定义了一种基于边缘灰度的显微图像清晰度评价函数,该函数采用改进的线性微分拉普拉斯算子和阈值滤波的方法以减少图像聚焦的误差.将该函数用于显微镜的自动调焦中,具体方法包括:对显微图像的噪声进行中值和同态滤波以提高显微图像的质量;通过带门限的帧差技术以区分背景与前景,同时,为减少噪声和图像前景变化的影响,在评价函数中引入了阈值参数.实验结果表明,该方法准确、稳定和可靠,精度较高.

提出了一种基于MIMO/OFDM系统的空间子信道分配算法,在多用户环境下,以获取最大的系统吞吐量为目标,兼顾用户之间资源分配的公平性原则,充分利用系统的空间子信道资源,在保证发射功率恒定和一定的误比特率约束条件推导了多用户子载波分配准则,并给出了相应的算法流程.仿真结果表明,本算法具有良好的性能,既有效地提高了系统的吞吐量,又保证了用户之间资源分配的公平性.

将基于循环前缀的时域相位跟踪与基于频域导频的CPE校正技术相互结合,提出了一种旨在提高无线OFDM接收机抵抗相位噪声能力、低复杂度的相位噪声自适应补偿方案,时域跟踪可以对信道相位偏移低频成分起到初步的抑制作用,而在频域则通过引入导频子载波可信度判决机制,将CPE估计放在信道判决前进行,更为精确地消除由频率选择性相位偏移对CPE估计所带来的影响.仿真结果表明,本方案能够显著改善OFDM接收机在相位噪声条件下的系统误码率性能.

针对红外图像的特点及分形分维的特性,提出了基于分维像的红外弱小目标检测方法.用滑动窗口在红外图像上滑动,根据分形布朗运动计算出窗口分维作为该窗口中心像素的分维,这样就可以计算出图像每一像素的分形分维,并以此为元素构造成分维像.在分维像中,人造目标的分维值小于自然背景的分维值,适当地选取阈值就可以把目标检测出来.实验结果表明,用分维像的方法检测红外目标可以取得很好的效果.

人体肢体分割涉及两类最小负曲率点,利用人们对人体肢体划分的主观意识,提出最小负曲率点分析法,搜索分割手臂和腿部的最小负曲率点.跟踪目标前景区域的边缘,得到前景区域的外轮廓.采用傅里叶算子对人体轮廓实现平滑处理,消除局部噪声对最小负曲率点的影响.采用移动向量法求取轮廓曲线的数字曲率.在划分出的各个肢体部分内部进行轴线搜索,确定肢体关节点,完成人体肢体的提取.实验结果表明:算法可有效搜索最小负曲率点,实现人体肢体分割.

对存在中立者的投票模型进行了分析,指出Fuzzy集和Vague集在表达此类模糊信息时所存在的不足;根据投票模型中中立者的倾向程度,对中立者的倾向性给出了三种不同方式的赋值方法,即等量赋值为0.5,由支持者和反对者的人数的比例等量赋值以及根据中立者和反对者的比例不等量赋值.由这三种赋值方式提出了三种由Vague集向Fuzzy集的转化方法,并根据第三种转化给出了连续Vague集的定义,最后对连续Vague集的交、并、补等性质进行了初步讨论.

运用基于支持向量机理来建立一个新的个人信用评估预测模型,以期取得更好的预测分类能力.并对SVM分类结果与三层全连接BPN分类结果进行了比较.结果表明,在判别潜在的贷款申请者中支持向量的判别结果比神经网络的要好.为了减小训练集偏差及为了验证两种方法的鲁棒性,基于两种策略(平衡样本与非平衡样本)交叉验证来进一步评价SVM分类准确性,并对两种方法基于两种策略的误分类作了风险代价分析.

通过对一类复摆系统的建模,利用数值分析法,较为全面地论证了复摆系统通向混沌的倍周期道路、拟周期道路等复杂的混沌演化行为.用相图、庞加莱映射图和分岔图等方式揭示出了系统混沌运动的形式和参数.对该系统分岔与混沌行为的研究,为工程实际中相关机械系统和振动系统的混沌预测和控制具有指导意义,同时对这些系统的优化设计提供了理论依据.

