计算与分析近海结构物的整体波浪荷载是结构物设计阶段的一个重要环节．文中以由不同直径、方向和长度的圆柱形水下杆件构成的桁架式近海结构物为对象，首先根据Morison方程逐一计算组成桁架式结构的每一杆件的波浪力，然后对这些单一杆件的波浪力进行叠加来得到结构物的整体波浪荷载．数值分析结果表明：结构物对波浪的整体响应程度主要取决于结构物的几何尺度与波浪环境参数（波高、周期、浪向等）的相对关系．

沥青混合料是一种典型的粘弹塑性材料．文中通过半圆弯拉试验，采用J积分理论和延迟开裂时间评价其延迟开裂性能，测得在不同荷载水平和不同试验温度下沥青混合料的延迟开裂时间，以及不同试验温度下的断裂韧度，研究其裂缝起裂规律．结果表明，裂缝的起裂表现出明显的粘弹塑性特征，采用J积分理论和延迟开裂时间评价沥青混合料的断裂性能时，简单的流变本构关系依然适用．

沥青混合料是典型的粘弹性材料，广义Maxwell粘弹性模型能很好地描述沥青混合料的变形规律．文中通过拟合AC-13C基质、改性沥青混合料的静载蠕变试验数据获得广义Maxwell模型的Prony系列系数，采用加载0．1s、卸载0．9S的半正弦波间歇荷载模拟路面实际的车辆荷载，对重复荷载作用下的沥青混合料进行粘弹性有限元分析，预测出重复荷载作用下AC-13C基质、改性沥青混合料的变形，与实测变形相比具有很好的一致性．粘弹性有限元方法预测出的应变包括弹性应变和蠕变应变，而蠕变应变直接导致永久变形的产生，通过分析蠕变应变可以判别沥青混合料的弹性恢复能力．

引入经济学中的满意度理论，提出道路景观评价指标系统，构建公众对道路景观的质量感知、价值感知和满意度3类指标．使用主成分分析法验证所选取指标的合理性，应用结构方程建模方法（SEM）设计道路景观综合评价满意度模型．广州市某景观路景观调查问卷实践表明，构建的道路景观综合评价满意度模型可以系统、科学和定量地分析公众对道路景观的感知．

为了合理确定路面结构设计时的输入参数，引入自组织特征映射神经网络，结合Matlab软件对神经网络进行权值训练，将网络训练是否收敛来作为分类的依据，根据温度、交通量和降雨量等几个重要参数对道路进行季节分类，最后按照分类结果进行路面结构分析与材料设计．实践证明，该方法分类效果良好，能很好地解决路面设计参数的合理确定问题，从而大大延长路面的使用寿命，提高道路投资的经济效益．

对沥青路面车辙问题的研究一直是道路工程领域的热点之一．文章应用数字图像处理技术，分别对AC-13C沥青混合料试件的自动路面分析仪（APA）车辙试验原始图像，以及加载500次、1000次、2000次、4000次和6000次时的截面图像中粗颗粒的运动轨迹进行了分析．结果表明：应用数字图像处理技术能够观测粗颗粒的运动情况，通过定义转角θ和位移L，以及△和α两个统计量，能够描述车辙试验过程中各个加载阶段粗颗粒的复杂运动过程并将其量化．

区域综合货运枢纽布局优化是区域综合运输系统规划的重要内容之一．文中首先以区域货运系统总体运输费用最低为目标，构建了区域综合货运枢纽布局优化模型．然后，研究了基于联合运输的区域货物综合运输网络描述方法，在一般联合运输路径概念的基础上，提出了货物联合运输合理可行路径的3个约束条件，即合理的方式序列、合理的运距和合理的换装次数．其次，研究了基于超级网络和遗传算法的模型求解方法，在枢纽之间增加了虚拟专用路径．最后，通过模拟分析算例对模型及求解方法进行了验证．研究结果表明，该模型与实际情况较为吻合，是区域综合货运枢纽布局优化的有效途径和方法之一．

