亲水性细胞外基质聚糖和疏水性脂肪族聚酯材料之间的复合是生物材料研究面临的巨大挑战。本研究以亲水性壳聚糖（CS）的醋酸溶液为水相，疏水性聚乳酸（PLA）的CHCl₃溶液为油相，Tween80为表面活性剂，采用乳液冷冻干燥法制备了CS/PLA复合材料。FTIR分析发现，复合材料中CS和PLA组分间存在强烈的氢键相互作用。SEM观察表明，控制PLA的体积分数不高于50%，则复合材料的孔隙结构相互贯通，CS和PLA分布均匀。CS/PLA复合材料的孔隙率介于85%~90%，并且随PLA用量的增加，孔隙率略有下降。当PLA用量体积分数由25%增加到75%时，复合材料的力学性能介于CS和PLA的力学性能之间，其压缩强度由0.20 MPa增加到0.33 MPa，压缩模量由2.84 MPa增加到4.83 MPa。这种CS/PLA两亲复合体系为新型生物材料的设计和构建提供了新方法。

影响位置跟踪精度最重要的因素之一是系统不可避免地存在内外不确定性。由于具备很强的鲁棒性，滑模控制能有效消除系统不确定性的影响，然而也会带来抖振这一顽疾。因此，有效削弱滑模控制系统的抖振是提升系统跟踪精度的关键。为此，本文提出一种误差主导的自适应增益调度算法，该算法利用等效原理准确判断系统滑动模态是否建立，并以此来调度切换函数增益值的增减；同时，为克服因利用低通滤波器获取切换函数等效输出而引起的时间延迟，在增益调度中采用误差主导的增益变化率，确保了增益调度的实时性。理论和仿真实验证明，在滑动模态建立前，该增益调度策略能加快滑模变量的收敛速度；而在滑动模态建立后，该增益调度策略能使增益值在有限时间内趋近于系统不确定的绝对值，降低了系统抖振幅值，从而获取更高的跟踪精度。直流力矩电机伺服系统位置跟踪对比实验结果表明，该增益调度方案有效，能使系统获得更高的跟踪精度。

针对运用动态Allan方差提取陀螺随机误差系数时，用截断窗截取原始信号造成方差估计置信度降低的问题，提出运用混合理论方差（TheoH方差）来代替Allan方差对截断窗内的数据进行分析，并提取出随时间变化的陀螺随机误差系数。TheoH方差改善了Allan方差计算时相关时间只能达到信号总时间的二分之一及长相关时间下方差估计置信度降低的问题，其计算的相关时间可以达到数据总时间的四分之三，有效改善了动态算法因数据截取造成误差系数估计置信度下降的缺陷。从对仿真信号和光学陀螺实测数据处理结果上来看，本文方法既能准确地对动态条件下陀螺量测信号的随机误差进行细化辨识，又能大幅提高中、长相关时间下方差估计的置信度。

针对机载电动静液作动器（EHA）用20 kW级大功率无刷直流电机，提出了一种改进的定频数字滞环电流控制策略（HCCS）。在此控制策略中，通过对PWM_ON调制模式下相电流数学模型的构建以及相应电流环控制模式的分析，对一种综合三角载波控制和滞环电流控制的混合滞环电流控制进行改进，设计了一种实现简单、控制稳定、具有过流保护功能以及功率元件开关频率有条件固定的改进的准定频滞环电流控制策略，并通过数字化处理，引入数字化规则，实现完全的定频控制。仿真和实验结果表明，此控制策略能够实现大功率无刷直流电机控制时固定的功率元件开关频率以及高频率响应，将为高性能大功率无刷直流电机高效的电流控制提供一条新路径。

针对非稳态及多约束下多层级系统器材配置问题进行了研究。首先，以索马里护航器材利用率非常低为研究背景，给出了基地和中心仓库备件需求率求解方法；其次，运用边际效应法、拉格朗日乘子法求出了3个约束条件的因子值；再次，按是否进行串件拼修或横向供应2种情况，建立了多层级系统器材配置的4个方案；最后，通过案例对比分析了4个方案，可为决策者制定编队平时和战时器材配置方案提供有效的参考依据。

