描述了ARIZ算法用于解决产品复杂问题的流程，提出了从产品问题分析到方案解获得的整个设计过程．复合式旋流器的创新设计主要集中在静态旋流单体、旋转栅、溢流系统和供液及分离结构配置等方面．介绍了复合式旋流器工作原理，应用计算机辅助设计软件Pro/Innovator 50建立了复合式旋流器组件模型．研究发现，该装置能量损失大和分离效率低的主要原因是结构设计和布局不合理．利用ARIZ 算法流程，发掘出一种有效的分离结构设计和布局方案．复合式旋流器分离结构配置方案的创新设计验证了ARIZ算法在解决产品复杂问题方面具有通用性与高效性．

蠕动泵是一种结构简单、应用广泛的容积泵，自20世纪50年代诞生发展至今已经积累了大量专利.通过对有关专利资料的研究，总结出蠕动泵设计过程中最常出现且应当解决的7个关键问题：胶管安装、更换不便；胶管寿命短；胶管内液体回流；泵体防腐、防泄漏；主轴受径向力；对胶管适应性差；出口压力脉动.而后总结了专利中曾出现的针对特定问题的解决方法.在设计或改进蠕动泵时，可以参考已有的优秀解决方法，开阔思路，避免疏漏，并提高设计质量和响应速度.

为研究多轴鼓轮系统同步控制问题，提出一种独立伺服多轴同步控制系统的机电联合仿真分析方法．建立三鼓轮系统动力学模型并分析其动力学特性；基于对控制系统的分析，建立了多轴同步控制模型，整定了三环控制器参数．通过ADAMS/MATLAB联合仿真，分析主从式控制结构下相邻轴位置同步误差以及耦合控制对系统性能的影响．仿真结果表明同步误差在允许范围之内，通过添加耦合控制能有效减小系统误差．通过实验验证了主从式多轴鼓轮系统有较好的同步性能，符合设计要求．

由于并联机构的复杂性，通过理论计算分析机器人实际规划轨迹下的运动学性能是十分困难的．为了预测4RUPaR高速搬运并联机器人机构在搬运轨迹下的运动学性能，在ADAMS中建立了并联机构的虚拟样机，对机构进行拾取放置轨迹规划和在规划轨迹下的正逆运动学仿真．通过分析仿真结果，预测机构在规划轨迹下的运动学性能指标，为机构优化设计、控制策略研究、规划轨迹优化和物理样机制造提供参考．仿真结果表明，规划轨迹设计合理，机构运动学性能良好．

为提高大间隙磁力传动系统的驱动性能，针对系统电磁体铁芯提出了采用取向硅钢片替代无取向硅钢片．利用ANSYS仿真分析了2种硅钢片铁芯电磁体产生的驱动力矩，并通过轴流式血泵负载实验比较了2种电磁体的驱动性能．结果表明：在电流相同的情况下，有取向硅钢片电磁体产生的驱动力矩高于无取向硅钢片电磁体，为系统电磁体结构、尺寸方面的优化提供了依据．

4000t模锻压机在不同工况（工作缸压力变化较大）下，反复调试卸压方式费时费力，所以基本采用一种默认的方式卸压，导致实际操作中卸压冲击振动现象比较明显．为了尽可能保持压机硬件设施不变，采取优化卸压控制方式来达到不同初始卸压压力下都能有较好的卸压效果，基于卸压冲击机理推导出工作缸无冲击的理想卸压曲线，然后利用逆向建模法仿真得出理想卸压曲线下的控制方式，并通过实验对比分析得出以能量正弦释放的卸压方式是最优卸压方式，从而根据同样的方法得出以能量正弦释放的卸压方式在其他初始卸压压力下的控制信号，为工程实践中卸压操作提供了理论指导和参考．

振幅是直线振动筛重要工作参数之一，直接影响到振动筛分效率及工作可靠性．考虑激振力幅值大小及方向的随机性，在建立随机模型基础上，研究随机激振参数（偏心块质量矩、激振力方向角、激振频率）对振动筛振幅的影响规律．引入相对均差系数及变差系数，定量描述振动筛振幅的变异规律．结果表明：偏心块质量矩随机对振幅的均值影响很小，但是引起的振幅动态偏离度不容忽视；激振力方向角随机引起振幅的均值变异较大，动态偏离度亦大，是引起振幅变异最敏感的激振参数；当偏心块质量矩、激振力方向角、激振频率同时随机且变差系数达到15%后，振幅变异梯度迅速增大，振幅的均值变异及动态偏离度都很大．振动筛结构在制造与安装过程中随机因素引起的振幅变异必须加以分析与有效控制．

为了满足防空武器性能鉴定与部队防空作战训练的需要，基于可展开结构的概念设计了一种新型的伞形可展开空中靶标.采用概念设计的方法提出了结构方案，该空靶由套筒和撑杆实现轴向、径向两个方向展开，由弹簧驱动，供靶前呈收拢状态，空中释放后自动解锁，展开至设计位置锁定成形供靶.展开过程仿真验证了方案的可行性；对结构展开状态进行了有限元自由模态分析，提取了结构的前7阶频率；制作了缩比模型并进行了空中自动展开实验.结果表明：该结构展开迅速可靠，展开时间为28 s，实现了自动解锁和1次解锁、联动展开功能.模型制作也为进一步的定型研制积累了经验．

通过分析现有悬索计算的主要方法，在分段悬链线解析计算方法的基础上，结合求解非线性方程组的牛顿迭代法，提出了适用于悬索分析的矩阵迭代方法.根据解析推导给出了悬索矩阵迭代法的切线刚度矩阵构造方法，分析了刚度矩阵的特点，针对特定的工程问题列出了悬索找形的迭代计算流程.该方法计算量小，效率高，计算精度能够满足实际工程需要.通过与其他文献的数值计算结果进行对比，验证了所研究方法的可靠性.该方法适用于悬索桥、货运索道等各类悬索结构的分析计算.

