对地震地面运动引起的不确定剪切结构振动的非线性随机最优控制的鲁棒性进行了研究.基于系统参数不确定性与激励随机性的独立性假定，将具平均参数的名义结构进行模态变换解耦，运用拟可积哈密顿系统随机平均法与随机动态规划原理得到非线性随机最优控制力；利用随机平均法与概率分析估算受控的具有不确定参数结构的均方根响应、控制效果与控制效率的均值和标准差；以受控结构均方根响应、控制效果与控制效率的变差系数对不确定参数变差系数的敏感度作为鲁棒性评价指标，对非线性随机最优控制进行评价.通过对一个承受宽带随机基础激励的含不确定参数的三层剪切结构的数值计算与分析表明，该非线性随机最优控制策略对不确定参数具有很好的鲁棒性.

为评估含矩形面裂纹的无限介质的局部强度和稳定性，分析了在沿裂纹面正向和切向分布载荷作用下矩形裂纹的应力强度因子及两个共面或平行的矩形裂纹相互作用问题. 基于一类不含强奇异性面力边界积分方程, 采用边界单元技术给出了含裂纹介质的三维静力分析数值方法. 采用该数值方法考察了应力强度因子随矩形裂纹长宽比的变化情况，以及共面和平行矩形裂纹间距对应力强度因子值的影响. 结果表明，当裂纹间距减小时，共面裂纹的应力强度因子增大，而平行裂纹的主要应力强度因子则变小，表现出了不同的相互作用效应；当裂纹间距较大时，两裂纹间的相互作用效应基本消失

为了研究工程中存在的湍流涡致振动问题，应用平面湍流k-ε模型和重整化群k-ε模型，结合分块耦合方法及任意拉格朗日欧拉法（ALE）数值模拟了圆柱绕流涡致振动，求解基于非交错网格系统， 其中包含满足连续性方程的压力泊松方程解法.计算了湍动能、湍流耗散率、湍流黏性系数及柱面涡量的变化情况.结果表明，当雷诺数为5 000～2×105时计算所得的阻力系数与实验数据吻合良好.研究发现，在涡致振动情况下的湍流耗散率比固定圆柱涡脱落情况下小得多，湍流黏性系数与雷诺数呈对数律增长.

为了优化工业中非牛顿流体的流动，应用Galerkin方法来研究Oldroyd-B流体在方形截面管道中的充分发展流动. 结果包括了Weissenberg数和Reynolds数对于粘弹流体流动的二次流、轴向速度以及法向应力差的影响. 计算结果表明，由于上随体导数项的存在，Weissenberg数的增大会使得主流速度变小，而对二次流的影响不大. 弹性力的作用不仅使得第一法向应力差的绝对值变大，而且会在外壁产生出一个负值区域. Weissenberg数的增大同样会使得第二法向应力差变大，并使其分布更为均匀.

为改善水文极限频率分析中出现的不同历时降雨深的交叉等异常现象，考虑水文多元变量之间的相依性，利用Copula联结函数来有效地描述多元联合分布和各边缘分布之间的耦合关系.主要介绍了Gumbel-Hougaard联结函数，并使用模拟方法来生成具有特定相依关系的不同历时的降雨深.结果表明，使用Gumbel-Hougaard联结函数得出的降雨深比传统的不考虑变量相依关系的频率分析结果小，此联结函数能很好地反映多元水文数据之间的相依结构，并改善了不同历时降雨深的交叉现象，使得降雨极限分析结果更符合实际的水文物理过程，可有效地应用于水文极限频率分析.

