对计算静态电压稳定裕度的连续潮流法和最优潮流法进行比较和分析．针对两种方法求得的静态电压稳定裕度存在差异性的问题，在定义两种方法识别电压稳定临界点类型的等价性基础上，指出它们之间存在差异的原因在于描述潮流的方程不一致．在计算稳定裕度的最优潮流新模型中，引入描述发电机无功出力与其机端电压的互补约束条件，并采用与连续潮流法相同的发电机有功增长方向．分别对IEEE 9 节点、IEEE 39 节点和某省级748 节点系统进行静态电压稳定裕度计算，结果表明由新的最优潮流模型获得的稳定裕度和分岔点类型均与由连续潮流模型获得的一致．

针对同调动态等值法中的同调发电机分群问题，提出了基于粒子群优化( PSO)的模糊c 均值聚类( FCM) 算法来识别同调发电机．该算法将聚类中心数作为粒子进行编码，利用粒子群优化的并行性和全局搜索能力，通过不断更新粒子的速度和位置实现寻优，克服了模糊c 均值聚类对初值的依赖和易陷入局部极值的缺点．文中还构造了聚类有效性函数来进行聚类效果的评价．IEEE10 机39 节点系统仿真表明，该算法具有快速、准确、简单、易实现的特点，有效解决了同调发电机的识别问题，可用于电力系统不同运行方式下同调发电机的分群．

为克服集中式模型预测电压稳定控制的局限性，基于系统分区和预测电压控制模型分解提出了一种适于大型电力系统的协同分布式模型预测电压控制方法．该方法以所有子区域目标函数的凸组合来构建全局目标代价函数，利用轨迹灵敏度技术预测节点电压变化轨迹，将目标代价函数转化成与所有子区域控制变量有关的二次函数，从而避免了各子区域之间目标优化可能存在的冲突．在两个试验系统上的仿真结果表明，文中方法能获得与集中式模型预测电压控制相近的效果，且计算效率显著提高．

为深入研究电力外绝缘积污规律，分析了大气污秽颗粒在绝缘表面的沉降过程，建立了污秽颗粒、空气流场简化模型; 使用流体力学分析方法，分析了污秽颗粒在空气中和边界层的受力和运动过程，建立了污秽颗粒在绝缘表面吸附前的运动分析模型，并对该模型的计算结果进行了探讨．研究表明: 在大气污秽颗粒较大的地区，绝缘子上表面积污速率明显偏大;而在大气污秽颗粒较小的地区以及风力较大的地区，绝缘子下表面积污速率明显偏大;控制粒径在20μm 以下的大气污染颗粒的浓度，可以有效降低绝缘子的表面污秽度．

为实现区域电网电能质量的有效评价，提出了一种基于纵横向拉开档次法的动态评价算法，该算法充分利用当前与历史数据，体现了评价对象在一段时期内的总体水平．研究中，首先应用纵横向拉开档次法和序关系分析法确定电能质量指标的综合权重，其中客观权重用于突出评价对象的整体差异，主观权重用于反映专家经验; 线性加权各项指标值得出评价对象在各时刻的电能质量评价值; 最后利用最小方差法对区域电网各时刻的电能质量评价值加权求和，其中时间度的调整体现了对当前与历史数据的重视程度．通过对某供电局的数据分析，验证了该算法的性能．

为全面揭示具有电容型滤波器的并联谐振变换器的电路特性，首先，对并联谐振变换器的两种工作模式进行了原理分析，建立了相应的数学模型．然后，讨论了两种工作模式下并联谐振变换器的电路特性，指出在电路等效输出电压小于输入电压时，输入电流线性变化．最后，推导了可用于电路元件参数设计的表达式，提出了满足设计需求的并联谐振变换器谐振元件参数的设计方法．仿真结果表明，文中分析与设计方法是正确的．

