随着新能源发电、电气化交通等领域的兴起，电能变换的需求日益多样化，需要更多的隔离型直流变换器(即隔离型DC-DC变换器)拓扑。为解决基于人工经验生成拓扑的偶然性和无法进行拓扑优化的问题，提出一种基于顶点素数度的两开关隔离型DC-DC变换器拓扑自生成方法。提出双顶点对变压器模型，利用图论将电路转换为图；将构成电路的元器件的数量和种类作为输入条件，利用所提的拓扑自生成方法遍历生成具有给定元器件的所有可用隔离型DC-DC变换器拓扑。以隔离型T¹S²D²L¹C¹ DC-DC变换器为例，即变换器电路由1个变压器、2个开关管、2个二极管、1个电感、1个电容、1个输入直流源和1个输出直流源组成，可一次生成87种可用正激变换器和97种反激变换器拓扑，以正激变换器为例，根据电压增益可分为25种升压正激变换器、24种降压正激变换器、32种升降压正激变换器和6种等压正激变换器。所提方法实现了基于计算机编程快速、量化生成新的隔离型DC-DC变换器拓扑，为工程应用提供了拓扑库，为拓扑优化选型提供了条件。

基于模块化多电平换流器的高压直流(MMC-HVDC) 输电系统是动态功率平衡系统，在非对称电网状态下，MMC的功率控制一般采用基于传统瞬时功率模型的双闭环矢量控制策略，存在控制结构复杂、控制精度低等问题。为此，引入柔性瞬时功率模型，以有功功率和柔性无功功率为控制对象建立通用功率方程，提出一种基于柔性瞬时功率模型的MMC-HVDC改进滑模直接功率控制策略。该策略结合柔性瞬时功率模型和改进滑模控制方法，消除非对称电网状态下MMC输出功率的波动分量，省略了电流内环与功率补偿项，优化了控制结构。仿真和实验结果表明：所提控制策略在非对称电网、参数摄动等运行工况下的动态响应能力、控制精度和鲁棒性更强，更能发挥出柔性瞬时功率模型的优势。

在电力电子变换器拓扑的推演过程中，通过拓扑等效或拓扑同构来识别结构不同但性能相同的拓扑，以避免重复研究，但拓扑等效与拓扑同构的内涵存在显著区别，容易导致混淆。为明确二者的区别与联系，提出准确识别性能相同拓扑的方法。推导出拓扑同构的必要条件为其邻接矩阵的行列式相等，并进一步推导出拓扑等效的充要条件为元件组成相同且简单回路一一对应；从拓扑子图的角度分析两者关系，发现拓扑同构是拓扑等效的充分非必要条件，而拓扑等效是性能相同拓扑的充要条件。基于此，建议实际应用中优先采用拓扑等效识别性能相同的拓扑。通过案例分析验证了理论的正确性和可行性。同时，提出了一种基于深度优先搜索算法实现等效拓扑自动判定的方法，为快速、准确识别性能相同的变换器拓扑提供了技术支持。

电能变换需求日益增长，推演具有不同性能的新型变换器成为研究热点。当前的推演方法大多未考虑变换器开关冗余的因素，导致推演结果中同时存在含冗余开关的变换器和不含冗余开关的变换器。为从海量的推演结果中快速剔除含冗余开关的变换器，开展了变换器冗余开关自动识别研究。分析变换器冗余开关与其有效开关模态的关系，并在此基础上归纳冗余开关的识别准则；基于图论将识别准则转化为对应的图准则；应用图搜索算法结合图准则建立冗余开关自动识别方法。为验证冗余开关自动识别方法的可行性，将其用于识别现存单电感多端口变换器的冗余开关，识别结果表明：所提方法可以批量、准确地识别出变换器的所有冗余开关，验证了方法的可行性。

