为提高真空断路器的开断和关合性能，并提高它的可靠性，提出了一种基于数字信号处理器的动触头位置、速度闭环控制方案，选用了高精度光栅尺作为速度、位置传感器，满足了系统实时性和高精度的要求.通过脉宽调制控制永磁机构分、合闸线圈电流，最终实现了高压断路器分、合闸操作时对动触头运动的控制、调节，使其能够按照预定理想曲线进行运动.实验结果表明，所提方法能够实现对真空断路器动触头运动的控制，有利于提高断路器开断、关合能力，延长断路器的机械电器寿命，提高运行可靠性.
为满足智能化保护电器三段过流保护的测量范围和体积小、相间距离近的安装结构，提出在尽可能不过多增加相与相之间电磁干扰的前提下，采取在铁芯上开槽的措施增加电流互感器的量程.对电磁式电流互感器、空心电流互感器和铁芯开槽式电流互感器进行了分析对比.结果表明，铁芯开槽后，一次绕组的磁势一部分降落在气隙上，另一部分降落在导磁体上，导磁体的饱和电流增加，电流互感器的线性范围扩大.同时，一次绕组产生的磁场仍集中分布在导磁体中，相与相之间的电磁干扰不超过2.5%.
针对无刷双馈电机两个定子绕组产生的磁场旋转速度不同的问题，提出了双同步坐标系定向方法，该方法分别在功率绕组子系统和控制绕组子系统中进行磁场定向，并在此坐标中推导出新的电机外部输出特性方程，建立了基于双旋转坐标系无刷双馈电机的数学模型，从而解决了由于转速不同而造成的控制上的困难，在此基础上，采用矢量控制的方法控制无刷双馈电机.通过仿真验证表明，该控制方法具有良好的动态性能，在快速性和抗干扰性上得到了明显的提升.
针对无刷直流直线电机(BLDCLM)伺服系统输出能无延迟、无超调地跟踪输入指令的变化，而常规PID控制器很难同时满足系统对输入的跟踪性能和对不确定性的抗扰性能要求这一现状，提出鲁棒L2跟踪控制策略，亦即有针对性的引入非线性控制抑制扰动和实现对输入指令的准确跟踪.对具有变化负载和驱动增益变量的BLDCLM定点控制进行鲁棒L2控制器设计，并运用MATLAB/SIMULINK仿真得出在不同负载条件下的阶跃响应和相应的电机速度、位移响应曲线.仿真结果表明，任何状态下系统都有最佳动态响应，从而证明了该方法的合理性和有效性.
为了提高船舶运行速度，降低船舶运行噪声，研究了基于水中放电技术的机理，并研制成一种新式船舶推进器——水射流等离子弧推进器.该推进器采用同轴式环〖CDF*3〗棒电极结构，利用两电极间介质击穿过程中产生的等离子体汽泡的压力来推进航模，摒弃了螺旋桨及其他机械部件，降低了船舶运行噪声，由于采用了直线推进技术，大大增加了船舶的航行速度.在参考传统的水中脉冲放电基础上，提出水中稳态放电的设计思想，建立起模型速度测量系统，进行了船模推进器的水上实验，得到了有关水射流等离子弧的推进速度与电极结构、推进器供水量以及外施电压之间的关系.实验及理论分析证明，放电电极间电压及供水量对等离子弧的推进作用有重要影响.
在对引起无刷直流电动机(BLDCM)转矩脉动的原因进行全面分析的基础上，对其换相转矩脉动进行了重点研究，详细分析了换相期间BLDCM各物理量的动态变化过程，针对换相转矩脉动的根本成因，提出了一种全新的消除换相转矩脉动的方法，即“反电动势跟踪”法.为了通过仿真实验对这种方法进行验证，首先在Matlab/Simulink建立了BLDCM的仿真模型，创造性地解决了如何在仿真模型中生成梯形波反电动势这一BLDCM建模的难点问题.在此基础上，仿真了“反电动势跟踪”法，实验得到的电流和转矩波形充分证明了这种控制策略的合理性.