利用改进的粒子群优化算法(PSO)的优化性能,结合SOM网络模型,提出了一种基于粒子群优化算法和SOM网络的聚类算法(PSO/SOM),使用PSO对SOM网络进行训练来代替SOM的启发式训练方法.将PSO/SOM算法用于对Wine和Iris等数据集进行模式聚类识别,可以得到较优的聚类识别效果.相比标准SOM算法能有效提高网络映射的准确程度,降低网络的量化误差和拓扑误差,同时也降低了错聚率,实验结果验证了本算法的有效性.

根据误差收敛准则,提出了线性广义系统的迭代学习控制算法,利用矩阵理论及不等式技巧给出了线性定常广义系统在D型学习律作用下的迭代控制收敛性结果,这一结果是全新的,其对时变系统也成立;另外,针对线性定常广义离散时间系统,给出了一种通过最优化目标函数确定控制器参数的设计方法.

建立了一种解决NP难组合优化问题的一般性的模式——学习-竞争模式.其中,“学习模式”侧重于个体局部的搜索;而“竞争模式”侧重于种群全局的搜索.利用此模式将多种算法的优点融合在一起.在对背包问题的实际求解中,采用贪婪算法实现了“学习模式”,而“竞争模式”则采用了遗传算法实现,并且设计了一组参数来协调这两个模式之间的关系,结果证明与理论分析一致.

将HHT(Hilbert-Huang transform)方法与数学规划方法相结合,用于时变多自由度系统的参数识别.把响应信号如加速度信号通过一个窗函数,得到要研究的某阶模态成分,然后通过经验模态分解(EMD)把通过窗函数的信号分解成各个本征模函数(IMF),对分解出来的IMF进行希尔伯特变换得到该阶模态的瞬时频率,以待识别的刚度或质量参数作为设计变量,极小化计算得到的频率与瞬时频率之差的平方和.对应该平方和最小的刚度或质量值即为选定时刻识别得到的刚度或质量参数值,并进行了数值仿真.

针对高压交流配电系统,提出一种基于线性并联变压器谐波阻抗控制的并联型有源电力滤波器新原理.实时检测并联变压器一次侧的谐波电流,通过逆变器向二次侧注入谐波补偿电流,在一定的补偿系数下,并联变压器一次侧对谐波电流呈现近似为零的低阻抗,而对基波电流呈现很大的一次侧自阻抗,从而输导配电系统中的谐波电流流入并联变压器支路.这种滤波原理在10~35 kV高压交流配电系统中将有着广阔的应用前景.仿真和实验结果证明了这种滤波新原理的正确性.

研究了永磁同步电机(PMSM)电流环的三种控制方法:P调节、P调节加前馈控制和PI调节.其中PI调节器可以实现dq轴电流的近似解耦和无静差控制,较适合于工程应用.对电流的控制最后要通过对绕组电压的控制来实现,为此研究了一种输出电压控制方法,即空间矢量PWM法的原理及实现方法.介绍了一种基于DSP的全数字化控制系统硬件构成.实验结果证明了理论分析的正确性.

通过串行总线的系统通信,实现了感应电机各类物理量的测量.针对现行电机测试系统在功率因数低时,功率测量精度差的问题,提出了以ATT7022为核心的交流物理量采集方法,使有功功率的精度满足0.5 s,无功功率精度满足二级要求.上位机软件优化了感应电机试验流程,在短时间内完成各项参数及特性测试.采用中值和算术平均值滤波去除脉冲干扰和随机干扰.使用最小二乘法拟合出感应电机各种特性.通过各类试验测试结果的理论分析,验证了系统的可行性.研究成果可应用于中小型感应电机的出厂试验.

使用有限差分法,对方程中的非线性部分做泰勒展开,将其中的一次项和二次项都移至方程左端,对一次项直接离散,二次项进行半隐式处理,采用多层网格法外推方案,只需要很小的计算量就可以得到准确的解.将计算结果与龙格-库塔法以及传统的近似解析法做了比较,磁场调变度较小时三种方法符合很好.当磁场调变度变大时,传统的近似解析法由于未考虑非线性效应呈现出较大的误差,本方法具有更高的精度.本方法可用于计算磁场调变度很大的圆形加速器(例如固定磁场交变梯度加速器)的粒子平衡轨道.