为了探索树木在风场中摇曳的运动机理，建立了风中摇曳树木的有限元模型.采用圆柱绕流的涡致振动理论估算了树枝在风中因旋涡脱落而引起的脉动升力和阻力；用基于任意拉格朗日欧拉法(ALE)的流固耦合模拟方法估算了不同风速和树叶角度的情况下风施加在树叶上的作用力；用基于圆柱绕流实验数据的简化流固耦合模拟方法估算了树枝大变形后作用在树枝上的风荷载变化.模拟结果表明，考察节点均以环状的方式运动，并且两种不同风场中的轨迹非常类似.由旋涡的脱落而引起的枝条抖动频率很高，但振幅很小.不同枝条之间存在相互的影响，并能改变考察点的运动轨迹

为了深入研究以钢桁架为次梁的Floorpro现浇楼盖体系的受力性能，进行了该结构形式的足尺模型静力加载试验，获得桁架次梁各关键点随外部荷载而变化的应力应变和挠度曲线，并根据试验现象和数据分析掌握了该结构中各部件的受力特性和部件间的传力方式，由此提出简化计算模型，即可将有效作用宽度内的混凝土楼面板视为Floorpro钢桁架次梁的组合上弦，整个组合结构以桁架受力形式为主，各部件中轴力占主导地位，弯矩基本可以忽略.试验结果验证了简化计算模型的合理性和准确性，同时说明该楼盖组合体系具有承载力高、自重轻等特点.

以实体造型仿真和工程应用为目的，基于包络理论和边界描述实体造型法，提出了旋转体在连续路径下进行扫描实体造型的一种新方法.该方法针对扫描实体的造型难点，将整个造型过程分为扫描路径的分析（包括连续路径的离散和离散点位置上局部标架的建立）、扫描轮廓的提取（包括各个离散点位置上扫描母体旋转体速度分量的计算和轮廓曲线的提取）、扫描实体包络面的构造（包括对各条扫描轮廓曲线的分组和糅合）以及扫描实体的完整造型（包括对包络面与入口和出口边界的连接）.与现有方法相比，该方法能快速有效地以旋转体为扫描母体进行扫描实体造型，在减少计算量的同时保证了造型的精确性.

针对现有人脸表情合成中真实性欠佳或速度较慢的问题，提出了一种鲁棒的人脸表情合成方法。通过改进的主动外观模型(AAM)方法，对输入图像中人脸上的指定特征点进行自动检测跟踪，并以特征点为基础对人脸进行Delaunay三角分割、对齐和变形，在不同的人脸中建立有效的对应关系。通过图形计算器(GPU)，对匹配的输入人脸和目标人脸进行加权渲染，得到新的人脸表情.为了提高人脸表情合成质量，采用色彩调整和边界过渡的操作，降低了不同人脸融合时带来的差异性.实验结果表明，与传统方法相比，该算法在计算速度上有较大的提高，在渲染效果上更加真实.

为了充分利用图形处理器(GPU)的强大计算力和并行处理能力，并有效克服CPU/GPU间数据传输的瓶颈，提出了一种新的基于GPU的曲面自适应细分算法.通过采用细分模板(SP)，在GPU的顶点处理器上将从CPU上传送来的控制网格进行求值细分.给出了自适应细分层次的判定，以及通过带裙边的SP来解决可能出现的裂缝问题.将该方法用于Catmull-Clark细分曲面和Loop细分曲面的求值显示，并推广应用到其他类型细分，和GPU上的其他着色器组合使用，对硬件要求很低，只需要能够支持顶点着色器的显卡.与CPU求值渲染、基于片段处理器求值渲染方法运行效率的对比分析，证明了该方法的高效性.

为实现对以GIF图像为载体的隐藏图像的高效检测，提出了基于图像子块颜色复杂度的隐写分析算法.图像可划分为若干子块，颜色复杂度定义为子块中一个像素同其他像素的索引值差值之和（距离和）.一个距离和可按照索引值差值的符号，区分为正距离和与负距离和两个矢量；根据图像子块的特性，归类为主距离和与次距离和.采用直方图计算这些量的统计状态，并统计邻接图像子块的距离和共生矩阵；计算这些统计量的直方图特征函数的块中心，得到28维特征向量；基于该特征向量和支持向量机，构造隐写分析算法.实验结果表明，该算法对GIF图像上多种隐秘术的检测性能优于传统算法.

