为解决自由电子激光THz(FEL-THz)源在调试初期输出功率低，且实验大厅存在射线对电子测量设备的辐射干扰条件下THz信号频谱测量问题，利用步进模式的傅里叶变换红外光谱仪获取探测器信号，采用高速数据采集卡对信号进行采集，并编写程序对数据进行处理．搭建了面向自由电子激光THz源调试初期的频谱测量系统，并利用商业量子级联激光器在不同重复频率和输出功率下对系统进行了可靠性验证．结果表明该方法适用于重复频率1 Hz以上、平均功率W量级的脉冲THz信号的频谱测量．

针对骨架行为识别缺乏全局上下文时间信息时域建模的能力、识别准确率与泛化性能均不理想的问题，提出了一种时间动作图的时间建模特征和一种时空自适应图卷积神经网络(ST-AGCN)骨架行为识别模型．首先，介绍了图表示理论与骨架序列，并设计了时间动作图和基于N阶固定时间结构的邻接矩阵；然后，基于非局部结构融合图卷积理论，提出了时域自适应图卷积网络(T-AGCN)结构；接着，结合空间自适应图卷积网络(S-AGCN)结构，提出了ST-AGCN骨架行为识别模型；最后，为验证该模型时域建模能力、识别准确率与泛化性能，基于NTU-RGB+D和SBU数据集开展了骨架行为识别实验．实验结果表明：该模型在上述数据集上的识别准确率最高分别为92.1%和99.5%，验证了该模型具有优秀的识别准确率和良好的泛化性能．

以光学足迹图像为研究对象，采集并构建了一个包含134人在自然行走下的2 680枚足迹数据集，提出一种足迹识别算法．从光学足迹图像中分别提取频域下的局部相位量化(LPQ)纹理特征和空域下的全局形态特征，并通过特征融合和优化获取相对稳定且具有区分性的足迹特征．为了提升分类器对足迹特征的辨识性能，通过度量学习的方法将足迹特征投影到新的特征空间，使同类足迹特征分布更紧凑，异类特征间分布更离散．利用马氏距离和对数函数构造度量学习核函数，结合支持向量机(SVM)分类器实现光学足迹的识别．利用134人自然行走下光学足迹数据集进行实验，通过与不同特征、不同核的SVM分类器进行对比，结果表明：本研究算法提高了足迹的识别准确率，最高达到了96.66%，能够为足迹的应用和研究提供有效参考．

为了解决现有的生成对抗网络(GAN)语音增强方法模型训练不稳定、生成语音质量不高的问题，提出一种尺度不变信号失真比(SI-SDR)优化的相对平均生成对抗网络(RaGAN)语音增强方法．首先，构建一个基于生成对抗网络的端到端语音增强模型；然后，在模型中加入相对平均判别器，将真实数据和生成数据得分的差值作为模型训练的参考，显著增强了模型训练的稳定性；最后，采用SI-SDR直接度量生成语音的质量得分，并改进生成器训练的损失函数，将提高生成语音质量作为模型优化的目标．实验结果表明：相比基线方法，该方法可以有效提高未知噪声和低信噪比条件下的语音增强性能，增强后的语音具有更好的听觉质量和可懂性．

针对软件缺陷预测中由多种准确度相关度量并存而造成的预测算法不易对比、度量数据不一致等数据质量问题，提出基于混淆矩阵的二值分类质量检查(BCQualityCheck)方法．该方法从正确性、一致性等方面对预测准确度相关性能数据的数据质量进行评估，也可用于不同准确度相关度量之间的转换．利用BCQualityCheck方法，针对分布在35篇论文中的1 633条有效软件缺陷预测实验数据进行了数据质量评估，实验结果表明：分布在16篇论文中的共计16%的预测性能数据存在不同程度的质量问题；在验证了BCQualityCheck方法有效性的同时，也表明对预测性能数据进行质量评估非常必要．

针对单个机器人在大场景下建图与定位效果不佳的问题，提出一种基于路标信息与云架构的多机器人实时协作融合建图方法．首先，利用云端-终端的网络架构在云端服务器实时处理各机器人上传的数据；然后，单个机器人构建地图的同时检测环境中路标，完成路标与各局部地图的绑定；接着，云端服务器根据路标检测结果确定多个地图间存在重叠区域，构建位置坐标的超定方程组并求解地图间最优变换矩阵，同时实现对变换参数的持续更新与优化；最后，通过融合算法完成多个地图的处理，形成全局地图．多场景的实验验证结果表明：本算法实现了多机器人协作实时建图与融合，提高了建图效率与准确性，并降低了对计算资源的消耗，具有良好的拓展性与鲁棒性．