随着单电感多输出(SIMO)直流变换器的广泛应用，其动态响应问题备受关注。为探究SIMO Buck变换器最优动态响应的理论极限，根据变换器工作原理建立数学模型，利用改进的差分进化(DE)算法进行搜索求解。所提方法可以搜索求解出不同目标下的变换器最优动态响应要求，如最优的自调节或交叉调节，还可以获得不同约束下的最优动态响应，如不同的动态响应时间、峰值电感电流。基于启发式DE算法的最优动态响应理论极限搜索，有助于全面了解SIMO直流变换器的动态性能，并指导控制器设计以优化动态响应过程。

为了更全面地比较拓扑结构和功能相似的一系列DC-DC变换器并实现选优，提出了一种基于层次分析-熵值法的DC-DC变换器拓扑综合评价方法。通过总结DC-DC变换器的常用性能指标，构建分层次的评价指标体系；分别运用层次分析法和熵值法对指标体系中的指标赋权，并采用侧重于层次分析法的策略得到组合权重；进一步运用线性加权综合法得到各DC-DC变换器的评分。以11个电压增益均为D²的DC-DC变换器拓扑为例，运用所提方法进行综合评价，并对评价结果进行可行性分析，结果表明，所选出的拓扑具有良好性能。

单电感多端口(SIMP)变换器具有多硅少磁的特性，在诸多领域有很好的应用潜力，但其开关模态多，调制策略设计复杂，目前的设计方法是人为挑选开关模态序列并进行模态分析，设计过程需要电力电子专业知识和经验。基于此，提出一种基于强化学习(RL)的单电感多端口变换器调制策略设计方法，使用神经网络(NN)生成调制策略，该方法将端口电压和变换器结构等已知条件作为神经网络输入，并采用一组简单的规则提供奖励用于训练神经网络，避免繁复的人工设计。通过强化学习，神经网络无需人为干预即可在试错中总结经验，生成不同运行工况下的最优调制策略。对一种单电感多端口变换器进行调制策略设计，并通过实验验证了所提方法的有效性。

锂离子电池的故障预测及健康管理（PHM）技术通过对电池可靠性进行分析并综合制定控制策略，降低失效概率、提升失效前服役时间。相比于传统基于状态的电池管理方法，PHM更倾向于分析电池失效及概率，提高对电池可服役性的关注度，是未来电池管理的发展方向之一。锂离子电池PHM技术依赖于对电池失效、故障分析和预测，围绕PHM的关键技术，阐述了PHM技术在端云融合电池管理系统中的总体架构和思路，重点分析了故障分析及失效概率预测、基于故障的数字孪生建模技术、故障诊断及预警算法、可靠性分析及测试方法、可靠性增长技术研究进展，归纳了现有技术的优缺点及不足，并展望了未来PHM技术挑战和发展趋势，以期为相关研究提供参考。

旋风全球导航卫星系统(CYGNSS) 提供了高质量的全球导航卫星系统反射信号 (GNSS-R) 技术数据，能可靠地用于有效波高(SWH)的反演。由于CYGNSS的高动态性，导致接收信号很容易受到环境因素的影响，海况的复杂性使简单模型难以准确反演SWH。为解决上述问题，提出一种基于机器学习的多变量SWH反演模型，根据海浪的形成机理及对CYGNSS参数与SWH之间的相关性结果分析选取出相关参数，并设计5参数、9参数和17参数3种训练方案。随后利用随机森林(RF)和卷积神经网络(CNN)对反演模型进行训练和验证，并将SWH反演结果与欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的参考值进行比较。最佳的反演模型是17参数CNN反演模型，均方根误差（RMSE）为0.1840 m，相关系数R²=0.9485。与17参数CNN反演模型相比，9参数CNN反演模型减少了24%的训练时间，并且精度损失很小。但9参数反演模型相较17参数反演模型在泛化评估方面表现不佳。因此，为提高模型的泛化能力，将风速作为参数添加到17参数反演模型中，得到了17+1参数泛化模型。其中，最佳的泛化模型是17+1参数RF泛化模型，RMSE为0.497 1 m，R²=0.584 6。有效地证明了所提模型在SWH反演中具有良好的潜力。

