大量机械加工表面存在各向异性特征，而现有分形算法生成的复杂表面大多是各向同性的．为此，在现有分形各向异性表面建模方法的基础上，对采用频域伸缩法生成的各向异性分形表面的形貌特征进行了分析，通过在频域中引入角度参量的方法对算法进行改进，使生成的表面纹理方向可控．实验证明: 通过该方法获取的表面形貌具有明显的各向异性特征; 伸缩比可以控制表面轮廓分形维数的变化; 通过控制表面轮廓的频率分量可以对表面进行滤波，在此基础上可对表面进行多尺度分析观察．文中最后结合微犁切沟槽表面形貌具有各向异性特征的特点，采用Talysurf CLI 1000 表面轮廓仪测量微沟槽工件形貌，并分析其表面分形特征，在此基础上对AutoCAD 软件进行二次开发并得到了微沟槽几何模型．

为了研究晶界方向对铜双晶塑性变形的影响，采用扩散焊方法制备了双晶铜块，通过压缩试验台对水平和垂直晶界方向下的铜双晶进行等形变压缩，对晶界附近变形形貌进行显微观察与分析．结果显示: 不同晶界方向对铜双晶的滑移变形有不同的影响; 在等压缩形变下，相比于水平晶界双晶体，垂直晶界双晶体滑移线的分布和扩展比水平晶界双晶体的更不均匀，垂直晶界双晶体中晶界附近的应力集中程度更高; 垂直晶界双晶体滑移线扩展不连续且有波动性，且孔洞和裂纹数量多于水平晶界，孔洞和裂纹的产生和分布位置更集中于滑移线上或临近滑移线的某一侧．

为实现移动机器人轨迹的准确跟踪，提出一种基于免疫遗传算法的移动机器人控制器参数整定方法．首先建立移动机器人的结构模型、运动学模型、电机控制系统模型，然后针对所建立的模型，采用一种改进的免疫遗传算法对电机控制系统模型参数进行了整定．该算法在选择下一代的过程中，既考虑了抗原的适应度函数，强调抗体的个人竞争，保证了算法的收敛速度，又引入了抗体浓度概念来体现抗体间的相互交流，从而强化了算法的全局搜索能力，弥补了传统遗传算法搜索能力不足的缺陷．文中最后利用移动机器人的实验平台，进行了带负载下驱动电机的阶跃信号响应和移动机器人运动轨迹的跟踪实验，电机的阶跃信号响应良好，移动机器人也能较好地复现所规划的轨迹．仿真与实验结果表明，所提出的基于免疫遗传算法的机器人轨迹跟踪控制算法有较高的可行性与优越性．

为实现基于视觉的6- DOF 机器人智能焊接过程的自动导引，提出了一种无标定视觉伺服控制模型．该模型采用多个支持向量回归( SVR) 机进行图像雅可比矩阵估计，建立了图像特征和机器人关节角的非线性映射关系，能够在无标定条件下进行焊接机器人视觉导引的伺服控制．文中给出了采用高斯核函数的图像雅可比矩阵估算表达式，并在计算机控制下对SVR- 雅可比估计器进行自动训练后，分别对 EIH“手眼”和 ETH“眼看手”两种摄像机配置方式的焊接机器人进行视觉定位导引试验．试验结果表明，采用 SVR- 雅可比估计器的焊接机器人视觉导引能够较准确地定位在期望目标，与传统的 Broyden- 估计器相比有更好的动态响应质量．

为了揭示弹性软体在动态作用力下的摩擦特性，分别以45 钢模具和45 钢小球、硅橡胶模具和有机玻璃( PMMA) 小球、聚四氟乙烯模具和聚四氟乙烯小球为对偶件，对弹性软体( 兔小肠) 不同应力应变状态下的摩擦特性进行研究．以45 钢模具和45 钢小球为对偶件的摩擦试验表明: 小肠平均摩擦系数随径向应变呈类周期性变化，表现为随着径向应变的增加而变大．以柔性材料硅橡胶模具和PMMA 小球为对偶件的摩擦试验表明: 径向应变情况下，随着法向载荷的增加，平均摩擦系数呈增加趋势．以聚四氟乙烯模具和聚四氟乙烯小球为对偶件的摩擦试验表明: 轴向应变情况下，随着法向载荷的增加，平均摩擦系数呈减小趋势．