在环面蜗杆螺旋线参数方程的建模基础上,论证并分析构建了平面包络环面蜗杆产形齿的特征模型,按此模型在MDT6.0环境中实现了平面包络环面蜗杆的三维建模.进而又分析讨论了平面二次包络环面蜗轮的特征模型与实体构建,实现了“平面二次包络环面蜗杆传动的参数化建模”.该方法简洁实用,三维实体具有真实的运动型面,能为数控加工提供精确的坐标参数,也能为平面二次包络环面蜗杆传动的性能优化奠定良好的基础.

建立了机器人等离子熔射成形过程数学模型,采用ANSYS数值模拟软件对多周期的机器人熔射成形过程进行数值模拟.模拟分析了不同叠加角度条件下的多周期熔射成形过程并与实验结果进行了比较.结果表明采用90°轨迹叠加角度,可以获得具有最小残余应力分布和更加致密组织结构的金属皮膜,有利于提高熔射金属皮膜的成形性.

按照库塔物理条件的基本精神,认为蒙瑞诺数值库塔条件的不足,讨论了螺旋桨面元理论不应忽略梢涡的真实存在,应该考虑尾涡强度沿流线衰减的影响,明确指出尾涡强度的衰减规律为指数衰减,具体构造了一种新的更为接近物理真实的数值库塔条件.并将这种数值库塔条件应用到螺旋桨敞水特性的数值分析中,得到一些有益的结论.

结合仿鱼推进双体船的实验模型,在解决了单体单尾机器鱼运动时摇艏问题的基础上,建立仿鱼推进器尾鳍运动的数值计算模型,用面元法计算尾柄与尾鳍以不同相位角摆动时尾鳍的平均推力性能和平均推进效率曲线,计算尾柄与尾鳍同相位摆动时尾鳍摆动频率与摆动过程中最大推力的关系曲线,从计算结果可以看出,对于双体双尾仿鱼推进器在设计中尾柄和尾鳍可以刚性联接,并适当增加尾鳍的摆动频率可以极大地提高尾鳍摆动过程中产生的最大推力,提高仿鱼推进器的推进功率.

针对光学编码成像的光源强度随时间波动对编码成像结果的影响,研究了编码机制对光源光强变化响应的表现,发现了阿达玛变换光学系统对光源强度波动的特异敏感性规律:像元强度改变量与光源光强波动量成比例;一个编码周期内光源光强的多次波动导致像元强度改变量按次累加但并不导致发散;各次源强度波动对像场强度改变量的分布具有循环性.采用数值模拟方法计算了与1×7阵列像场对应的7阶S矩阵编码成像,结果表明光源光强随时间的变化对编码成像质量有严重影响.指出了在编码成像系统中所用的光源的不稳定性应该受到的限制.

用自研设备将加压的反应溶液Fe2+Cl2(+Fe3+Cl3)+NiCl2+ZnCl2和缓冲溶液CH3COONH4以一定流量同时喷镀在90℃转盘上的玻璃衬底上以单质氧为氧化剂生成了厚度1~2μm的NiZn铁氧体薄膜.X射线衍射数据表明制备的NiZn铁氧体薄膜具有尖晶石结构.氧化液pH值等于8.8时制备的薄膜的组成是Ni0.25Zn0.09Fe2.66O4,有313 kA/m的大的饱和磁化强度和692.5 A/m的低的矫顽力.在0.1 GHz到3.5 GHz频率范围内用Agilent 8722ES矢量网络分析仪通过短路微带线微扰法测量了薄膜的复数磁导率.薄膜的复磁导率的实部r′μ在0.5 GHz为36.1,虚部r″μ在0.8 GHz达最大值55.5.磁导率虚部值在0.5~2 GHz频率范围大于20,制备的薄膜将可以应用于微波频段的电磁干扰抑制器.

采用改进的BP神经网络模型模拟水力旋流器的油水分离过程.根据水力旋流器的实际运行条件,确定旋流器模型设计中的优化神经网络结构,将遗传算法用于优化三层BP神经网络的初始权重,采用PRP共轭梯度法优化BP算法.结果表明,采用人工神经网络模型预测油水分离水力旋流器的分离性能是切实可行的,它能成功地模拟旋流器的分离过程,进而实现旋流器操作控制的优化.

