独立分量分析是近年来由盲源分离技术发展而来的一种多维信号统计处理方法，可以根据源信号的基本统计特征，由观测数据最终恢复出源信号．该方法在很多与信号处理相关的领域有强大的应用潜力．文中简要介绍了独立分量分析的基本概念、原理及各种独立性判据，综述了独立分量分析在语音信号处理、图像处理、移动通信等领域的应用，最后结合笔者的研究探索，总结了独立分量分析的研究进展和发展趋势．

根据功率平衡理论，将谐波分析法建立在每一谐波成分要遵守复功率守恒的基础上，通过分析电路中的能量变化来研究动态电路的非线性振荡特性，这是非线性电路与混沌领域的一个新的研究课题．文中对与此相关的研究成果进行了介绍和总结——阐述了基波平衡分析法和主谐波平衡分析法及其应用情况，说明了周期解必然是单基频振荡，指出非单基频振荡是产生混沌的必要条件而双主谐波振荡揭示了混沌的内在本质属性;文中还就功率平衡理论在应用中的一些问题进行了讨论．

现有的针对继电保护信息不完整情况下的故障诊断与不可观测保护状态识别( FSE-SIUPR) 的数学模型不能处理警报信息的时序特性，而这种特性对于弥补继电保护信息的不足、快速而准确地诊断故障并评价保护和断路器的动作行为具有重要作用． 在此背景下，文中首先基于时序约束网络理论，发展了一种能够充分利用警报信息时序特性的FSE-SIUPR 的集成数学优化模型，该模型能够从时序上解释整个故障演变过程，并识别出一些不可观测保护的状态．之后，采用禁忌搜索( Tabu) 算法对优化模型进行求解，并用一个实际电力系统的故障场景对所提出的模型进行了验证．

水体中有机氯化物的普遍存在已构成了严重的生态风险，其中部分有机氯化物属于持久性有机污染物，它们的环境行为与控制策略必须引起高度重视． 文中从化工废水排放、农药的生产与使用、含多氯联苯材料的使用与环境残留、氯消毒副产物的产生、垃圾焚烧导致二噁英类物质的生成等方面分析了环境中有机氯化物的来源; 总结了有机氯化物在水体、土壤和沉积物等方面的污染现状及其对人体健康和环境的危害; 然后从生物降解、吸附富集、超临界催化还原与资源化利用方面论述了有机氯化物安全转化与控制的途径及原理; 最后讨论了有机氯化物降解的未来研究的重点．

概述了天然气水合物领域的研究现状及存在的问题，介绍了笔者及其所在团队目前的主要研究方向，包括水合物科学、水合物技术、水合物能源等，着重讨论了近5 年来该团队在水合物分离( 烟气中CO₂捕获，沼气中CO₂分离，空气分离技术) 、水合物抑制与防治( 低剂量水合物抑制机理，新型动力学抑制剂开发及中试放大生产，现场试验) 、水合物储气材料及应用( 储氢，储天然气) 、水合物分子模拟和计算等方面的研究进展，并指出了下一步研究的方向．

针对柔性悬臂板结构弯曲和扭转模态振动的测量、控制问题，采用压电传感器和驱动器进行优化配置及非线性振动控制．首先，建立了粘贴分布式压电片的悬臂板有限元模型; 其次，基于所建立的模型和一种能量耗散方法进行了压电驱动器/传感器的位置配置，实现了弯曲和扭转模态振动在检测及驱动上的解耦; 最后，提出一种非线性控制算法，建立了压电悬臂板实验平台，通过实验进行弯曲和扭转模态振动控制的比较研究．结果表明，该非线性控制算法可以更快速地抑制振动，传感器/驱动器配置可以实现弯曲和扭转模态振动的测量及控制解耦．