压射机构是挤压铸造设备的核心部件之一，卡擦现象是影响压射机构正常工作、压室寿命的关键技术难题．文中首先通过有限元方法计算得到压室和冲头半径方向变形量，并对压射机构发生卡擦现象的原因进行了定性分析，发现在挤压铸造工艺过程中，压室和冲头的间隙变小是压射机构发生卡擦现象的直接原因，压室和冲头各个部位的不均匀变形是导致卡擦现象发生的重要原因．基于此，建立了压射机构卡擦现象可靠性分析模型，采用 Monte Carlo 模拟法计算得到 KDJ-250T 挤压铸造机压射机构的卡擦可靠度，提出了压室结构改进方案．结果显示，利用文中提出的卡擦可靠性分析方法可对压射机构工作性能做出合理的评估，也有助于在设计过程中合理选择压室和冲头之间的配合间隙．

重型模锻压机低速运行时极易出现爬行、抖动等现象，非线性摩擦力是该现象的主要成因．文中首先建立了40MN 等温模锻压机低速运行时的动态特性测试系统，进行了锻件的等温模锻试验，获得了压机在低于5 μm/s 的超低速度下运行时的加速度数据; 然后基于Stribeck 非线性摩擦模型，采用粒子群算法对摩擦力参数进行辨识并进行了验证;最后建立了重型模锻压机非线性摩擦的 T- S 模糊模型，并应用于摩擦前馈补偿控制系统．结果表明，Stribeck 非线性摩擦模型可以较好地描述压机低速运行时的非线性摩擦，基于T- S 模糊模型的摩擦前馈补偿能极大地提高非线性摩擦作用下系统的动态性能．

为了进一步提高微热管的传热性能，提出了一种新型的纤维复合沟槽毛细吸液芯结构，对外径为8mm、内部气体通道直径为4．5 mm 的纤维复合沟槽的烧结式微热管( GF) 进行了实验研究，其中填充纤维的长度分别为2 和5 mm( 对应的微热管分别记作GF2 和GF5) ，并将 GF 与铜粉复合沟槽微热管( GA) 进行对比．结果发现 GF 的传热性能更好: GF2 和GF5 吸液芯的平均孔隙率分别可达71．6% 和76．3%， 并能实现孔隙率的区域化分布; GF2 的极限传热功率高达140 W 以上，输入功率为20 ～70 W 时，蒸发段、冷凝段热阻和总热阻都较低，分别稳定在0．04、0．03 和0．07 ℃ /W 附近，具有很高的热传导率; 输入功率为70W 以上时，冷凝段及总热阻都有明显上升趋势，但总热阻仍比GA 的低; 热管蒸发段温度与蒸发段热阻关系较密切，而总热阻的变化趋势则与冷凝段的基本相同．

针对大功率模块的驱动需求，设计了一种低成本的大功率高频驱动器．基于信号调制型磁隔离调制原理，采用脉冲信号耦合和重构方法实现驱动信号的可靠隔离和双向传递; 采用高隔离型DC/DC 供电模块提高信号隔离效果，降低制造成本; 采用欠饱和检测和盲区时间优化控制来解决功率模块短路/过流的准确检测难题; 通过软关断方式实现过压保护，利用非神经超前保护机制实现快速而有效的保护; 最后，利用大功率移相软开关实验平台，开展了文中设计的驱动器和国外同类先进产品的对比驱动实验．结果表明，所设计的驱动器的驱动能力强，耗能和温升更低，驱动波形好，成本低，能满足大功率模块的高频驱动需求．