针对目前稠油开采系统中抽油机下冲过程存在能量回馈、中频加热给定温度不具备判断实际中频输入功率是否合理的问题，设计一种变频、中频联动电源.该电源通过变频、中频共用母线技术把抽油机回馈电能通过中频加热消耗掉，避免了变频器主电路过大的回馈冲击电流并节约了电能.同时采用中频给定温度自寻优控制，改变以往由人工经验设定加热温度而存在的电能浪费.利用频率跟踪和移相控制技术保证最佳加热效率，提高了系统的可靠性，降低了设备成本.辽河油田实际应用表明，该设备达到了节能降耗、提高开采效率的目的.
针对大型风力发电机组容量增大，控制越来越复杂，特别是对机组动态稳定性要求很高这一特点，提出一种满足动态响应特性的增益调度LPV(linear parameter varying)鲁棒H∞控制器设计新方法，以解决机组的动态稳定性问题.利用LPV的凸分解方法，将风电机组线性化、模型化为具有凸多面体结构的LPV模型，利用LMI方法对凸多面体各顶点分别设计满足H∞性能和动态特性输出的反馈增益，再利用各顶点设计的反馈控制器综合得到具有凸多面体结构的LPV控制器.仿真结果表明，该控制器能有效控制风机传动系统的运行.
为减少周期性巡检带来的人力和财力上的浪费，压缩维护费用及维修成本，改传统的定期修为状态修，需要提高振动分析准确性.在介绍Matlab中的小波分析模块的基础上，运用小波理论对我校自主研发的SUT1000型MW级风电机组的采集振动数据进行分析，得到了直观的包络谱线，进而得到准确判断风力发电机组的实际工作状态.给出了可行性报告，实现了风力发电机组的在线检测功能，提高了风力发电机的运行可靠性.
为了研究不同偏压对TiAlN薄膜性能的影响以及薄膜体系膜基硬度比随载荷的变化关系，采用多弧离子镀的方法在Ti6Al4V合金表面制备TiAlN薄膜，利用扫描电子显微镜、x射线衍射仪、全自动显微硬度计等设备对膜层的微观组织结构和力学性能进行了测试.结果表明，TiAlN膜层由Ti2AlN(hcp)相组成.在恒定载荷条件下，体系的膜基硬度比随载荷的增加而减小.当载荷小于300g时，偏压对膜基硬度比与载荷关系曲线呈不规则影响.载荷超过300g以后，几乎没有影响.
建立钢板的温度场模型是钢板轧后冷却过程控制与优化的基础.为此，简述了钢板轧后冷却过程模型研究的情况，基于有限元方法建立了钢板轧后冷却过程的温度场模型，并进行了仿真研究.在ANSYS软件环境下，通过对工件几何、单元类型、材料属性与边界条件等定义，对钢板轧后冷却过程瞬态温度场模型进行了仿真求解，得到了钢板的温降曲线及瞬态温度场分布，所模拟出的温度场对合理制定冷却制度和冷却工艺具有实际指导意义.
以Sr(NO3)2和Ti(OC4H9)4为主要原料，以NaOH为矿化剂，在175℃下反应60min，水热合成了颗粒大小均匀，粒度约在100nm的SrTiO3纳米粉体.将Ti(OC4H9)4先溶于无水乙醇中，再与NaOH反应生成前驱物TiO(OH)2，在80℃下热处理2h，可以大大减少产物中的杂质相，得到纯度较高的SrTiO3粉体.由XRD图谱分析发现，在合成过程中加入机械搅拌得到的粉体，晶化更完全.由此粉体制备的SrTiO3压敏陶瓷材料经电性能测试，其压敏电压为18?V，非线性系数为46，介电损耗为0．078，相对介电常数ε=2．7×104.
为了研究应变速率对AZ31B变形镁合金力学性能的影响，试验温度为室温、150℃时，对AZ31B变形镁合金进行拉伸试验，并记录抗拉强度和屈服强度，计算延伸率.通过扫描电镜观察拉伸断口形貌，结果表明，随着应变速率的提高，AZ31B变形镁合金的抗拉强度和屈服强度都随之提高，而延伸率却逐渐降低；随着温度的升高，同一应变速率下的抗拉强度和屈服强度降低，而延伸率大幅度升高.通过观察扫描断口形貌发现，合金表现为韧性断裂，且随着应变速率的降低，韧窝逐渐增多.