针对高分辨率遥感影像小目标特征提取困难的问题，结合卷积结构和自注意力机制提出一种双编码器特征融合网络模型，适用于高分辨率遥感影像语义分割。设计一种双编码器结构，同时提取遥感影像的全局和局部细节信息，提高小目标地物的分割准确率；通过特征聚合模块在不同阶段聚合特征信息，以嵌入更多全局上下文信息；利用边缘细化损失模块提高模型对地物目标边缘信息的识别能力。在ISPRS Vaihingen和Potsdam数据集上的分割结果的F₁平均值$m_{F_1} $分别达到了91.28%和93.16%，与目前主流算法相比，总体分割准确率及汽车类小目标的分割准确率均有提高。所提模型在一定程度上解决了高分辨率遥感影像语义分割中小目标及边缘信息分割不准确的问题。

针对航班地面保障数据缺失问题，提出一种基于图神经网络的数据插补算法。通过降噪编码器降低原始数据中噪声对训练的影响，增强提取特征的可靠性；建立一种图表示学习框架，使用聚合函数聚合采样区间内节点的特征，实现神经网络节点的状态更新，得到第1次嵌入特征；应用长短时记忆网络对航班的时序信息进行第2次嵌入得到隐藏层的状态空间；通过反卷积神经网络进行特征还原，提出一种损失函数实现网络的迭代，在迭代多次后得到最终的航班地面保障数据插补结果。使用西南某机场2018年4～6月份的航班地面保障数据对所提算法进行测试，结果表明：相比于其他算法，所提算法在低缺失率时，插补误差平均降低了约74%；在较高缺失率时，插补误差平均降低了约68%；所提算法迭代次数约在100次，正则化系数约为0.5时，插补误差达到最低。

针对当前温度环境模拟设备难以实现深空探测中温度敏感类科学载荷的温度偏移试验问题，设计、搭建了一种高精度动态温度控制系统，并对其进行试验验证。该系统以液氮冷板作为冷源，通过电加热控温、热管传热及固件导热等方式，实现了300 mm×300 mm载荷接触面上的高精度静态和动态温度控制。试验结果表明：在科学载荷−10 ～ 45 ℃工作温度范围内，该温度控制系统与科学载荷的接触面可实现高精度的温度稳定控制，温度波动优于±0.001 ℃；同时，还可实现科学载荷接触面±0.05 ℃/1 000 s ～1 ℃/ 1 000 s的升降温速率线性控制，与温度偏移试验设定的温度曲线相比，全程温度跟踪最大误差分别为0.003 ℃和0.04 ℃。所建温度控制系统具备高精度温度动态偏移试验能力，在深空探测载荷研制试验等任务中具有可观的应用前景。

基于交通运输及航空航天等应用场景下机械振动对锂电池安全性的影响，以18650型电池为样本，开展了振动工况对锂电池内部结构、循环老化机制、电气性能及热失控特性影响的研究。结果表明：振动会造成锂电池内部微观结构发生明显变化，长期振动应力积累会导致负极集流片发生形变，从而对电极卷形成挤压；瞬时振动应力会使电极材料与隔膜接触面积发生动态变化，以致锂离子在嵌入和脱嵌过程中不能充分迁移，加剧了库伦效率及能量效率的波动性，造成振动状态下放电不充分现象。热失控实验揭示：随着振动时间的增加，热失控触发时间提前，600 h振动的电池相较不振动电池热失控初爆时间提前了72 s，燃爆时间提前了114 s，初爆及燃爆间隔缩短。同时，燃爆产生的冲击力变化不稳定性增大。

对航班地面保障过程进行精准预测是实现航班精细化管理、提升机场协同决策（A-CDM）系统管理效能的关键。为此，提出一种基于级联多输出梯度提升回归树模型的航班地面保障多节点动态预测方法。通过搭建级联框架实现了不同保障进度之间预测信息的传递和预测结果的更新，基于可进行多节点预测的梯度提升回归树设计了地面保障过程动态预测算法，以典型繁忙机场为对象构建了航班基础属性与层级信息传递两大类特征集。结果表明：所提方法有效实现了地面保障各关键节点完成时间的动态预测，初始预测各节点±5 min预测精度均达到80%以上，随着保障过程推进模型预测性能逐步提升，超过60%的节点±5 min最终预测精度超过95%，为提升航班运行的可预测性和机场多主体协同决策能力提供有效方法支撑。

