针对人体步态识别，从步态数据采集仪器、常见步态数据集、步态参数提取和步态识别方法4个方面分别展开综述。首先，介绍常用的步态数据采集仪器的优缺点、可靠性和应用场景；其次，从建立机构、样本容量、采样率、环境、仪器和变量6个方面对常用的步态数据集进行对比分析；然后，将现有步态参数提取方法分为基于模型的方法和基于非模型的方法进行详细阐述，进而在步态识别算法方面分别从支持向量机、自编码器和卷积神经网络三方面进行介绍，并对上述方法从身份识别和异常步态辨识两个应用方向分别展开对比；最后，结合实际应用指出当前研究存在的不足和未来的发展方向。

为了合理表达轮胎在高频激励工况下的动态力学特性，建立了一种将轮胎连续物理结构离散化处理的轮胎动态模型。该模型将胎侧部分以及胎内压缩空气离散成一系列弹簧阻尼单元，带束部分离散成沿带束圆周方向均匀分布的多个质量点，质量点之间由代表带束拉伸和弯曲特性的弹性单元相连。在相邻质量点之间引入若干个无质量接触单元进行轮胎与路面之间接触力计算。利用TMPT试验数据对所建立的轮胎动态模型进行参数辨识和精度验证。对比结果表明，本文建立的轮胎动态模型不仅能够准确地表达轮胎静态力学特性，也能够很好地表达轮胎在典型不平路面上的高频动态力学特性。

为设计出具有良好耐撞性的车辆碰撞吸能结构，以内凹三角形负泊松比多胞结构为研究对象，通过显式动力有限元软件 LS?DYNA建立了此吸能结构的轴向冲击有限元模型。结合最优拉丁超立方设计方法，构建了此吸能结构的峰值冲击力PCF和比吸能SEA关于长胞壁尺寸a与胞壁厚度b的多项式代理模型，采用第二代非劣排序遗传算法（NSGA?II）进行多目标优化设计，并基于适应度函数C获取一妥协解。优化结果表明：胞壁厚度比长胞壁尺寸对此吸能结构耐撞性影响更显著，通过合理匹配壁厚和长胞壁长度，能有效降低峰值冲击力，提高比吸能。

针对燃料电池客车动力系统，以氢耗最低为目标函数，以燃料电池输出功率为控制变量，并考虑燃料电池耐久性对控制变量进行约束，基于Pontryagin极小值原理设计能量管理策略。针对Pontryagin极小值原理仅适用于离线计算的缺点进行改进，设计了能适应不同工况的在线能量管理策略，并建立了燃料电池客车整车仿真模型。仿真结果表明：该能量管理策略在不同工况下具有较好的适应性，不同工况下燃料经济性和耐久性均优于传统开关模式能量管理策略。

针对多级刚度双质量飞轮扭转特性建模和分段点平滑拟合展开了研究。首先，在分析多级刚度双质量飞轮工作原理基础上，建立了考虑分段刚度、阻尼非线性的双质量飞轮扭转特性数学模型，并通过台架试验验证模型准确性。其次，针对所建模型存在跳跃间断点以及仿真过程中可能出错的问题，采用反正切函数对模型进行平滑拟合，得到基于反正切拟合函数的双质量飞轮非线性模型。最后，对平滑拟合前、后模型进行对比分析，结果表明：采用反正切函数平滑拟合对模型精度影响较小，使模型分段点和临界点平滑过渡，提升了模型仿真稳定性。

提出了单缸插销式伸缩臂伸缩路径优化问题，采用Hopfield神经网络构建了数学模型。由于能量方程中的约束项罚参数λ和目标项罚参数γ的确定往往相互矛盾：当λ占优时，能量方程更多朝向满足约束方向收敛，得到的有效解往往不是高质量解；当γ占优时，则可能收敛到无效解。为此，提出了λ为向上梯度递增、γ为向下梯度递减的曲线形式；对于λ和γ的增量确定，提出了一种基于约束边界偏差控制的PID自适应增量法，通过对约束边界偏差的PID控制使有效解的生成可控。实验结果表明：路径优化后伸缩效率能提升10%~30%。神经网络模型优化效果较好，几乎能100%收敛到有效解，同时由于PID控制使解聚集到约束边界，最优解生成率也较高，接近50%。