为避免电磁干扰( EMI) 滤波器与峰值电流模式控制下Boost 变换器级联时的性能下降，同时保持级联后的稳定性和动态性，提出利用状态空间平均法来构造Boost 变换器的小信号模型，以获得阻抗等传递函数集; 设计了使变换器环路增益具有4 kHz 的控制带宽和67°的相位裕度的比例积分( PI) 控制器; 在Matlab 上设计的EMI 滤波器达到相关标准规定的噪声抑制，通过图形化阻抗比判据结合奈奎斯特稳定判据来评估级联系统的稳定性，并对构成闭环的级联系统进行了仿真和建模． 仿真和实验结果证明，文中设计的级联型EMI 滤波器不仅能抑制噪声电流，达到欧盟EMC 标准，而且保持了级联系统的稳定，动态性能良好，从而提供了一个在PCMC Boost 变换器应用的解决方案．

为实现半导体热电转换单元发电性能参数的计算，在分析已有的常物性计算模型的基础上，提出了全新的变物性计算模型，该模型包括半导体颗粒温度场分布的求解、材料特性参数的计算和发电性能参数的计算3 个部分． 在不同工作条件下，分别利用常、变物性计算模型进行发电性能参数的计算，并将计算结果与ANSYS 有限元仿真结果进行对比． 结果表明变物性计算模型能够较大程度地减少误差，是对常物性计算模型的有效改进．

一定温差下，热电模块( TEM) 的最大输出功率可以通过开路电压和短路电流进行估算．但开路和短路之间存在开路到短路及短路到开路两种切换模式，必有两组开路电压和短路电流． 相同温差下，两种切换模式估算出的TEM 最大输出功率存在差异，且差值随TEM 冷热端温差变化．文中对此现象进行了理论分析，指出造成此差值的主要原因在于两种切换模式下的电流不同，从而导致TEM 产生的电动势不同，并提出了减小该差值的计算方法．经实验验证，该计算方法提高了TEM 最大输出功率的估值准确度．

在不同工况下对直线运动下的扩散燃烧火焰进行了实验，并运用Fluent 软件进行数值模拟对比分析．结果表明: 火源自身的运动对燃烧火焰影响较大，风速为0 m/s 时，火焰向火源运动的相反方向倾斜，火焰偏角随火源速度的增加而增大，当火源速度为0. 36、0. 44、0. 55m/s 时，火焰偏角分别为36°、47°和60°; 相对速度相同时，风作用和车运动下火焰向同一方向偏转，但火焰形态差异明显; 由于绝对静止比相对静止的火焰散热快，故绝对静止火焰的燃烧温度更低; 与绝对静止工况下的火焰相比，相对静止下的火焰形态发生偏移，方向与火源运动方向相反，且燃烧温度更高．由于内在影响和火焰形态都截然不同，故移动扩散燃烧火焰不能用相对运动的概念来简单分析．

交通传感器网络节点的布局关系到智能交通系统的经济效益．文中利用交通信息空间特性的新测度，在传感器最大信息价值和最小投资成本的博弈中建立了最大综合价值优化模型，并通过构造有向图将模型求解转化为有向图的最短路问题，分析了该模型的相关参数并给出了各参数的数学描述和标定方法．为了简化问题，在最大综合价值模型的基础上给出了简化模型，并推导出传感器个数与综合价值的函数关系．最后通过北京市三环路传感器布局实例，确定了北京市三环路的最优断面传感器个数为142，最佳布设间距约为676m．结果表明，与广泛应用的图论模型相比，文中模型不但能确定最优传感器的个数，还能给出各传感器的最佳位置．针对不同情形对模型各参数进行标定，结果表明，文中模型易于扩展到不同城市、不同道路条件、不同传感器类型的情形，具有很好的普适性．

为克服Pacey 车队离散模型中车速为服从由负无穷大到正无穷大上的正态分布这一假设而与实际车速分布情况不符的问题，基于实地收集数据，假设车速服从最小速度和自由流速度之间的截断对数正态分布，建立了更符合实际的车队流量离散模型，利用分段函数构造了车队到达下游交叉口的流量分布函数，探讨其与上游断面车队离去流量分布之间的关系．以相邻交叉口信号协调控制为例，结合实测数据探讨了车队流量分布模式，并对比分析了文中模型和Robertson 模型的差异，验证了文中模型的有效性．