为了得到力反馈电液伺服阀反馈小球磨损深度与伺服阀工作状态间的关系，建立了反馈小球的力学模型和运动学模型，基于Archard黏着磨损理论得到了小球磨损量计算模型，并分析了温度和配合形式对磨损的影响．研究结果表明：小球磨损会破坏力反馈组件的平衡状态，降低反馈力并引起输出非线性，非线性区域宽度与磨损深度成正比；温升会导致小球与阀芯变成过盈配合，产生附加的接触压力与温升大小呈二次函数关系，加剧小球的磨损；当采用球槽配合形式时，小球磨损包括切向滑动磨损和周向转动磨损，阀芯在阀套内转动引起的周向磨损是小球磨损的主要原因；球孔配合形式可以避免阀芯的周向转动，从而有效地降低小球的磨损；实验结果和理论结果一致，可以为伺服阀的磨损量预测、故障诊断提供依据．

提出了一类针对细长形物体的高精密操作的运动规划方法．首先建立了机械手与显微相机之间的坐标转换关系，以及对力坐标系与操作手之间的转换矩阵标定；再借助约束刚性多体模型构建物体与机械臂之间的运动学关系，提出了采用混合控制策略．利用力反馈确定物体姿态和物体参数，利用单目显微视觉反馈确定物体的位置信息，从而实现对细长形物体的高精密运动控制．实验结果验证了该方法的有效性．

针对拉丝加工表面纹理的获取缺乏材料微观去除层面的理论指导与量化评价指标的问题，提出一种面向铝合金高铁白车身拉丝表面纹理形成的参数化评价方法．选择磨粒的几何形状和尺寸、分布间距和出刃高度作为拉丝轮形貌特征评价参数，根据磨粒分层和随机分布规律在二次开发的拉丝轮参数化建模平台上自动生成拉丝轮模型，并确定以沿纹理方向的微观不平度十点高度和垂直纹理方向的轮廓微观不平度的平均间距作为特征参数区分直纹和雪花纹．仿真和实验结果表明：通过该方法可以获得理想的直纹和雪花纹，其中直纹的微观不平度十点高度小于2 μm，轮廓微观不平度的平均间距大于0.2 mm，雪花纹的微观不平度十点高度大于5 μm，轮廓微观不平度的平均间距小于0.1 mm．

针对国内屠宰生产线猪腹剖切环节劳动强度大、卫生环境差、作业效率低、人工成本高等问题，提出了一种机器人猪腹剖切方法．通过工业激光传感器采集猪胴体表面三维点云，采用深度截断和统计滤波对胴体点云进行预处理，基于欧式距离对预处理后的猪胴体点云进行聚类分割，得到单个猪胴体的点云数据；基于主成分分析(PCA)算法计算猪胴体点云的特征向量及对称平面，并将合适的距离范围内的点集投影到对称平面，再从投影点集中框选剖切范围，并对剖切范围内的点集进行离散化，得到猪腹剖切轨迹点，指导机器人完成剖切．实验结果表明：该猪腹剖切方法在切割质量和切割效率上优于人工切割，基本满足猪肉生产线要求．

在集中参数法的基础上建立了面齿轮-行星传动串联系统的静力学均载特性计算模型，利用有限元方法对面齿轮副的啮合刚度进行了计算，探讨了该系统中静态均载系数的变化规律，研究了偏心误差等因素对传动系统均载特性的影响规律．研究结果表明：面齿轮副的啮合刚度均值为0.24 GN/m，面齿轮系统的静态均载系数在0.94～1.06的范围内变化，行星系统的静态均载系数在0.7～1.3的范围内变化；传动系统在较大输入功率下的均载特性优于较小输入功率下的均载特性，可以通过减小齿轮偏心误差来改善传动系统的均载特性．

