多齿芯头是制造微小型轴向内沟槽铜管( AIGCT) 的芯模，其齿的几何形状直接影响管内壁沟槽的成形质量及自身的寿命．文中根据单个齿成形区域的边界特征和AIGCT 成形时矩形齿横截面金相图上呈现的金属流动特点，将成形区域划分为刚性区Ⅰ、塑性变形区、刚性区Ⅱ以及两个被压实的死区; 使用上限法建立齿形成形的单位挤压力数学模型，并分析各参数对单位挤压力的影响机制，求解出金属最优流动方向的角度及其影响因素; 从而优化出多齿芯头的齿形参数．

以三边圆弧形横截面空心零件为研究对象，进行了应变网格实验，获得了旋压件母线方向、周向和厚向的应变分布规律及等效应变分布规律．结果显示: 旋压件侧壁和口部的应变状态为母线方向受拉、周向和厚向受压，以母线方向和厚向的应变为主，周向应变很小; 侧壁和口部成形时坯料变形方式分别是剪切旋压和以剪切旋压为主、兼有拉深旋压的复合变形; 旋压件大小圆锥面侧壁母线方向、厚向应变和等效应变的分布状况一致——从圆角区至口部，应变先增大后减小，但小圆锥面侧壁产生较大应变的区域比大圆锥面大; 应变分布主要受变形程度和速度的影响: 变形程度的不同导致大圆锥面与小圆锥面之间应变分布不相同; 变形速度的变化导致大小圆锥面横截面上应变分布的变化．

设计开发了一种新型的犁切/挤压刀具，通过滚压－ 犁切/挤压复合成形技术，在不锈钢管外表面加工出三维整体翅片．翅片形成分为两个过程: 首先滚压出V 型沟槽，然后通过犁切/挤压在V 型沟槽上生成三维整体翅片．实验分析了不同滚压条件下形成的沟槽形貌，以及不同犁切/挤压条件下形成的三维整体外翅片形貌; 并探讨了犁切/挤压深度、进给量对翅片高度、翅片间距的影响．结果表明: 当滚压深度为1. 20 mm、犁切/挤压深度为0. 25 ～ 0. 45mm、进给量为2. 16 ～ 3. 92mm/r 时，可以在不锈钢管外表面加工出性能最优的三维整体翅片．

基于集中参数理论，建立了采用中间浮动构件的封闭差动人字齿轮传动系统静力学模型．通过计算载荷不均匀系数，获得了齿轮偏心误差、安装误差与载荷不均匀系数间的关系曲线，进而分析了偏心与安装误差对传动系统均载特性的影响．结果表明: 各行星轮/星轮偏心误差的初相角相同时，行星轮/星轮的偏心误差对系统两级载荷不均匀系数没有影响; 与差动级行星轮不同，安装误差引起的封闭级各星轮载荷不均匀系数不随时间变化; 差动级的载荷不均匀系数大于封闭级，且对误差较为敏感．

提出了一种基于最小势能原理的不规则零件排样算法( HAPE) ，揭示了排样问题的物理意义: 零件总是试图通过平移和旋转运动尽量降低零件的重心高度，从而得到更加紧密的排列．为了寻找最优排样姿态使零件重心最低，需要在母材上均匀布置一些点，让零件在每个点间隔一定的角度进行旋转．算例表明，HAPE 是可靠的，且物理意义明确，不需要计算临界多边形，可以处理任意不规则形状零件．

在分析比较现有特征识别方法的基础上，提出一种基于切削体分解组合策略的工艺特征识别方法，以解决计算机辅助工艺设计中设计信息的集成和重用问题．分析了该特征识别方法的基本原理，给出了该方法的整体框架，阐述了切削体的生成、分解、组合、搜索匹配，最终获取工艺特征的特征识别的全部流程; 逐步探讨了融合几何、设计信息及工艺设计知识的切削体分解组合策略，以及该策略下工艺特征识别过程模型的信息描述方法、切削体分解以及单元切削体组合过程中的特征双重匹配方法．最后，通过实例验证了该工艺特征识别方法的有效性．

由于制造系统的复杂性和不确定性，单一的知识建模或数据挖掘建模都面临着知识或数据信息的不完备．为有效、充分地利用已有信息减少不确定性，文中提出了知识和数据挖掘相融合的建模思想，将知识嵌入到粗糙集模型中，建立了知识的函数关系，给出了基于不可分辨－函数关系的粗糙集决策模型，研究了不可分辨－ 函数关系下的知识分类和推理．相比原粗糙集模型，基于知识的粗糙集模型具有更高的划分精度，发现知识更丰富，结构形式更具归纳性．实验结果验证了决策模型的有效性和应用的灵活性．

