基于经典的LDA模型,提出新的结合超像素分割技术的空间相关主题模型SP-SLTM及相应的场景分类方法.在建模过程中引入类别约束机制,即给每类场景赋予各自的类主题空间,使模型参数的推导更加简便；在“视觉词包”的生成过程中,对图像区域进行进一步二次超像素分割；提取每个超像素的颜色和纹理特征,形成超像素的混合特征表示.上述方法的优点包括：加上从图像区块所提取的SIFT特征,共得到3种视觉词语,弥补传统方法中采用单一视觉特征描述整幅图像的不足；同一区域内的所有视觉词语共享一个主题,增加视觉词语间的空间相关性.分别将UIUC-Sport数据库的测试结果与CTS-LDA、Spatial-LTM、LDA与pLSA 4种传统方法的测试结果进行比较，结果表明：采用SP-SLTM模型可以比传统方法获得更高的场景分类准确率.
为了更加高效地完成对基于双目立体视觉的驾驶系统的环境分析,提出新的应用于视差空间中分析障碍的“V-截距”方法.与传统在三维空间中的障碍检测方法不同,该方法直接在视差空间中进行检测,通过将障碍坡度信息转换为视差空间中V轴的截距实现检测.推导视差空间中的坡度-截距转换关系,划定合理的阈值区间.整个检测算法具有快速高效的特点,在原理上不受平面道路的假设约束,具有很强的实际应用价值.多种环境下的实验证明：该方法的障碍物检测效果可靠、稳定,检测速度是基于三维空间的方法的3.9倍.
为了实时掌握农田信息的空间分布,结合AGWTracker和自动位置报告系统（APRS）技术设计一套农田信息采集系统.采用传感器、小型气象站、GPS定位、单片机及无线通信等技术采集农田土壤和环境信息,信息汇聚后以无线通讯方式传送给监控中心.通过AGWTracker软件将数据信息推送至APRS服务器,APRS以地图方式显示采集到的农田信息.用户可通过浏览器访问APRS服务器网页,查看实时信息.试验表明：该系统具有设计简单、开发成本低、网络化地图显示等特点,创新性地实现了农田信息分布图的快速实时发布,为精准农业提供技术支持．
针对作业车间调度问题（JSP）,提出基于决策树的调度规则挖掘方法,用于从基于传统优化方法所获得的优化调度方案中提取新的调度规则,指导作业车间调度过程. 将时间Petri网络用于描述作业车间的调度过程,给出基于Petri网建模的分支定界算法用于搜寻优化调度方案. 结合数据挖掘中的决策树分类技术,提出一种新的调度规则挖掘方法.该方法用于提取隐藏在优化调度方案中的调度模式,并将其用作新的作业车间调度规则. 针对最小化最大完工时间（Makespan）性能指标,在一组测试案例和一组Benchmark问题上的对比实验结果表明：相对于已有的同类调度规则和传统的优先调度规则,利用该方法所构建的决策树调度规则能够生成更小的Makespan值,从而证明了该方法的可行性和有效性．
针对传统CPG控制方法无法很好地控制机器人足端轨迹的问题,提出基于中枢神经模式发生器（CPG）的控制方法.在CPG控制方法中加入用于足端轨迹控制的轨迹发生器模块,通过调节参数值可以实现机器人的全方向运动控制.为降低传统CPG控制中传感信息反馈以及参数调整的复杂程度,设计2种用于躲避前方和两侧障碍物的传感信号处理的神经网络.该模块实现多传感信号的融合,生成用以控制机器人运动行为的各个参数值,实现机器人的自主避障.设计一个仿生六足机器人样机,将其分别放置在墙角和狭窄空间中进行自主避障行走实验,结果证明了机器人全方向运动控制算法和自主避障算法的可行性.
为了提高人体下肢多运动模式识别的准确性,提出一种基于多源信息和粒子群优化算法-误差反向传播（PSO-BP）神经网络的识别方法.建立下肢多源信息采集系统,该系统由下肢表面肌电信号、髋关节角度、髋关节加速度组成.选择肌电信号偏度、峭度和功率谱比值为肌电信号特征，髋关节角度细分模式均值比为腿部角度信号特征，加速度标准差、能量峰值、两轴相关性系数为髋关节加速度特征.按照主成分分析（PCA）方法融合上述特征值,利用PSO-BP进行识别.实验结果表明：该方法识别率为95.75%,平均识别时间为1.234 8 s.
