基于人工免疫优化算法和粒子群算法的优缺点可以互补的特性，提出了免疫粒子群混合优化算法，并将其应用于混合电梯群控系统中进行派梯优化．将仿真结果与人工免疫优化算法、粒子群优化算法的结果进行对比，发现免疫粒子群混合优化算法显著地提高了混合电梯群控系统的长时等待率和电梯运行量，而平均等待时间的改善不明显，说明免疫粒子群混合优化算法在优化派梯方案方面表现出良好的效果，具有优越性．

针对分数阶非线性系统普遍具有混沌特性的问题，采用观测系统吸引子相图、计算功率谱密度和最大Lyapunov指数等方法，分别分析了当参数固定（a=1）和变化时，分数阶统一系统随微分算子阶数变化时的动力学特性，得出了分数阶统一系统随系统参数和系统阶数变化而出现混沌状态的规律，研究了分数阶系统通向混沌的道路．研究表明：分数阶统一系统的动力学状态既与系统参数有关，又与系统的分数阶大小有关；在参数固定或参数变化时，分数阶统一系统均随阶数变化而分段呈现混沌状态；当微分算子阶数为0．3时，分数阶统一系统随参数变化经短暂混沌和边界转折点分叉而进入混沌．由此可见，分数阶统一系统具有丰富的动力学特性．

为了在JPEG2000 Tierl编码的同时实时截断码流，引入图像片编码的实时剩余率失真信息，利用它和当前编码通道的率失真斜率在编码过程中判定当前编码通道是否被截断，从而提高JPEG2000编解码系统的实时性．应用文中算法设计了在编码过程中实时截断码流的VLSI体系结构．实验结果表明：采用文中算法可在编码过程中实时截断编码码流，实时性强，资源损耗小，且重建图像质量高．

目前的融合算法不能有效解决强去噪能力和细节信息保留之间的矛盾，为此，文中提出一种基于小波变换模极大值特征的窗口区域强度自适应加权平均融合算法．首先，用选定的小波基提取不同尺度下的小波变换模极大值特性；然后，利用信号与噪声的Lipschitz指数在局部奇异处呈现不同表现形式的特性，滤除噪声信号；接着，计算模极大值的局部区域强度，动态地实现不同尺度子图像的小波分解系数之间的权重分配；最后，将处理后的子图像重建得到融合后的图像．对计算机断层图像和正电子发射断层图像的融合实验证明，所提出的算法既可以适应不同特征图像的融合任务，又能在保留细节信息的基础上有效抑制噪声．

现有的正交匹配追踪（OMP）算法都是在给定迭代次数（待重建图像的稀疏度）的条件下重建，这使其需要通过非常多的线性测量来保证精确重建．为此，文中提出一种改进的后退型最优OMP方法：首先利用最优正交匹配追踪（OOMP）算法在迭代过程中通过最优的正交化性来约束原子的选择，以保证原子的选择在最小化当前冗余误差的意义下最优；然后将稀疏度作为适应性迭代次数的标准，给出一种非常简单的原子选择机制来对前面得到的迭代结果进行后处理，并向后剔除其中多余的原子，从而获得精确重建．模拟信号和真实图像实验结果表明，与OMP算法相比，采用改进算法可以获得精确重建并大大降低对测量数目的要求．

与传统压缩标准相比，H．264虽然具有更高的压缩性能，但其编码复杂度的大幅增加限制了它的实时应用．为此，文中提出了一种基于结构相似度的快速运动估计算法（FMEBSS）．该算法利用结构相似度的特性，通过在运动估计过程中设置阈值，减少不必要的运动搜索点，简化复杂的搜索模式，从而达到了减小运动估计复杂度、改善压缩性能的目的．实验结果表明，在保证压缩质量不下降的前提下，该算法可以有效节约编码时间，同时压缩比也得以改善．

为获得更好的图像边缘，提高机器视觉的检测精度，提出一种新的基于CM（1，1，C）模型白化响应的图像边缘检测算法．该算法用原图相邻的若干像素点值构建GM（1，1，C）模型，计算出相应像素点的白化值，得到原图像素点的像素值与相应白化值之间的误差．依据边缘像素点的像素值与非边缘像素点的像素值相差大而不满足GM（1，1，C）建模条件，从而导致边缘像素点白化值出现较大误差的特点，实现图像的边缘检测．实验证明：该算法在无噪声和有噪声的情况下均有效；建模像素数量越少，抗噪能力越强，但对边缘的检测能力会下降；建模像素数量越多，边缘的检测能力越强，但抗噪能力下降．