为了对闭环双臂空间机器人本体位姿进行实时定位跟踪，推导了基于旋量的递推牛顿－欧拉运动学方程，结合自由漂浮空间机器人的线动量和角动量守恒理论，建立了基于空间算子代数理论的自由漂浮双臂空间机器人闭环系统的动力学方程．使用序贯滤波和光滑化最优估计理论方法对广义质量矩阵进行了分解与求逆，实现了O( n) 次高效率计算．在Mathematica 6．0 中编制了程序对2 个平面3 自由度机械臂闭环系统进行仿真验证．仿真结果与ADAMS 结果进行的对比表明，基于空间算子代数的方法的仿真结果正确，计算效率高，可应用于空间复杂多体系统实时动力学仿真以及控制系统的建模分析．

针对核电站热交换器人工检修作业异常困难的现状，提出了利用机器人进行传热管外部自动化检测的方案．采用模块化设计方法设计了由纵向移动模块、旋转模块、定位模块、伸缩模块、小车模块、底座和3 个驱动器等部分组成的机器人本体．小车搭载微型摄像头，可在传热管束的横向间隙中移动，对相关区域进行视频检查．提出了3-CSR 并联机构形式，设计了形状记忆合金弹簧驱动的微型3-CSR 并联机构来调整摄像头位姿，研制了机器人的控制系统，采用模糊控制理论设计了纵向移动模块的升降速曲线，提出了一种灰色评价方法对检测结果进行评估．制作了机器人样机系统进行试验，结果表明，机器人性能满足设计要求，可提高检查质量与效率．

为解决制造、建筑等领域中的平面夹角实时测量问题，提出了一种利用机器视觉的非接触式平面夹角测量方法．该方法首先在两待测平面上分别标记出一个圆及其圆心，测量时仅需使用一台已知其内部参数的数字相机，在空间任意位置进行一次拍照，获得圆心和部分标记圆图像即可; 然后通过最小二乘法拟合出各平面上圆图像的方程及其圆心的图像坐标，即可确定出各平面上的消隐线方程，进而可以得到各平面法线方向上的灭点坐标; 最后，根据相机成像方程，利用这两个灭点坐标和已知的相机内部参数计算出两平面法线夹角值，对其求补角即可得到两平面间的夹角．实验表明，此方法简单可行，测量相对误差小于1%，能够满足实际需求．

根据大型工件测量系统中的图像拼接特点，提出了一种改进的模板匹配与特征提取相结合的高精度快速图像拼接算法．该算法对相邻的两幅图像采用多尺度Harris 算子提取特征点，在第一幅图像中根据特征点的分布确定模板块，在第二幅图像中进行模板匹配找到匹配块，再基于特征提取在匹配块内进行对应特征点的计算，完成拼接．试验结果表明，该算法大大减小了图像拼接的计算量，并有效解决了工件表面特征稀少且存在大量相似区域、因而极易产生伪匹配的问题，能满足大型工件测量系统中的高精度快速图像拼接的要求．

针对甲醇燃料扩散燃烧时醇基燃料燃烧器的机理，建立了阿累尼乌斯有限反应速率模型和漩涡破碎燃烧模型，在考虑对流和辐射传热损失的条件下进行了数值仿真和场协同分析．结果表明，当过量空气系数为1. 1 ～ 1. 2 时，出口处的NO_x和CO 的质量分数较低，同时平均温度和最高温度较高，燃烧器性能较好; 且在工作压力为0. 18 ～ 0. 19 MPa时，速度场和温度场的协同性最佳，醇基燃料燃烧器燃烧效果最好．

分析了高温熔融盐作为传热流体的单罐斜温层填充床式蓄热器的性能．建立了斜温层单罐蓄热系统的理论模型，并通过数值模拟计算揭示了其蓄热规律．根据系统蓄热量、蓄热能力、熵产和蓄热有效性等确定了评价蓄热器性能的方法，并分析了不同填充材料的物性对斜温层单罐蓄热系统性能的影响．结果显示，在一定的蓄热条件下，较大的导热系数不利于提高蓄热器的蓄热性能，单位体积热容较大时综合蓄热性能较好，但其系统熵增也较大．

考虑超声波的衰减，用量热法测定了几种不同频率和不同功率的超声波在液体中的实际声功率．在有无超声波的条件下，用重量法实验测定了锌在盐酸溶液中的腐蚀速率; 并通过改变超声波的频率和功率参数，研究了腐蚀速率与超声波频率和功率的关系．用扫描电镜观察了锌片的腐蚀形貌，分析了超声波加速锌片腐蚀的原因．结果表明: 超声波能明显加速盐酸溶液对锌的腐蚀，超声空化效应是加速锌腐蚀的重要原因; 在同样功率下，低频超声由于较易诱导空化而使锌在酸中的腐蚀速率较大; 在频率一定功率不太大时，腐蚀速率随功率增大而增大．