针对飞机机翼壁板数字化装配过程中蒙皮外形快速扫描的需求,对蒙皮的扫描路径进行自动规划.介绍激光扫描仪扫描测量的原理及方法,并分析扫描仪扫描样点时的倾角、距离及扫描宽度等约束条件.以大尺寸件机翼蒙皮为研究对象,对其进行数字化离散操作,得到一系列样点.使用最小二乘法对上述样点进行自动分组.在此基础上把扫描过程分为扫描测量和姿态调整2种动作交替运动的组合,构建以扫描过程总时间为最小的优化目标函数.利用遗传算法求解目标函数,从而优化三维空间的扫描路径,并将此路径与常见的梯形扫描和直线扫描路径进行比较,扫描总路径短且所用总姿态数少,平均扫描效率提高14.4%.最后,采用DELMIA软件平台进行扫描过程仿真,利用搭载扫描仪的机器人沿优化路径进行扫描.结果显示：本研究可满足扫描约束要求,且扫描仿真时间与计算时间一致.
针对裂解炉燃料气离线热值模型泛化能力差的问题,提出一种具有自适应能力的在线支持向量机(Online SVM)建模方法.该方法将增量式支持向量机(ISVM)与近似线性依靠(ALD)条件相结合,通过计算新样本与建模样本间的近似线性依靠值,选择满足ALD条件的独立新样本更新SVM模型.分析裂解炉燃料气热值的影响因素,并用Online SVM算法建立裂解炉燃料气热值在线软测量模型.该模型由离线训练模块和在线模型更新模块组成.离线训练模块基于离线数据训练得到初始热值软测量模型,在线更新模块通过使离线模型学习线性独立新样本来保证热值模型的在线预测精度.利用合成数据、Benchmark数据与裂解炉燃料气热值数据,将该方法与传统的支持向量机（SVM）与LS-SVM方法进行对比仿真研究.结果表明：该方法能够适应新的工况,具备自适应学习新样本的能力,可以用于具有慢时变特征的裂解炉燃料气系统热值软测量建模.
针对多类型场景下三维激光雷达地面高准确性实时提取问题,提出一种基于马尔科夫随机场的路面分割算法.算法对三维点云进行滤波和位姿修正,采用基于最大模糊线段法对每条激光雷达扫描线在x-y平面上的投影进行分割,使用角点检测准确定位每条线段端点.利用原始雷达数据结构信息,建立以线段为节点的无向图马尔科夫随机场,通过分析线段长度、相邻线段间的距离、梯度以及垂直高度差等特征,构建能量方程,用图分割的方法求出最优解,并将线段标记为2类：地面区域和障碍区域.分别在城市平坦路面和乡村起伏道路场景下进行实验,结果表明：与现有算法相比,本算法地面提取准确率更高,在颠簸的乡村道路区域具有更高的稳定性.
针对数字相机在拍摄宽亮度范围场景时动态范围不足的问题,提出一种高效的多曝光图像融合方法.该方法通过场景的多次采样曝光,分析不同像素的亮暗变化,利用高斯数学模型计算评价数值.将结合图像亮度信息的曝光适度评价方法应用于图像分块区域,并计算每个像素的权重值,消除图像块效应.将不同曝光度下成像的图像序列融合为一幅局部自适应曝光的高动态范围（HDR）图像,实现动态范围扩展.与另外3种方法进行对比分析,结果表明：该方法简便有效,细节纹理与颜色信息具有更强的表现能力,且熵值更高.
为实现802.11a接收单元,设计一款适用于802.11a协议具有镜像抑制功能的低噪声放大器（LNA）.电路采用源简并结构,对有源陷波滤波器加以优化,可极大地减小了滤波网络的功耗和芯片面积,提高镜像抑制比,替代传统超外差接收机片外实现滤波器方式.电路采用Jazz 0.18 μm SiGe BiCMOS进行工艺仿真,结果表明:在5.15～5.35 GHz的工作频段和3.5～37 GHz镜像频段下,电路可以实现1852 dB的功率增益，小于-13 dB的反射系数，3.1～3.4 dB的噪声系数和33.75 dB的镜频抑制比；5.2 GHz频率下的输入3阶交调点为-9.58 dBm，电源电压为1.8 V,总功耗为13 mW,有源滤波器功耗仅为0.57 mW.