针对图像特征点的匹配中单纯依靠灰度度量会出现多峰值以及匹配不可靠、不准确的问题，提出了一种新的基于RSTC不变矩的匹配方法．该方法首先用改进的SUSAN算法找到角点，然后构造一种新的RSTC不变矩来描述角点特征，并用RSTC不变特征量作为匹配相似度的度量，再结合RANSAC鲁棒估计以及外极线约束进行引导匹配．对实际图像的实验表明，该方法可以获得比较好的匹配结果，消除了野值匹配所导致的长线条，并且精度比灰度匹配方法提高了6％以上．

曲面裁剪运算是CAD／CAM领域最重要、最复杂的问题之一，四边形网格在工程CAD／CAM的实际应用中较为广泛．文中基于Catmull—Clark细分，提出一种对平面四边型网格进行操作的曲面裁剪运算：在细分曲面求交完成后，采用局部修改交点处的控制网格拓扑结构和局部修正控制网格顶点位置的方法，实现了对Catmull—Clark细分曲面的裁剪运算。文中还给出了控制网格上任意点在细分曲面上的位置计算推导、裁减算法流程与应用实例．

为了改善OFDM系统在快变信道下的传输性能，文中提出一种利用叠加训练序列进行时域信道估计的方案．基于时变信道抽头系数的指数基插值模型，利用一个符号内的叠加周期训练序列建立线性表达式，并根据最小二乘准则求出插值模型的相应参数，由此构造对应的时域响应矩阵和频域均衡矩阵．为进一步改善估计和均衡性能，将所得的符号判决作为已知的训练序列进行迭代信道参数估计，从而能有效地改善信道估计的性能并消除载波间干扰．实验结果表明文中算法在时间一频率双选择性信道下具有较好的性能．

目前多协议标签交换（MPLS）网络中大多采用启发式算法进行抢占，造成了带宽资源的浪费．文中通过分析MPLS网络中支持Diffserv流量工程的抢占策略，基于抢占策略包括标签交换路径（LSP）的数目、LSP的优先级和抢占带宽3个主要抢占准则的思想，提出了一种优化的启发式算法B．PREPT（Backtracking Preemption）．该算法基于回溯法的原理求解NP（Nondeterministic Polynomial）完全问题．仿真结果表明，与算法V—PREPT（Versatile Preemption）相比，算法B—PREPT抢占代价更小，抢占结果更准确，计算效率相当，适用于实际网络．研究中还对抢占策略下的路由方法进行了探讨．

针对跳时超宽带系统中多径和窄脉冲引起的平均捕获时间长、捕获精度低等问题，提出一种用于改进平均捕获时间和捕获精度的变步长的同步捕获方法．算法采用非连续搜索并利用多个门限有效调整搜索步长，整个搜索过程遵循由粗到精的快速搜索策略．文中还对该算法的平均捕获时间进行了分析，并在基于脉冲体制的跳时超宽带系统仿真中将其与经典算法进行比较．仿真结果表明，相比于其他经典算法，变步长算法的捕获策略极大地减少了平均捕获时间，提高了捕获精度．

针对太空索网桁架式可展开天线的结构特点和性能要求，对其结构初始设计进行了优化研究．以刚性周边桁架单元壁厚和柔性索单元半径为设计变量，结构质量和天线表面精度为目标函数，结构基频和单元应力为约束条件，建立了天线的多目标优化数学模型．采用序列二次规划法对这一包含有动力约束的非线性复杂模型进行求解，并进行实例计算，得到了不同权重值下对应的优化结果，提高了天线性能，同时证明了所提出的研究模型与方法的可行性和有效性．

将数字化控制技术、模糊控制方法、功率调节技术等应用于埋弧自动焊装备的研制中，以实现埋弧焊的自动化和智能化操作与运行．在深入分析埋弧焊工艺要求的基础上，引入电流双闭环控制，采用限制最小脉宽的方法，实现了一种恒流带外拖的埋弧焊电源外特性的稳定性．设计了基于80C320和80C552单片机双核处理器的埋弧自动焊控制器；采用模糊控制算法，将80C320用于电源外特性控制，80C552完成埋弧焊焊接过程的控制；控制器之间通过RS-485串行接口交换数据．实验表明，该埋弧自动焊装备具有操作控制简单、运行可靠、焊接过程稳定、起弧成功率高、成形好等优点．

