考虑到内置式永磁同步电机( IPMSM) 滑模观测器易受 d、q 轴电感差异的影响，提出了一种 IPMSM 的 L q 模型，并构造了 IPMSM 在 L q 模型下的合成反电动势，设计了基于合成反电动势的滑模状态观测器，同时采用两级滤波器串联的方式来提取反电动势信息，并采用变截止频率调节的方法实现恒相位补偿，采用锁相环技术实现系统的高速运行． 然后在电机起动时采用相应的控制方法以满足不同的应用要求，并在低、中速切换时采用了一种新的切换策略以实现系统的平稳切换． 在一台 IPMSM 上的实验结果表明，文中提出的滑模无位置传感器控制算法、起动控制选择及主动切换策略能实现 IPMSM 在宽速阈范围内的无位置传感器高性能控制，从而验证文中所提控制算法的有效性．

为了得到永磁同步电动机更为精确的数学模型，采用机理建模和数值建模相结合的方式，提出了一种永磁同步电动机分数阶建模方法． 首先根据电动机组成机理建立电动机的电磁环节和机械环节模型，分别对这两个环节进行建模实验，然后采用基于输出误差的数值拟合方法进行参数辨识，得到永磁同步电动机的分数阶模型，最后根据所得模型设计速度控制器并进行电动机速度跟踪仿真和实验． 结果表明，电动机分数阶模型比整数 阶模型能更准确地描述电动机的实际特性．

为适应不同的电解酸洗工艺需求，设计了一种基于两级逆变的变极性脉冲酸洗电源及其实时控制方式，该电源具有直流、直流脉冲、交流对称脉冲和交流不对称脉冲等输出形式; 通过电特性曲线测试分析和酸洗表面的微观形貌观察研究了交流对称脉冲电流模式下脉冲频率和电流密度对电解酸洗的作用． 结果表明: 存在与电流密度相对应的最佳脉冲频率，在最佳脉冲频率下进行酸洗，氧化皮去除效率高，工件表面光洁; 最佳脉冲频率随电流密度的升高单调增加，脉冲频率对酸洗效果有明显的影响; 可以通过实时控制频率的方法来提高酸洗效率和改善酸洗效果．

传统的基于梯度向量流的活动轮廓模型只能产生静止不变的外力场，外力场中普遍存在“平衡问题”，导致轮廓曲线难以收敛到长凹形边界． 为此，文中提出了一种动态的梯度向量流模型． 该模型首先利用与演化轮廓曲线相关的示性函数对边缘梯度图进行加权并扩散生成一个动态力场，然后利用边界停止函数控制演化轮廓曲线的收敛． 该模型充分利用了演化轮廓曲线的信息，避免了静态外力场因“平衡问题”导致的过早收敛问题，能够驱使轮廓曲线收敛到凹形边界． 仿真实验结果表明，相比于传统的模型，文中模型能成功地分割出目标的长凹形边界，并且对复杂目标边界也有较好的分割效果．

针对异构无线网络合作传输的速率分配问题，在联盟效用函数中引入传输功耗，根据融合 － 分裂原则建立稳定的合作联盟，再用联盟形成博弈论对动态速率分配进行建模，进而提出了一种动态的速率分配算法． 为了最大化联盟收益，文中通过求导计算不同网络的传输速率． 这个基于融合 － 分裂的联盟形成和联盟内速率分配过程不断进行，直至业务流传输结束． 仿真实验表明，该算法可根据终端位置动态调整参数与传输的网络联盟结构，以低功耗获取高联盟收益．

为提高认知无线通信系统频谱利用率和系统工作公平性，最大化授权用户和认知用户的经济效益，引入基于非合作博弈的干扰权限交易机制，提出了一种基于干扰权限交易的认知无线电网络功率控制算法． 该算法允许授权用户在保证最低干扰门限的基础上交易其干扰权限，并对认知用户征收干扰价格来补偿其通信质量的降低． 通过价格杠杆原理，授权用户和认知用户、认知用户和认知用户对干扰价格和发射功率进行非合作博弈，并且干扰价格和发射功率收敛于纳什均衡点． 仿真结果表明，文中所提算法比传统算法具有更好的系统公平性和实用性．

