统结构和工作原理;提出了一种不使用微处理器的实时信号处理电路;对该传感器的工作特性进行了理论分析和实验测试，并利用其对高频永磁力矩马达和基于“π”型衔铁的高频永磁力马达的瞬态特性进行了实际测量。　　第五章，提出了先进雕版制造装备的图像处理器，进行了算法分析和软件实现，实验结果验证了算法的正确性;提出了两种边缘补偿方法，完成了软件实现和实验验证。在分析电-机械转换器动态控制方法的研究现状的基础上，提出了基于电流微分反馈的新控制策略，利用MATLAB对其关键参数对控制性能的影响进行了仿真研究;应用结果表明该控制策略能提高电-机械转换器的动态响应特性，采用该控制策略后，高频永磁力矩马达的阶跃响应上升时间从约0.8ms减小到0.2ms。　　第六章，采用关键技术建立先进雕版制造装备的应用系统，雕刻与印刷实验结果表明其能够满足包装印刷的技术要求。　　第七章，概括了全文的主要研究工作和成果，并展望了今后需进一步研究的工作和方向。