通过分析相邻交叉口间距、路段交通量以及交叉口信号配时参数对相邻交叉口关联性的影响，提出一个对相邻交叉口之间关联性进行定量化描述的交通参量——相邻交叉口关联度，并对其计算方法与科学合理性进行了论述，进一步给出了多交叉口组合关联度的定义与计算公式，并制定了新的基于关联度分析的协调控制子区划分原则．

根据北京快速环路的交通流特性及出入口间距短、交织严重的特点，改进了基础模型METANET的节点模型和路段模型，在此基础上，建立了非线性最优控制模型，给出了离散性最优出入口协调控制系统解．以北京二环快速路为实例，将采用改进最优控制（AMOC）策略的仿真结果与实测环路数据的交通状态进行比对，结果表明采用改进AMOC能使快速路交通流密度维持在期望的密度范围内，排队长度也较小，路网所有车辆旅行总时间下降18．4％．

考虑到可靠性原始参数的缺乏对电力系统可靠性评估结果的真实性和有效性影响很大，用优化的GM（1，1）模型预测可靠性原始参数，开发小样本系统．优化的GM（1，1）模型在以最小二乘法优化初值的基础上，分别求取不同时间段的原始参数序列的拟合数列，再以各拟合数列与原始数列之间的模糊贴近度为权重系数对预测值进行优化加权组合．此模型既能体现数据的最新变化态势，又能体现总体发展趋势，充分挖掘原始参数包含的信息量，克服传统GM（1，1）模型预测可靠性参数随预测点推移预测精度下降较快的缺点，尤其适用于新投入元件可靠性原始参数的多点预测．

针对现有有源电力滤波器数字化控制方法对模型依赖性较强的缺点，基于正负序系统和零序系统解耦控制提出了一种三相四桥臂有源电力滤波器的模型预测控制（MPC）方法，以差分方程作为预测模型，保留了常规MPC中的反馈校正和滚动优化环节，推导出了最优控制律．将该方法与常用的预测电流控制方法做了对比，得出了“带电源电压观测器的预测电流控制只是模型预测控制的一个特例”的结论；详细分析了参数对稳定性的影响，通过修改MPC的参数，可以在省略带通滤波器的情况下，允许更大的连接电抗参数建模误差，鲁棒性比预测电流控制更高．此外，MPC和重复控制相结合消除了MPC所固有的稳态误差．仿真结果验证了所提方法的有效性和正确性．

根据准稳态假设，建立含连续-离散时间微分-代数方程约束的最优协调电压控制模型，并采用现代最优控制理论中的直接法求解该动态优化问题．根据Radau配置法将动态优化问题转化为连续变量与离散变量并存的非线性规划问题．为考虑有载调压变压器变比、可投切电容器组和待切除负荷的离散特性，引入离散变量的罚函数处理机制，并采用非线性原对偶内点算法求解．新英格兰10机39节点系统的仿真结果表明，所提方法能有效地协调各种控制设备动作，从而增强了电力系统的长期电压稳定性．

建立了同步旋转坐标系下的三相电压型脉宽调制（PWM）整流器（VSR）的非线性数学模型，针对有功电流和无功电流强耦舍的特点，提出一种基于该坐标系的电压和电流双闭环控制算法，其中电压外环采用滑模控制算法，电流内环采用状态反馈精确线性化控制策略，最后建立了仿真模型并与传统PI控制进行了仿真对比．结果表明，该复合控制方案结合了两者的优点，使VSR既具有良好的鲁棒性，又能实现无功电流和有功电流的解耦控制，系统能保证很高的功率因数，输出电压恒定，能适应负载的扰动和非线性变化，具有很好的静动态性能．

提出了一种调节滞环宽度、减少有源电力滤波器（APF）的开关损耗的方法．通过比较有源电力滤波器的各相输出参考电流，来调整各相的滞环宽度，以降低开关损耗较大的相的开关动作次数，同时提高开关损耗较小的相的开关动作频率，从而在保持总的控制精度的同时，降低总的开关损耗．该方法只需加入一个调整电路，即可明显降低有源电力滤波器的开关损耗．用电磁暂态程序进行的计算机仿真结果表明，该方法可在控制精度和开关频率基本相同的情况下，将有源电力滤波器的开关损耗降低10％以上，而且各相开关的温升也更加平稳．