采用有限元法对柔性连杆进行离散，运用浮动坐标系、拉格朗日方程建立了平面3-RRR 和3-PRR 柔性并联机器人的弹性动力学模型，该模型考虑了关节、动平台的集中质量和集中转动惯量，以及刚体运动的科式力和离心力．基于所建立的弹性动力学模型，比较了两系统的动力学特性，包括系统的固有频率、动平台的弹性位移和弹性转角、各柔性连杆的最大应力．结果表明: 在参数一致的情况下，平面3-RRR 机器人的动力学性能优于3-PRR 机器人．文中结论可为平面完全3 自由度柔性并联机器人的选型提供理论依据．

针对一种特殊的用于丝网印刷的平面三自由度并联对位平台，提出了一种改进的误差建模和运动学标定方法．首先，利用平面对位机构的特点，结合矢量法和解析法，构造出动平台位置、姿态误差与几何误差之间的映射关系，得到了误差雅克比矩阵．然后，通过灵敏度分析，评估了各个几何误差源对终端位姿误差的影响．接着，通过辨识性分析，确定了标定几何误差源，随机选取多个位形建立误差辨识矩阵来对几何参数误差进行辨识．Matlab 仿真结果显示，辨识值与设定值间的误差小于5%．最后，利用双频激光干涉仪、千分表等测量工具进行运动学标定实验，结果初步验证了标定方法的有效性和实用性．

针对现有无级变速器不能传递较大扭矩的情况，提出了一种分矩汇速的大扭矩传输设计方案; 分析了2K-H 型差动轮系、双排差动轮系与定轴轮系、输入轴的连接方式;以输入功率分流比为评价指标，得出了双排差动轮系输入功率分流比区间涵盖2K-H 型差动轮系输入功率分流比区间且结构紧凑的结论，从而构建了由双腔半环面型无级变速单元、定轴轮系、双排差动轮系组成闭环系统的新型CVT 机构; 求解了表征该机构扭矩传输的输入扭矩分矩比和输出输入扭矩比等性能指标，并分析了有利于新型CVT 大扭矩输出的双排差动轮系转换机构传动比、定轴轮系传动比的变化趋势．最后，通过算例验证了这两项传动比变化趋势的正确性．

转向架三轴向转动惯量是评估车辆运行性能的重要参数．文中结合转向架参数测定试验台的结构特点，提出了基于振动理论的转向架三轴向转动惯量的试验方法，并构建了转向架三轴向转动惯量测试的数学模型．为实现转向架转动惯量测试时各作动器的控制，文中还建立了基于欧拉角及向量范数的转向架运动平台位姿反解模型，并依托Simulink 仿真环境对绕X 轴转动惯量测试时运动平台的位姿进行实时解算，得到各作动器伸缩量与时间之间的关系曲线，验证了解算模型的正确性．

综合粗糙度和分形维数两种评价方法对微犁削成形金属表面的微观形貌进行分析，研究微沟槽表面形貌特征及加工参数对其的影响规律．研究表明: 微犁削沟槽表面不同位置的轮廓分形维数和轮廓粗糙度均符合特定统计规律，且轮廓分形维数平均值和轮廓粗糙度平均值存在较强的正相关性; 在一定的加工参数范围内，槽深的增大和加工进给量的减小使沟槽表面轮廓分形维数和轮廓粗糙度的均值上升．文中还基于实验数据，利用改进的W-M 分形函数建立了描述上述形貌特征的微犁削沟槽表面数字化模型，为微犁削成形表面功能结构的仿真与主动设计奠定了基础．

为实现对高频电阻焊焊接过程的在线实时监测，通过对焊接现象、焊接缺陷及其成因的分析，提出了一种基于高速CCD 成像和数字图像处理的焊接过程自动化监测方法．该方法利用架设在焊接区域上部的高速CCD 相机获取焊接区的数字图像，通过对焊接区图像的特征加热面积、V 型开口角大小、焊接熔合点位置、加热区对称度等多个参数的提取和测量，获取焊接区的多特征参数，然后将这些参数进行数据融合，得到当前的焊接状态．在图像处理中应用了基于非平衡R-G-B 填充的抗干扰分割算法、基于直线拟合的V 型角开口角大小及角分线检测算法，设计了面积对称度评价函数及基于BP 神经网络的多特征融合模型．通过现场实验发现: 文中方法能够有效监测焊接区的状态，有利于焊接质量控制．