分别采用Freundlich 模型和Langmuir 模型对苯酚在活性炭上的吸附等温数据进行了拟合分析，并通过改变活性炭添加量和苯酚初始质量浓度研究苯酚在活性炭上的间歇搅拌槽吸附动力学; 同时，在非线性吸附等温条件下，采用有限元法求解了包含液膜传质阻力和表面扩散阻力的均相扩散模型( HSDM) ，结合最小二乘法( 单纯形法和麦夸尔特法交替计算) 来获得液膜传质系数k_f 和表面扩散系数D_s ，在采用麦夸尔特法估算参数的同时，对参数进行了给定区间的置信区间分析．结果表明: Langmuir 模型能较好地描述苯酚在活性炭上的吸附等温曲线; HSDM 可以有效预测苯酚在活性炭上的动态吸附行为; 在一定搅拌速度下，活性炭添加量和苯酚初始质量浓度对液膜传质系数和表面扩散系数基本无影响; 液膜传质系数远大于表面扩散系数，表明苯酚在活性炭上的动态吸附过程是由表面扩散控制的; 所估算的k_f 值相对D_s 值更为准确．

采用紫外光交联技术制备可原位成型的N- 丙烯酰氨基葡萄糖( AGA) /聚乙二醇双丙烯酸酯( PEGDA) 水凝胶．通过核磁共振氢谱考察凝胶成型过程中AGA/PEGDA 体系组成的变化，采用傅里叶变换红外光谱、X 射线光电子能谱、扫描电子显微镜等表征了冷冻干燥凝胶的化学组成和表面形貌，同时考察了光引发剂质量浓度、AGA 和 PEGDA 用量对水凝胶溶胀率和交联产率的影响．结果表明: 氨基葡萄糖单元被成功引入到 PEGDA 凝胶网络中; 光引发剂质量浓度为0．6 g/L 时，AGA/PEGDA 体系的交联产率最佳; AGA 用量增加会引起体系交联产率下降，而随PEGDA 用量增加，体系交联产率呈先下降后升高的趋势; AGA 和PEGDA 用量的增加都会导致凝胶溶胀率下降，AGA 用量的增加还将使凝胶表面出现皱褶．

利用硅烷偶联剂KH570 改性的蒙脱石固体颗粒乳化制备稳定的皮克林乳液型烯基琥珀酸酐( ASA) 造纸施胶剂，研究了pH 值、油水比和固体颗粒浓度对ASA 皮克林乳液稳定性及施胶性能的影响．结果表明: 改性蒙脱石明显改善了ASA 乳液的稳定性; 随着pH 值的增大，所制备的ASA 乳液的稳定性先升高后降低，pH 值为7．0 时乳液稳定性最高; 油水比达3∶1 时会发生转相，ASA 皮克林乳液由水包油( O/W) 型乳液转变为油包水( W/O) 型乳液; 固体颗粒浓度与油水界面处的固体颗粒膜以及连续相中固体颗粒网络结构的形成密切相关; 固体颗粒浓度越大，乳液粒径越小，乳液稳定性越好; 所制备的ASA乳液的最佳固体颗粒浓度为1．5% ～2．0%; 改性蒙脱石有效提高了ASA 乳液的水解稳定性，具有良好的施胶应用效果．

采用阳离子细乳液聚合，以八甲基环四硅氧烷( D₄ ) 为原料、十二烷基苯磺酸( DBSA) 为催化剂、乙烯基二甲基乙氧基硅烷( EDEV) 为封端剂制备分子链端含双键的聚硅氧烷中间体，以进一步合成疏水性能更好的硅丙乳液．考察了聚合温度、DBSA 用量、封端剂种类、EDEV 用量及EDEV 加入时间对 D₄ 单体转化率、产品粒径及其多分散指数( PDI) 的影响．结果表明: 聚合温度85 ℃、DBSA 用量6%、EDEV 用量 1．0%、聚合反应开始后3 h 加入EDEV 可得到粒径为95．3nm、PDI 为 0．123 的稳定有机硅细乳液聚合产品，单体转化率达92．1%; FT- IR 分析表明封端剂有效地参与了细乳液聚合反应; TEM 测试表明聚合物粒子为纳米结构．文中还建立了主要工艺参数对 D₄  阳离子细乳液聚合制备官能化聚硅氧烷的转化率影响的预测模型．