为解决由最小连通支配集（MCDS）构成的虚拟骨干广播子网中个别节点因频繁转发而迅速耗尽能量的问题，针对移动自组织网络中数据传输的能耗模型和设备一次性供电的特点，通过建模对节点的广播中继效率进行评估，该模型以节点剩余能量和覆盖度为依据，参考不同节点的传输能耗，并以最近能耗强度对节点可用寿命进行预测.提出了基于多点中继的能量有效广播算法(EE-MPR).该算法通过优先选择广播中继效率较高的节点动态构建广播树，减少每次广播的能耗及中继节点数量，均衡设备的剩余能量，从而延长网络可用时间，较好地兼顾了最长网络寿命和最小广播耗能两项指标.性能分析及仿真结果均表明了算法的有效性.

为了准确地提取虹膜和眼睑轮廓等眼睛特征，提出了一种基于改进Hough变换的算法．该算法采用满足梯度要求的点对及其梯度信息确定输入图像中存在的圆，对于梯度反方向延长线相交且与交点距离相等的两点，定义它们属于同一个圆．在提取眼睑轮廓时，将候选点分为梯度方向向上和向下两部分并构造新的累加器分别确定上下眼睑所对应的圆，避免了上下眼睑的相互干扰．实验结果表明，算法在眼睛非闭合状态和正常光照下能准确地提取眼睛特征．与大多数Hough变换利用3个特征点来确定圆相比，算法通过引入梯度信息的方法，计算复杂度从O(N3)降低为O(N2)．

为了解决在复杂背景下有效测量弱小运动目标的瓶颈问题，提出了一种将Kalman滤波与模糊理论相结合的小目标跟踪算法.利用Kalman滤波进行目标点的位置预测，在动态搜索范围内寻找匹配目标点进行图像序列分析，并结合模糊理论进行记忆更新来确定目标可能度.通过目标描述、Kalman预测、确定搜索范围、搜索目标和记忆更新等方面的论述，从理论分析和实验结果两方面证明了算法的有效性.跟踪算法通过记忆的缓慢衰减进行运动估计，实现了红外经纬仪对小于20像素的运动弱小目标动态跟踪的连续性和稳定性.

为了实现软件开发的可复用性，提高软件开发的效率，在对嵌入式数字化仪器(DI)设备领域分析的基础上，提出了一个建立在面向对象基础上的构件化软件框架元模型.针对对象领域特征，采用构件化技术，抽象设计了一系列可配置、扩展性强的通用构件库和专用构件库.从而形成了嵌入式数字化仪器系统软件开发模型和相应的软件应用框架，并使用统一建模语言（UML）进行描述.以智能电表远程抄表系统(AMRS)软件应用框架为例，表明该框架可以实现嵌入式数字化仪器设备系统软件开发的有效复用.

针对视频目标跟踪问题，介绍了一种基于局部图像描述的目标跟踪方法.以高斯差值函数图像金字塔中的空间极值点作为图像关键点，在关键点邻接域中，以基于局部二进制模式(LBP)的纹理统计和色彩分布作为特征量，应用特征量在视频序列中的匹配实现目标跟踪.当视频序列中存在目标全局运动、有限度的尺度变化、旋转等复杂因素时，采用纹理和色彩分布得到的局部图像描述具备一定的稳定性，运用权值调整算法寻找稳定特征量集合，能够进一步自适应跟踪目标的外观变化.测试了不同条件下的视频序列，该方法具备良好的跟踪效果和一定的稳定性.

针对网络环境下遥感图像信息高效共享和互操作问题，结合工作流及其建模语言和开放地理信息系统协会网络处理服务(OGC WPS)规范，提出了一种遥感图像分布式处理的系统架构.在该架构中所有的图像获取和处理功能都包装成满足OGC标准的Web服务，复杂的处理过程则通过链接简单功能服务来实现.为验证该架构，构建了一个基于网络的遥感水体信息提取原型系统.实验结果表明，该原型系统可以在分布式条件下进行遥感数据获取和水体信息提取.系统具有服务链组织和执行能力，独立于语言、平台和满足OGC规范等优点

为了同时考虑系统参数不确定性和控制器不确定性对系统性能的影响,提出了不确定时滞系统基于观测器的鲁棒非脆弱控制器设计方法.基于Lyapunov-Krasovskii理论,得到系统鲁棒非脆弱控制器存在的充分条件.当控制矩阵为列满秩时,采用矩阵奇异值分解（SVD）的方法,将控制器的存在条件转化为一个严格线性矩阵不等式(LMI)的可解性问题,易于用Matlab/LMI工具箱进行求解.数值算例表明,所设计的控制器对系统参数的不确定性、控制器和观测器的不确定性都具有较好的鲁棒性.