对定常状况下翼伞的流固耦合变形问题进行了三维数值模拟。使用有限体积法计算了飞行时的气动载荷，分析了前缘切口和翼肋开孔对压强分布的影响；基于翼伞结构大位移小应变的特点建立了非线性索膜有限元模型，伞衣由不能承受弯矩的膜单元模拟，伞绳和切口加强带由只能单向拉伸受力的索单元模拟，仿真了受气动载荷后翼伞相对于理想设计位置的变形和应力分布。结果表明：该翼伞展长相对于设计值减小，“鼓包”形成后翼型最大厚度增大，伞衣变形后产生了额外的后掠角和攻角；最大等效应力主要集中在翼肋上的开孔和伞绳连接点处，需合理布置加强带以满足强度要求。

概率假设密度（PHD）滤波算法已被证明是实时多目标跟踪的有效方法，但现有这些基于PHD滤波的方法假设量测噪声协方差先验已知，而实际中量测噪声协方差可能是未知或随着环境改变而变化。针对这一问题，提出了一种适用于非线性量测模型的自适应噪声协方差多目标跟踪算法。该算法以PHD滤波为基础，采用容积卡尔曼（CK）技术近似非线性量测模型，利用逆威沙特（IW）分布描述量测噪声协方差分布，通过变分贝叶斯（VB）近似技术迭代估计量测噪声协方差和多目标状态联合后验密度。仿真结果表明，本文所提算法可有效估计量测噪声协方差，同时实现准确的目标数和目标状态估计。

针对基于单组元肼类物质为工质的液体姿轨控发动机差动活塞式燃气自增压系统，分析了系统的工作原理，提出了系统的参数设计方法，建立了系统的参数设计流程，给出了系统的起动压力计算模型和自锁状态计算方法，并进行了实例研究。结果表明：系统最低起动压力与压力放大贮箱气体腔初始体积、活塞摩擦力和推进剂贮箱初始气垫体积直接相关；系统自锁后，推进剂贮箱压力的设计状态受推进剂贮箱所允许的最大压力上偏差和流量调节器与推进剂贮箱间的压降所约束；推进剂贮箱的工作压力范围是可以根据需要通过燃气自增压系统的设计来保证的。

为了满足发射动力学快速分析的需要，采用多刚体动力学的绝对坐标方法以适应发射车约束复杂和变拓扑结构的特点，针对车载冷发射系统的典型结构和弹射物理过程，建立并应用了9自由度快速仿真模型。与ADAMS和ABAQUS仿真对比表明，本文计算的车架后支腿载荷偏差不超过4%，而仿真时间只有ADAMS的7.1%和ABAQUS的0.004%，能够快速有效地分析系统的动态特性。通过实例研究了发射管底座-车架支腿载荷比的动态特性和附加载荷分配因子对该载荷比均值及发射管口最大位移的影响。结果表明，发射管底座-车架支腿载荷比在发射过程中逐渐增大并达到稳定值，附加载荷分配因子决定了发射管内弹道压力载荷通过发射管底座和发射车支腿分散传递到地面的载荷分配比例，并且存在最佳附加载荷分配因子，能使弹体的弹射起动过程对系统的扰动影响最小。

提出了一种近距离电磁辐射源定位方法，针对常规多通道阵列系统复杂、硬件成本高、体积大等弊端，提出单天线单通道运动虚拟阵列系统，实现近场定位功能。在此基础上，提出利用辐射源在被测区域空间位置上的稀疏性，采用不驻停运动采样，并结合压缩感知算法，用较少的采样数据重构计算得到辐射源数量与位置。在保证定位精度的前提下减少了采样数据量，并消除了阵元多次采样的时间延迟可能造成的误差影响。经过仿真验证了方法的可行性后，设计了用于实际测试的系统并进行实验，取得了良好的效果。