定型冷却在挤出塑料管的生产过程中至关重要，决定着塑料管生产线的长度和产品的质量．文中根据生产过程中塑料管外壁的温度数据，结合牛顿冷却定律和“夹逼法”，采用 ANSYS 有限元分析软件的瞬态热分析单元模拟了某挤出塑料管的定型冷却过程，得到了塑料管冷却工段 3 个喷淋冷却水槽的对流传热系数，以及塑料管在冷却过程的温度场变化图．在此基础上，对整个冷却系统进行了节能分析．结果表明: 从单个冷却水槽能耗利用率的角度来讲，目前采用的操作条件所得到的对流传热系数已较为合理; 但从整体的角度来讲，第 3 个冷却水槽在整个冷却过程中所起的作用太小，冷能浪费严重．

利用数值模拟方法研究了湍流状态( 雷诺数Re 变化范围为27900 ～41900) 下自支撑矩形缩放管换热器壳程内插入不同插入物( 圆环和折板) 后的传热性能与流动特性，并将壳程通道内插入圆环和折板后得到的结果与缩放管空管( 无插入物) 的结果做比较．结果表明: 插入物的加入引起了通道内流体的速度及温度分布变化，从而产生传热及流动特性的变化; 插入圆环和折板后壳侧的传热系数分别比缩放管空管时增加了16．69% ～24．32%和38．01%～46．74%; 在插入插入物后，传热系数增加的同时也引起了通道内压降的增大，与缩放管空管时比较，插入圆环和折板情况下压降增加的比例分别为74．02% ～89．50%和68．49%～87．16%; 插入折板后壳程通道内的综合传热性能最好，其次是插入圆环后，缩放管空管时最差．研究还发现，要提高换热器的传热性能，关键是要改善通道两侧缩放管处的传热性能，而从场协同角度对三者进行分析则发现，减小速度矢量与温度梯度矢量间的夹角是增强换热器传热性能的一个重要措施．

以水为介质，对垂直放置的急扩加速流缩放管(CD) 等间距内插旋流片的自然对流换热进行了实验研究和数值模拟，通过实验研究得到不同内插旋流片个数时自然对流换热系数的变化，并将实验值与光滑管的作比较，同时运用Fluent 模拟得到了管内的速度分布、温度分布、传热系数和热通量沿轴向的变化．结果表明，随着旋流片个数的增加，传热系数明显增大，但旋流片个数达到 7 后传热系数不再明显增大，且两种类型的旋流片均有同样效果．数值模拟还表明，插入的旋流片个数越多阻力越大，其中等间距内插 7 个旋流片的效果最优．文中还对缩放管与旋流片对自然对流的两区协同强化传热机理进行了初步分析，通过模拟得到强化传热的原因在于壁面切向速度的提高，同时还给出了截面平均切向速度沿轴向的变化规律．

探索了一种用微型热电偶自动点扫描测量微火焰温度场的方法，从理论上分析了热电偶大小与热气流速度对测温误差的影响，并以 3 个直列预混微火焰为对象，通过实验详细考察了自动扫描热电偶的数据采集时间间隔和热电偶移动速度对火焰温度测量的影响．结果表明: 当丝径小于50μm 时，微型热电偶测量的火焰温度误差将小于 0．6%; 实验中采用丝径50μm 的 R 型微型热电偶，当温度数据采集时间间隔为0．1s 和热电偶移动速度为1．82 ～4．22mm/s 时，自动扫描测得的火焰温度与手动单点长时间停留热电偶测得的温度场一致; 微型热电偶自动扫描方法可实现快速、准确的微火焰温度场测量．