运动副间隙是影响机构运动与动力性能的一类最重要的不确定性.为精确估计含运动副间隙的机构运动可靠度，建立机构运动间隙合理、有效的概率模型是关键．为此，以含运动副间隙的函数生成机构为例，在其运动误差函数中综合考虑机构的结构误差和随机误差，应用截尾混合降维法对运动副间隙变量进行处理并建立机构运动误差的概率等效模型，采用一次二阶矩法实现等效模型的求解．数值实例验证了截尾混合降维法在考虑结构误差和随机误差含运动副间隙的函数机构运动可靠性分析中的有效性．

为了解决半挂牵引车车架经常出现裂纹甚至断裂这一问题，对车架进行疲劳寿命分析，确定容易出现疲劳破坏的位置．利用ANSYS建立了车架有限元模型并分析了静、动态特性，基于疲劳可靠性理论，通过FESAFE软件对有限元分析结果进行了疲劳寿命分析，查看疲劳寿命云图和安全系数云图，确定车架容易出现疲劳破坏的位置．研究表明半挂牵引车车架纵梁的牵引座附近容易出现疲劳破坏.提出了车架疲劳寿命分析的新方法和新途径，为车架结构优化设计提供了理论依据．

如何合理地规划航电产品机内测试（builtin test，BIT）的研制流程，是BIT设计尚需解决的重要问题．首先，分析了当前与BIT相关的研制流程，指出现有BIT设计流程存在的不足；其次，通过对BIT设计相关工作项目的梳理，确定了航电产品研制的方案阶段和初样/试样阶段的BIT设计工作项目；再次，结合航电产品研制工作流程，建立了融入产品整个研制周期的BIT设计工作流程．通过构建针对航电产品BIT研制的工作流程，提高了航电产品BIT设计工作的可操作性，BIT针对性强，节约了时间成本，降低了开发费用，并为航电产品BIT研制工作的流程化设计提供了参考范例．最后，以某综合控制管理系统的研制为案例，对该BIT研制流程进行了应用，验证了工作流程的有效性．

实际转速值是转角微分得到的，基于转速的观测器设计会引入微分突变．本文在滑模变指数趋近率控制的基础上，针对实际应用的永磁同步电机（permanent magnet synchronous motor， PMSM）提出了一种新的负载转矩降阶观测器设计方法，以可直接测量的转角为已知观测对象，避免引入微分突变，将观测到的负载转矩成比例地前馈补偿，以削弱负载扰动对控制性能的影响，实现滑模抗扰动自适应控制．一方面，通过理论推导，得出所提出策略的理论计算方法；另一方面，以一应用案例，建立了与实际逼近的离散仿真系统．仿真验证了观测器的无超调和快速响应特性，并通过与普通滑模控制对比分析，验证了采用该方法设计的PMSM调速系统具有动态响应快和抗外界干扰能力强的高鲁棒特性．

为了实现现实车辆运动的多自由度和非线性，在Simulink环境下建立包含车辆侧倾运动和轮胎非线性的三自由度四轮转向模型，针对大多控制方法需要依赖被控对象为精确数学模型的缺陷，提出具有联想、自学习、自识别、自适应特性的自适应模糊神经网络四轮转向控制策略；通过以前轮转角及车速作为输入，并依此确定后轮转角的输出，建立获得训练样本的仿真实验模型，用混合法训练得到自适应模糊神经网络控制器，并分别与前轮转向、比例控制和横摆角速度反馈控制下的四轮转向控制器进行仿真比较分析．结果表明自适应模糊神经网络控制使车辆在低速到中、高速时质心侧偏角趋于零，具有较强的鲁棒性；在角阶跃、移线实验中，控制效果优于前轮转向、比例控制和横摆角速度反馈控制，较大地改善了车辆的操纵性能．

针对AMT系统离合器起步接合控制由于离合器磨损、工作温度变化、车辆载荷变化以及路况条件变化等造成的鲁棒性差问题，提出了基于车速反馈的AMT离合器起步接合控制方法，以车速作为离合器起步接合控制的目标.根据加速踏板的输入产生起步过程中的目标车速，实时检测车速的变化，采用模糊控制方法，根据实际车速与目标车速的偏差，动态调整离合器的接合速度和接合量，使实际车速跟踪目标车速平稳变化，提高了AMT离合器起步接合控制的鲁棒性.

断轨检测电路受到传导性干扰中不平衡牵引回流的干扰，为了降低不平衡牵引回流对断轨检测电路的影响，在分析断轨检测电路调整状态和断轨状态下信号电流的特性以及AT供电方式下牵引回流的分布规律及特征的基础上，深入分析不平衡牵引回流对断轨检测电路干扰的机理.为了保证断轨检测电路的正常工作，从设备选型、工程设计及运营维护方面提出防护措施，并对根据抗电气化干扰原理设计的抗干扰电路进行仿真分析.结果表明：该电路接入断轨检测电路受电端后，有效地降低了进入接收设备的干扰量，使其不影响断轨结果的判定，提高了断轨检测电路的抗干扰能力.