针对燃气轮机叶片的材料、制造工艺对燃气轮机的影响问题，研制了一种新型抗热腐蚀高温合金K445，它可作为燃气轮机的叶片材料.在研究中主要探讨了固溶处理及时效处理对γ相尺寸、形态和分布的影响.结果表明，随固溶处理温度的升高，γ相尺寸增加，长大激活能为162kJ/mol.合金中枝晶间γ相的固溶温度高于枝晶干γ相的固溶温度.当固溶温度达到1160℃时，枝晶干γ相开始固溶，当温度达到1200℃时，二次γ相完全溶解；固溶保温时间为1～3h时，γ相出现分裂花样，4h时γ相发生定向排列；二级时效使γ相尺寸和数量增加，而一级时效后γ相呈双态分布.通过调整热处理工艺，可改变γ相的尺寸、形态和分布，改善合金性能，进一步发挥合金潜力
高致密度是W-Cu合金性能优良的前提，但是由于W和Cu的不互溶，二者形成的是一种典型的假合金，因此W-Cu合金的制备只有通过粉末冶金的方法来完成以仲钨酸铵和硝酸铜为原料，利用氢还原和烧结技术制备的W-Cu合金，其中w(Cu)=15%，通过SEM、XRD对制备过程中各阶段形成的产物及最终形成的W-Cu合金进行了相分析和组织形貌分析，并进行了性能试验.试验结果表明，通过此工艺制备出的W-Cu复合粉末具有均匀的化学组成和较高的烧结活性，在1220℃烧结2h后，其烧结体密度可达理论密度的98.45%，且在合金中形成了对导热、导电性能具有重要作用的Cu网络结构.
针对大多数堆焊温度场的数值模拟都是应用于同种材料的现状，对异种材料的堆焊温度场进行了研究.建立适当的有限元模型，对异种材料堆焊过程中温度场的瞬态变化进行了动态模拟.利用三维有限元网格划分技术，对工件进行网格划分，并采用网格自适应技术对焊缝金属的网格进行自动加密与生成，为缩短焊接过程数值模拟创造了条件.在此基础上，利用ANSYS软件的APDL语言编写程序，实现施加移动焊接热源，得到了异种材料温度场的分布规律.计算结果与焊接温度测试结果很接近，表明该计算方法能够准确地计算焊接温度场，是一种实用的工程计算方法.
为解决在固有硬件条件下实现实时高速海量数据压缩这一问题，通过Huffman算法与小波变换相结合的方法，给出了对管道漏磁信息进行有损与无损相结合的压缩方式.根据信号的特征，通过对漏磁信号阈值的判断，得出健康信息与缺陷信息，并对缺陷数据使用Huffman算法进行低压缩比的无损压缩，而对健康数据以及噪声数据则以小波变换进行有损高压缩比的压缩.模拟测试结果表明，压缩后的数据还原后，能够较好地体现出原数据的信息，说明了Huffman算法与小波变换相结合的压缩算法能够较好地实现对管道漏磁数据的存储.
为使温度传感应用范围更广、价值更大，分析了影响长周期光纤光栅温度特性的各种因素，用三束高频聚焦CO2激光脉冲对称写入法制备长周期光纤光栅，并对温度特性进行了实验研究.结果表明，在23～700℃变化范围内，谐振波长温度灵敏度随温度升高而增强，高温处温度灵敏度比低温处增强了约72%，而平均温度灵敏度约为0.11nm/℃；峰值损耗对温度变化不敏感，在23～450℃范围内起伏不超过15dB，具有良好的高温稳定性和可重复性.基于这一良好的温度特性，此种长周期光纤光栅可以制成温度传感器，在高温传感领域有着较大的应用价值.
针对目前只限于特定任务的医学图像检测方法，根据颅脑CT图像的特点，给出了将感兴趣区域灰度统计量作为参数检索图像的方法.首先利用区域生长法提取CT图像中的全局感兴趣区域颅脑，采用分块的方法将全局区域划分成多个子区域，以获得局部灰度空间信息，使整幅图像的检索转变为对各子区域的识别.进一步提取每个子区域的灰度统计量平均值、均方差和三阶矩作为特征，检索时将示例图像特征与特征库中的特征按照欧几里得距离进行相似性匹配.实验结果表明，该方法可查找出在相同位置具有相似病理特征的颅脑CT图像.