在单笔画符号( 或字符) 联机手写识别中，动态时间规正( DTW) 算法遵循时间次序约束和边界约束，并具有较高的识别率．为了将此算法应用于多笔画符号识别，常用而简单的方法是按照人们的手写顺序连接多笔画符号为单笔画符号．但此方法存在一个问题: 人们常使用不同的笔画顺序和笔画方向书写同一个符号，用朴素( Brute Force) 方法寻找所有笔画可能性非常耗时．为了降低计算复杂度， 文中提出了 DTW A *算法．在部分笔画匹配时，此算法保留着次序约束，并用 A * 算法降低计算复杂度． 文中还通过流程图数据库多笔画符号识别实验对比了 DTW A * 算法、DTW 算法、改良Hausdorff 距离3 种算法的性能，结果表明 DTW A *算法具有最高的识别率和最好的稳定性．

少量的投影数据不能保证重构的完成，即使所研究的图像内只有3 种质地．此前提出的 Line Mojette算法能够在少量投影数据状况下完成重构，但仅限于单个且完全精确的重构结构能够得到的状况．为此，文中在 Line Mojette 算法的基础上，采用树分解来推演出一个名为 Tree Line Mojette 的算法来对三值图像进行重构，该算法可以在 Line Mojette 算法不能完成重构的情况下给出所有可能的重构结果．

提出了一种新的、对打印和扫描( 几何失真和噪声较小) 具有鲁棒性的图像水印算法．该数字水印是一种嵌入在傅里叶域并且被调制在高的载波频率的类方形噪声．文中还基于盲检测检验了几种不同的嵌入方法在不同失真上的鲁棒性，在载波频率实现了水印和傅里叶系数的归一化2D 相关检验．

研制了一种基于运动目标检测技术的交互式图片浏览系统．首先使用高斯混合模型对背景进行建模，提出把传统的 RGB 颜色空间转化为 YCbCr 颜色空间的改进方法，以提高检测算法对光照变化的鲁棒性，实现对前景移动目标的有效检测，进而分离出目标对象，同时结合肤色检测技术和Canny 边缘检测算法来实现对移动目标的定位．最后对实际开发的系统进行功能测试验证，取得了良好的预期效果．

现有的抄袭检测方法大多根据相似度来判定文档间是否存在抄袭．与常见的复制检测不同，在抄袭检测中，占文档很小比例且未加引用的复制文本也将被认定为抄袭．受文档尺寸、复制篇幅和干扰信息的影响，现有方法的检测效果均不理想．针对这种局限性，文中分析了文本语义与指纹排列顺序的关系，提出了语义匹配方法，将指纹向量投影到一个二进制向量，在降低维数的同时保留了指纹的位置信息．在PAN 公用语料集上将该方法与Jaccard 和Hamming 距离法进行了对比测试，发现文中方法的召回率和准确度均更优．

精确的癌症分类对于癌症的成功诊断和治疗是必不可少的．半监督维数约减算法在干净的数据集上表现得很好，然而当面临噪声时，当前的大部分算法所构造的邻域结构是拓扑不稳定的．为了克服这一问题，文中提出了一种基于随机子空间的半监督维数约减算法( RSSSDR) ，将随机子空间与半监督维数约减算法结合起来．在数据集的不同随机子空间上，该算法首先设计多个不同的子图，然后将这些子图联合起来构成一个混合图并在其上进行维数约减．该算法通过最小化局部重构误差来确定邻域图的边权值，在保持癌症数据集局部结构的同时能够保持其全局结构．在公共癌症数据集上的实验结果表明，RSSSDR 算法具有较高的分类准确率和较好的参数鲁棒性．