脉冲电源是实现高精度电解加工的关键技术之一．文中研制了一种用于微细电解加工的超短脉冲——纳秒级脉冲电源，其最小稳定输出脉宽为100ns，额定电流为1A，占空比和频率均独立可调．该电源采用直流加斩波输出方案，直流部分采用稳压集成块调压．设计的高频信号发生器工作频率范围宽；驱动信号具有陡峭的上升和下降沿，为斩波器提供了良好的驱动保证．斩波主器件采用快速互补功率场效应管，解决了波形失真问题．文中还针对微细电解加工工艺的特点设计了快速保护电路，实现了高精度的微细电解加工．最后，利用该电源样机加工出典型微细零件，验证了电源的有效性．

根据大电流交流方波埋弧焊的工艺要求，将逆变并联技术、双闭环控制技术以及嵌入式控制技术相结合，研制了大功率埋孤焊交流方波逆变电源．应用弧焊负载测试平台对所研制的电源进行了外特性测试，并进行了工艺实验．结果表明，该电源具有良好的静、动态性能，电流过零速度快，而且焊接过程稳定，焊缝光滑、美观，完全可以满足埋弧焊技术要求．

流屑角是金属切削过程中的重要特征参数．目前，人们对于前角和刃倾角均不为0°的双刃斜角切削的流屑角尚没有形成统一的认识．文中研究了前角和刃倾角均不为零的双刃斜角切削的流屑角．通过建立切削模型，并根据切削深度和进给量的不同，导出两种不同的模型，系统地研究了前角、安装倾角、刀尖角、进给量和切削深度变化时流屑角的变化规律，并通过实验进行验证．理论预测与实验结果吻合得较好，说明所提出的模型可以用来预测双刃斜角切削的流屑角．

采用自行设计的喷射电沉积设备制备了镍枝晶沉积物，考察了不同试验参数对枝晶生长过程以及生成的枝晶形貌的影响，根据计盒维数原理计算了枝晶图片的分形维数．结果表明：较高的电流密度有利于枝晶的形成；随电解液中镍离子浓度的增加，生成的枝晶明显变得稀疏，分枝减少；枝晶形貌由致密紧凑型结构向疏松弥散型结构转变；随电解液温度的增加，沉积层逐步致密化．镍枝晶具有明显的分形结构，分形维数随着电流密度的增加而增大，随着电解液温度的增加先增大后减小，随着镍离子浓度的增加而减小．

双丝共熔池气体保护焊（TCGMAW）的熔滴过渡对焊缝成形以及焊接质量具有重要的影响．文中根据高速摄影结果，建立了TCGMAW熔滴过渡的运动轨迹，从理论上分析了熔滴过渡的特点，并根据分析结果建立了贴体坐标系下熔滴带入熔池的热量和动量的数学模型，研究了熔池各个表面上的动量和能量边界条件，在此基础上进行了焊缝形状的数值模拟，并与实验结果进行了对比分析．结果表明，所建立的数学模型是可行的，与实际的试验结果比较吻合．

为深入了解滚柱滚压表面光整机理，解决目前滚压量选择完全凭经验和手感的不足，将滚柱滚压加工过程视为平面应变力学情形，利用Boussinesq—Flamant问题的求解并根据Von-Mises屈服准则得出了滚压局部发生微塑性变形的区域，根据Hertz接触理论得出了滚压接触压力分布及滚压过程中工件和工具的应力分布．考虑零件的粗糙表面形态，得出了构成滚压量的各因素如机床变形量、滚压工具变形量、工件整体变形量、工件滚压局部塑性变形量和弹性变形量以及粗糙表面变形量的滚压力参数方程，然后根据参数方程得出了滚压光整效果与滚压量的关系．最后，针对单滚柱式外圆滚压和复合滚柱式内孔滚压两种最典型的滚柱滚压形式，对比分析了各自的预测结果与实验结果，证明了推理假设和解析公式的有效性．

将多指手代替单自由度的夹持器应用于排爆机器人中，以提高机器人处理爆炸物的能力．由于机器人姿态的变化将影响多指手的抓取能力，文中对影响多指手抓取爆炸物能力的手指抓取姿态及机器人姿态进行了研究，寻求最有利的抓取模式．同时，运用螺旋理论和BP神经网络寻求多指手最优的抓取姿态（即最优关节角）及不同机器人姿态下多指手抓取爆炸物的最大重量，并给出了最优的抓取位姿．考虑到爆炸物容易爆炸的特点，文中还研究了多指手在有限接触力作用下的抓取能力．