为了分析刚性折纸机构的运动特性，研究了不同构型的折叠过程，建立了刚性折纸机构运动学模型并分析了典型构型的折叠构态。首先，建立单顶点刚性折纸机构各折痕转角之间的关系方程，推导出未知折痕转角的显式表达式，并通过方程解的互验排除干扰解，得到任意折叠构态实际折痕转角；其次，通过旋转变换矩阵，计算任意折叠构态下顶点实时位置坐标；再次，将三角面片对相交判断算法应用到刚性折纸机构干涉判断上，检测折叠过程中的干涉情况；最后，建立折叠过程仿真平台，并分析典型刚性折纸机构的折叠过程。仿真分析结果与实际折叠过程一致，验证了刚性折纸机构运动分析方法的正确性以及仿真平台的适用性。

在熔融沉积成型技术（FDM）3D打印过程中，需要对打印喷头和打印平台加热床进行加热,直到打印材料所需的温度才能开始打印，由于加热系统存在的时间滞后性和稳定性差的缺点，使加热过程既耗时又浪费能源。针对以上问题，采用模糊自适应PID控制方法控制打印喷头和打印平台加热床加热过程，并建立了控制系统Matlab/Simulink仿真模型。仿真结果表明，模糊自适应PID控制方法对FDM 3D打印机加热系统的控制效果优于传统PID控制方法，具有超调量小、响应速度快、控制效果更稳定的优势。

提出了基于闭式模锻的铁路钩舌锻件的近净成形工艺方案，针对近净成形中的预锻成形件设计这一关键技术进行了研究。通过对终锻成形阶段金属流动特点的分析，设计了预锻成形工艺。将多重响应面法与数值模拟相结合，以锻件填充完整、锻件变形均匀性最好以及材料的损伤最小为目标函数对预锻成形件的形状进行了多目标优化，并通过成形试验验证了优化设计的结果。测量与分析结果表明，本文方法可获得优化的预锻件形状，基于本文设计出的预锻件，可得到无成形缺陷且精度好的终锻成形件，实现了钩舌锻件的近净成形。

利用Gleeble-1500D热模拟试验机对Cr8合金钢在变形温度为900~1200 ℃、应变速率为0.005~5 s^-1条件下进行热压缩试验，并对热变形后的试样进行X射线衍射试验，研究了Cr8合金钢的热变形行为及位错密度演变规律。基于试验得到的数据，建立了考虑位错密度演变及包含多参数的两段式本构模型。结果表明：在低应变速率下，Cr8合金钢真应力-真应变曲线具有典型的动态再结晶特征；Cr8合金钢热变形激活能Q _act为423.41 kJ/mol，本构模型的计算值与试验值数据吻合较好；在试验条件下，Cr8合金钢的总位错密度均达到10¹⁴ cm^-2以上，总位错密度随应变速率增加、变形温度减小而增加。

为了研究粘铆复合接头的胶层厚度对接头的成形质量和服役性能的影响，建立了无铆钉粘铆成形有限元模型，并通过实验验证有限元模型的有效性。利用有限元模型分析了接头成形后胶层的分布规律及接头成形过程中胶层的变化趋势，研究胶层厚度对接头成形的影响。结果表明：胶层厚度从接头底部中心到自锁处呈先增大后减小的趋势，其中底部圆角处胶层厚度最大；铆接过程中胶层厚度随冲头行程增加而变化；胶层厚度影响接头的自锁值与颈厚值。

利用三维激光雷达对车辆前方障碍物进行辨识过程中，车辆的运动导致点云数据出现畸变，传统欧氏聚类方法也无法同时对远处和近处的障碍物进行精确检测，从而导致错误的聚类结果，容易出现障碍物误检或漏检的情况。针对上述问题，提出了一种对三维激光雷达点云数据去畸变的方法，同时改进了欧氏聚类方法，使其能自动更正距离阈值，从而使障碍物检测更加快速准确。对本文方法进行了实车试验，试验结果表明：本方法能同时快速准确地检测出较近和较远的障碍物。