从SSM超导磁体低温系统的设计和磁体安全运行角度考虑该磁体降温和升温过程,提出了SSM磁体降温和升温过程的数值计算模型.将磁体处理成二维模型,采用有限体积法离散磁体能量方程,将低温系统中的氦管道和阀门处理成一维模型,方程采用有限差分法离散.考察了氦流进出磁体温度、压力以及磁体上最高、最低温度和最大温差的非稳态变化过程,并详细分析了产生该过程的内部机理.对SSM磁体及其低温系统在非稳态情况下安全运行有一定指导作用.

通过对包含53种组分、325个可逆基元反应的甲烷燃烧反应机理(GRI-Mech 3.0)的简化结果与原机理动力学计算结果的比较,证明最优简化法取得了良好的效果.同时,结合敏感性分析法深入揭示了甲烷燃烧过程中甲烷和氮氧化的化学过程.

对截面尺寸为0.4 mm×0.2 mm,水力直径为0.267 mm水平布置的不锈钢矩形微槽内水的流动沸腾压降特性进行了实验研究.实验结果表明:当L-M参数X较小时,两相摩擦压降修正因子Φ2FL随X的增大而减小,相同进口温度下,Φ2FL的变化随流量的增大而增大;当X大于0.3时,Φ2FL随X增大而增大,且几乎不受流量的影响.在实验结果基础上,考虑水力直径及流量的影响,在本实验范围内导出了新的矩形单微槽内水流动沸腾的压降关联式,其预测本实验结果的误差在12.6%以内.

在试验的基础上运用瞬态数值模拟方法,以四气门汽油机进气过程为例,对均值压力边界和瞬态波动压力边界下的进气过程进行了模拟计算及比较,结果表明进气压力波动对缸内的宏观气流运动影响较大,加强了缸内滚流运动强度的波动.而对缸内宏观热物性参量的影响较小,这些参量在压力波动的过程中没有出现大幅波动.

以实际产品气道为基础,使用UG软件完成气道的三维实体造型与修改,用三维流体动力学软件FIRE完成稳流试验台中气道-气缸流动的三维数值模拟计算,应用传统单因素法和新的均匀设计法对螺旋进气道结构参数进行优化,结果表明:螺旋进气道的性能是气道结构参数之间交互作用的结果,对比传统单因素法,运用均匀设计法对气道进行优化设计,只需少量计算即可求出优化结果,大大减少了计算工作量.

在295柴油机上进行设定的进排气系统故障实验,获取各工况下三个不同测点位置的缸盖振动信号,然后利用改进的基于神经网络和小波分析的故障诊断方法进行分析.实验和仿真结果表明,不同测点获取的振动信号蕴含故障特征是不同的.从缸盖上方采集的振动信号更能表征各种故障特征,其故障准确识别率达到95.4%,较其他两个测点有大幅度提高.为基于振动信号的柴油机故障诊断提供了最佳的测点位置,以提高故障的诊断准确性.对其他复杂机械的振动诊断同样具有参考价值.

应用现代电子控制技术对常规的喷油泵机械调速器进行了改进,设计了一个以高性能32位处理器为核心的柴油机电子调速系统.以实时操作系统μC/OSⅡ为软件平台,运用面向对象技术编程,采用PID串级控制算法,实现了电子调速系统控制软件的开发.通过硬件在环仿真实验验证了电子调速器改进的可行性和控制算法的正确性.开发实践表明,使用实时操作系统进行发动机控制系统的开发,能有效地提高开发效率.

采用热-结构耦合分析的方法对水化热引起的空心薄壁墩的温度效应进行分析,计算中考虑了混凝土弹性模量随龄期的变化.利用ANSYS软件模拟178 m高墩施工进程中的水化热温度效应,得到空心墩墩底实体段、墩身、以及节段接缝处的温度和应力随时间的变化规律,结果表明与一般大体积混凝土的温度效应不同,空心薄壁混凝土结构由于水化热引起的温度升高不超过40℃,但温度应力比较大,最大温度应力达到6MPa,值得设计施工人员认真对待.