通过试件拉伸试验和圆筒容器的有限元模拟，分析了加载路径和预应变量对应变强化容器塑性失稳压力的影响．拉伸试验和有限元模拟结果表明: 加载路径对试件和容器的极限承载能力影响较小; 不同预应变量虽使容器产生不同程度的塑性变形，但材料的强化效应在一定程度上弥补了容器尺寸变化的影响，仅使圆筒容器的塑性失稳载荷略有下降; 在径比为1. 02 ～ 1.10 的薄壁容器范围内，壁厚对应变强化后容器塑性失稳压力的下降影响很小．在同时考虑预应变后容器几何形状改变和材料应力应变曲线改变的情况下，4% ～ 12%预应变后，最小安全裕度由按常规设计的4. 76 降至2. 21，与国内外标准中的最低安全裕度要求相当，表明应变强化后容器仍有较高的强度裕度．

为了优化具电容型滤波器的LCC 串并联谐振变换器的输入/输出性能，首先，基于傅里叶级数的动态相量法建立了LCC 谐振电路的稳态数学模型，得到了等价电路．然后，在等价电路的基础上得到了反映变换器输入/输出性能的数学表达式．最后，提出一种基于Pareto 的多目标遗传算法来对变换器的输入/输出性能进行优化．该算法采用包含密度信息的细粒度赋值策略，通过最小化目标函数获得了一组均匀分布的最优解集，可用于指导电路设计．仿真和实验结果验证了所提出的优化方法的正确性．

为解决大功率LED 照明中因电解电容导致的驱动电源与LED 的长寿命不匹配这一问题，提出了采用有源纹波补偿电路取代传统驱动电源中电解电容的方案．首先，选用带斜坡补偿的、峰值电流控制的Buck 型电路作为主电路，建立了峰值电流控制模式下电流环的传递函数; 然后，通过幅频特性和相频特性分析，得到了不同程度斜坡补偿下的电流环稳定情况．最后，设计了峰值电流模式控制的有源纹波补偿Buck 型LED 驱动电源的原型电路．仿真和实验结果证实了此电路的正确性和可靠性．

通过分析电能质量模糊综合评价中的隶属度函数问题，提出了一种改进的隶属度函数来量化刻画电能质量评价指标各质量等级的模糊特性，从而实现更为细致的电能质量的模糊综合评价，解决了电能评价指标两质量等级之间难以建立联系和量化刻画的问题．文中首先对电能质量指标的权重、确定隶属度函数参数的指标限值及质量等级划分问题进行了分析; 然后以传统的岭形函数为基础进行改进，得到基于评价指标质量等级的隶属度函数，并对电能质量的各项评价指标建立了模糊模型; 最后运用所设计的算法对某地区的电能质量数据进行评价，结果验证了文中方法的实用性和有效性．

为有效提高孤岛型混合可再生能源分布式发电系统的可靠性和经济性等综合效益，提出了一种基于风－光－沼混合可再生能源的孤岛型分布式发电系统的优化设计方案．文中分析了各种可再生能源的特性、分布式发电系统的主要综合效益指标以及系统运行条件，并设计了相应的混合发电系统结构，建立了电源功率模型、3 种优化目标模型和系统全局优化模型，提出了系统协调控制策略．仿真结果表明，文中方案是有效的，且在满足动态负载需求上具有较优的系统综合效益．

基于数字图像技术对沥青混合料的粗集料接触点数与集料倾角进行了分析，采用沥青路面分析仪评价了添加不同沥青的AC-13F、AC-13C 与SMA-13 混合料的抗车辙性能，并以粗集料初始接触点数以及沥青软化点为变量建立了车辙深度预估模型，定义了用于级配选择的混合料最佳接触点数以及最小接触点数．结果表明: 混合料的高温稳定性可以采用粗集料接触数量以及倾角变化量进行评价，沥青性能主要影响接触点与倾角的变化量; 将接触点数量引入混合料的设计中作为级配选择的参考，可提高沥青混合料的抗车辙性能．