以典型沙漠草原公路为试验路段，进行驾驶员行车眼动试验研究，分别采集在正常行驶状态下驾驶员的注视点坐标、注视持续时间和行驶车速，并转化为单位时间视觉兴趣区面积指标。通过对单位时间视觉兴趣区面积与曲线间直线段长度之间的模型建立和分析，得到沙漠草原公路曲线间短直线长度要保证行车6 s，理想长直线段长度为行车60 s，极限直线段长度为行车140 s，该值与国内外相关指标对比，指标在合理区间，为荒漠草原地区曲线间直线段指标的选取提供了理论依据。

为了对“路怒症”进行分级预警，提出了一种基于驾驶行为特征的愤怒强度判别阈值求解方法。通过在交通繁忙路段开展限时实车试验获得不同愤怒强度下的驾驶行为数据。基于方差分析选用方向盘转动角速度（SWRAR）、加速踏板踩踏速度（SGP）、横向加速度（LA）作为驾驶愤怒判别指标。运用接受者操作特征（ROC）曲线分析方法求得4种愤怒强度的最佳阈值范围分别为：正常状态0≤SWRAR<1.886 3,0≤SGP<0.397 4, 0≤LA<0.136 2；低强度愤怒1.886 3≤SWRAR<2.324 1,0.397 4≤SGP<0.505 4,0.136 2≤LA<0.155 9；中强度愤怒2.324 1≤SWRAR<3.083 5,0.505 4≤SGP<0.614 2,0.155 9≤LA<0.175 4；高强度愤怒SWRAR≥3.083 5,SGP≥0.614 2,LA≥0.175 4。验证结果表明，此驾驶行为特征阈值的准确率可达79.42%。本文研究结果可为驾驶愤怒分级预警系统的开发提供理论支撑。

为使元胞传输模型（CTM）适用于多节点、复杂交通情况的城市路网交通仿真，提高模型在实际道路阻抗估计方面的准确性，本文通过修正现有模型参数构建路段模型，并考虑到城市多节点对模型准确性的影响，提出一种节点元胞划分方法，构建了城市多节点路网VCTM并基于此改进了路段实际阻抗计算方法。最后，使用改进模型与VISSIM对案例路网进行仿真与分析。结果表明，改进模型能够体现出城市交通流特性，且考虑路网节点因素更符合实际，模型计算得到的实际阻抗与VISSIM输出数据吻合度高。本文模型和实际阻抗计算方法可以很好地应用于动态交通分配领域。

创新性地引入多输入多输出的大脑情感学习回路模型(MIMO-BEL)，从认知过程出发建立了横-纵向综合控制驾驶员模型。利用大脑情感学习回路模型对不确定性系统的自适应控制能力，实现了驾驶员模型对车辆横纵向控制的解耦。最后，基于MIMO-BEL建立了横?纵向综合控制驾驶员模型，仿真结果表明，基于MIMO-BEL的横?纵向综合控制驾驶员模型具有良好的道路和车辆纵向加速度跟随精度。

新型纵向卧铺采用中央通道设计且两侧布置卧铺单元，具有相对独立的上、下层纵向单元使乘员与车辆运行方向保持一致。碰撞事故中，与横向卧铺中乘员姿态和接触响应相比，纵向卧铺将反映结构不同的被动安全防护性能。依据拟人仿真试验为核心的旅客界面结构被动安全评估方法，分析了纵向卧铺在旅客界面结构设计中的特点，建立了带有假人的纵向卧铺单元碰撞场景及有限元模型，以标准载荷为边界条件实现碰撞过程的仿真计算。分析了假人姿态响应及损伤指标评估结构对乘员的被动安全防护能力并对比了25T型列车横向卧铺结构。结果表明：纵向卧铺碰撞场景中，正向载荷下假人损伤指标超过标准限值（头部HIC₁₅ 值为626、颈部N_ij 值为2.5）；反向载荷下，假人腿部股骨最大轴向压力（6.4 kN）超过标准限值；由于结构设计的根本性改变，假人在纵向和横向卧铺结构中均不能完全避免碰撞损伤且损伤位置、数量和程度不同，而纵向卧铺结构一定程度上约束乘员的“自由运动”，有利于降低乘员二次碰撞的损伤风险。

