为克服切距离方法的不足,提出了流形高阶近似距离(HMD).HMD度量方法通过最大差异延展方法(MVU)学习出非线性图像流形的内蕴变量,然后在原型图像处用基于流形高阶泰勒展开式的非线性曲面来局部近似图像流形.HMD定义为待识别图像与图像流形的高阶近似曲面间的最小距离，通过计算待识别图像与图像流形上多个基准图像间的HMD距离能够实现图像的分类和识别.人脸识别和手写数字识别的结果表明：HMD距离在识别精度和稳定性上要优于切距离和当前一些典型的图像距离度量方法.

为解决D-S(Dempster-Shafer)证据理论在较大证据冲突下的结果失效问题,根据最大信息熵原理,提出一种基于马尔可夫过程的证据冲突处理方法.当证据间表现出冲突特性时,通过马尔可夫过程平稳分布获得冲突证据的一致性输出,再与后续证据进一步融合,获取客观科学的融合结果.红外序列图像融合仿真表明：提出的融合方法的收敛性与融合结果均优于经典D-S证据理论,对消除证据融合过程中的主观因素起到一定的作用.

提出一种基于非抽样Contourlet变换(NSCT)与形状特征的遥感影像道路提取算法.首先对图像进行非抽样Contourlet变换,得到不同尺度、不同方向上的变换系数,对变换系数进行增强处理并通过反变换得到增强图像;然后对增强图像进行分割处理,利用道路形状特征对分割结果进行道路提取;最后利用光谱特征对提取的道路进行判断,并利用形态学方法对道路网进行规整．对比实验结果表明：该算法取得了较好的高分辨率遥感影像道路提取效果．

鉴于数字调幅广播(DRM)无源雷达面临严重的多径杂波问题,建立了该无源雷达阵列信号模型,提出了一种基于分载波空域处理的多径杂波抑制方法．该方法先将DRM无源雷达阵列接收的时域信号经去保护间隔和傅里叶变换(FFT)之后,通过对各载波信号分别求取干扰协方差矩阵和空间自适应系数以滤除直达波和多径杂波．分载波空域处理方法综合利用了多通道空域信息及同一载波下直达波和多径杂波的时域相关性,降低了杂波抑制的空域自由度要求,提高了杂波抑制能力,克服了常规空域处理方法自由度不足或杂波噪声比低导致的杂波零陷深度不够等缺点．理论分析和仿真结果表明了该算法的优越性．

针对在莱斯信道下对接收信号进行最大多普勒频移估计的需求,提出基于电平交叉率的传统多普勒频移估计方法,引入循环迭代的思想使得接收端的滤波器带宽达到最优,接收信号通过最优滤波后,再进行基于电平交叉率的多普勒频移估计,大大减缓了噪声对估计性能的影响．改进算法的复杂度虽然有所提高,但在莱斯信道下,其比传统的多普勒频移估计算法更能准确估计出接收信号的多普勒频移,仿真结果验证了算法的有效性和优越性．

建立了布里渊光纤陀螺环形腔中泵浦光及布里渊激光的偏振传输模型,推导出了2本征态的本征值,分析了环境因素波动引起的偏振误差.研究结果表明：采用保偏光纤构建光纤环形腔并旋转熔接点偏振主轴90°能使泵浦光及布里渊激光2本征偏振态在激光器中保持稳定的谐振间距,从而消除偏振串扰给陀螺带来的误差;采用单偏振单模光纤构建布里渊光纤陀螺环形腔能消除偏振串扰.针对2种消除偏振串扰的方法进行了实验,实验结果与理论分析相符.

为消除X波段雷达海杂波图像谱中非海浪能量,设计了色散关系带通滤波器(DRBF).其带宽由测量海域主导波波数和估计的最大相对流速共同确定.根据主导波波数调节滤波器带宽,能使算法较好地适应海浪的特点;DRBF带宽由估计的最大流速调节,解决了传统上依赖实测流速构造DRBF不准确的问题.使用岸基实测雷达图像实验,将DRBF提取海浪谱反演得到的有效波高与现场传感器获得的有效波高进行比较,两者具有很高的相关性和很小的误差,可见设计的DRBF具有良好的性能和较高的可行性.