研究了一种基于滑模变结构控制理论的三相脉宽调制（PWM）整流器直接功率控制方案，利用滑模变结构控制系统鲁棒性和动态性能较好、参数整定简单的优点，解决了传统的基于PI算法的直接功率控制系统抗扰性能差、对PI控制参数较敏感、网侧电流总谐波含量较大的缺点．在Matlab／Simulink环境中建立仿真模型，对滑模控制和PI控制两种方案进行仿真比较，结果表明滑模控制方案明显优于PI控制方案．

构建了负荷采用三阶感应电动机并联恒阻抗动态模型时电力系统暂态电压稳定分析的数学模型．针对采用牛顿法求取故障后系统电压失稳模式的主导不稳定平衡点（CUEP）存在的初值确定难题，提出了一种实用的解决方案：通过判别给定故障的主导负荷母线，对主导负荷母线以外系统由故障后稳定平衡点处的状态进行戴维南等值，对负荷中感应电动机部分采用其稳态等值电路，再由感应电动机的转矩特性求得CUEP附近的一个点作为迭代初值，以计算CUEP．文中还给出了如何得到更接近CUEP的迭代初值以便更可靠地求得CUEP的方法．1EEE9节点和39节点系统的计算结果证明该方法可靠有效．

外熔断器是直接与电容器串联的保护器件，实际运行中，熔断器自身的非短路开断是电容器组附件中故障率最高的．目前广泛应用于电力系统的并联电容器组普遍采用分体框架式结构，由多台电容器联接成双星形后再接入电力系统．文中分析了开断过程的电气特性，推导了开断时的等效电气模型，得到了故障过程中电容器组的各支路电压及电流的相位规律，利用并联电容器组实时监测装置的故障记录数据验证了分析的正确性，并提出了降低熔断器引起电容器组故障率的建议．

牵引供电系统维修计划的制定需要兼顾运行的可靠性和维修的经济性．文中应用一种可靠性分析方法——GO法对某高速铁路牵引供电系统的可靠性进行了分析，推导了系统可靠度的定量计算公式．考虑到牵引供电系统众多电气设备之间维修的经济相关性和预防性维修的不完备性，建立了以系统可靠度为约束条件、维修费用最小为优化目标的有限时间区间牵引供电系统维修计划优化模型；基于一种改进的离散粒子群算法设计了仿真程序，算法具有良好的收敛性．仿真结果表明，模型是客观有效的，可以应用于牵引供电系统维修计划的制定．

为降低通信机房空调能耗、减少机房局部热岛效应，运用计算流体动力学方法对通信机房空调气流的组织特性进行了研究，并对样本机房进行了实验测试与验证分析．实验表明数值求解结果与实测值基本一致，说明所建立的模型是正确的，数值求解的结果是可信的．此外在实验测试和仿真分析的基础上，设计了机房送回风的最佳调配方案，从而优化机房内设备的运行环境，减少机房冷量浪费，挖掘节能潜力．

针对大体积飞行器仿真试验时的重力偏载情况，设计制造了一种仿真转台用中空式电液伺服马达．对影响其超低速跟踪性能的摩擦力矩进行了分析，建立了大摩擦力矩条件下的中空马达数学模型．设计了一种基于LuGre模型的自适应摩擦力矩补偿控制器．为验证该控制器的有效性，进行了不同输入下的数值仿真及试验研究．结果表明，与传统的PID控制相比，基于LuGre模型的自适应摩擦力矩补偿控制能够更好地实现马达的低速性能．

基于图像的运动估计是计算机视觉在许多应用中的一项基本任务，其主要目标是尽可能精确地估计场景和物体的运动．文中针对界外值在光流估计过程中会引起不可预期的运动估计结果、严重影响运动估计精度的问题，提出一种改进的鲁棒分层的多尺度运动估计算法．该算法利用图基的双权重函数，自动调节不同残差数据点的权重，去除残差过大的数据点，并采用多尺度金字塔由粗到精逐层迭代，精确地估计运动矢量．实验结果表明：该算法鲁棒性好，能有效地解决遮挡背帚和运动不连续而引起的界外值问题，明显地提高运动估计精度．