研究了存在载波频偏的正交频分复用( OFDM) 放大转发( AF) 中继系统的中断概率和误码率． 首先给出了存在载波频偏时系统信噪比及其概率分布，然后推导出瑞利信道中存在载波频偏时系统中断概率和误码率的闭合表达式． 为了更加直观，文中还给出了大信噪比时系统中断概率和误码率的错误下界，并通过数值仿真来验证理论分析的正确性．理论分析和仿真结果表明: 存在载波频偏时，即使在大信噪比情形下系统的中断概率和误码率并不趋于 0，而是趋于错误下界; OFDM AF 系统对载波频偏很敏感，随着信噪比的增大，系统性能随着载波频偏的增大迅速变差．

电容阵列数模转换器( DAC) 是逐次逼近型模数转换器( SAR ADC) 的主要能耗来源之一． 为降低电容阵列 DAC 的能耗，提出了一种高能效电容阵列 DAC 结构，该结构电容阵列中各电容单元通过开关依次连接． 在前两次比较周期中，由于采用了顶板采样和电压移位技术，电容阵列 DAC 没有产生能耗; 在之后的比较周期中，由于采用电荷共享和电压单调降低技术，电容阵列 DAC 产生了很少的能耗． 仿真结果表明，相比于传统的电容阵列 DAC
结构，文中提出的高能效电容阵列 DAC 结构可降低99. 22%的能耗，节省75%的面积．

在差分协作分集系统中，传统的差分最大比合并器( MRC) 需要各链路的二阶统计量作为合并器的权． 选择合并器( SC) 可以直接根据接收信号构造决策变量，接收机根据决策变量选择接收链路并进行非相关检测． 文中分析了使用 SC 的差分放大转发( AF)系统在 Nakagami-m 衰落信道模型下的性能，应用矩生成函数的方法推导出系统误比特率的精确解析表达式和中断概率，并给出了最优功率分配． 理论分析和仿真结果表明: 使用SC、MRC 方案的差分 AF 系统性能均优于直接传输; 与 MRC 方案相比，SC 方案不需要任何信道状态信息，在降低复杂度的同时可以获得近似于 MRC 方案的性能．

传统基于谱图的图像匹配算法大多利用特征点集中点的位置关系进行匹配，并未充分利用特征点周围的灰度信息，为此，文中提出了一种基于谱特征的图像匹配算法，该算法利用线图谱来反映特征点周围灰度的变化，对特征点周围的邻域点进行分层，并对每层中的点构造线图，通过线图谱获取特征点的谱特征; 理论分析表明，该谱特征具有旋转不变性、亮度线性变化不变性及对噪声的较高鲁棒性． 最后，利用匈牙利算法求解匹配问题，输出匹配结果． 实验结果表明，文中算法具有较高的匹配精度，在待匹配图像间存在较大形变时，也可以获得较好的匹配结果．

针对多个自治域网络环境中的虚拟网络映射问题，提出了基于最小代价的跨域虚拟网络映射( MC-VNE) 算法． 首先根据虚拟网络的约束条件，计算每个虚拟节点的可用物理节点集合，然后利用最小权重路由算法，计算出每条虚拟链路的可用映射物理路径集合． 借鉴克鲁斯卡尔最小生成树算法思想，依次在可用映射物理路径集合选择最小权重物理路径，然后将对应的虚拟链路映射到该物理路径上，并协调完成虚拟节点的映射操作．仿真结果表明，MC-VNE 算法有效地降低了虚拟网络映射的资源代价，提高了虚拟网络请求接受率．

为了有效均衡网络能耗，提升网络生命周期，提出了一种基于能量异构的多链路算法 EHMCA． 该算法采用两级异构的网络结构，网络区域被划分为若干等宽子区域，根据各层间距确定最优簇域半径，簇域内根据高级节点的能量和全网平均能量来确定簇首的阈值，各层之间采用簇间多跳路由并行传输机制，因此，在整个网络区域，簇首通过层间多跳多链路并行传输方式和最优簇域内单跳传输的模式将数据传送给基站． 算法仿真结果表明，EHMCA 的网络性能明显优于其他3 种算法，从而验证了 EHMCA 算法的有效性和实用性．