针对视频车辆检测中，光照不均匀、对比度不强的多目标图像分割，提出了一种基于最小类内方差和区域生长相结合的快速阈值分割算法.首先对最小类内方差法进行改进，快速确定差分图像的最佳分割阈值，再用区域生长法分割得到目标.理论分析和实验结果表明，该分割算法不仅适用于简单的车辆图像分割，而且对于复杂的车辆图像也取得了较好的分割效果.该算法计算量小，分割精度有一定优势，有助于下一步的目标识别.
针对作为版权保护的数字水印技术存在的问题，根据彩色图像的特点，通过对数字水印算法的分析，利用Arnold置乱和归一化方法对水印图像进行预处理，使水印图像更适合于嵌入需要.在嵌入过程中，利用DCT变换、局部复杂度因子、灰度均值和嵌入能量等处理方法，使得嵌入算法能够更好地均衡水印不可见性和鲁棒性之间的矛盾.模拟结果表明，实现了将大信息量的彩色水印嵌入到彩色图像中的水印技术，达到了不可见性和鲁棒性之间的均衡.
为了进一步研究电力微分代数系统的干扰抑制问题，针对一类电力微分代数系统，拓展耗散理论的概念，并利用M导数方法对有不确定干扰的电力微分代数系统进行控制设计，给出了干扰抑制控制器.仿真结果表明，该方法对此类电力微分代数系统的干扰抑制、提高系统运行的稳定性效果明显.由于模型具有一般性，又考虑了干扰的影响，因此方法的适用范围更广泛，更具有一般性.
针对网络控制系统中的网络时延和数据包丢失问题，提出了在网络控制系统的控制器节点使用补偿预估的方法，以提高控制系统的性能.补偿方法针对网络时延，预估方法针对数据包丢失.通过构造增广状态向量，建立了统一的系统模型，当时延小于一个采样周期且数据包传输率一定时，将使用了补偿预估方法建模的该系统看作是具有两个事件的异步动态系统，并推导出系统指数稳定的充分条件.仿真结果表明，所提出的方法能有效提高控制系统的性能.
针对常规模糊控制器在直接转矩控制过程中因电机模型参数不变、滞后所带来的超调量大、响应慢和不稳定性等问题，采用预测模糊控制的方法，通过电机参数预测模型得出下一状态磁链、转矩和磁链位置角，经过模糊推理给出相应的最佳或次最佳控制方案.仿真结果表明，采用灰色预测模糊控制方法的直接转矩控制系统能够克服滞后效应对系统的影响，使调节过程平稳.在动态响应、抗干扰能力和鲁棒性等方面取得了良好的效果，其控制精度及动态品质均优于常规的模糊控制器.
以龙滩高碾压混凝土重力坝为工程背景，对高碾压混凝土重力坝的水平软弱层面，从局部裂缝扩展到整体破坏的全过程进行了模拟分析.在充分考虑到碾压混凝土的多相非均匀性细观结构特征的基础上，运用材料破坏全过程的分析软件系统MFPA2D对高碾压混凝土重力坝进行了分析，模拟给出了高碾压混凝土重力坝破坏过程的应力以及破坏单元分布图，并对碾压混凝土重力坝的破坏过程进行了分析.结果表明，裂缝扩展的第二阶段为破坏过程的关键阶段.
为了获得带单向约束拉杆矩形钢管混凝土短柱轴压承载力实用计算公式，进行了试验和分析.根据带拉杆构件的核心混凝土约束应力分布特点，结合现有的试验结果，提出将矩形截面以约束拉杆为界线划分为几个子区域，并将拉杆视为等效钢板的方法，采用已有的钢管混凝土统一理论计算公式计算每个子区域的轴压承载力，得出带单向约束拉杆的矩形钢管混凝土构件轴压承载力计算公式，修正后的公式中考虑了约束拉杆的影响，拓宽了统一理论计算公式的适用性.采用该公式计算的带约束拉杆的矩形钢管混凝土构件轴压承载力与已有的试验结果吻合良好.