采用有限元方法建立了一种新型两自由度平动并联机械手的弹性动力学模型．在该模型的基础上，分析了机械手在工作空间的前四阶固有频率的分布情况，研究了在外力和刚体惯性力激励下机械手动平台的位置误差，给出了构件在各个时刻的最大动应力及其出现的位置．结果表明：系统的固有频率与其位形有关，机械手动平台的位置误差主要由高速运动时的刚体惯性力引起，机械手各个柔性构件的动应力谱是变幅应力谱．

采用刨削加工法，利用多齿刀具在普通刨床上加工获得质量稳定的微细金属纤维，纤维的长度为10～22mm，直径可达100μm以下．通过综合分析金属纤维刨削成形过程，研究切削参数对金属纤维刨削成形的影响规律，并获得合理的金属纤维加工工艺参数．研究结果表明：在金属纤维刨削成形过程中，刀具参数和切削用量对纤维质量的影响显著，较大的刀具前角和合适的刀具后角有利于纤维的成形，背吃刀量对金属纤维的成形影响最大，切削速度和进给量的影响则不明显．在背吃刀量为0．04—0．06mm、切削速度为30～60m／min、进给量为0．72～1．44mm／r的条件下选择前角为30°、后角为8°的多齿刀具（齿距为0．3mm，齿高为0．2mm），可以获得质量稳定的微细铜纤维．

IT制件冲裁断面的氧化会降低接触面的导电性，并最终导致零件的功能失效．文中建立了平面应变刚塑性有限元分析模型，对冲裁过程中镀层金属的变形和流动情况进行了数值模拟；提出冲裁后断面镀层金属分布的估算方法，并以常用的锡镀层锡磷青铜带为例，进行了实验验证．研究结果表明：冲裁过程中，镀层金属主要流入到冲裁断面的圆角带和光亮带上；采用基于数值模拟的断面镀层金属含量估算方法获得的断面光亮带上镀层金属含量和试验结果一致．文中提出的方法可以用来在模具设计阶段评估不同冲裁工艺参数下冲裁断面的镀层金属含量，从而优选出断面镀层金属含量高的方案，达到提高断面抗氧化能力的目的．

为提高展成电解加工整体叶轮叶片型面的加工精度和阴极运动设计的效率，以直纹面叶轮为例，研究了叶片扭角对展成电解加工的影响，提出对叶片型值点拟合曲线作法向偏置、以偏置曲线生成的特征点为依据进行展成运动轨迹设计、并根据工艺试验确定工具阴极运动参数的展成运动设计方法，从而消除叶片扭角对加工精度的不利影响．实例表明，采用该方法可以快速有效地进行整体叶轮叶片型面展成电解加工的阴极运动设计，并可提高加工精度．

建立了铝合金导流模和分流模挤压分析模型，利用有限体积法（FVM）分别对导流模和分流模模具在铝合金挤压过程中坯料的应力分布和速度场分布进行了比较和分析，发现坯料应力的分布与工作带高度的设定、出材流动是否均衡没有直接的联系，而工作带的调节对改善金属的流动有一定的作用．针对型材出口处的金属流动均匀性，提出了一个判定能否获得稳定合格型材的依据．计算出口型材的标准速度场偏差（SDV），当SDV随时间增加逐渐减少，并且其收敛值小于一个临界值时，认为能够获得稳定合格的型材．

为提高对流扩散问题中对流项占优时的数值稳定性，采用局部上风式权函数，在局部径向基点插值无网格法（LRPIM）基础上构建了上风式局部径向基点插值无网格法（ULRPIM）．将其与LRPIM方法的对流占优问题计算结果进行比较，发现ULRPIM能够得到更好的结果．通过对比不同参数时ULRPIM计算结果的相对误差，研究了各个参数对数值结果稳定性的影响规律．结果表明：权函数的偏置量需要随着对流强弱而变化，径向基函数（RBF）参数q、支持域尺寸对计算结果的影响比较大，RBF参数ac、Gauss积分子域数对计算结果的影响相对较小．