针对分布式控制系统由于负载不均衡、网络通信量大等引起的时延问题，文中设计了基于请求划分的任务分配模型，提出了基于实时动态比例积分(PI) 反馈控制的负载均衡算法． 该算法利用增量 PI 控制的思想，根据服务器节点性能的实时反馈值动态调节服务器节点的分配权值，通过虚拟节点转移算法局部调整虚拟节点的分配，以维护哈希空间的稳定． 仿真实验结果表明，该算法实现了分布式控制系统的动态负载均衡，减小了服务器资源消耗及用于存取远程数据的通信开销，提高了控制系统的实时性，具有良好的扩展性和容错性．

针对传统欧氏距离在特征相似性度量中存在区分能力弱的缺陷，提出了基于加权欧氏距离度量的目标再识别算法． 首先，针对现有目标再识别算法中目标分割易受衣着和背景颜色干扰的缺陷以及忽略人体头部特征的现象，提出了一种简单的比例分割方法，即根据 VIPeＲ 和 i-LIDS 数据集上目标各部件的比例统计将目标按比例分割成 3 部分． 然后提取各部件的多种互补特征来增加其对光照变化等因素的鲁棒性． 在部件特征描述过程中，文中提出了以显著性因子为权重的显著性局部二值模式( SLBP) 特征来增加局部二值模式( LBP) 特征对目标显著性的描述． 最后综合各部件的相似性度量结果来判断目标是否匹配． 在 VIPeＲ 和 i-LIDS 数据集上的对比实验结果显示，文中算法的目标再识别准确率优于其他算法．

针对云计算环境下的任务调度优化问题和传统离散粒子群优化( DPSO) 算法早熟、精度低等缺点，提出了一种适合云计算环境下动态调整惯性权重因子的方法，并给出了云计算环境下改进后的离散粒子群优化算法． 该算法能快速确定合适的并行任务分配方案，使其达到调度长度最短的优化目标． 仿真结果表明: 文中改进的 DPSO 算法的收敛性、前期全局搜索和后期局部探索性能均优于传统的 DPSO 算法和遗传算法; 在任务数较大的情况下，采用改进 DPSO 算法的并行任务调度算法的调度长度明显优于采用传统DPSO 算法和遗传算法的并行任务调度算法．

现有的自由立体显示图像合成算法存在合成倾斜角度调整不灵活、合成速度慢、效果差等问题． 为此，文中在自由立体显示的双目视差原理基础上，提出了在图像合成过程中对图像排布的倾斜角度进行调整的自适应立体图像合成算法． 为减少子像素的判决次数，加快立体图像的合成速度，文中首先提出了一种新的判决准则———首列子像素视点判决准则，然后在图像合成过程中根据已经完成排布的部分图像的倾斜角度对将要排布图像的倾斜角度进行自动调整． 仿真结果表明: 文中算法能够适用于光栅倾斜角度为任意值的自由立体显示设备，并且能够得到排布更为合理的合成图像．

针对现场板带材的实际板形瓢曲情况，在分析以往板带材屈曲按全板宽进行计算的解析模型的基础上，文中采用压应力区域作为板形瓢曲变形区域，以反映现场的实际板形情况，并据此建立了张力影响板形瓢曲变形的解析计算模型，获得了不同张力大小情况下板带材的临界屈曲载荷与宽度的变化情况: 临界屈曲载荷随张力的增大而增大，而临界屈曲宽度随张力的增大而减小，与现场的实际情况一致． 为进一步验证解析计算结果，建立了张力作用下板带材瓢曲的有限元计算模型，仿真计算结果与解析计算结果基本一致．