以从麦草中分离得到的木聚糖为原料、丙烯酰胺为醚化剂、碱为催化剂、丁醇/水为反应介质制备了带有高取代度双官能团的木聚糖衍生物．采用13 C 核磁共振表征了木聚糖衍生物的结构．利用平行板流变仪和同步热分析仪对木聚糖衍生物与原木聚糖的动态流变性能和热稳定性进行测试，结果表明: 与原木聚糖溶液相比，木聚糖衍生物溶液呈现较低的粘度，剪切变稀的现象较明显，具有较低的储能模量、损耗模量，且其储能模量稍高于损耗模量; 改性后的木聚糖的热稳定性下降．

以碳酸钙为载体，利用机械力化学法在其表面包覆钛白粉，制备一种新型的复合填料．通过吸油值、遮盖力、粒径等参数和傅里叶变换光谱、扫描电镜等方法对复合填料样品进行表征，并对复合填料的特性及其对纸页性能的影响进行了研究．结果表明: 碳酸钙在包覆后颗粒粒径增大，与钛白粉之间有化学键的生成，两者结合强度很好; 复合填料的遮盖力和吸油值接近钛白粉; 在灰分相同时，复合填料加填纸页的光学性能及物理强度接近钛白粉加填纸页，可以部分代替或者全部代替钛白粉．

以甲基丙烯酸( MAA) 、甲基丙烯磺酸钠( MAS) 、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯( PMA45) 为共聚单体，以过硫酸铵为引发剂，合成了一系列聚羧酸高效减水剂．通过测定硬化砂浆早期强度以及采用扫描电镜观察早期水泥石形貌，研究了不同原料配比对聚羧酸高效减水剂早强性能的影响．结果表明，聚羧酸高效减水剂早强性能随着PMA45 用量的增加先增大后减小，随着MAA、MAS 用量的增加及减水剂相对分子质量的减小而增大，即具有适中的聚乙二醇侧链密度、较高的羧酸根及磺酸根含量、较低的相对分子质量的聚羧酸分子具有较好的早强性能．

在分析当前国内城市轨道交通客流预测存在问题的基础上，提出了基于迭代反馈约束的城市轨道交通客流预测模型框架和方法．在基础数据处理上，依据城市总体规划和轨道交通沿线控制性详细规划，通过协调总体与局部的开发强度，达到研究范围内城市人口和就业岗位的重新平衡．在模型方面，考虑到机动车车流对公交车运行的影响，对传统四阶段模型进行了改进，使机动车车流分配模型与交通分布模型及方式划分模型相互作用，迭代反馈，达到平衡收敛．以苏州市城市轨道交通2 号线为例，采用迭代反馈模型对其客流进行了预测分析．计算结果表明，在3 个目标年当模型迭代次数分别为7、9 和10时，即符合收敛条件，满足精度要求．

为提高交通管理水平，降低城市道路交通能耗，引入了经济油耗饱和度的概念，提出了道路交通燃油经济性评价参数，研究了交通流状态与道路交通经济性的关系．在大量道路油耗实测数据的基础上，分别针对快速路、主干路、次干路、和支路建立了道路路段交通燃油经济性评价模型，并计算出哈尔滨市以上类别道路的经济油耗饱和度．验证表明，所建模型能够准确地刻画交通流状态与燃油经济性的关系，为从节能角度提高交通管理水平提供了理论依据．

车辆路径规划是物流配送导航系统中的关键环节，是实现物流配送路径引导的前提条件和车辆导航的技术保障．为解决物流配送车辆导航中的路径规划问题，文中建立了物流配送车辆导航路径规划( VND) 遍历模型，设计了求解该模型的改进型粒子群算法，并对初始种群的产生方法及种群的进化策略进行改进，使原本不能直接用于求解VND 模型的基本粒子群优化( PSO) 算法，在求解VND 问题上取得了很好的效果．通过简单算例验证模型和算法的结果表明，该算法具有快速的运算能力和较好的收敛性．

在对路段安全状态和山区高速公路进行定义的前提下，提出了山区高速公路路段的定义及其安全状态评价指标及评价标准．通过在需要进行评价的路段以及路段的上游安装交通流信息采集设备来获取速度参数．以山区高速公路交通事故历史数据和实时的速度参数作为评价指标，参考提出的评价标准，建立了基于概率神经网络( PNN) 的路段安全状态评价模型．仿真结果表明，该模型能够对山区高速公路路段安全状态进行评价．