为解决非饱和土与结构物接触计算中的力水耦合问题，进行了不同含水率重塑黄土与混凝土接触面的直剪试验，首先根据试验规律分别简化了双曲线模型中初始剪切劲度系数、极限抗剪强度与法向应力间的关系表达式，然后引入含水率这一变量，建立了适用于非饱和土的接触面修正双曲线模型，该模型具有6个参数，通过不同含水率的接触面直剪试验即可获得。计算结果与试验结果的对比证明了该模型的可行性。该修正双曲线模型可以同时考虑法向应力与含水率两变量，可以较好地实现非饱和黄土与结构物的接触计算。

针对吉林省季节性冻土区对沥青路面高温稳定性和低温抗裂性的要求，在沥青混合料中同时掺加硅藻土和玄武岩纤维，通过对复合改性沥青混合料低温稳定性、高温稳定性、水稳定性和疲劳性能等性能指标进行研究，评价硅藻土玄武岩纤维复合改性沥青混合料的路用性能，为硅藻土-玄武岩纤维复合改性沥青混合料在沥青路面中的应用提供参考。研究结果表明：硅藻土-玄武岩纤维复合改性沥青混合料具有良好的路用性能，掺加硅藻土和玄武岩纤维后沥青混合料的高温稳定性显著提高，低温抗裂性得到改善，疲劳寿命得到大幅提高，水稳定性也有一定程度的提高。

针对车辆荷载引起的动水冲刷作用，设计开发了一种模拟动水冲刷的试验装置，结合冻融循环试验，对动水冲刷与静态浸水模式下沥青混合料的空隙率、吸水率以及劈裂强度等技术指标进行测试，并借助CT扫描试验，从微观的角度探讨动水冲刷作用下沥青混合料的短期水损害机理。试验结果表明：随着冻融循环次数的递增，动态冲刷浸水模式和静态浸水模式作用下的沥青混合料试件空隙率增幅分别为47.62%和22.5%；吸水率增幅分别为263.2%和86.4%，冻融劈裂强度比（TSR）降幅分别为34.0%和24.9%，动水冲刷作用会加剧沥青混合料物理和力学性能的衰退。CT图像分析表明：随着冻融循环次数的增加，混合料试件的内部产生了新的空隙，试件外缘集料存在不同程度的剥落现象；动水冲刷作用会加剧水体对沥青薄膜的机械侵蚀速率，加速沥青的剥离和细集料的流失，导致原有空隙体积的进一步增大，混合料抗水损害性能下降更为显著。

为探究盐分对沥青胶浆低温流变及粘附特性的影响规律，采用盐颗粒以体积比1∶1替代矿粉的沥青胶浆制备方法，通过弯曲梁流变试验（BBR）研究不同掺盐沥青胶浆在30 d与120 d龄期下的低温流变特性，并构建相应的Burgers模型，分析盐分对沥青低温粘弹特性的影响；通过接触角试验，得出沥青表面能参数，评价不同沥青胶浆粘附特性；借助扫描电镜（SEM）和红外光谱（FTIR）手段，探究掺盐沥青胶浆微观作用机理。结果表明：相较于基质沥青，不同种类掺盐沥青胶浆随着龄期的增加，低温流变性能不断降低；经120 d龄期后，沥青接触角明显增大，掺盐沥青胶浆表面能降低，粘附性劣化；盐分颗粒溶析及其盐老化效应，是导致掺盐沥青胶浆性能劣化的主要诱因。

针对只考虑氯离子、硫酸根离子或碳化作用下混凝土寿命预测模型与实际服役条件不相符的问题，提出利用反映钢筋锈蚀的腐蚀电流密度和表征混凝土破坏的相对动弹性模量评价参数作为边缘分布函数参数，在Copula函数的基础上建立耦合因素作用下氯氧镁涂层钢筋混凝土（MOCRC）寿命预测模型。结果表明：Gumble-Copula函数可以很好地对两重耦合因素作用下的MOCRC耐久性进行预测，MOCRC在20 000 d左右发生破坏。两重耦合因素作用下Copula函数寿命预测模型的建立，为多重因素耦合作用下的寿命预测模型提供了新的研究方向。