无人机（UAV）已被广泛应用于各类领域中，目标跟踪是无人机应用的关键技术之一。提出一种基于特征融合和分块注意力的无人机跟踪算法，旨在解决无人机在目标跟踪时面临的外观变化和外界因素干扰等问题。采用Siamese网络提取模板图像和搜索图像的方向梯度直方图（HOG）特征、颜色（CN）特征和深度卷积特征，自适应计算3种特征权重的大小，增强融合特征的表达能力。采用改进的特征分块注意力机制，增强模板图像特征信息中有效区域的关注度，实现更有效地目标相似度匹配。为降低计算成本，将输出特征向量转换到YCbCr空间后进行离散余弦变换（DCT）并保留低频分量，得到特征响应图，进行分类回归得到最终目标位置。实验表明：所提算法可以降低外观变化、外界因素干扰对跟踪性能的影响，提升目标跟踪的准确性。

针对空中交通态势中关键航空器识别问题，现有研究未能充分考虑空中交通实际运行中的时空效应。因此，提出一种基于时效网络的关键航空器识别方法。利用航空器间汇聚关系及其复杂性，通过邻居拓扑重叠系数构建时效网络模型，并基于特征向量中心性确定关键航空器。对关键航空器节点进行网络攻击观察扇区复杂性变化情况，并对比基于静态网络指标下的攻击，采用改进遗传算法为网络攻击删除的航空器节点分配新的进扇区时刻，从而验证关键航空器的选取效果。通过实际数据验证表明：所提方法相较于静态网络攻击在移除关键航空器时更高效地降低了扇区平均复杂性，改进的遗传算法求解关键航空器进扇区时刻分配问题时收敛性更高，使得扇区复杂性在一定时间段内更加平稳。分析关键航空器的控制效果表明：所提方法相较于静态网络更能准确地识别一段时间内对扇区复杂性影响较大的航空器。

针对单框架控制力矩陀螺(SGCMG)、双框架动量轮(DGMW)、磁悬浮控制敏感陀螺(MSCSG)等典型框架式动量交换装置构型角动量包络分析效率问题，提出一种基于框架等效的框架动量轮角动量包络分析方法。比较基于机械实体框架的SGCMG和DGMW与基于磁悬浮微框架的MSCSG角动量交换原理的异同，研究设计SGCMG与MSCSG角动量径/轴向分量间的等效系数，利用双正交SGCMG实体框架构建MSCSG微框架等效模型，对比MSCSG与DGMW遍历法角动量表达式，分析所提方法在DGMW角动量分析的适用性。量化分析所提方法的误差，证明所提方法计算结果相较于传统遍历法角动量绝对误差和角动量方向误差均在千分之一以下。分析2种方法参数维度，证明所提方法的快速性。分别基于传统遍历法和所提方法对MSCSG和DGMW角动量包络进行仿真对比，证明了所提方法的有效性。所提方法在MSCSG群角动量包络分析中具有更广泛的应用。

导弹毁伤效能合格是充分发挥战斗力的重要保障，为检验导弹毁伤效能是否达标，开展毁伤效能鉴定试验研究尤为必要。针对现有“单发毁伤概率”毁伤效能定量表征指标依据单一毁伤标准难以全面描述导弹毁伤效能的局限性，考虑单枚导弹打击目标形成的不同毁伤等级结果，以不同毁伤等级结果发生概率表征毁伤效能，从多毁伤等级标准角度进行导弹鉴定，有利于全面检验导弹毁伤效能。并且为克服小样本导弹整装试验信息不足难题，在鉴定试验设计中利用贝叶斯方法结合体系贡献度融合多源先验信息，提出信息利用充分、双方风险可控的试验方法。研究结果表明：相比单一毁伤标准定量表征指标，所提方法能够全面描述导弹毁伤效能，并与改进后的二项分布假设检验法进行对比，验证了所提方法的优越性。