借助双层规划模型，从系统的角度探讨了区域公交车辆调度和购车计划之间的有机联系．根据该问题的特征将其等价转化为: 考虑车场容量、燃料及污染气体排放量等约束因素，如何在不同车辆数下构建每辆车完成班次的序列以完成所有班次，同时确定每辆车车型，追求车辆利用率最大和购车费用最少．利用遗传算法求解相应车辆数的上下层模型最佳解，比较所有可行方案确定最优解．最后，给出一个实例验证了模型和算法的正确性和有效性．

近年来，自动扶梯在公共建筑、大型交通枢纽站场中的使用率越来越高; 其载客输送能力直接影响人群的疏散，是自动扶梯设计中的一个重要因素; 但相应的动力学特性难以描述．对于动力学特性难以描述的交通设施来说，实证分析法是一个非常有效且具有可操作性和一定精度的分析方法．因此，通过对广州地铁站上行自动扶梯人流高峰时段的拍摄及相关数据处理，建立了梯级宽度为1 m 的扶梯入口段与扶梯段的行人交通基本特性图．对其分析得知，自动扶梯实际载客能力为8655 人/h，为理论载客能力的90%．

随着沥青路面力学－经验设计和分析方法的发展，路面材料参数的研究显得越来越重要．文中利用MTS 材料试验系统对含有透水基层( ATPB) 的ATPB-25 和ATPB-30两种沥青混合料进行了动态模量试验测试．试验测试中，根据沥青混合料所处的温度环境设定了不同的测试温度和加载频率．然后根据测试结果生成了该沥青混合料的全时域动态模量主曲线以及相对应的主曲线方程．这些试验研究可为含有ATPB 的沥青路面结构优化设计和性能分析预测提供高质量的参数，对于延长沥青路面的使用寿命具有重要意义．

建立暂态电压稳定分析的微分代数方程组，并提出应对暂态电压稳定问题的二级电压紧急控制策略．该紧急控制策略在常规二级电压控制的基础上减小二级电压控制的时间常数，并将系统发生故障后电压失稳最严重的负荷母线的电压偏差引入到二级电压控制的目标函数中，采用有效集法求解紧急二级电压控制的二次规划模型．在PSAT 仿真环境下建立含二级电压控制和一级电压控制的电力系统暂态电压稳定仿真模型，对新英格兰39 节点系统进行仿真，验证了所提出的控制策略和模型的正确性和有效性．

提出了一种多机电力系统稳定器( PSS) 参数协调优化的共轭梯度法．该方法以系统动态组合泛函作为评价PSS 阻尼效果的性能指标，通过变分法处理组合泛函指标中的积分项，提出了采用轨迹逆积分技术计算该指标对PSS 参数向量梯度的新方法．该方法以上述组合泛函指标最小作为PSS 参数优化模型中的目标函数．由于目标函数考虑了电力系统大扰动的非线性特征，因此优化后的PSS 可提高系统的小扰动稳定性，并对大扰动引起的功率振荡提供充分的阻尼．通过在IEEE 四机双区域和十机新英格兰测试系统上的算例验证了该方法的可行性和有效性．

将Shapley 值分配方法与帕累托最优理论引入到水电电价模型的研究中．通过Shapley 值确定水电电价在不同时段的惩罚因子与奖励因子，在帕累托最优的框架下建立能够提供有效的经济信号的有差别水电电价模型，目标为小水电方经济效益减少量与电网线损减少量比值的最小化，在保证对电网运营方与水电方经济效益弱影响的同时，实现电网的低线损运行．算例表明，该模型能够实现电网运行效益与小水电经济效益的双赢．

采用文献计量学方法，对2006—2010 年间出版的60 期《华南理工大学学报( 自然科学版) 》的载文、作者和引文进行统计分析，并与相关的文献报道进行比较．结果表明: 该刊载文量较高，“电子、通信与自动控制”栏目的载文量最多且呈逐年增加趋势; 基金论文比为90. 69%，论文发表时滞逐渐缩短; 论文作者的合著率为97. 99%，合作度为3. 36; 第一作者除来自美国外，其余分布于国内的香港及24 个省、自治区和直辖市; 第一作者中具有高级职称的占42.12%，博士后、博士和博士研究生占78. 51%，年龄在30 岁以下的占30. 31%，在31 ～ 40 岁之间的占38. 83%; 篇均引文为12. 03 条，英文引文占62.07%，期刊类引文占73. 84%，引文种类多样，引文质量上乘．