基于剪切增稠抛光( STP) 的加工原理分析Si₃N₄陶瓷超精密加工的控制策略，考察所制备的含有立方氮化硼( CBN) 磨粒的剪切增稠抛光液的流变行为，分析工件抛光前后表面形貌变化及表层应力状态，研究其抛光特性． 结果表明: 抛光液具有可逆的剪切增稠与稀化效应，可达到 STP 加工工艺用抛光液的要求; 改变磨粒粒径，可以控制 Si₃N₄加工效率与表面质量，且材料去除量和表面粗糙度的理论值能够反映试验值的变化; STP 加工Si₃N₄为持续微切削的“柔性抛光”，初期为脆性剪切、粘着磨损去除，后期为塑性去除; 当磨粒粒径达到纳米级时，表层应力状态由初始残余拉应力变为压应力，说明 STP 不仅能高效去除原有表面损伤层而且新引入的损伤小; 随着抛光时间的延长，去除量先快速增大而后趋缓; 抛光 90 min 后，去除率由初期的 5. 00 ～2. 40 μm/h 降至 3. 24 ～2. 04 μm/h，表面粗糙度 Ｒ a 由108.9 ～111.1nm 降至22.0 ～10.7nm;抛光150min 后，Ra 可降至 9. 6 ～7. 2nm,实现了Si₃N₄陶瓷粗抛后的精密抛光．

航空钛合金结构件具有材料和结构双重难加工特性，选择刀具时既要考虑刀具/工件在材料方面的匹配，又要关注刀具/工件在结构方面的匹配． 针对目前国内航空制造业在钛合金结构件高性能加工方面对铣削刀具选择及评价的迫切需求，在已有研究的基础上设计了综合考虑航空钛合金结构件难加工特征的典型基准件模型，基于模糊数学理论分别构建了粗、精加工刀具性能模糊综合评价模型，并进行了基准件模型铣削试验，应用所构建的综合评价模型对铣削刀具性能进行综合评价与分析． 研究结果表明，所构建的基准件模型和模糊综合评价模型可以准确、快捷地评价铣削刀具性能．

为获得准确的行星齿轮传动系统动态响应进行精确产品设计，文中建立了耦合箱体振动的 2K-H 行星传动系统动力学模型． 将整个行星传动系统分为传动部分与箱体结构两部分，对传动部分采用集中质量模型而对箱体结构采用有限元法建模，然后根据子结构方法将箱体模型转换到轴承支撑的连接节点，并与传动部分通过界面协调条件进行耦合． 文中还引入了时变的啮合刚度、综合啮合误差激励，从而获得了一个时变的、多自由度耦合行星齿轮传动系统动力学模型． 耦合箱体前、后的系统动力学分析结果表明: 箱体结构的耦合作用使行星传动系统的啮合力与支承力均有较大程度的降低; 在系统参数不变的情况下，输入转速变化使啮合力和支承力呈不同趋势变化; 有必要进行精确的动力学建模与分析，以实现优化的传动系统轻量化和可靠性设计．

为改进液力变矩器叶栅设计的等环量分配法，提出了环向匀加速环量分配方法．将液力变矩器内部流体质点的运动分解为轴面运动和环向运动，并基于动量矩方程和速度环量表达式推导出叶片环向分力的表达式，进而得到速度环量分配与束流环向加速形式的关系． 在确保束流环向加速过程稳定的前提下得到了环向匀加速环量分配方案，并与等环量分配方案进行对比分析． 应用计算流体力学对采用这两种方案设计的叶片液力变矩器进行性能预测，结果验证了文中提出的环向匀加速环量分配方法的有效性．

压气机叶片的传统优化设计存在设计变量多和优化周期长等不足． 为此，文中利用非均匀有理 B 样条基函数建立了转子流场网格自由变形参数化方法，并结合改进的拉丁超立方试验设计、Kriging 响应面模型及 NSGA-Ⅱ多目标遗传算法构建了转子叶片的气动优化设计体系． 计算结果表明: 在 98%的堵塞质量流量工况下，优化后的叶片总压比提高了 0. 33%，等熵效率提高了 0. 83%; 优化后压气机转子形状为前倾型叶片，提升了转子性能，降低了激波损失; 与传统优化设计方法相比，文中优化体系的设计变量明显减少，缩短了优化设计周期．