引入群体动力学理论中的相聚度概念，给出了相邻交叉口相聚度的计算公式．通过控制子区边界、设置基于交叉口相聚度的子区划分约束条件，实现了分层、分步的交通控制子区划分策略，建立了一个基于群体动力学的交通控制子区划分模型，设计了一个完整的最佳控制子区划分方案获取流程，采用交叉口群聚类算法实现了对控制子区划分方案的综合性分析评价．算例分析表明，所提出的基于群体动力学的协调控制子区划分方法是有效的，根据交叉口相聚度得到的控制子区划分方案可以减少路网交通流的总停车次数和停车延误．

为寻求高效的路网交通协调控制方法，在宏观传输模型的框架下，通过交叉口网格化来分析交叉口处的交通流行为，构建用于方案快速评估的宏观仿真模型．然后以最优化交通运行为目标，建立路网交通协调控制的双层规划模型．将宏观仿真模型和双层规划模型相结合，共同构成了基于改进宏观交通模型的交通协调控制方法．最后以虚拟路网协调控制为例，针对3 种不同交通需求，将文中方法与Transyt-7F 优化方法进行对比，结果表明，文中方法是有效的，尤其是在高需求交通状态下，该方法优于Transyt-7F 方法．

行人微观仿真技术已经成为地铁站等行人密集场所方案评价和疏散评估的主要研究手段．社会力模型从受力角度进行建模，可得到行人的运动状态和受力状态，不引入复杂的判断规则即能得到丰富的自组织现象．文中针对该模型存在的算法复杂度高和物理粒子运动盲目性的问题，引入分子动力学的Gear 预测校正法和链接列表元胞算法，基于Agent 感知－决策建模方法，构建了改进模型及其面向对象的编程实现框架．采用椭圆形的行人形体描述方法，标定了行人形体、运动及模型参数，设计了密度扫描转向、变作用强度及碰撞预测规避等行人Agent 交互方法及算法，在VC++ 2008 平台实现了改进模型并进行地铁站通道的单、双向仿真．结果显示链接列表元胞法可以明显减少仿真时间，模型可较好地实现自动渠化，与车站调研得到的通道客流密度－流量关系吻合．

鉴于目前对于沥青混合料的疲劳失效判据国内外未达成共识．在耗散能方法的基础上，采用耗散能相对变化率表征沥青混合料疲劳试验过程中的损伤演化程度，结合四点弯曲疲劳试验，提出采用基于可变步长的耗散能相对变化率的突变点作为疲劳失效判据，并给出了理论解释．最后在此失效判据下，验证了文中方法的可行性，并证明了所提出的疲劳性能预测模型独立于荷载控制模式．

基于沥青路面分析仪疲劳试验，通过调整试件的宽跨比来增强试件尺寸对路面结构的代表性，研究沥青混合料板式试件的疲劳开裂规律．制备原状、短期老化和长期老化3 种板式试件，用往复移动的试验轮加载，使对边简支的板式试件内产生双向弯拉应力，测量疲劳过程中的挠度变化，观察裂缝开展过程，测定试件破坏时的疲劳寿命．板式试件疲劳试验显示了具有初始局部缺陷的有限宽度板在双向弯拉应力下的开裂过程．板底裂缝既呈现出从下至上的垂直扩展，又在板底水平方向呈现出长度的增加．板式试件的裂缝发展、裂缝形态及挠度变化均有别于梁式试件．

从沥青混合料的细观结构角度开展研究，能够更丰富、更准确地反映抗滑构造及其变化规律，解决当前优质抗滑石料日趋匮乏情况下，如何设计出构造丰富、使用耐久的沥青路面表层材料的突出问题．文中设计了4 种断级配的骨架密实型沥青混合料GAC-13，研发了模拟行车荷载及环境的搓揉试验评价装置，利用高精度工业CT 对不同搓揉阶段试件进行扫描成像分析，提出采用抗滑构造影响区深度及衰减率等指标评价细观结构抗滑特性．结果显示，完全间断级配2．36mm 粒径，GAC-13 可以获得更理想的抗滑构造．