为了计算高速铁路无砟轨道结构的温度场,根据热工学原理和简化的气象边界条件,建立求解曝露于大气环境下的高速铁路无砟轨道结构温度场方程. 利用在京沪高速铁路CRTS-II型无砟轨道结构现场实测的温度分布数据对解得的温度场方程进行验证,并分析无砟轨道结构温度场的分布规律. 结果表明：基于温度场方程的无砟轨道结构温度计算数据与其现场实测数据的分布规律基本一致；无砟轨道结构内部温度分布受到的外界环境影响在距其表面0～0.2 m内非常明显,在0.2～0.4 m内影响比较一般,而大于0.4 m时影响比较微弱；轨道结构最大正温度梯度受其厚度的影响明显,在其上部0～0.2 m内的最大正温度梯度出现时段一般为13：00～15：00,不同季节中夏季的最大正温度梯度最大、冬季最小．
针对燃料电池混合动力系统功率平衡控制策略的设计问题,基于前期研究建立的系统状态空间数学模型,通过分析各种备选控制结构的特点和适用性,提出基于闭环状态观测的燃料电池混合动力系统功率平衡控制结构.采用卡尔曼滤波器设计闭环观测器的反馈增益矩阵,采用极点配置法结合系统控制边界条件合理设计闭环控制系统的控制参数.通过离线仿真和实车转鼓试验进行分析验证,结果表明：所提出的功率平衡控制策略可以将动力蓄电池荷电状态控制在45%～55%,能够考虑车辆的动力性和经济性设计要求,具有较好的实用价值.
为了保证水下自主航行器(AUV)接驳过程的顺利进行,对一种新型喇叭状开口型接驳系统的接驳碰撞过程进行分析,从而为接驳系统的结构设计和参数选择提供依据.在详细分析AUV的水下受力状况和碰撞参数的基础上,在动力学分析软件ADAMS中建立仿真模型,并探讨喇叭口的形状、喇叭口和AUV导流罩的材质、AUV的推进力以及AUV的初始位置对接驳过程的影响.以顺利进入喇叭口、碰撞过程的最大碰撞力和从碰撞开始到接驳完成所用时间为衡量标准,进行多次仿真,发现：较小的喇叭口开口角度刚度小、阻尼系数较大、表面光滑的材质以及较小的偏距均有利于接驳过程的顺利进行,而推进力的变化对接驳过程的影响较小.通过比较AUV在碰撞开始前的不同初始位置和偏角下碰撞过程初始姿态下的试验结果和仿真结果,验证仿真模型的有效性.
利用ANSYS非线性有限元研究大跨度空间结构中两类典型索支撑压杆的屈曲性能,一类为两端索支撑压杆,另一类为一端刚性杆支撑、一端索支撑压杆.运用数值模拟建立并计算多组索支撑压杆模型以考虑支撑索初始预应力、初始缺陷及刚性支撑杆刚度对压杆屈曲性能的影响.研究结果表明：对于这两类索支撑压杆,均可取计算长度作为原长的压杆临界荷载值；在一端刚性杆支撑和一端索支撑的压杆单元中压杆屈曲的产生先于整个体系的屈曲,提高上部刚性杆的截面可避免整个压杆体系的屈曲.
为了研究移动点荷载作用下饱和土体全空间中圆形衬砌隧道的三维动力响应,采用解析方法进行求解.用无限长圆柱壳模拟衬砌,用Biot饱和多孔介质模型模拟土体.引入两类势函数表示土骨架和孔隙水的位移,在不同环向模态下利用修正Bessel方程求解各势函数.结合边界条件,得到频率-波数域内衬砌和土骨架位移、孔隙水压力的解答.对各模态下的解答求和,并进行双重Fourier逆变换得到时间-空间域内的动力响应.通过算例分析荷载速度、土体渗透性等对位移及土体孔压的影响.结果表明：饱和土体中衬砌隧道系统存在临界速度,该速度与土体剪切波波速很接近；位移场和孔压场分布受荷载速度、土体渗透性影响较大；随着土体渗透性增大,土体孔压减小；高速荷载时的位移响应频谱与低速荷载时的差别很大．
针对“静钻根植竹节桩”这一新桩型的特点,建立考虑桩周土径向和竖向非均质的桩体纵向振动定解问题.采用阻抗函数递推方法,结合拉氏变换对定解问题进行求解,得到桩顶阻抗函数.利用卷积定理和傅里叶逆变换，求得任意激振力作用下桩顶速度响应的半解析解.通过比较低频范围内桩顶复刚度响应曲线和时域内桩顶速度响应曲线,分析竹节长度和竹节半径、桩周扩底高度和扩底半径、浆液配比及桩周水泥土硬化的时效性和搅拌均匀性等因素对桩顶动力响应的影响,揭示这一新桩型的动力特性.将理论计算曲线与现场实测曲线进行拟合对比.结果表明：理论计算曲线与现场实测曲线较为吻合,采用所建立的模型能够较好地反映静钻根植竹节桩的实际动力特性.