改进了传统的翼型湍流边界层尾缘噪声BPM半经验预测公式。传统的BPM半经验湍流边界层尾缘噪声预测公式对高攻角和厚翼型在高频范围的预测结果大于实验结果，通过分析比较传统BPM半经验预测公式和Howe翼型尾缘噪声理论模型发现：这主要是由于传统BPM半经验预测公式对压力面声源噪声辐射高估引起的。因此将压力面声源噪声辐射与吸力面声源噪声辐射的幅值比由原来的边界层位移厚度一次方比值改进为二次方比值，进而得到了改进后的BPM半经验预测公式；使用改进后的BPM半经验预测公式对NACA0012翼型在不同来流不同攻角下的噪声辐射进行了预测比较，发现对于NACA0012翼型，改进后的BPM半经验预测公式具有较高精度；另外也预测了较厚的风力机翼型DU-96-W-180，预测结果明显改善。

阻抗控制作为一种柔顺控制方式，能够实现力与位置的协同控制，在作动系统需要与外部环境发生接触的应用中具有一定优势。在集成、高效的电动静液作动器（EHA）上实现基于力的阻抗控制具有良好的应用前景，其中核心问题是EHA力伺服控制器的设计。针对阻抗控制中外部负载特性不确定，EHA部分结构参数时变等问题，采用定量反馈理论（QFT）的方法对力伺服控制器进行设计。在对EHA数学模型及参数进行分析的基础上，通过QFT方法将被控对象的不确定范围与系统性能设计指标相结合，并以定量的方式在Nichols图上形成边界，在使标称对象的开环频率特性曲线满足各边界约束条件的同时完成力伺服控制器的设计。通过不同外部负载条件下的力伺服控制实验以及静、动态阻抗控制实验对EHA的力伺服控制器与阻抗控制系统进行了验证。实验结果表明：通过QFT方法设计得到的力伺服控制器对外部环境具有较强的鲁棒性，从而确保了EHA阻抗控制的成功实现。

为提高试验精度，减小电磁兼容（EMC）半电波暗室中被试品（EUT）的电磁辐射发射试验点位对测试结果的影响，研究了不同试验点位对半电波暗室典型谐振频率电磁信号辐射发射的影响规律。采用几何光学、一致性绕射理论和多路径效应算法对不同试验点位，暗室典型谐振频率电磁信号的传输过程进行数学建模，剔除直射场强影响，综合考虑信号传输过程中产生的反射、折射、绕射和多径等电磁传播效应，给出了数学模型和计算公式。将数学传播模型与剔除直射场影响的试验实测模型计算结果进行比对，验证了数学模型的有效性。该研究为修正被试品在暗室内不同点位进行辐射发射试验的测试结果提供了理论依据，有助于提高被试品电磁辐射发射试验的测试精度。

根据喷嘴长度和入口边界条件，将液体火箭发动机气液同轴式喷嘴简化为4类：四分之一波长闭管、二分之一波长闭管、四分之一波长开管和二分之一波长开管。采用线性声学理论对喷嘴入口开口率的声学抑制影响进行了研究，得到了入口开口率声学影响规律。结果表明：在标准长度和最佳长度2种条件下，开口率对喷嘴抑制能力的影响差别很大。合理选择开口率和喷嘴长度能够有效提高喷嘴抑制能力。研究结果可为喷嘴长度和入口射流条件优化设计、燃烧室声学振荡抑制提供参考。

针对窄带雷达获取的多目标回波中微多普勒信息相互交叠、难以分离与提取的问题，提出了一种基于拍卖算法和小波分析相结合的多目标微多普勒分离方法。在滑动散射模型的基础上，首先通过对回波信号进行预处理得到时频骨架，再根据弹道目标多普勒的变化规律及估计的进动周期定义路径长度，利用拍卖算法提取出多条多普勒曲线对应的最短路径，最后采用小波分析法消除多普勒曲线中的剩余平动分量，实现了多目标微多普勒的分离。仿真结果表明，该方法能够较好地解决交叉区域的路径选择问题，且抗噪性较好，适用于多种微动形式。

针对车载捷联惯导系统（SINS），提出一种快速行进间粗对准方法。将捷联矩阵分解为3个矩阵相乘，利用GPS提供的载体在导航坐标系的速度和里程计提供的载体在载体坐标系的速度构建不共线向量，求解初始载体坐标系相对惯性坐标系的常值转换矩阵，进而求得初始姿态矩阵。该对准方法对载车的唯一要求是在对准过程中做一个转弯机动。与现有对准方法相比，该方法没有用到加速度计信息。仿真结果表明，该方法能在1 min之内完成粗对准，采用零偏为0.1（°）/h的低精度陀螺，对准误差小于0.3°。