为了制定科学的施工项目资源使用计划，实现资源的合理组织和使用，进而提高项目的经济效益，提出了施工项目资源均衡问题的蚁群算法(ACO).该方法采用串行进度产生方案(SSGS)产生可行进度，并利用ACO进行最优进度的搜索.根据资源均衡问题的特征设计了启发式信息.结合一个计算实例，采用试算法设置蚁群算法的参数，证实了该算法对求解施工项目资源均衡问题的适用性.计算结果表明，该算法所确定的最优解与枚举法的结果一致，但其搜索效率明显得到改进，且算法的收敛趋势明显、振荡较小.

针对基于传统量测的负荷建模方法存在的问题，提出了一种基于广域测量系统(WAMS)的负荷建模方法.该方法以WAMS记录的相量测量单元(PMU)安装节点处的电压相量为现场实测数据，可在电网中PMU布点情况不满足系统可观的条件下对电网中的任意负荷节点建立模型，并采用克隆选择算法(CSA)辨识出节点负荷模型的参数.将该方法应用于IEEE 39节点系统中，辨识结果显示，提出的基于WAMS的负荷建模和参数辨识方法具有较快的收敛速度，所建立的负荷模型能够很好地拟合负荷实测信号.该方法能够为电力系统仿真计算提供高精度的负荷模型.

为降低直线伺服系统的成本，提出了利用两个安装位置相差90°电角度的低成本线性霍尔元件检测电机位置的方法，对霍尔元件的安装位置进行了研究.采用有限元法对有铁芯和无铁芯两种结构的圆筒型永磁直线电机的气隙磁场进行了分析，通过对两个分析结果的比较，确定了铁芯影响气隙磁场的区域范围，分析了霍尔元件安装位置对电机位置检测精度的影响.在不同的霍尔元件安装位置条件下，进行了电机位置检测实验，实验结果与有限元分析结果吻合，确定了霍尔元件合适的安装位置.研究结果表明，通过选择合适的霍尔元件安装位置，可以提高该位置检测方法的检测精度.

为达到永磁同步电动机的高精度控制，抑制转矩脉动，在分析永磁同步电动机数学模型的基础上，在矢量坐标系下定义了β角并根据电磁转矩方程推导出最大电磁转矩对应的β值.分析了矢量控制下电磁转矩、负载变化与β角的关系.设计了基于β角观测的混合控制方法，在不同情况下采取频率换向或位置换向的不同控制方式，并设计了过渡控制消除两者切换造成的波动.设定了β角的稳定工作范围，并研究了3种控制方式的切换条件.仿真与实验结果表明，该方法根据负载的变化采用不同的控制模式，能够快速响应负载变化并达到较高的控制精度.

针对人体头部组织电导率成像问题，提出了一种新的磁共振电阻抗成像技术（MREIT）算法.该算法仅利用单方向磁感应强度信息，利用基于自适应网络的模糊推理系统(ANFIS)对测量与计算得到的磁感应强度分布间不匹配程度的目标函数进行优化，通过函数寻优得到重建的目标电导率.在球状及真实头模型上的仿真实验证明，该算法可以准确地对颅骨大脑的电导率比值进行重建，其估计误差分别小于1.10%与0.25%；对电极位置发生偏移情况进行仿真实验，其在真实头模型上的估计误差小于0.35%.通过与同类算法的结果比较发现，对于具有多层组织、电导率各向同性且分层连续体模型的阻抗重建，ANFIS-MREIT算法具有较大的优越性.