为改善车辆跟踪过程中因遮挡造成的跟踪漂移及身份切换（IDS）问题，在Deep SORT算法基础上提出一种融合全尺度特征与轨迹修正的遮挡车辆跟踪方法。引入全尺度特征提取网络提取目标不同尺度特征并实现自适应动态融合，增强目标表观特征。提出一种轨迹修正算法对遮挡过程中的跟踪轨迹进行修复，重新更新Kalman滤波参数以减小遮挡过程中累积的线性误差，优化目标运动特征。结合外观特征和运动特征实现遮挡车辆跟踪。通过消融实验与可视化分析验证所提方法的可行性，在KITTI数据集上的实验结果表明：与现有典型方法相比，所提方法取得最高综合得分为78.13%和最低的IDS次数为192，有效改善遮挡车辆跟踪中的IDS问题，提高车辆跟踪鲁棒性。

两级入轨(TSTO)飞行器并联分离过程中，一级和二级飞行器之间存在激波多次反射，对飞行器的压力分布、力矩特性和飞行姿态会产生较大影响，甚至可能严重影响飞行器级间分离的安全性。基于自主开发的NNW-FlowStar软件和非结构混合网格自适应技术，对国家数值风洞工程自主设计的某两级入轨飞行器标模开展并联分离特性研究，并与风洞试验数据进行对比分析，从而验证了NNW-FlowStar软件模拟飞行器并联分离特性的可靠性和有效性。研究表明：NNW-FlowStar软件可以较好模拟两级入轨飞行器并联分离特性，数值模拟结果与试验结果吻合较好，计算得到的流场结构与风洞试验一致，采用网格自适应技术可以有效提升模拟精度。两级入轨飞行器并联分离过程会经历组合体流动、缝隙流动、小通道流动、大通道流动，最终到自由流动等不同的典型流动阶段，激波结构快速变化，存在激波/激波干扰、边界层/边界层干扰和激波/边界层干扰等复杂的流动现象。

随着民航客票运价搜索系统业务的快速发展，系统集群内部网络流量规模不断增长。为了在高负载网络流量场景下，实现集群内部数据同步，提出基于Gossip协议的集群数据同步方案。所提方案从网络协议的传输层和应用层着手设计，在传输层使用用户数据报协议（UDP）来减少集群中节点间的连接数量和交互次数，从而实现数据在网络传输过程中的低流量、低耗时。在应用层使用Gossip传播协议来实现数据的最终一致性，保证数据传输的可靠性。通过传输层UDP传输协议和应用层Gossip传播协议相结合，保证了集群监控过程中数据同步的高效性和可靠性。

基于准线性化隐式气弹建模方法，建立适用于分布式多旋翼/倾转机翼飞行器的耦合柔性多体动力学模型，研究其气弹耦合动力学特性。基于中等变形梁模型和准定常理论，采用Pitt-Peters动态入流模型和Floquet理论，建立求解多旋翼/大展弦比柔性倾转机翼气弹耦合系统动特性的计算方法。在验证理论模型正确性的基础上，研究分布式多旋翼/倾转机翼耦合系结构动特性、回转颤振特性和气弹耦合动响应特性。结果表明：旋翼和短舱对机翼扭转模态影响最大，旋翼与机翼耦合情况下会加大旋翼整体模态振型；增加旋翼个数并将升力桨展开可提高系统低速状态下的稳定性，但增加旋翼个数会降低机翼扭转频率，进而降低颤振速度，增加旋翼有效迎角和机翼攻角可提高系统颤振速度，而增加旋翼转速则会降低系统颤振速度；随前飞速度增加，系统先发生机翼扭转失稳后发生机翼弦向弯曲失稳的回转颤振现象，系统振动响应经历了振动收敛、小幅极限环颤振和大幅多频极限环颤振，其中，机翼颤振形式是垂向、弦向弯曲和扭转运动耦合，其三维耦合效应显著，而旋翼与机翼的模态耦合程度也在不断加深。