为减少因制造过程中的不确定性因素而导致的机构性能下降现象，文中给出了一种基于可靠性的柔顺机构几何非线性拓扑优化设计方法．首先，建立增量形式的平衡方程，采用Total-Lagrange描述方法和Newton—Raphson载荷增量求解技术获得几何非线性的结构响应．其次，考虑几何尺寸及作用荷载大小的不确定性，建立柔顺机构多目标拓扑优化数学模型．目标函数以平均柔度最小和几何增益最大来满足机构的刚度和柔度需求；可靠度的概率约束采用一次可靠度方法计算；目标函数灵敏度分析采用伴随求解技术；拓扑优化采用固体各向同性材料插值方法，并用移动渐近方法进行迭代求解．最后，以柔顺微夹钳的可靠性拓扑优化为例进行研究，发现基于可靠性的拓扑优化所得机构比确定性拓扑优化所得机构更合理，说明文中所提方法是正确和有效的．

为了研究滑动摩擦和相位调谐对齿轮中心双流传动动力学的影响，建立了考虑时变啮合刚度、啮合阻尼、齿面摩擦、啮合相位、支承刚度及支承阻尼的齿轮中心双流传动系统扭转-横向振动耦合模型．通过对齿轮副啮合过程的分析，推导了系统中与摩擦有关的计算公式，并采用数值仿真法研究了滑动摩擦、相位调谐对齿轮动态传动误差和支承动载荷的影响．研究结果表明：滑动摩擦对齿轮支承动载荷影响很大，采用相位调谐可有效地降低系统的动态传动误差及中心轮的支承动载荷．

通过听音试验比较个性化和典型非个性化（KEMAR人工头）双耳房间脉冲响应（BRIR）在可听化质量上的差异，以探讨该差异能否被感知．首先在多媒体教室内测得6名真人受试者和一个KEMAR人工头的BRIR，并与多种声音素材卷积得到双耳试验信号．然后，采用ABX主观比较方法对由受试者本人BRIR和KEMAR人工头BRIR分别合成的双耳信号进行试听比较．试验结果表明，受试者主要通过音色辨别两者的差异，4种试验信号的平均辨别正确率达到93％．这说明，个性化与非个性化BRIR的可听化差异是可被感知的．

当超声作用于装有液体的有限容器中时，液体中的气泡对超声辐射具有一定的阻尼作用．文中通过分析和比较流体中的超声声场分布，探讨气泡体积比对流体中超声声场分布的影响．结果表明，考虑空化泡在流体中引起的阻尼效应的计算结果与铝箔腐蚀实验结果比较相符，有限容器内流体中的气泡体积比对流体中的超声声场分布有重要影响．当流体中气泡体积比小于作用于流体中的超声波频率对应的阈值时，可以在稳态线性声波波动方程基础上作进一步计算以得出流体中的超声声场分布，否则计算结果与流体中的实际声场分布差异较大．

在非接触式静电电位检测技术的基础上，引入虚拟仪器技术，设计了静电动态电位模拟试验系统，该系统能根据需要实时记录模拟作业过程中静电电位的变化，进行静电隐患的分析．将该系统用于实际静电工程项目，模拟了危险品作业工况，得出静电电位随摩擦压力、分离速度、摩擦次数、湿度等因素变化的回归模型，并对影响静电起电的因素进行了交互性作用的研究．结果表明：在静电起电过程中各因素之间的交互作用不是很明显；各因素对于静电起电的影响作用依次为：摩擦材料〉湿度〉摩擦压力〉摩擦次数〉分离速度．

研究了Camassa—Holm方程和Degasperis—Processi方程广义形式的尖孤立波解．运用微分方程定性理论和动力系统分支方法证明了这一类解的存在性，给出了解的显函数表达式，同时获得了光滑孤立波解的显函数表达式，推广了文献中的某些结果，解决了文献中的一个猜测．

S盒是许多分组密码算法中唯一的非线性部件，它的密码强度决定了整个密码算法的安全强度．文中从理论上分析了S盒中二次方程的存在条件，证明了高级加密标准AES密码的S盒在有限域GF（2⁸）上存在55个线性无关的二次方程，并给出了GF（2⁸）上的这些二次方程．为了防止利用这些二次方程进行的代数攻击，如XSL攻击，文中提出了一个新的S盒设计准则，通过该准则设计的S盒不存在任何可被代数攻击所利用的二次方程．