为了提高沥青路面就地热再生时的加热均匀性与效率，提出一种红外辐射与热风循环协同加热方法，建立协同加热沥青路面的物理模型与数学模型．借助计算流体动力学(CFD)仿真软件进行仿真分析，寻找协同加热沥青路面时加热距离与风速对沥青路面加热均匀性与效率的影响规律和最佳加热方案．结果表明：采用协同加热法具有热风循环与红外辐射单独加热不具备的优点，既能避免红外辐射加热时路面表层过热老化，又比热风加热有更高的加热效率，从而获得更高的加热均匀性与效率；有利于路面深层的加热和降低路面表层温度的上升，解决了在就地热再生施工中由于路表起火而导致的路面再生质量下降；加热板加热距离增大和热风风速增加都不利于路面对热能的吸收，风速对沥青路面加热效率的影响会随着加热距离的增加而减弱；加热距离对加热效率起主导作用，加热均匀性与效率同风速与加热板的距离匹配密切相关．

为了提高厂拌热再生滚筒对沥青路面回收材料(RAP)的加热效率，并分析RAP逆流加热工艺的技术可行性，基于RAP、热气流及滚筒筒体之间的对流、辐射、接触多种方式耦合传热机理，建立了2000型再生滚筒一维稳态传热模型，采用数值算法分别对顺流和逆流加热方式进行了模型求解，定量描述了RAP及热气流温度沿滚筒轴向的变化趋势．进行了顺流式和逆流式再生滚筒RAP加热试验，以验证数值模拟结果，并对比计算了滚筒热效率．结果表明：相对于顺流加热方式，逆流式再生滚筒对于RAP的加热能力更强；实测逆流式再生滚筒的热效率为80.8%，比顺流式高5.4%，能量利用率更高；对进入再生滚筒的热气流初始温度进行合理控制是厂拌热再生设备实施RAP逆流加热工艺的技术关键．

为探究柔性立管顶部运动与涡激振动(VIV)响应之间的关系，对伴随顶部运动激励的柔性立管VIV进行了试验研究．立管垂直安装，其直径为2 cm，长度为5 m，在均匀流条件下，详细分析了立管在不同顺流向顶部激励幅值和激励频率下的横流向振动幅值、频率、模态、行波传递等特性．研究结果表明：伴随顶部运动激励的柔性立管VIV与传统VIV相比有显著不同；在低流速下，立管顶部的运动使得立管横流向振幅减小；顶部激励幅值和激励频率的增加可以使得横流向振动频率增加，并发生模态转换，表现为多模态响应特性；频率能量呈现周期性变化，其变化频率近似等于顶部激励频率，这些特性有别于常规的均匀流下柔性立管VIV；在高流速下，立管顶部的运动对立管横流向振幅的影响不显著，其频率能量变化规律与低流速时相同．上述结论可为考虑浮体效应的柔性立管VIV研究提供基本的参考．

从进水过程的动态特性出发，对比静态板孔流动模型和动态板孔流动模型，提出了多因素联合作用下的船舶舱室进水量预报模型．研究了流量系数的近似求解方法，给出了基于系统动力学特性的进水压力确定方法以及考虑沿管路漏泄的舱室进水压力损失扩展模型．构建了船舶舱室进水仿真计算程序，具备全时域动态调整外部环境影响因素的功能．给出了进水量预报模型的试验验证环境，结合试验数据对仿真模型计算结果进行了检验．结果表明：融合航速、波浪、舱室进水反压力和管路系统流阻等因素的模型相比简化计算模型更适于分析时域长、进水条件复杂的情形，而舱室进水量简化计算模型对于进水时间200 s以内的情形更为简捷便利．

利用矢量运算及镜像法推导了半无限大空间中电偶极子对海水中场点传递矩阵的表达式，定义了表征电场强度与电偶极矩之间线性变换关系的传递矩阵，并分析了传递矩阵的可逆性．据此提出了通过传递矩阵求逆得到半无限大海域中电偶极子场源参数的定位方法，并通过仿真算例验证了定位方法的可行性．结果表明：基于该方法利用半无限大海域中两个测点的电场强度可以对海水中的单电偶极子源进行准确定位，利用四个测点的电场强度可以同时定位海水中的双电偶极子源；该方法计算量小、计算速度快，经过改造还可以用于未知分界面的定位．