为消除人体穴位的阻抗信号特征集中存在的冗余和不相关分量的问题,提出了一种基于遗传算法的人体穴位阻抗特征子集选择与优化算法.通过分析穴位阻抗信号的自回归(AR)模型谱图建立了穴位原始特征样本集,利用类内-类间距离判据构造遗传算法的适应度函数并改进遗传算法的特征优化算子.经人体穴位的电阻抗特征选择与优化实例分析表明:该方法具有较好的寻优性能和适应度稳定,在不增加原始信息的情况下，能够有效地减少分类识别的特征数和提高信号识别的准确率,且将穴位阻抗特征的平均状态辨识率提高9％左右.

提出一种基于环形线路的低时延数据收集(LDCR)方法,使sink节点沿环形路线移动,减少部分数据分组等待传输的时间,并在sink节点到达停留点时立即发送HELLO消息,使其通信范围内的传感器节点及时发送数据分组．性能分析结果表明:与现有的sink节点使用往复路线的数据收集方法相比,提出的LDCR方法在数据分组平均端到端时延、吞吐量、分组传送成功率和存储空间占用等方面的性能得到整体提升．

针对舵桨联合操控水下机器人系统的非线性特点,将预测控制的思想引入经典S面控制中,构造了一种基于支持向量机(SVM)的预测S面控制器,改善了S面控制器的控制效果,增强其自适应性．用支持向量机辨识水下机器人的非线性系统模型,充分发挥了SVM的泛化能力,能准确预测其运动状态.构造二次型性能优化函数以获取S面控制器的最优控制参数,进而获得水下机器人最优控制律．仿真结果表明:基于支持向量机的预测S面控制器具有结构简单、响应速度快、鲁棒性好等优点可行且有效．

针对存在共模失效情况下的集群系统,基于马尔科夫过程分析方法,分析了单集群节点构成系统的可用性．在此基础上分别建立了由2个集群节点组成的系统在无CMF(共模失效)和有CMF情况下的连续时间马尔科夫链(CTMC)模型,然后通过求解相应的线性方程组,对模型在稳定状态下可用性的数值进行比较和分析,得出了2种不同情况下集群系统可用性的优劣比较结论,采用随机回报网(SRN)仿真工具和SPNP 6.0辅助求解工具进行了验证,仿真结果与CTMC的理论分析结果相符合,为进一步研究异构集群系统的可用性奠定了基础．

为降低卫星天线的发射成本,提高天线的展开刚度,以多模块构架式空间可展开天线结构的质量和1阶固有频率为目标函数,基于误差反向传播(BP)神经网络和遗传算法对天线的结构参数进行了优化．运用ANSYS软件对支撑桁架的结构参数进行了数值模拟,得到了与设计变量对应的目标函数值;通过正交试验设计,构建了用于神经网络训练和检验的样本集;按照BP算法的基本思想,调整网络模型的参数,建立了用于优化的预测模型；采用分目标乘除法,将多目标优化问题转变成单目标优化问题;采用遗传算法进行了优化分析,得到了支撑桁架各杆件的设计参数．结果表明:该优化方法在降低天线质量的同时,使结构的刚度得到了提高，为天线的结构设计提供了参考．

针对一类动态型多属性决策问题，提出了一种基于多属性拍卖思想的动态型多属性决策方法.首先以决策者效用最大化为目标设计了一个包含性能、进度等多个评价指标的评分函数对开发商的开发方案进行评分排序；然后论证了该方法具有激励性,即能积极引导开发商上报真实的信息,并证明了该决策方法能够降低项目的开发风险；最后通过一个导弹发动机的开发实例说明动态型多属性决策方法能够方便地应用于产品开发的实践中,为决策者优选开发商提供有效的决策方法.

针对微型飞行器,采用动网格方法计算了旋转超前、同步、滞后3种拍动模式下的平板升力性能．通过比较分析二维、三维拍动平板的升力性能以及尾涡分布变化,探讨了拍动平板升力性能与其运动规律的关系．计算表明：旋转同步和超前模式下的平板升力系数明显高于旋转滞后模式下的平板升力系数；二维、三维平板升力系数均随角振幅的增大而减小,随相位差的增大而增大,拍动振幅的影响相对较小；角振幅较大时,旋转超前模式中三维平板升力系数均明显高于二维平板升力系数,旋转同步模式中二维、三维平板升力系数变化不明显，旋转滞后模式中仅当小角振幅且小平移振幅时,三维平板升力系数增加较大．

针对现有数据关联算法在实时性方面的不足,提出了一种2级消元数据关联算法,其特点是先根据关联判据生成与目标数量相等的候选关联集,再对候选关联集进行粗关联和细关联处理,剔除候选关联集中不满足条件的测向线,直至得到最终的关联结果．该算法无须遍历所有可能的关联组合,大幅降低了关联过程中的计算开销,并且能够有效抑制杂波的影响．仿真实验验证了该算法的实时性和准确性．