将均匀化方法与有限元法结合起来,采用单胞法分析周期性分布、含圆孔袋式除尘器花板的等效力学性质,通过对含密集型周期分布圆孔袋式除尘器花板的挠度和模态对比分析,证实了均匀化方法的有效性,进一步研究了花板圆孔半径和圆孔中心距对花板等效弹性常数的影响规律.结果表明:a.在圆孔半径相同情况下,随着圆孔中心距的增大,花板等效弹性模量逐渐增大,但等效泊松比逐渐减小;b.在圆孔中心距相同情况下,随着圆孔半径的增大,花板等效弹性模量逐渐减小,但等效泊松比逐渐增大.

进行了粉喷桩复合地基载荷试验,在桩顶和桩周土面埋设了沉降标分别观测桩顶和桩周土面沉降.研究表明:荷载板沉降与桩间土面沉降十分接近,桩间土地面沉降明显大于桩顶沉降,主要表现为桩体部分刺入路基内,柔性荷载下桩土变形不满足等应变条件.在某一深度L0处存在等沉面,即该位置处桩体沉降与桩间土沉降相等.对此提出了一种柔性路基下水泥土桩复合地基沉降计算方法,该方法将压缩层分为3层:a.等沉面以上加固层;b.等沉面以下加固层;c.下卧层,地基沉降为3层土的压缩变形之和,a层的压缩变形可按改进应力修正法计算,b和c层压缩变形可按应力修正法计算.通过工程实例验证了所提出的计算方法.

用定向进化的一种新方法,对野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris pv.campestris)的α-淀粉酶基因(XAMY)进行PCR体外诱变后获得了一个编码的酶活性提高的突变基因,将其克隆到由rDNA序列介导的酵母整合型表达载体pHBM368上,得到重组质粒pHBM368XA.将pHBM368XA转化酿酒酵母S.cerevi-siaeINVScI,获得了整合型分泌表达α-淀粉酶的酵母重组菌株XA01.对选择的3个工程菌α-淀粉酶表达的稳定性进行了检测,结果表明在完全培养基中连续培养80代,淀粉酶的酶活性仍然保持稳定.在淀粉酶自身信号肽引导下,胞外分泌效率可达50%.

用离子交换法制备了高纯KH2PO4(其中杂质Fe3+,Co2+和Ni2+的总质量分数小于3×10-6).以树脂的吸附容量和再生性能为考察指标,从三种树脂中选出了性能最佳的一种——螯合树脂D751,探讨了溶液pH值、温度、流速等因素对该树脂吸附容量的影响.结果表明提纯KH2PO4的最佳条件为:pH 4.0~5.0,温度20~30℃,流速1 mL/min.在本实验条件下,D751可将工业级KH2PO4中Fe3+,Co2+和Ni2+的总质量分数由23×10-6降至3×10-6以下.

提出用多线程实现分布式组织并发离散事件仿真的方法.首先分析了分布式组织活动的并发特性以及由此带来的仿真问题,指出原有离散事件仿真中的下次事件法不能实现并发条件下的模拟时钟推进.因为各结点之间独立运行并具有各自的时间管理,故不能对所有结点进行统一的时间查询.提出了在合理时间段内将线程挂起,接着进行线程式间仿真对象交互的解决方法,以实现交互行为仿真.最后指出多线程编程实现的主要问题与解决途径,并结合一个实例,借助UML工具给出了建模实现的具体过程.

针对大型水电工程项目进度评价问题进行了探讨,并引入了总体进度的概念.在此基础上运用分类加权的方法评价项目进度,并详细介绍了该方法的基本原理和步骤.对总体进度的评价,将投资量作为不同实物工程量的公度指标,同时用权重反映影响进度的各种因素,通过对不同实物工程的完成量分类加权来评价总体进度.最后给出了实际应用的算例.

基于供应链管理的结构模型和信息流传递模型,提出了一种行业信息系统问题域对象的建模方法.依照供应链的网络结构模型进行问题域的类结构设计,从供应链网络结构模型中的事物抽象出行业信息系统中的问题域类;依照供应链的集中式信息流传递模型进行问题域类的行为设计,将供应链信息流传递模型中的传递行为抽象为问题域的类行为.由此得出行业信息系统的问题域类结构模型和行为模型,并在一个实际应用系统中实现了该模型.