针对静钻根植竹节桩这种新型组合桩基的荷载传递机理的问题,在模型槽中进行竹节桩的模型试验.通过埋设在竹节桩表面与水泥土中的应变片及桩底的土压力传感器对加载过程中桩身、桩端以及水泥土中的应力进行测量.模型试验结果表明：桩侧水泥土与桩端水泥土在荷载传递过程中所起作用不同,靠近桩端水泥土处桩侧水泥土中应力较大,在实际工程中需要提高该区域水泥土强度；模型试验测得的水泥土与桩周土极限侧摩阻力比现场试桩水泥土与桩周土的极限侧摩阻力大,在实际工程中搅拌水泥土时应提高搅拌均匀性以增加桩侧摩阻力；可以用传统桩基沉降计算公式计算静钻根植竹节桩的桩端沉降.
为了解决当前多灾种综合风险评估中存在的忽略灾害间相互作用、对城市用地规划指导不足的问题,提出针对城市用地规划的多灾种耦合风险评估方法.通过指标权重法对地震、地面沉降、滑坡、崩塌、暴雨、海水入侵以及海岸侵蚀7种灾害进行潜在危险性分级,确定各灾种的初始危险性指数,绘制初始图件；建立耦合模型对存在相互作用的灾种的初始危险指数进行修正,得到耦合后的危险性图件；通过风险矩阵法将耦合后的多灾种危险性与城市规划用地易损性相结合,得到综合风险图.应用结果表明：采用该方法提高了多灾种耦合危险性评估的合理性,能够反映不同用地类型下多灾种风险的差异性和相似性,有助于决策者和规划者快速识别规划用地的综合风险.
为提高弹塑性损伤本构模型的工程实用性,研究各参数取值对模型损伤发展、塑性发展及材料应力应变关系的影响.拟合参数取值与混凝土材料常用指标弹性模量、单轴抗压强度及单轴抗拉强度联系之间的函数关系,提出实用的参数取值确定方法.对规范规定的各强度混凝土材料进行数值模拟,结果表明：模型及参数确定方法能够较准确地模拟混凝土材料的各种非线性本构行为.采用用户材料子程序UMAT进行本构模型在ABAQUS中的二次开发,对上海某酒店项目进行数值模拟：在结构设计软件PKPM中完成建模,将模型转换为ABAQUS模型进行计算,并将计算结果与振动台试验结果进行比较.结果表明：各振形计算自振频率相差在5%以内,顶层位移时程除个别极值外总体匹配较好,楼层位移差在10%以内，最大层间位移除个别楼层相差达到30%以外,一般楼层相差10%左右,验证了所提出的参数确定方法及本构模型是合理有效的；通过分析结构各关键时刻损伤分布云图,表明弹塑性损伤本构模型能够实时反映结构的破坏过程,便于分析者直观地把握结构破坏形态.
采用非均相催化臭氧氧化工艺（自主研制的铜锰氧化物催化剂）处理炼油废水,探索该工艺深度处理炼油废水的不同影响因素和机制,获得最适宜工艺参数,使处理出水满足炼油企业的回用水标准.考察反应前后催化剂的稳定性.废水取自广东某炼油企业.结果表明：最优值为原始pH=68,臭氧投加质量浓度为50 mg/L,催化剂质量浓度为3.0 g/L.在17 ℃室温条件下反应15 min,出水化学需氧量（COD）满足该炼油企业的回用水标准：COD<50 mg/L.氨氮有一定的去除.使用前后,催化剂的抗压性能和活性组分未发生明显变化,催化效果稳定.GC-MS分析结果表明：非均相催化氧化工艺可以减少炼油废水中的大分子有机物质,尤其是含氮的杂环物质,能将高沸点大分子有机物降解为低沸点小分子有机物质,提高炼油废水的可生化性.
以某燃煤电厂1 000 MW发电机组选择性催化还原（SCR）装置使用前和运行25 000 h后的烟气脱硝催化剂为研究对象,对催化剂进行脱硝活性测试,同时应用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）分析、比表面积和孔容（BET）分析、X射线荧光光谱（XRF）分析、傅里叶红外（FT-IR）和X射线光电子能谱（XPS）分析进行表征分析,探讨催化剂失活机制.结果表明： 活性检测375 ℃下运行后催化剂的脱硝效率（46%）和比表面积（40 m2/g）相对于新鲜催化剂（84%,49 m2/g）都有所下降,同时表面的活性钒V5+和化学吸附氧Oα由56%和34%分别下降至46%和24%,并且有大量盐类沉积及少量活性组分的损失,SEM和XRD的结果表明运行后催化剂表面存在严重烧结现象.因此,催化剂表面的烧结、还原能力的下降、盐类沉积以及活性组分的挥发都与催化剂活性下降有关.