为了改善铂基合金纳米粒子对甲醇氧化的电催化性能，用金属置换反应途径制备了空心结构的PtCo合金纳米粒子，并将其负载到碳纳米管(CNTs)载体上，得到了用于直接甲醇燃料电池的空心PtCo/CNTs阳极电催化剂，用透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)和能量散射X-射线能谱(EDX)对催化剂进行了表征.结果显示，所合成的PtCo空心纳米粒子具有均匀的外径，其平均值为14.4 nm, 并高度分散在碳纳米管载体上.循环伏安实验和计时电流实验表明，PtCo/CNTs 催化剂对甲醇的氧化具有较高的电催化活性和良好的电催化稳定性能.

为了提高氢氧化镍电极的电化学性能，以硝酸镍为主盐，采用尿素均相沉淀法制备了钴取代氢氧化镍样品，并对其结构和电化学性能进行了表征与测试.X-射线衍射(XRD)和红外线(IR)光谱结果表明，所制备的含不同摩尔分数钴的样品均为典型α相，样品的结晶度随钴摩尔分数的增加而降低.电化学测试结果表明，随着样品中钴摩尔分数的增加，氢氧化镍电极的可逆性逐渐提高，其放电比容量逐渐增大.随着电化学循环的进行，含钴样品的放电比容量逐渐增加.钴摩尔分数为24.4%的样品在260次循环后其放电比容量达到415 mA·h/g (以纯氢氧化镍计).

针对一台410 t/h乏气三次风、热风送粉的中储式燃煤锅炉，采用Fluent软件进行数值模拟，得到了炉内切圆和烟气中NOx气体质量浓度随炉膛高度的变化趋势.计算结果表明，高速喷入的三次风使炉内切圆在三次风喷口处缩小，同时引起当地炉膛截面上的NOx质量浓度增加.锅炉大修时，进行了低NOx燃烧技术改造的同时，进行了三次风系统改造，并就改造后三次风运行进行了优化试验.试验结果表明，磨煤机运行方式不同可造成NOx排放质量浓度相差63.8％，差值高达148 mg/m3.锅炉双磨运行时NOx排放随三次风量增加而略有增加.无磨运行工况的NOx排放最低，其次是单磨运行工况，双磨运行时NOx排放最高，且双磨运行时飞灰含碳量较高.B磨单磨运行是最佳运行方式，可使得NOx排放和飞灰含碳量处于较佳状态.

针对液压变压器效率低的问题，对其效率特性进行数学模型的理论分析和修正，并通过实验测试对比的方法进行了研究，掌握其规律特点.对效率特性的数学模型进行改进，引入了考虑机械能损耗以及热能损耗影响的损耗系数，对效率计算分界点问题提出按照调压比特性进行划分.利用液压变压器性能测试实验台，对其效率特性进行实验研究发现，液压变压器的效率特性满足液压泵/马达的效率无因次特性曲线；效率与其控制角度之间有着密切的关系；机械效率随转速的增加而降低，随控制角度的增加而提高；总效率随油源压力的增加而增加；总效率存在最高效率转速点.

针对服装行业竞争加剧，客户个性化需求不断增加的现状，提出了一种支持服装大批量定制(MC)的产品模型，该模型包括产品族主模型和集成产品模型.对企业相似资源标准化和规范化后建立的产品族主模型是实现服装敏捷生产的基样，而集成产品模型是对产品信息进行统一管理的实例化模型.在产品模型的基础上，研究了面向服装定制模式的企业业务系统集成逻辑框架，讨论了业务系统之间集成的信息和方式.通过构建一个基于计算机辅助应用系统（CAx）、产品数据管理（PDM）系统、企业资源计划（ERP）系统和电子商务(EC)的集成应用平台，实现了服装企业多方面信息的集成和传递.

针对水下风车与现代风力机结构形式相似而所利用的能量介质不同的特点，分析机组海流能发电的原理.依据风力机桨叶常用翼型，考虑海流特点，利用计算流体力学方法，设计了水下风车发电机组的桨叶，从机械强度和可靠性出发，设计了机组的传动机构和密封机构，并参考海上风力机安装方式设计了水下风车机组安装结构，搭建出水下风车模型样机.通过海下试验表明，水下风车机组海流能最大捕获效率超过35％，设计的水下风车机组能有效地利用海流能发电.