为了在框架结构易损性分析中考虑各楼层地震需求之间相关性的影响，提出了考虑各楼层地震需求相关性的框架结构易损性分析方法。采用多元Copula函数方法求出各楼层地震需求的联合分布函数，得到框架结构的易损性曲线，并与一阶界限法和Bootstrap重抽样法的分析结果进行了对比。结果表明：采用本文的框架结构易损性分析方法得到的结果，均位于一阶界限法两个界限之间，且与Bootstrap重抽样法的结果吻合较好，这一定程度上证明了本文方法的准确性。

针对传统混凝土受力试验分析方法中存在拟合度低、复杂度高的问题，提出了基于增大截面法的混凝土加固石拱桥空间受力性能试验分析方法。将混凝土等级确定为C30，选取150 mm×150 mm×150 mm立方体完成混凝土浇筑，采用带肋钢筋、直径为14 mm的HRB335级纵向受拉钢筋、8 mm的HPB级箍筋作为钢筋构件设计材料。确定混凝土和钢筋材料后，设置混凝土加固石拱桥试件形状和尺寸，并将试件分组，根据制作过程完成试件制作。依据试件设计与制作，对加固截面进行网格与条带划分，输入横纵方向网格数量和加固截面条带数量，利用低周反复加载测试混凝土加固石拱桥空间受力性能，计算任意单元形心位置混凝土应变等参数。增加截面距离轴心向力比较近的一侧混凝土应变，同时进行下一增步相关计算，直到距离轴向力比较近的混凝土压应变值比极限压应变值大时，输出满足预设条件的混凝土加固石拱桥空间受力极限值等参数，完成试验。试验结果表明，本文方法的拟合度高，约达到98%，且运行复杂度低，具有可行性。

针对桥梁振动信号高度非平稳特征和含噪声成分严重的问题，提出了一种应用于桥梁健康监测领域的信号自适应分解与重构的优化滤波方法。该方法以自适应加噪的完备集合经验模态分解(CEEMDAN)为核心算法，将原始振动信号逐级分解为多个不同特征时间尺度相对平稳的固有模态函数(IMF)，采用端点对称延拓法抑制端点效应，引入多尺度排列熵(MPE)分析各IMF在不同尺度上的熵均值，检索随机程度较大的IMF分量，将含噪严重与由于加噪分解产生的伪分量剔除完成一次滤波，为了择优选取剩余IMF进行信号重构保证滤波具有较好的相似度与光滑度，建立了优化重构模型完成两次滤波。研究表明：本文方法在自适应分解阶段较常用的集合经验模态分解(EEMD)、补充集合经验模态分解(CEEMD)方法具有更好的完备性、正交性与计算效率，在一定程度上抑制了模态混叠现象，端点效应问题有所改善，并对IMF进行优化重构，经分析最终的滤波信号具有较高的信噪比，通过对真实桥梁振动信号分析再一次验证了本文方法的优势，该方法的滤波结果可以作为实现桥梁健康监测技术的可靠依据。

为提高多焦距图像融合质量，提出了一种基于支持向量机（SVM）和窗口梯度的多焦距图像融合方法。该方法首先对多焦距图像进行基于窗口的经验模态分解（WEMD），得到一组内涵模式函数分量（高频）和残余分量（低频），WEMD可以有效解决图像分解中的信号混叠问题；然后，利用SVM的输出指导低频分量融合，选取更清晰的聚焦区域；利用本文的窗口梯度对比算法指导高频分量融合，在保持融合图像对比度的同时保证图像的一致性；最后，经过WEMD逆变换得到融合图像。在9组多焦距图像上进行实验，从主观评价和5种客观评价指标方面，本文的融合方法相比于其他5种方法能获得更好的融合质量。

针对云数据中心数量增加与规模扩张中存在的云计算能耗控制问题，引入了唤醒阈值与休眠定时器双重控制的周期性休眠模式，提出了一种云虚拟机分簇调度策略。云数据中心的虚拟机分为2个模块：模块I中的虚拟机时刻保持唤醒；模块II中的虚拟机则根据云数据中心的工作负载轻重在休眠状态与唤醒状态间切换。通过构建具有双速率与部分服务台异步(N,T)策略多重休假的排队模型，运用矩阵几何解方法，从云请求平均时延与系统能量节省率等方面评估云虚拟机分簇调度策略的系统性能。综合理论分析结果与仿真统计结果，验证了云虚拟机分簇调度策略的有效性。从经济学角度出发，构建了系统成本函数，引入了An混沌映射机制与非线性递减惯性权值策略，改进了粒子群智能优化算法，给出了策略参数的优化方案，实现了系统响应性能与节能效果之间的合理平衡。