开缝圆柱绕流作为钝体绕流研究的分支，具备很强的应用前景，但是对其复杂的流动现象的物理本质的理解仍不完善。本文采用流动显示技术和粒子成像测速技术（PIV），探究缝隙对开缝圆柱流场结构的影响，在数据处理方面采用本征正交分解（POD）方法对开缝圆柱流场信息进行了重建。实验研究表明：在一定雷诺数范围内，开缝圆柱缝隙的存在从根本上改变了圆柱绕流近区尾流的结构；开缝圆柱脱落涡的脱落频率对开缝圆柱缝隙倾斜角具有一定的敏感性，随着缝隙倾斜角的增大其斯特劳哈尔数逐渐变大，对比发现开缝圆柱狭缝比（缝隙/直径）为0.15时较0.10的斯特劳哈尔数具有更强的稳定性。

为了研究多轴车辆动力传动系统动态载荷特性，开发了多轴车辆动力传动系统动力学仿真模型。根据柴油发动机负荷特性试验数据构建循环供油量-转速-扭矩MAP图，通过模糊PI控制器对发动机循环供油量进行调节，建立了发动机动态特性模型；建立了液力变矩器模型、换挡离合器模型以及分动箱、过桥齿轮箱、主减速器、轮边减速器等传动部件模型。利用MATLAB/Simulink建立了多轴车辆动力传动系统动力学仿真模型，并进行了仿真分析，实车试验结果表明，仿真模型可有效模拟车辆动力传动系统的速度特性和动态载荷特性。

基于联合输入交叉队列（CICQ）结构提出了一种新的均衡交叉节点缓存单组播混合调度算法，即单组播交叉缓存均衡（MUCB）算法，该算法不同于现有的基于业务状态如队长和/或等待时间的调度算法，而是尽力使交换机最大程度地工作于工作保持（Work-Conserving）状态，其方法是尽量均衡CICQ交叉节点的缓存占用。同时，算法充分考虑单组播业务差异性及CICQ结构下输入输出调度间的影响关系。仿真结果显示，在不同组播业务比例条件下，与现有CICQ结构中主流的单组播混合调度算法相比，MUCB算法显著提高了单组播业务总体的通过率及分组平均时延性能。

基于现代控制理论中状态方程的求解算法，对具有参数不确定性的控制系统采用非概率区间分析方法与随机控制理论进行研究。首先明确实际工程应用中不确定性的概念和影响，分别建立了区间值和随机过程2种描述方法，求解系统的响应区间，并分为与初始条件和输入相关的零输入和零状态两部分不确定量。根据区间数学中的区间函数扩张原理和概率统计理论中的切比雪夫不等式，从数学证明和数值计算2个方面，分别用非概率区间分析和概率统计方法求解不确定系统的响应，并对二者进行比较，分析其相容性。结果表明，在由概率统计信息得到不确定性变量的区间向量为系统输入的情况下，非概率区间分析方法得到的响应区间包含由随机控制理论得到的响应区间。

针对柱面磁轴承偏转时干扰力矩较大问题，本文提出一种径向球面纯电磁磁轴承设计方法。在本设计中，当磁轴承产生偏转或偏移时，电磁力会指向转子球心，从而降低定子磁极对转子产生的干扰力矩，提高磁轴承的控制精度。首先，阐述球面磁轴承的工作原理并建立数学模型，运用等效磁路理论方法和有限元数值方法分析其电流刚度和位移刚度，2种方法的计算结果基本吻合，表明球面磁轴承的有限元分析模型是合理的。接着，运用有限元方法分析球面磁轴承和柱面磁轴承产生偏转时的干扰力矩，结果表明当转子达到最大偏转角0.3°时，球面磁轴承的干扰力矩是柱面磁轴承的干扰力矩的1.8%，表明球面磁轴承相对于柱面磁轴承在抗干扰力矩能力方面有很大的提高。最后，进一步分析球面磁轴承产生X方向或Z方向偏移时的干扰力矩，计算结果与偏转时干扰力矩的量级相当。综上所述，本文提出的径向球面纯电磁磁轴承有低干扰力矩的优点，可用于航天航空工程中惯性执行机构的高精度控制和角速率检测。