为研究颗粒床层中的能量传递及耗散规律,基于离散元(DEM)法模拟一维垂直振动床内组分颗粒的受激运动,得到单组分和双组分颗粒的能量分布规律.结果表明：不同振动参数（振幅和频率）下颗粒体系的能量传递与耗散规律存在明显的差别,高频振动下颗粒体系的动能和耗散随着床层高度的增加而减小,低频振动下则呈现与之相反的变化趋势；对于双组分颗粒混合物床层,系统的总动能受振动参数和床内颗粒分布形式的影响；低频率低振幅时,“反巴西果”分布的床层总动能更低,高频率条件下的“巴西果”分布时床层总动能更低.
为了优化煤焦油加氢制取燃料油过程中芳烃的加氢饱和反应工艺,选取萘作为煤焦油中芳烃的模型化合物,在固定床加氢反应器上,使用MoNiWP/γ-Al2O3催化剂,探究反应温度、压力、体积空速及氢油体积比对萘的转化率以及四氢萘和十氢萘选择性的影响.研究煤焦油中不同质量分数的二苯并噻吩（S）、喹啉（N）和邻甲酚（O）杂原子的存在对芳烃化合物加氢饱和的影响,并初步考察多种芳烃化合物加氢饱和的效果.结果表明：MoNiWP/γ-Al2O3催化剂在萘的加氢饱和反应中表现出良好的催化活性；反应温度和体积空速对萘加氢反应的影响比较明显,且萘加氢饱和的最佳反应条件为温度320 ℃,压力4 MPa,氢油体积比600∶1以及体积空速2 h-1；微量质量分数的S和N对萘的加氢饱和影响不大,但是当S、N质量分数高于015%,O质量分数高于030%时,萘加氢反应,尤其是第二个苯环的加氢饱和反应都受到明显的抑制；不同种类的芳烃类化合物的加氢饱和反应存在相互影响的现象.因此,建议在煤焦油加氢精制工艺中使用两步加氢,并对原料进行脱酚处理.
开发新合成路线以解决非典型抗精神病药伊潘立酮合成过程中产品纯度低的问题.以(2,4-二氟苯基)-4-哌啶基甲酮盐酸盐为原料,经过肟化、闭环、N-烷基化以及Mitsunobu反应4步制得伊潘立酮. 各步反应条件及收率如下：肟化反应以盐酸羟胺为肟化试剂,在乙醇中回流反应10 h,收率为83.0%；闭环反应在5%的氢氧化钠水溶液中进行,回流1 h,收率为94.5%；以廉价的3-氯丙醇为烷化剂,乙腈为溶剂,在碘化钾催化下进行N-烷基化反应,回流24 h,收率为79.1%；在偶氮二甲酸二异丙酯（DIAD）和三苯基膦作用下进行Mitsunobu反应,反应温度为0 ℃,反应时间为1 h,收率为75.7%. 此工艺操作简便，总收率为47%、产品纯度为99.8%,具有较好的工业应用价值.主要化合物经1H-NMR、HRMS确证结构．
以具有4股进料和单股出料的搅拌釜为例,将信息熵理论用于分析停留时间的分布,用信息熵混合度来表征整个装置内的混合情况.当4股同时进料却只在一股加入示踪剂时,方差分析结果表明：底部进料的示踪剂在整个装置内混合良好,这与示踪剂主要分布在装置下部,未能在整个装置内实现良好混合的现象不符.通过信息熵分析,发现搅拌雷诺数越大、示踪剂进料位置离装置出口越远,则示踪剂混合情况越好.此外,按叠加规则计算得到的总停留时间分布曲线与实际值吻合良好,两者信息熵混合度的相对偏差小于2%,验证了叠加规则的正确性.可见,在多股进料条件下，将信息熵理论应用于停留时间分布的分析,比方差分析更能准确地反映流体的流动与混合情况.
B2C电商环境下集中式退货中心的多出入库车门分配问题增加了车辆调度的复杂度.为解决同时考虑车门分配的集中式退货中心的车辆调度问题,分别给定出入库车门分配策略,提出一种2阶段出入库车门的分配模型.结合此模型以最小化最大完工时间为目标建立数学模型,并结合遗传算法求解最优入库车辆调度序列.设置不同规模的出入库车辆、门以及货物种类进行对比实验,求取随机解和遗传算法得出的最优解,并对2种结果进行对比分析,实验结果表明：在出入库车辆数不超过160的情况下,该模型能够在60 s内给出最优解,且求解时间随着出入库车辆规模和货物种类的增加而增大,遗传算法得出的最优解相对随机解均有一定的改进程度.