为了对多孔沥青混合料进行级配比选和优化，基于离散单元方法建立粗集料骨架结构的力学模型，对空隙率相近但级配不同的PAC-13 骨架结构进行虚拟试验，并通过粗集料的CBR，混合料的车辙、剪切、飞散、劈裂等室内试验进行验证．试验结果表明: 空隙率相近但级配不同的多孔沥青混合料骨架结构的力学性能、高温稳定性、抗飞散性能差异显著; 对于PAC-13，将9．5 ～ 16mm 和4．75 ～ 9．5mm 的颗粒含量之比定义为粗值，粗值大有利于混合料的高温性能，粗值小有利于混合料抵抗飞散; 推荐PAC-13 的最佳粗值区间为0．8 ～1．1，并根据这一指标优化了多孔沥青混合料的级配范围，将9． 5 mm 筛孔通过率由60% ～ 80%调整为56% ～ 68%; 优化后粗集料骨架结构的力学性能和混合料的抗车辙稳定性显著提高．

为探索经济、有效的沥青路面养护方法，降低沥青路面的养护费用，对沥青路面的预防性养护进行了全寿命经济性评价．首先根据美国加利福尼亚州交通部门的路面观测数据，采用生存模型建立了沥青路面在裂缝类预防性养护情况下的全寿命周期的性能模型; 进而，通过概率分析建立了路面的性能－成本模型，分析了不同破坏准则下预防性养护措施的经济性，并与矫正性修复措施的经济性进行了对比．结果表明，在沥青路面的寿命周期内，一直采用预防性养护的成本较采用矫正性修复的成本平均节约了27%，采用每两次矫正性修复间加入两次预防性养护的成本较一直使用矫正性修复的成本平均节约了17%． 分析结果还表明，越早进行预防性养护，沥青路面的寿命周期成本越低．

从城市路网交通管理与控制的需求出发，引入交通流宏观基本图( MFD) 模型，基于实测和仿真数据，开展对北京市西三环实际路网的宏观交通状态、时变特征以及影响因素研究．文中首先介绍了MFD 模型及其矢量算法，利用实测数据建立西三环路网的MFD，基于Van Aerde 模型标定路网交通流特征参数，对比分析路网平均流量－平均密度关系的时段分布差异，并得到宏观交通流的“磁滞现象”; 其次，证明了交通密度分布的不均衡性是影响路网宏观交通状态的根本因素; 最后，利用Integration 仿真研究了路网结构、交通需求以及出行路径对路网车流密度分布、宏观交通状态及其变化趋势的影响，以期为宏观交通控制、拥堵治理措施的制定提供决策支持．

以单条公交线路为研究对象，通过调整线路不同客流分布区间的通过车次数，建立了以社会总体效益最优为目标、对全程车和区间车的发车频率及区间车折返位置同时进行优化的组合调度模型，并与优化后的单一调度成本进行对比，分析了发车频率、折返点位置和费用的关系，以及实施组合调度的边界条件，最后进行了算例验证和灵敏度分析．结果表明，在客流分布不均衡的情况下，组合调度比单一调度可以更有效地降低系统成本，而且不均衡差异越明显，带来的效益越多; 在出行量增加的情况下，可以通过合理地配置车辆的形式来降低整个系统的成本．

为揭示船用水翼抽吸增效的水动力性能，采用Fluent 软件进行了相关影响因素的分析．数值模拟采用NACA0012 对称翼型，湍流模型选用kω-SST．结果表明: 安装抽吸口可改善水翼的水动力性能; 吸口数目增加，升力系数下降，阻力系数先降低后增加，存在最佳的升阻比; 两吸口距离增大，升力系数下降，水动力性能随之下降; 吸口位置后移，升力系数增加，阻力系数降低，水动力性能随之提高; 吸口宽度增加，升力系数、阻力系数、升阻比均呈波动状态．