风洞动压场作为风洞流场品质指标之一，直接影响试验结果的精准度，需定期开展动压场校核。动压场校核设备包括五孔探针、排管架及排管架导轨（纵梁和横梁），在分析动压场时需要扣除校核设备影响。基于国家数值风洞工程通用计算流体动力学(CFD)软件NNW-FlowStar，建立了一类用于模拟包含附面层流动的低速压力出口边界条件，采用低速平板湍流边界层验证了该边界条件的残差收敛性及计算精度。基于非结构混合网格及NNW-FlowStar开展了FL-12低速风洞试验段无任何设备、试验段只有排管架导轨、试验段包括排管架和排管架导轨的数值模拟。通过空间动压云图定性展示了各设备的影响量和影响区域，基于空间动压分布曲线定量给出了校核设备对试验段动压的影响量。进一步数值模拟了试验段顶部有无排管架导轨状态，给出了排管架导轨对试验段动压的影响量，排管架导轨对相邻4根探针都有较大影响。通过分解校核设备的动压影响量及对比计算和试验的动压修正曲线，表明排管架导轨对中心探针的动压影响量约为排管架对应量的6倍，验证了试验动压修正方案中忽略排管架影响量的合理性。最后给出了提高动压校核精度的优化建议。

隔热结构是保护高速飞行器安全工作和完成各项任务的关键因素，多层隔热结构因其质量轻、防隔热效果好的特点而备受关注，其性能不仅与物理尺寸有关，还与材料优选、温度影响息息相关。考虑温变影响，建立了多层隔热结构瞬态热传导非线性模型，并提出了热传导方程的数值求解策略。考虑材料优选，引入材料热导率温变特性，以几何尺寸和多层隔热结构等效力学性能为优化约束，建立了多层隔热结构力-热一体化优化模型，并采用蒙特卡罗方法和粒子群优化方法进行优化求解。仿真结果表明：所提优化模型和方法可使结构质量减轻27.4%。温度影响分析表明：温变效应对优化结果有重要影响，若不考虑温度对材料性能的作用，得到的优化设计方案可能出现不满足温度设计约束的情况，导致结构失效。采用有限元模型验证了优化方案的可靠性和合理性。所提的多层隔热结构优化设计方法为高速飞行器的总体设计提供了技术支撑并奠定了优化设计基础。

针对双臂空间机器人抓捕目标的控制问题，设计一种利用双臂球形外包络捕获运动目标的抓捕方案。为避免机械臂抓捕时推离目标，进行双臂球形外包络的结构设计，通过几何特性约束目标运动，避免目标逃逸。根据球形外包络与目标的接触碰撞条件，分别建立碰撞检测模型与精确的球形外包络接触碰撞模型，利用球形外包络与目标之间的摩擦降低目标运动速度，为机械臂提供安全的抓捕环境。基于视觉伺服方法设计2部机械臂抓捕运动目标的实时期望轨迹，并基于逆动力学方法完成双臂协调抓捕控制律的设计。完成闭环控制系统仿真实验，自由漂浮双臂空间机器人对立方星目标进行球形外包络抓捕控制，仿真结果验证了所设计的球形外包络抓捕控制器的有效性。

在运载火箭贮箱增压系统中，贮箱压力的稳定控制是至关重要的。基于此，提出了一种基于特型型面调节锥的可调文氏管设计方法，使得阀芯位移与质量流量之间保持良好的线性对应关系，提高调节精度；制定了基于负反馈控制原理的闭式自动增压试验方案及基于可编程逻辑控制器的系统控制与数据采集方案，成功进行了自动增压试验。经试验验证，试验装置在较宽的质量流量范围内能够实现高精度、连续稳定的压力调节。相关工作可为增压系统流量调节装置的设计与改进提供参考。