针对现有动态故障树分析方法存在的状态空间爆炸、计算效率低、适用范围有限等缺点，提出一种基于顺序二元决策图的动态故障树分析方法。在将动态逻辑门转化为含顺序事件的逻辑门的基础上，给出了顺序二元决策图的模型以及含有顺序事件的布尔运算规则，利用顺序二元决策图和扩展的布尔运算获取动态故障树的失效路径，并给出多单元顺序事件的发生概率。以某弹药为实例，考虑不完全覆盖问题，针对指数分布与非指数分布2种情形进行了动态故障树分析，结果表明该方法具有计算高效、精度高、适用性广泛等优点，为复杂动态系统的可靠性分析提供了理论基础。

在使用串联机器人进行定位操作前，首先需要对机器人基坐标系与测量坐标系进行位姿关系的标定，针对具有隐藏机器人基坐标系以及机器人法兰坐标系的串联机构，本文提出一种等价变换思想并结合应用激光跟踪仪测得机器人末端靶标点的坐标数据建立标定矩阵方程，应用罗德里格矩阵变换将标定方程转化为三元二次矩阵方程形式，采用最小二乘法和牛顿迭代法求出数值解进而完成机器人基坐标系与测量坐标系标定的方法。然后应用这种方法进行标定试验得到了20组标定结果，通过比较标定结果偏差进而验证了这种方法的正确性。最后，本文验证了应用这种标定方法的标定结果并结合一种新的位姿补偿算法后，能极大地提高机器人末端的定位精度。

飞翼布局飞机具有优越的隐身和气动特性，但由于布局原因无法配置常规控制面，因此常规布局飞机的阵风减缓控制方法不再适用。针对大展弦比飞翼布局飞机，设计了风洞模型、具有沉浮和俯仰2个方向自由度的支持系统以及能够产生连续正弦阵风的阵风发生器，采用经典控制律理论设计了能够同时减缓翼尖过载和翼根弯矩的3组控制方案，开展了阵风减缓主动控制风洞试验，对开、闭环试验数据进行了分析。试验数据表明，和正常式布局飞机不同，阵风引起的飞翼布局飞机的翼尖过载和翼根弯矩在俯仰模态对应的频率处有一个很大的峰值，而在一弯频率附近峰值比较小；对于不同控制面组合，阵风减缓效果不一样；对于飞翼布局飞机，选用合适的控制面组合可以有效减缓阵风载荷和阵风响应。

为了监测小规模固定海域的溢油状况，针对岸基接收平台提出了一种基于北斗卫星反射信号的海面溢油探测方法，该方法将全球导航卫星系统反射信号（GNSS-R）技术应用于岸基条件下的海面溢油探测。进行了岸基试验，利用右旋圆极化（RHCP）天线和左旋圆极化（LHCP）天线分别采集北斗卫星直射与反射信号，在信号同步的基础上提取卫星直射和反射信号的相关功率，并结合北斗卫星的高度角与方位角信息，反演目标海域的介电常数来判断海面有无溢油。试验结果表明探测表面为油面时，介电常数反演结果均值为3.6，标准差为2.13，这与油的真实介电常数范围2.0~4.5一致，远小于海水介电常数，证明将GNSS-R应用到岸基海面溢油探测中具有可行性。

将反作用轮实时输出力矩值由力矩测量系统采集引入卫星半物理闭环仿真试验是一种更为优越的闭环仿真新方法。但由于仿真过程中，存在持续的外力矩干扰引入仿真控制闭环，导致半物理仿真试验无法长时间准确运行。为解决这一问题，结合实验数据分析，确定了力矩测量系统为半物理仿真试验外力矩干扰来源，并结合小波阈值滤波原理分别使用实时小波滤波方法和基于小波去噪的均值滤波算法对力矩测量系统初始及过程中产生的外力矩干扰进行消除，使测量系统得以准确校准。最后，将此方法应用于半物理闭环仿真试验中，取得了良好的效果。