针对发动机热平衡问题，建立了发动机热平衡试验系统和机体集总参数传热模型，进行发动机稳定工况和暖机工况热平衡试验研究.稳定工况热平衡试验结果显示了燃烧放热在发动机各系统中的分配比例，分析了发动机冷却散热量需求，为发动机的设计提供了依据.机体集总参数传热模型中机体与空气间的平均换热系数可以由发动机热平衡试验确定.试验表明，机体平均换热系数随机体与环境间温差变化较小，在机体集总参数传热模型中作为定值.机体集总参数传热模型以机体平均温度参数表征机体受热情况，为暖机工况下发动机机体受热状况评估提供依据

为了对超声自动检测过程中产生的大量A波数据进行有效压缩，利用A波数据的生成原理和特点，从中提取波形沿、波形和波间距等特征，并给出了基于特征的数据压缩模型和算法.确定波形和波间距的起点和终点，根据阈值求解每波形中相邻波形沿的交点，将波形分解成两个或者两个以上的波形沿，构造一条最佳直线来拟合波形沿.实时压缩后可利用各特征重构出A波数据，如未达到预定的压缩性能指标则可调整压缩参数后进行再次压缩.工程应用表明，该方法能够在2％以内的重构误差下，达到100以上的压缩比，相比其他压缩方法，具有方便判别缺陷波的优点.

为了研究声波信号结构与气固流化床内流动行为的对应关系，对气固流化床的声波信号运用Daubechies二阶小波在1～9尺度下进行分解，用R/S分析分别研究各尺度下声波信号的分形特征.研究发现，气固流化床的声波信号具有多尺度特征.根据各小波尺度下波动信号的Hurst指数变化规律（均小于0.5、均大于0.5或两者皆有），建立了声波信号的尺度划分标准，认为声波信号可划分为微尺度、介尺度和宏尺度，分别反映颗粒行为、气泡和颗粒团聚物行为和平均流动行为等.与压力脉动信号多尺度结构的比较表明，声波信号主要反映微尺度的颗粒信息，而压力信号主要反映介尺度的气泡信息.

为了获得一类生物黏附性荧光微球，合成了聚(双(对-羧酸苯基)丁二酸酯-共-癸二酸酐)(P(p-dCPS-co-SA))与聚乙二醇 (PEG)的三嵌段共聚物，使用IR、1H NMR、GPC、荧光光度计对其进行表征.随着共聚物中P(p-dCPS-co-SA)嵌段长度减小，共聚物的荧光强度逐渐减弱.PEG质量分数(w(PEG))为30%～50%的共聚物可以成功通过乳化法制得微球.电镜观察发现,随着w(PEG)的增加，微球的圆整性提高.所有的微球在紫外或可见光激发下均可发出较强荧光.随着w(PEG)的增加，其生物黏附性也增强，w(PEG)为50%的嵌段聚酸酐微球已经很接近P(FA-co-SA) (FA与SA摩尔比为20∶80)的黏附效果.这种新型荧光嵌段聚酸酐有希望用作口服示踪材料.

采用十八烷基键合硅胶(C₁₈)和碳纳米管（CNTs）制备了多孔的C₁₈固相微萃取（SPME）纤维和碳纳米管（CNTS）固相微萃取纤维，扫描电镜结果显示两种纤维表面均细致紧密.应用固相微萃取气相色谱离子阱质谱（SPME-GC-MS）联用技术分析邻苯二甲酸酯（PEs)，对两种纤维的性能进行表征.结果显示，两种自制纤维均具有和商品纤维聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚乙二醇（PA）相当的吸附特性和重现性，多孔C₁₈纤维因C₁₈键合硅胶的吸附表面积大、活性膜薄，萃取速率快，萃取效率高，在本实验条件下，萃取邻苯二甲酸甲酯（DMP）和邻苯二甲酸乙酯（DEP）30 min可以达到平衡状态；对邻苯二甲酸酯类中等极性的化合物的富集倍数在103以上.碳纳米管纤维具有巨大的表面积和较强的吸附性能，萃取容量与商品涂层不相上下，但其达到平衡的时间比C₁₈纤维稍长.