为了评估北斗三号卫星导航系统(BDS-3)星载原子钟的在轨运行特征，基于国际GNSS服务(IGS)分析中心发布的广播钟差参数与精密钟差数据，从卫星广播钟差参数误差、广播钟速参数时变特征、频率准确度和频率漂移率等角度进行了分析。结果表明：在测试期间，BDS-3卫星钟差参数误差均值约为0.41 m，是影响卫星空间信号精度的关键因素；BDS-3广播钟速参数存在高频度跳变，星载原子钟高频率稳定度优势并未充分发挥；BDS-3星载原子钟频率准确度整体较差，但地球静止轨道(GEO)卫星氢钟频率准确度极优；BDS-3星载铷钟频率漂移率过大，导致调频次数过多，影响系统可用性；BDS-3星载氢钟频率漂移率较小，长期稳定性较高，适用于星上自主守时。

针对散斑噪声对合成孔径雷达(SAR)图像变化检测精度影响大、现有基于胶囊网络的图像变化检测方法网络模型复杂度高、训练样本丢失大量原始图像信息等问题，提出了一种基于轻量胶囊网络的自监督图像变化检测方法。生成对数比值算子差异图，通过最大类间方差法和模糊C均值聚类算法，获得高置信度的训练样本“伪标签”，为实现自监督学习奠定基础；构造基于两时相SAR图像和对数比值算子差异图的三通道训练样本，最大限度保留样本信息；设计轻量胶囊网络，通过单尺度卷积提取训练样本特征，采用单尺度胶囊网络挖掘特征之间的空间关系；设置对比实验和消融实验，在5个真实SAR数据集上进行测试。实验结果表明：所提方法在降低模型复杂度的条件下，提高了运行效率，获得了更强的鲁棒性特征，抑制了散斑噪声对变化检测效果的不利影响，提升了变化检测效果。

为了提高超短期风电功率的预测精度，提出了一种基于COOT算法优化的变分模态分解(VMD)、分层主成分分析(hierarchical principal components analysis，HPCA)与门控循环单元神经网络(GRU)的组合预测模型。首先，利用能量差值法确定变分模态分解子模态数，从而将具有强非线性的原始功率序列分解为一组相对平稳的子模态。其次，利用灰色关联度分析计算高维气象特征与功率序列的关联度值并进行排序分层，利用主成分分析提取各分层特征变量的第一主成分，实现对高维气象特征的降维。最后，引入COOT算法对门控循环单元预测模型的超参数进行优化，加速模型收敛速度，提高模型预测精度。对贵州某风电场的实测数据进行仿真分析，结果表明：相较于传统GRU模型的预测结果，所提方法的均方根误差、平均绝对误差、平均绝对百分误差分别下降了67.41%、72.25%、45.69%，且预测精度高于其他4种组合预测模型，有效提高了超短期风电功率预测精度。

板簧橡胶支座是重型卡车中的重要承载和减振部件，在循环加载工况下常出现疲劳寿命低和耐久性差的问题。本工作以板簧橡胶支座为研究对象，计算其垂向静刚度，并与试验刚度进行对照，通过支座的受力分布解释了刚度试验测试曲线呈现折线的原因。基于临界平面法和疲劳裂纹扩展理论，采用热力耦合疲劳寿命分析方法预测板簧橡胶支座在垂向260 kN压缩载荷下的动态温升量和疲劳寿命。结果表明仿真最高温度与试验温度误差为5.0%，疲劳寿命预测值与台架试验均值误差为7.5%。基于橡胶试样的伸张疲劳试验数据拟合出裂纹前兆体尺寸的双参数Weibull分布模型，推算出微裂纹初始尺寸范围为29.8～62.8 μm，中值为38.5 μm。基于裂纹前兆体尺寸的分布数据计算出的板簧橡胶支座疲劳仿真寿命在1.8万～3.9万次，定量解释了台架疲劳试验寿命的波动性。该工作可为减振类橡胶制品疲劳寿命的优化设计提供指导。

