通过对直驱式波浪发电系统的功率捕获优化方法进行研究，文中提出一种基于 直线发电机的状态切换控制方法。即基于直驱式波浪发电系统中直线发电机在空载状态 的速度比发电状态时的速度高的特点，控制直线发电机使其在空载状态和发电状态之间 进行切换，从而提高发电机在发电状态时的运行速度，最终实现捕获功率的进一步提 高。与其他功率捕获优化方法进行对比的结果表明，文中提出的方法在功率捕获上表现 出优异的性能。

随着社会经济发展，我国各类垃圾产量显著增加，新型热解法处理的垃圾热解 气高效清洁利用研究相继开展。本研究采用 FLUENT 软件对垃圾热解气在燃烧器中的低 氧稀释混合 ( MILD) 燃烧状况进行数值模拟，研究了燃料喷管孔径、空气喷管孔径、 燃料喷管和空气喷管间距、空气喷管分布以及热值波动对燃烧室内燃烧及 NO 排放的影 响。结果表明: 空气喷管管径改变导致的空气射流速度改变对燃烧状况的影响最为显 著，射流速度增加引起的湍流以及卷吸作用可使 MILD 燃烧达到更好的效果，空气喷管 孔径存在较优值，以 8 mm 为宜。燃料射流速度的增加对燃烧效果影响较小，高速有利 于燃料射流刚性以及燃烧区域延长，燃料喷管孔径也存在较优值，以 8 mm 为宜。空气 与燃料喷管间距影响了扩散过程以及回流区域大小，可与孔径匹配出最优值，喷管间距 以 15 mm 为宜。空气射流的周向分布均匀程度影响燃烧效果，但对 NO 排放量影响不 大，以 4 个空气喷管为宜; 此燃烧器可满足热解气热值波动在 ± 20% 的 MILD 燃烧。

针对1000MW燃煤机组干式电除尘器能耗高及未实现浓度闭环控制的问题，本论文进行了电除尘器出口烟尘浓度闭环控制方法研究。首先，针对五电场结构的干式电除尘器，提出了一种前三级电场前馈控制与末二级电场反馈控制相结合的烟尘浓度控制策略。该策略采用内模PID(IMC-PID)参数整定方法整定PID控制器参数，并在PID反馈控制基础上加入干扰观测器提高系统的抗干扰能力。最后采用模糊加权切换的方法实现各负荷点模型控制作用之间的平滑切换。仿真和试验研究结果表明，论文提出的控制方法能够实现干式电除尘器出口烟尘浓度的定值控制并具有较好的控制品质。针对 1000MW 燃煤机组干式电除尘器能耗高及未实现浓度闭环控制的问题，进 行了电除尘器出口烟尘浓度闭环控制方法研究。首先，针对五电场结构的干式电除尘 器，提出了一种前三级电场前馈控制与末二级电场反馈闭环控制相结合的烟尘浓度控制 策略。该策略采用内模比例积分微分 ( IMC-PID) 参数整定方法整定 PID 控制器参数， 并在 PID 反馈控制基础上加入干扰观测器提高系统的抗干扰能力。最后采用模糊加权方 法实现各负荷点模型控制作用之间的平滑切换。仿真和试验研究结果表明，文中提出的 闭环控制方法能够实现宽负荷燃煤机组干式电除尘器出口烟尘浓度的定值控制，具有较 好的控制品质。

过低或过高的工作温度以及过大的温度变化均会影响质子交换膜燃料电池的输 出性能和耐久性。有效的热管理是保证质子交换膜燃料电池稳定高效输出的关键因素。 本研究将厚度为 1. 5 mm 的均温板作为散热结构应用在质子交换膜燃料电池堆的热管理 中，通过安装在 5 块单电池阴极石墨板上的 80 个热电偶获取电池内部表面温度，探究 了不同负载电流工况下电池堆的温度分布特性。实验发现在 0 ～ 8 A 的加载过程中，各 单电池内阴极侧区域最大温差均小于 1. 0 ℃，仅在进气口附近有局部温度波动。在相同 工况下运行时，应用均温板的电池堆的温度分布均匀性也更优于普通水冷电池堆。