针对医疗大数据服务系统中生理数据流动态负载不均衡问题，传统方法处理能力只局限在某算子所处节点可处理的窗口范围，在数据逐渐增加的状态下处理能力不足，容易出现数据流拥塞的情况，而且忽略了对整个体系的负载分布和动态负载均衡中迁移决策的研究。为此，提出了一种新的大数据网络并行计算环境的生理数据流动态负载均衡方法。首先利用元组key的Hash值得到节点相应数据块，利用数据块记录获取相应目标节点，将数据元组输出。同时，对并行计算熵进行扩展，将其定义至异构集群，对其进行求解。将网络并行计算环境下并行计算熵看作医疗大数据服务系统中生理数据流动态负载均衡度的衡量指标，通过并行计算熵对是否需要进行负载迁移进行判断，并且通过并行计算熵确定迁移任务的方式及迁移量，从而制定迁移决策，实现大数据网络并行环境中生理数据流动态负载均衡处理。经实验验证，本文方法可行性高，计算性能及动态负载均衡性好。

关于Ad-hoc网络研究中性能与安全的平衡问题有很多优化方案，但一直缺乏统一的量化标准来比较性能和收益，为此，提出了一种可以广泛使用的方法来评估Ad-hoc网络中性能和安全平衡。首先，采用GSPN构建节点内和节点间的数据传输模型；然后，运用Petri网抽象和精化；最后，结合连续时间马尔可夫链CTMC计算性能、安全和收益。通过这种方式，可将不同策略纳入统一的评估框架中，根据不同环境和需求选择最优均衡解，并在数据加密算法、密钥大小和策略选择上进行了仿真，为该模型利于网络资源的利用提供了理论依据和数据支持。

在编译器测试中，基于部分求值技术的编译器测试方法在部分求值阶段时，必须由测试人员对具体的测试用例进行分析，然后手动指定程序中的一些变量作为静态输入，这种依赖人工手动指定的策略具有一定的盲目性，而且无法使测试过程自动化进行。为了解决这一问题，提出了一种基于变量依赖关系的源程序静态输入及其取值的确定方法，使基于部分求值技术的编译器测试框架的测试过程得以自动化进行，从而提高了测试效率。实验结果证明了本文方法的可行性。

针对光照变化引起目标跟踪性能显著下降的问题，提出一种光照补偿和低秩稀疏表示联合优化的视觉跟踪方法。该方法首先基于模板与候选目标的平均亮度差异对模板光照补偿；而后利用候选目标逆向稀疏表示模板，并考虑候选目标间相似性以对稀疏编码矩阵实施低秩约束，且包含稀疏误差项以提高算法对局部遮挡的稳健性，从而获得光照补偿和低秩稀疏表示联合优化模型；最后，基于该模型所得稀疏编码矩阵快速剔除无关候选目标，并采用局部结构化评估方法实现目标精确跟踪。仿真结果表明，与现有主流算法相比，剧烈光照变化情况下，本文方法可显著改善目标跟踪精度及鲁棒性。

在三维点云数据的去噪中，很难实现既保持尖锐区域的特征，又使平滑区域高度光顺。为此，提出了一种基于法向量距离分类的去噪方法。首先计算点云数据的微分几何信息。采用鲁棒的方法对点云数据进行法矢量估算，并将其法矢量方向调整到一致。再根据采样点的局部二次曲面拟合来估算点云数据的曲率；然后通过计算从采样点到其切平面的法向距离，将点云数据划分为平滑区域和尖锐区域，并采用加权局部最优投影算法和双边滤波算法分别对平滑区域和尖锐区域进行滤波去噪。选用Bunny和Fandisk点云模型，分别采用单一的加权局部最优投影算法、双边滤波算法及两者相结合算法对点云模型进行去噪测试。测试结果表明：所提方法可有效去除噪声模型中的孤点，提高点云分布的均匀性；增强点云模型平滑区域的光顺度，保持了尖锐区域中的几何特征并避免了过度光顺和细节特征失真。对比测试数据可知，降噪点云模型的误差和偏差较小，Bunny模型的平均误差为0.001 1 mm，Fandisk模型的平均误差为0.000 7 mm。