针对传统的空中平台光电载荷系统误差标校方法在实际大误差的测量条件下无法对系统误差进行准确标校的问题,根据实际应用的特点提出系统误差标校方法,将误差量进行分组,制定并利用了具有较强抗干扰能力的模糊评价法则与偏差统计法对分组后的误差量分别进行识别,对系统误差进行了标校．实际飞行试验证明提出的系统误差标校方法适合工程实践中大误差条件下的数据处理．

为了解决最小控制综合(MCS)算法在快速扰动下缺乏鲁棒性和线性二次调节器(LQR)在非线性扰动下容易失稳的问题,构造了一种自适应增益补偿函数,对标准的MCS算法进行改进.提出了基于LQR-IMCS(改进的最小控制综合)算法的新策略,并通过波波夫准则验证了该系统的稳定性．以实验室压电壁板结构的第1阶振动模态为研究对象,分别施加随机扰动和高次谐波扰动.仿真和实验结果表明:该方法相对于标准的MCS算法具有更快的收敛速度和更小的跟踪误差，对壁板的第1阶模态抑制具有良好的控制效果和鲁棒性．

对近断层地震作用下连接相邻结构的非线性黏滞流体阻尼器的控制效果和性能进行了研究．根据阻尼器布置位置的不同共定义了3种分析工况．首先确定了各工况耦联结构耗能体系的动力响应;其次通过参数化研究得到了各工况中阻尼器的优化阻尼系数;最后基于阻尼器的最大输出力和最大冲程,对阻尼器的性能进行了详细的评价．研究表明:不同布置方式下阻尼器的优化阻尼系数大致相同;目前的技术条件可以满足不同布置方式下所需阻尼器的最大输出力和最大冲程．

采用非线性弹簧模拟梁轨接触,并用相关文献的试验数据对该模型进行了验证,在此基础上建立了考虑门式墩和桩基的高速铁路连续梁桥梁轨共同作用模型．以合福线上采用钢混组合门式墩结构的某连续梁桥为算例,比较了钢轨纵向力对不同下部结构的影响,探讨了纵向阻力模型、活载模式、梁柱节点刚度等因素对钢轨纵向力的影响．研究表明:门式墩梁柱节点刚度对轨道受力影响较小;采用门式墩支撑的连续梁桥的钢轨制动力将增大约22 ％,但其墩顶受力优于普通桥墩;当在风速较大的地区修建门式墩时,应考虑风荷载对钢轨纵向力的影响．

研究了铅挤压阻尼器中铅的受力特点,考虑灌铅过程中可能引起阻尼器内部出现的空隙对铅挤压阻尼器滞回曲线的影响,修正了刚塑性模型．使用Deform3D建立了铅挤压阻尼器的有限元模型,在考虑4种不同空隙率条件下,模拟了2种位移幅值的滞回曲线．结果表明:空隙对铅挤压阻尼器挤压力的影响较小,但是对耗能能力的影响较大,由修正刚塑性模型计算得到的阻尼器耗能能力更加合理．

基于结构几何非线性有限元法,推导了弦支穹顶结构施工过程的非线性有限元分析格式,同时针对索撑节点摩阻力对结构的真实影响,分析了索撑节点摩阻力对结构非线性刚度矩阵形成的修正算法,进而提出了可考虑索撑节点摩阻力的基于对外形和索力双控的伺服施工过程方法,并编制了相应算法．该算法可实现对施工过程的外形和预拉力的双重控制,且施工成形终态可最大精度地获取设计态所需的结构位形和索力．实例分析结果验证了该方法的可行性和精度．该方法对于采用张拉环索法施工的弦支穹顶结构具有一定的普适性．

针对基于协方差驱动随机子空间辨识法虚假模态影响识别结果的问题,提出了一种基于模态能量的虚假模态剔除方法．利用输出矩阵、状态矩阵的特征值与特征向量以及状态-输出协方差矩阵计算出识别结果中各阶模态分量的模态能量,对各假设模型阶数下计算出来的能量进行排序,保留能量最大的前j个模态用于绘制出稳定图,剩下的模态视作为虚假模态予以剔除．通过对3自由度的线性时不变系统和重庆朝天门长江大桥模型进行辨识,验证了该方法的有效性．