为研究 Al2O3-HITEC 熔盐基纳米流体在恒热流加热管内流动换热特性，采用计 算流体力学的研究方法，利用单相流热扩散模型进行了数值模拟。分析了不同质量分数 的纳米颗粒对熔盐换热性能的影响，并从流体热物性的角度探讨了换热性能改变的原 因。对比结果说明热扩散模型可以用于模拟熔盐基纳米流体管内流动换热。模拟结果表 明: 与纯熔盐管内温度分布相比，采用纳米流体降低了管内温度，且 质 量 分 数 为 0. 063% 时温度降低最明显; 4 个截面处的温度分布表明在壁面热流的作用下，熔盐和 熔盐基纳米流体的温度沿径向升高，而熔盐基纳米流体的温度比纯熔盐低，说明纳米流 体吸收和带走了更多的能量; 与纯熔盐相比，熔盐基纳米流体的换热性能提高了，证明 了添加纳米颗粒具有强化熔盐换热的效果，但强化效果并非随纳米颗粒的浓度增大而线 性变化，而是 0. 063% ( 质量分数) 的纳米流体换热强化程度最大，其在充分发展区换 热系数比纯熔盐提高了 6. 5% 。最后通过分析熔盐与熔盐基纳米流体物性变化，发现了 比热容的剧烈变化是导致换热性能变化的主要原因。

变频压缩机在低频运行时存在较为显著的转速波动。负载转矩的周期性波动导 致转速存在偏差。普通扰动观测器有限的灵敏度增益使得负载扰动抑制性能较差。针对 此问题，本研究采用周期扰动观测器估计负载扰动并进行电流补偿，以减弱低频范围的 转速偏差。周期扰动观测器通过扰动内模实现负载扰动补偿，包括基波和相应的谐波成 分。采用基于 Steiglitz-McBride 方法的自适应陷波器估计周期扰动基波频率。在变频压 缩机实验平台进行实验验证。结果表明: 与普通的扰动观测器相比，自适应周期扰动观 测器能够有效地抑制变频压缩机低频范围的转速波动。

轨道站点是轨道交通系统与城市空间直接联系的重要节点，能够引导居住人 口、岗位在轨道站周边区域 ( 简称站域) 集聚以支撑城市空间结构优化。本研究结合 上海数据分析距离市中心不同圈层轨道站域居住人口和就业岗位集聚水平，讨论就业型 和居住型 2 大类 8 小类轨道站域职住密度分级与空间区位对应关系。对照 “上海市城市 总体规划 ( 2016—2035) ”中的城市主中心 － 城市副中心 － 地区中心体系规划，采用中 心支持度指标，同时考虑轨道站与城市中心体系的空间耦合关系和站域集聚的综合密 度，得出就业岗位和居住人口向郊区轨道站集聚还处于起步阶段; 服务各级中心的轨道 站综合密度 均 值 由 大 到 小 为: 4. 3 万/km2 ( 城 市 主 中 心) 、1. 5 万/km2 ( 副 中 心) 、 1. 3 万/km2 ( 地区中心) 。识别出在后续城市更新中需要引起关注的中心支持度较低/低 的城市副中心和地区中心 38 个。本研究将为郊区城市副中心、地区中心的轨道站域可 持续开发、塑造合理的郊区职住空间关系提供参考。

本研究回顾了国内外交通模型发展态势，归纳传统四步骤模型和基于活动的模 型等各自的局限性，特别是既有交通规划模型在解释、提取出行者稳定性特征以改善模 型精度方面的不足。基于大数据为新时代交通模型带来的机遇与挑战，阐述了利用移动 通信位置数据解决上述问题的可能性。针对出行者活动 “端点—目的”的稳定性特征， 定义了区别于传统四步骤模型中以基家和非基家为基础的出行目的分类，提出了充分利 用出行者居住地、工作地 ( 学校) 和生活出行场所固定特点，区分稳态出行和偶然出 行的简化活动模型，建立一种出行生成与出行分布联合计算的改进四步骤模型结构。以 广州市花都区为例，对比分析了基于传统最优化模型的标准重力模型、K 系数矩阵重力 模型结果与稳态出行矩阵估计的差异。结果表明: 最优化模型对城市稳态出行的解释存 在不足，基于大数据的城市稳态出行特征分析结果更能反映城市交通活动的实际情况。 最后，展望了未来更多出行者活动稳定性因素嵌入交通规划模型的可能性。