目前微型扑翼飞行器(MAV)在军事以及民用方面都正在普及，发挥着越来越重要的作用。扑翼生物在飞行过程中展现了其气动效率高、动作敏捷、可稳定悬停等优点。本文以扑翼昆虫为研究对象，提出了一种新型的扑翼飞行器，设计了一种可变旋转轨道半径的扑翼机械结构模型和控制系统。进行旋转半径变化时，芯片控制变轨电机转动，进而改变变位滑块距离旋转中心的位置，通过传动机构最终表现为扑翼拍动幅度的改变。针对设计的机械结构，进行坐标系建立和表达式的推导，同时利用XFlow进行流体仿真试验，通过基准试验、双翼变幅值仿真流体试验以及单翼变幅值仿真流体试验，得到相应的结论，验证了可变拍幅扑翼飞行器模型的合理性和可行性，为后续研究及样机制作提供了数据支持。

为实现高超声速飞行器由固定构型的单点最优向可变构型的全包线持续最优的跨越升级，设计了类乘波体变体飞行器布局与变后掠-变展长复合变形方案。在此基础上，针对高超声速变体飞行器再入轨迹规划问题求解难度大、规划耗时高的问题，提出了自适应信赖域更新的罚函数序列凸优化方法。采用对数凸化策略凸化路径约束，提高近似精度；引入虚拟控制，对动力学等式约束进行变量替换；定制二阶锥约束，并采用罚函数方法将其加入目标函数中，引导迭代结果向可行域逼近；设计自适应信赖域更新策略，加速序列凸优化算法收敛。仿真结果表明：相比于固定构型，高超变体飞行器增程16.63%，增程效果明显；相比于hp伪谱法，所提算法求解耗时降低了89.24%，具有更高的时效性。

重复使用运载火箭垂直着陆段在制导中存在初始条件不确定、过程约束复杂和终端约束严苛的问题，针对这些问题，提出了一种结合凸优化和四次多项式制导的在线轨迹优化方法。采用考虑终端姿态约束和以燃料最优为目标的四次多项式制导方法，计算得到初始轨迹和终端着陆时间；根据不同的初始条件得到不同的轨迹和时间，确保在不同初始条件下凸优化均能求解成功。同时，将初始轨迹代入同样以燃料最优为目标的凸优化算法，得到制导指令并满足过程约束和终端约束条件，实现软着陆。仿真分析表明相比于常值凸优化算法，所提出的方法对不同偏差的适应性更好，着陆成功率更高，并且省略了着陆终端时间寻优的过程，求解效率更高，使用的燃料更少。

为实现高精度磁浮转台的快速响应和振动抑制，针对洛伦兹力磁悬浮万向稳定平台的高精度解耦控制问题，首先阐明径向洛伦兹力磁轴承(RLFMB)工作原理，基于等效磁路法对单个径向洛伦兹力磁轴承进行动力学建模，构建转子四自由度平转运动动力学模型。设计一种基于内模结构的解耦控制器，通过补灵敏度函数Bode图验证内模控制器强鲁棒的特点。仿真算例结果表明，跟踪性能上，偏转、平动的响应时间分别较PID控制方法降低59.3%和28.2%；抗扰性能上，偏转、平动干扰残余量较PID控制方法降低38.8%和86.2%，此方法可应用于平台对载荷系统的高精、高稳、高动态指向控制。

针对WiFi指纹定位中离线建库效率和成本以及在线匹配定位效率和精度难以平衡的问题，提出了无线接入点(AP)虚拟位置感知下的双维度分区定位算法。算法利用几何特性和传播模型，基于实际测量数据感知AP虚拟位置。离线阶段将空间权重替换为符合信号特性的信号距离权重进行指纹库插值扩充，有效降低了建库成本，同时基于信号覆盖特性对指纹库双维度划分精简，保留各区域内高价值定位信息。在线阶段引入传播相似度与距离和的差异化评判标准，高效精细搜索邻近参考点(RP)。在实测场景中，所提指纹定位算法能够兼顾质量和效率，插值效果相对其他方案提升了17.4%以上。定位算法精度对比同类算法有至少7.1%的提高，在室内场景下具备一定的应用价值。