针对现有的图像自动标注算法对唐卡图像的自动标注和语义描述能力有限的缺点，提出了一种基于领域知识本体的唐卡图像语义标注方法。首先，构建了唐卡图像标注框架体系，然后，在前期唐卡图像中目标对象识别和分类的基础上，结合唐卡领域知识本体，对圣像类唐卡图像进行了两个层面的标注，即局部区域自动标注和基于本体的全局标注。实验结果表明，该标注方法对唐卡图像十分有效。

为使多聚焦图像的融合结果能保持全局性、保留局部的细节且对未配准源图像具有鲁棒性，提出了一种隐低秩表示结合低秩表示的多聚焦图像融合算法。该算法通过对源图像进行隐低秩表示，得到图像的低秩（全局）部分和显著（细节）部分，然后对低秩部分和显著部分分别使用滑动窗口技术分块，并将分块使用4个方向的Sobel算子进行分类学习子字典，将子字典合成完整字典后进行低秩表示，接着对低秩部分和显著部分的低秩系数分别进行融合，融合过程中引入导向滤波增强空间连续性，最后将融合的低秩系数分别乘以字典得到融合后的低秩部分和显著部分，两者相加则得到最终的融合图像。为验证算法的有效性，实验过程中选取3组数据，包括2组完全配准的多聚焦图像以及1组未完全配准的多聚焦图像，分析融合结果与源图像的残差，并使用4个融合质量评价指标进行量化分析。实验结果表明，该算法在主观视觉效果和客观质量评价分析方面都优于当前主流的多聚焦图像融合算法。

针对多蜂窝用户和多D2D用户共存场景下的干扰和能量消耗问题，建立了D2D用户在半双工或全双工两种模式中选择的混合双工系统模型，并提出了一种基于多角度联合优化的容量最大化D2D资源分配算法。该算法首先在保障蜂窝用户通信质量的基础上，通过联合优化用户的接入控制、功率分配、双工模式选择和信道分配，实现了系统容量的最大化，仿真结果表明本文算法可显著提高蜂窝网络的系统容量。

针对包含多个主用户的主服务和包含多个次用户的次服务在频谱市场中的频谱共享问题，提出了一种认知频谱共享动态博弈算法。引入优先级机制，优先满足次服务中关键任务用户和高实时性业务用户的频谱需求；考虑主服务的收益和次服务的满意度，得到满足稀缺资源分配属性的频谱价格；利用非合作博弈建模次用户间的竞争过程，保证次用户的效用最大化。对静态博弈、动态博弈、动态博弈稳定性的仿真分析证明了该算法在频谱共享中的合理性和有效性。

测量中经常涉及坐标系生成与转换问题，以左手系为例，推导了基于任意旋转角的平面直角坐标系顺时针变换模型，该模型也适用于右手系的逆时针变换，且旋转矩阵与旋转角大小无关，和坐标轴的顺序及旋转方向有关。在此基础上，针对工程与工业测量中的空间直角坐标系的生成与变换，提出了基于任意不共线三点生成新坐标系的普适模型，该模型通过在坐标逐步变换过程的旋转参数计算中加入详细判据，从而克服传统三点法生成新坐标系对三点的分布限制，用户可以按照任意需要生成新坐标系，并将该模型应用于非量测相机标定控制场的坐标系建立，验证了模型的可靠性。

针对协同分布式的天线传输（CDAT）技术在使用频分多址(FDMA)时，不可避免地造成干扰的过载，致使发射信号峰均比（Peak-to-average signal power ratio, PAPR）增加的问题，从理论上提出了一种多载波系统中下行链路的结合MMSE和空间分集联合接收方法。首先，在相邻宏单元共道干扰的情况下，描述了用于空间分集的空时分组编码传输分集（STBC-TD），以及用于多用户空间复用的最小均方误差滤波和奇异值分解（MMSE-SVD）。然后，为了抑制CDAT作用下PAPR的增大，由同频干扰(CCI)分布着手，引入了不需要无线终端信息传输的盲选择映射（Blind SLM），同时给出了STBC、CCI、SINR及BER的详细数学表达。蒙特-卡洛的仿真结果表明：在相同误码率BER条件下，相比于传统方式，本文算法对系统的信噪比性能可以提高1 dB左右。该方案在充分考虑了同频干扰CCI后，CDAT算法可以更为有效地提高系统容量，其也为研究无线蜂窝多接入系统下行链路的性能提供了一种新的思路。