为分析微波融冰速率，优选多种吸波集料及粉料进行性质分析，确定不同材 料、结构的混凝土配合比，并成型试件。对所制备的多种吸波道面结构混凝土试件进行 微波加热试验，测得混凝土试件表面的温度变化情况，分析得到不同因素对吸波道面混 凝土升温特性的影响规律，并提出基于表面升温特性规律的吸波道面结构。结果表明: 波导口距离的减小可以一定程度上提高混凝土试件表面的升温速率; 底屏、自由状态吸 波混凝土试件升温速率明显高于侧屏、全屏状态; 试件厚度增加会导致表面升温速率降 低; 随着混凝土含水量升高混凝土表面吸波升温速率有所降低; 吸波表层结构较分层式薄 层结构具有更加高效的融冰效率。最终基于表面升温特性推荐了 3 种典型吸波道面结构。

再生剂通过扩散、混溶对老化沥青进行组分调节，从而使其路用性能恢复并满 足应用要求，因此再生剂的扩散是反映老化沥青再生效果的主要技术问题。首先通过傅 里叶变换红外光谱技术，以特征吸收峰面积为测量基准，建立再生剂扩散系数分析方 法，然后以端羧基丁腈橡胶 ( CTBN) 为示踪剂，采用自行设计的扩散试验，以特征吸 收峰强度定量分析再生剂扩散量，并对再生剂扩散系数进行计算。结果表明: CTBN 标 记后再生剂红外波谱 1739 cm － 1 处特征峰变化显著，峰面积与 CTBN 含量变化呈线性关 系，通过建立标准曲线能够有效反映再生剂在老化沥青中的扩散量; 以峰面积比 D1739 / D1458为测量基准，建立再生剂扩散系数理论分析方法，具有一定的可靠性，扩散系数与 浓度变化密切相关，可有效反映老化沥青再生程度; 扩散系数与累积扩散量随温度变化 均呈正比关系，且两者增长速率基本相同，同一温度下扩散速率随竖向深度增大呈递减 趋势，与再生剂扩散量变化趋势一致，符合 Fick 第二定律。

首先叙述了轴向柱塞泵的发展背景和研究意义，指出了摩擦副是制约轴向柱塞 泵发展的关键因素。概述了国内外关于轴向柱塞泵摩擦副的研究现状，总结了目前轴向 柱塞泵摩擦副研究存在的问题。介绍了液 － 磁复合支撑 ( HMCS) 的技术背景、原理、 发展概况以及在轴向柱塞泵中的应用前景，说明了该技术在柱塞泵中的成功应用能够解 决传统柱塞泵技术中难以克服的问题。最后对实现轴向柱塞泵液 － 磁复合支撑所需解决 的关键技术和研究难点进行了展望，总结了有助于攻克关键技术的相关研究成果。液 － 磁复合支撑对于轴向柱塞泵的高可靠性和低黏度介质的适用性拓展具有非常重要的理论 研究意义和实际应用价值。

柱塞马达配流副摩擦润滑特性对其工作性能和稳定性具有重要影响。本研究考 虑带表面纹理的辅助支撑带的油膜压力分布与力矩作用，建立了配流副油膜动力学模 型，分析在不同工作压力、工作转速和斜盘倾角下配流副流量泄漏以及摩擦损耗的变化 规律。结果表明: 柱塞马达配流副泄漏流量随转速增加呈近线性增长，且增长速率随压 力升高而下降; 而油膜粘性摩擦转矩随转速、压力增加而增大，且随转速增加呈近线性 增长; 泄漏流量和中心膜厚随斜盘倾角增大均呈现下降趋势，而摩擦转矩随倾角增大而 增大。

柱塞泵是工程机械液压系统的动力源和关键元件，其运行状态与服役性能直接 影响着工程机械的施工质量和运营安全。本研究针对柱塞泵工作条件恶劣、常处于变载 荷工况的特点，基于柱塞泵的虚拟样机模型，对其不同负载、不同程度滑靴松动故障状 态的动力学行为进行了仿真分析，提出了一种变载荷工况故障诊断方法。该方法首先采 集柱塞泵的轴向振动信号，然后将振动信号划分成若干相等的分段信号，再计算分段信 号的均方根值，最后基于均方根值趋势线的梯度检测滑靴松动故障。试验结果表明，该 方法可以进行工程机械柱塞泵变载荷工况下滑靴松动故障的有效检测。