为探讨加筋土挡墙结构与软土地基共同作用下的长期性能，通过室内蠕变试验研究了土工格栅和软土的蠕变特性，并结合试验所得的蠕变参数建立了考虑蠕变效应的本构模型，在此基础上采用有限元法对一座软土地基上的土工格栅加筋土挡墙实例工程的工作特性进行了分析，研究了考虑加筋材料蠕变的加筋土挡墙长期变形特性．结果表明: 文中所建立的数值模型可以较好地模拟软土地基上加筋土挡墙的长期蠕变力学行为;加筋土挡墙侧向位移随时间延长而逐渐增大，侧向位移沿挡土墙墙高分布呈现中部变形大、两端变形小的特征; 最大侧向位移的位置随时间而沿墙高上升; 受地基变形的影响，各加筋层的最大拉力和最大应变发生位置与目前土工合成材料加筋土挡墙设计理论认为的朗肯破坏面位置不同．文中还通过数值分析得到了不同时间下土工格栅拉力与应变沿墙高的分布规律，为软土地基上加筋土挡墙的设计提供了参考．

为准确估算滑行艇的水动力性能，基于RANSE VOF 求解器，选取滑行艇拖曳阻力模型实验和耐波性模型实验，采用切割体网格和整体动网格技术，对滑行艇在静水中的高速直航和在规则波浪中的迎浪运动进行了多自由度数值模拟．为验证模拟的真实性，将模拟计算值与实验值进行比较，结果表明，计算流体动力学技术可以准确且高效地模拟滑行艇在静水以及波浪中高速航行时的运动姿态和水动力特性，为滑行艇设计提供可靠的参考依据．

推导出线性条件下深水立管的动力响应与有义波高之间的关系，并对其进行了非线性修正．据此采用时域缩放的方法得到立管的动力响应，进而进行疲劳分析，并与精确方法的计算结果进行了比较．结果表明，采用线性缩放计算得到的疲劳寿命较为保守，而采用指数缩放的结果更优，其误差在工程上可接受的范围之内．该方法可隐性考虑系统响应非线性的影响，且只需计算少量海况即可得到较为满意的结果，可以用来进行初始设计阶段立管的疲劳分析及疲劳参数的敏感性分析．在疲劳校核阶段，该方法依然适用，以最大有义波高下的响应作为基准进行缩放保证了计算结果的保守性．

基于由单双泡动力学方程和Lighthill 方程创建起来的单双泡空化噪声模型，通过Matlab 语言编程计算，分析了水中空化泡的初始半径、双泡间距、声压幅值、超声频率、双频超声等因素对空化噪声的影响．计算及分析结果表明: 在相同的初始条件下，单双泡的空化噪声曲线有不同的形态，双泡产生的空化噪声远大于单泡; 对于单泡，空化泡的初始半径、声压幅值、超声频率、双频超声对空化噪声均有影响，其中空化泡初始半径和声压幅值的影响最为显著，在双频条件下，两声压分量幅值相等时单泡空化噪声达到最大．对于双泡，初始半径和声压幅值对空化噪声影响很大，而超声频率和双频超声对空化噪声的影响几乎可以忽略．

通过增加绝对值项，构造了一种新的三维混沌系统，对其动力学特性进行了研究．借助于混沌理论和数值仿真，分析了系统的平衡点性质、Lyapunov 维数、Poincaré 截面、最大Lyapunov 指数谱、分岔图等．结果表明: 所提出的三维自治系统具有分数维、多个不稳定的平衡点以及层次结构的Poincaré 映射，在较广的参数范围内呈现出混沌特性; 系统可以产生四翼混沌吸引子，具有复杂的动力学特性．

利用线性时差定位法实现了回转支承声发射源的粗略定位，但基于阈值的时差估计使定位精度不高．为提高声发射源定位精度，通过构造时差修正信号并计算修正信号的平滑伪Wigner-Ville 分布，得到阈值时差的修正值．结果表明，采用修正后的时差进行声发射源定位可提高定位精度，源定位最大绝对误差从未修正时的23．63 mm 降低到11．57mm．