针对存在耦合交联不确定性的可重构机械臂系统分散控制问题,提出一种基于自适应动态规划（ADP）的能耗保代价最优控制方法。基于关节力矩量测信息,建立了可重构机械臂系统的动力学模型,通过定义兼顾控制精度与能耗的性能指标函数构建哈密顿雅可比贝尔曼（HJB）方程,采用基于策略迭代（PI）的ADP算法对HJB方程进行求解,继而得到近似最优控制策略。基于Lyapunov理论对闭环可重构机械臂系统渐近稳定性进行证明,数值仿真结果验证了本文算法有效性。

针对玉米联合收获机清选作业过程中芯轴堵塞清选筛的问题，本文利用自制清选筛堵塞性能试验台研究了振幅、振频和方向角3个关键运动参数对玉米芯轴堵筛规律的影响，并利用改装玉米联合收获机进行验证试验。通过单因素试验揭示了清选筛加速度和芯轴堵塞质量随运动参数增大的变化规律。通过正交试验建立了运动参数对玉米芯轴堵筛影响规律回归模型，得到了清选筛运动参数最优组合：振幅50 mm、振频7 Hz、方向角55°。验证试验表明，清选筛运动参数最优组合具有良好的筛分性能，堵塞玉米芯轴质量为10.39 g，籽粒含杂率为0.9%，清选损失率为1.09%，能够满足玉米联合收获机清选作业的要求。

研制了基于ARM架构的变量喷雾处方图实时解译系统，此系统可以实时提取无人机作业位置、速度、高度等参数，并在处方图中进行寻址从而读取对应的栅格处方值发送至变量喷雾系统。寻址采用了延时算法优化设计，使解译结果满足作业需求。解译系统与变量系统搭建在大疆MG-1植保无人机上，通过试验测试解译系统的可实施性与精确性。试验结果表明，此系统可成功实时解译变量施药处方图，在有效喷幅内，栅格中心与栅格边界变量结果显著，与预设处方值相符，采集带雾滴沉积量为0.005~0.765 8 μL/cm²，雾滴覆盖密度为12~72个/cm²，变量转换时间约为0.5 s，变量精度为1 m。

针对蜘蛛生物液压驱动原理的研究进行了综述，对蜘蛛步足液压原理进行了分析，尝试建立生物液压与工程液压难题的联系。首先，以海南捕鱼蜘蛛作为研究对象，通过电镜扫描、组织切片、Micro-CT等多种观测扫描实验得到其内流道模型，并基于该模型使用CFD软件对流动机理进行了研究。然后，根据CFD后处理得到的血淋巴流动轨迹，设计了一种仿生液压系统，为工程液压系统的设计提供一种新的思路。最后，针对蜘蛛步足的液压系统进行了功能仿生探索，设计了一种仿蜘蛛一体化双向运动关节，解决了现有仿蜘蛛关节不能实现驱动一体化、驱动精度得不到保证的问题，并高度再现了蜘蛛的生物驱动过程。

设计了一种适用于油气检测的小型仿生电子鼻系统。通过分析狗鼻腔鼻流道内部的结构特征及流场分布情况，提出了模拟狗鼻腔的仿生电子鼻腔室，解决油气检测装置尺寸臃肿、操作不灵活等问题。使用3D打印腔室样件进行烃类混合气体检测对比试验，采用十折交叉验证法比较随机森林、朴素贝叶斯、极限学习机和支持向量机算法识别效果。结果表明，优化检测腔室后的电子鼻系统灵敏度较普通腔室电子鼻系统有明显提高，识别率提高5.5%，构建的三维仿真腔室CFD分析结果也验证了本文仿生腔室的有效性。