为准确评价微生物固化(MICP)技术固化砂土脆性特征，通过分析MICP固化砂土的应力应变特性，指出目前常用的基于应力-应变曲线特征的岩石脆性指标难以直接用于表征低胶结水平MICP固化砂土的脆性特征．结合MICP固化砂土脆性特征随处理次数增加而增强的试验规律，根据相关系数分析法得出峰前弹性能比、破坏应变、最大峰后平均模量对脆性特征影响最大，并基于此提出了一种能够反映低胶结水平MICP固化砂土脆性特征的评价指标．试验结果表明：该指标能够准确反映不同胶结水平和围压水平下微生物固化砂土脆性变化趋势以及纤维加筋对其脆性的改善，对评价MICP固化砂土脆性特征具有一定的参考意义．

为探究竹胶板和自攻螺钉在夹板剪力墙中的使用效果，对10组竹胶板双剪螺钉连接试件和4组定向刨花板(OSB)双剪螺钉连接对比试件进行单调加载试验．结果表明：在保证不小于22 mm板端距情况下，竹胶板双剪螺钉连接能较好地避免板边撕裂破坏，并充分发挥自攻螺钉的高抗弯和抗拔性能；横纹加载的竹胶板双剪螺钉连接在极限承载力上比顺纹加载时高15.5%～19.8%，但在初始刚度、延性系数上均与顺纹加载时相差不大；竹胶板双剪螺钉连接的极限承载力比以木基结构板材为中心夹板的双剪钉连接高64%～146%，故以竹胶板和自攻螺钉分别作为中心夹板和钉连接件有助于快速提升夹板剪力墙的抗侧力性能．依据我国《木结构设计标准》GB50005—2017算得的双剪螺钉连接极限承载力偏低，但所预测的屈服模式有较好的准确性．

为改进水泵水轮机S特性曲线，开展了水泵水轮机设计及数值模拟研究．首先，设计了多个等长叶片转轮，以研究叶片安放角对水轮机工况效率和S特性曲线的影响；然后，选取一高效率等长叶片转轮，并应用长短叶片设计，以研究其对S特性曲线的影响．结果表明：选取较小的叶片安放角可增加水轮机工况的效率，但S特性更加突出；而应用长短叶片设计虽然会导致设计工况下的水力效率有所下降，但是S特性得到明显改进．

为提高水轮机尾水管的空化性能，提出在泄水锥上加螺纹并在泄水锥尾部安装延伸到尾水管进口处的可拆卸圆柱台的改装方案．对混流式水轮机模型进行全流道的网格划分，进口边界按照试验水头条件给定总压为290 kPa，出口边界根据计算工况的空化数设置静压为19 kPa．采用理论研究和数值模拟相结合的方法探究改装泄水锥对尾水管内部的流体流动、压力脉动及空化性能的影响．研究结果表明：在低负荷小流量工况下对泄水锥进行改装可以降低尾水管内空化程度，提高尾水管内部流体流动稳定性，并且减少流体间的撞击以及由于空化造成的压力脉动．

基于多驰豫格子玻尔兹曼方法，对低雷诺数下二维翼型非定常状态下的熵产特性进行分析研究．为了提高计算准确性，采用分块网格细化算法对流场变化剧烈区域进行加密，并采用插值反弹格式处理曲线边界．通过对雷诺数为1 000时不同攻角下翼型绕流的数值模拟，计算翼型的阻力与熵产率验证了该算法的有效性．通过计算不同攻角、不同相对厚度翼型的非定常熵产率，研究翼型涡脱落与流动损失的关系．研究结果表明：非定常流动时，翼型的阻力与流场的熵产率不再满足相关性，流场熵产的非定常性主要是由主分离涡和尾缘脱落涡的相互作用导致，当主分离涡向尾缘运动而尾缘分离涡逐渐脱落时，熵产逐渐减小；而当尾缘分离涡推动主分离涡向前缘运动时，熵产逐渐增大．

提出一种考虑用户不同时空出行特性的电动汽车(EV)充电负荷概率模型预测方法．利用Bass模型预测规划区2028年的EV保有量，构建融合道路类型、实时道路拥堵程度和道路连接关系等多源信息的规划区等效道路模型，采用Dijkstra路径寻优算法得到用户的最优出行链．考虑工作日和节假日不同的出行时间、停驻点驻留时间和实时道路路况对用户出行行为的影响，采用蒙特卡罗法、非参数核密度估计和高斯拟合得到不同场景下EV充电负荷概率密度函数．仿真结果表明：该方法可有效预测EV充电负荷的概率分布，所得充电负荷概率密度的显式表达也便于后续充电站的规划设计．