开发了基于实体壳单元的动力显式及隐式程序,模拟了板料成形及回弹过程．该实体壳单元具备如下特性:考虑厚度变化的双面接触判断精确模拟了板材厚向挤压变形;采用厚向多点积分方式求解内力,精确地描述了弯曲效应,回弹预测更为准确;面内减缩积分有效抑制了剪切闭锁与体积闭锁;黏性阻尼沙漏控制算法克服了面内减缩积分激活的零能模式;采用改进的平面应力本构模型且结合希尔二次异性屈服准则,使得实体壳单元同时获得实体单元和壳单元的特性,非常适合于非线性大变形有限元分析．给出了几个算例验证单元的有效性及程序的稳健性,并与实验结果及相关文献中的模拟结果进行了比较．

对注塑模具结构进行了合理简化,建立了其受力分析模型．通过将注塑成型CAE分析获得的制品表面的压力场结果与模具型芯、型腔表面网格单元进行合理匹配,完成了模具型腔载荷的准确加载．在注塑模CAD／CAE(计算机辅助设计／计算机辅助工程)集成系统中实现了模具结构分析,避免了不同分析系统之间的模型转换．利用该方法对实验方盒模具的变形进行了分析,通过实验对比证明了该受力分析模型的合理性以及模拟方法的有效性．

为了研制反渗透海水淡化用高压轴向柱塞泵,采用虚拟样机技术对其机械动力学和压力流量特性进行了预测．泵的三维几何模型基于结构设计得到:通过施加运动学约束和对关键零件进行进行柔性化处理建立了泵的机械模型;通过对泵内动态压力和流量分析得到了泵的流体模型;联合机械模型与流体模型建立了泵的虚拟样机模型．通过运行泵虚拟样机模型获得了主要零件的运动学和动力学规律、泵出口的动态流量和压力规律及关键零件的动态等效应力等数据,仿真结果表明:泵的主要性能达到了设计要求,关键零件具有较大的强度裕度,可以在更高的压力等级下运行．

针对驱动合力偏离运动部件质心时,精密气浮运动平台运动部件会产生偏转振动,会带来运动和定位的动态误差,提出一种基于动力学分析的动态偏转误差评估方法.运用牛顿-欧拉法并引入欧拉四元数建立系统动力学方程,利用实验数据对静压气体轴承受力进行插值处理,有效解决了静压气体轴承受力非线性的问题,得到了更为精确的偏转误差曲线.以H形双边驱动XY运动平台为研究重点,分析其在不同受力情况下的偏转误差,结果表明:驱动不同步会引起运动平台较大幅度的偏转.该方法还可以推广到其他结构模型的运动平台.

对复杂断层油藏蒸汽注采过程采用自适应网格法进行了数值研究,将断层处理成绝对渗透率极低的介质,而不是内边界．当利用自适应网格法划分网格时,并没有将断层区域处理成细网格,而是当蒸汽锋面尚未波及时自适应地采用粗网格．对于最精细层上含有断层的网格的渗透率提出了简单的计算方法,在此基础上利用重正化方法计算自适应网格各层粗网格的等效渗透率．数值结果表明：断层附近物理量变化较缓时采用较粗层次的网格不影响计算精度,采用自适应网格法可以大幅度地提高复杂断层油藏蒸汽注采过程的计算速度．

研究了浮式平台的运动响应对风机气动性能影响．利用动量叶素理论及变速变桨比例积分微分(PID)控制技术,考虑了低于额定风速、额定风速、高于额定风速3种工况,对NREL 5 MW水平轴风机随浮式平台运动的气动性能进行了模拟和分析．仿真结果表明：浮式平台的运动使风轮产生了与遭遇波浪同频的周期性载荷,同时浮式平台的运动响应幅值越大,低于额定风速时的平均功率越高，且额定风速时的平均功率越低，而高于额定风速时的平均功率基本不变．

提出了1种地源热泵系统逆向建模方法——度日数G函数法,利用地埋管换热器的温度响应与负荷的线性叠加关系,结合度日数法估算负荷,采用约束非线性单纯形法拟合模型参数．分别应用数值试验和2年的现场实测,通过与传统的管道蓄热系统(DST)模型调试法对比,对新模型进行了验证．与基于实测负荷的DST调试法相比,基于气温的度日数G函数法拟合误差的标准差约大30％,主要是由度日法预测负荷的误差引起．但当拟合计算中地埋管换热器参数的估值与实际值差距较大时,DST调试法的误差大于度日数G函数法．度日数G函数法只需要最少量的实测参数,适用于对住宅建筑的地源热泵空调系统的逆向分析．