液压阀口节流升温不仅会造成能量损失，而且会引发热变形，造成滑阀滞卡， 影响液压机械的稳定性甚至安全性。深入研究阀口温度分布是准确预测热变形的前提。 本研究将微小热电偶嵌入简化的平面阀口，测量了阀口开度 x 在 1 ～ 3 mm、入口压力 pin 在 0. 5 ～ 3. 0 MPa 范围内、阀口节流过程中的壁面温度分布。实验表明: 阀口节流升温 速度随压差增大而增大，x = 2 mm，pin = 3. 0 MPa 时，初始升温速度可达到 0. 79℃ /min; 节流作用下的阀口温度分布不均匀，阀口开度较小时温度梯度对压差较为敏感，x = 1 mm、pin = 3. 0 MPa 时，阀口壁面的最大温差可达到 7. 86 ℃ ; 阀口尖角部位通常会产 生明显的局部高温，在 3. 0 MPa 下升温 110 min 可达到 72. 9 ℃，但是在大开度或大压差 情况下，阀口竖直壁面亦会产生局部高温。针对这一现象，结合 ANSYS Fluent 软件中 的 Fluid-solid-heat coupling 模块和 Mixture 多相流模型进行了综合分析，结果表明涡流和 空化对阀口壁面的温度分布具有显著影响。 

以电磁理论为基础，建立阻尼连续可调 ( CDC) 减振器先导阀电磁场和电磁力 数学模型，基于磁路分析选用合适的先导阀材料，通过仿真得到先导阀的磁场分布情 况，验证材料选用的合理性。仿真分析各个结构参数对电磁力的影响规律，利用方差分 析法获得对电磁力影响较大的先导阀结构参数，进一步利用正交试验法针对所选取的参 数进行协同优化，获得优化参数组合方案。结果表明，当 D2 = 12. 6 mm、δ4 = 0. 25 mm、 L2 = 4 mm 时，电磁铁具有较优的恒力特性。

磁流变阻尼器是一种智能半主动减振装置，具有良好的应用前景。但磁流变阻 尼器多以剪切阀为工作模式，此类型阻尼器应用于如液压机械腿、压机调平等力重比较 大场合时，因结构尺寸限制其输出阻尼力不足，使得减振效果不佳。文中针对此问题研 究了一种剪切挤压混合模式磁流变阻尼器，并采用全通道式磁路结构代替传统磁路结 构，以增大阻尼器最大出力和动态范围。本研究对新型磁流变阻尼器进行结构设计、原 理分析，对其进行力学模型的建立、磁场仿真以及结构优化，并通过制作阻尼器样机进 行了试验，结果证明了新型磁流变阻尼器的优越性。由以上试验及仿真得出: 新型磁流 变阻尼器在剪切阀式下阻尼力最大可达 1 065 N，在挤压式下最大可达 4 939 N，尤其是 当活塞线圈通入反向电流时，新型阻尼器在活塞阻尼通道的磁感应强度都在 0. 2 T 以 上，而传统阻尼器的磁感应强度只有近 40% 达到 0. 2 T; 当通入同向电流时，新型阻尼 器在活塞阻尼通道的磁感应强度超过 80% 达到 0. 3 T，而传统阻尼器只有近 40% 达到 0. 3 T。对比于传统磁流变阻尼器，剪切挤压混合模式磁流变阻尼器具有更大的出力值 以及更高的动力可调系数。 

针对钕铁硼永磁体在加工制作微型结构时成型困难且易脆的问题，采用磁流变 液作为微型磁控机器人的驱动材料，设计一种用于人体胃部靶向送药的球形磁控机器 人。根据磁流变液的流变机理，分析磁性颗粒在磁场中的力学关系，建立球形磁控机器 人的动力学模型并进行仿真分析。搭建机器人运动图像获取系统，并利用霍夫变换圆检 测算法计算该机器人的位移。最后，制作机器人样机并在具有空间磁场的实验平台中进 行运动测试。结果表明，基于磁流变液的球形磁控机器人易于控制并且运动稳定、 可靠。