基于干扰动态性建模的MHWN多路径路由协议

作为无线网络实现普适性的有效架构，多跳无线网络（MHWN）逐渐成为一个研究热点．但MHWN固有的媒质开放性、多跳性，干扰威胁也更加严峻．如何实现干扰条件下的可靠组网，成为MHWN研究的棘手课题．传统的方法多是基于干扰存在二元性来实现路由的优化选择，但这忽略了实际无线网络中，干扰往往是动态的．为此，本文提出了一种基于干扰动态性建模并融合多路径的路由算法．协议通过网络干扰动态性检测，利用干扰活跃度值获取遭受干扰最小路径，从而可有效提高网络抗干扰能力并极大降低源重路由次数．文中对协议的实现方法给出了详细的阐述，并基于网络仿真软件NS2对协议进行了较全面仿真比较，结果表明该方法相比已有协议不仅具有更好的路由抗干扰性能，同时在多业务流的冲突碰撞中也有很好路由优化能力．     

水利水电工程地质三维统一建模方法研究

针对水利水电工程地质的三维建模与分析问题，提出了面向水利水电工程地质建模的混合数据结构；以面向对象的分类思想，基于混合数据结构实现了地形类、地层类、断层类、界限类4类地质对象的拟合构造与几何建模，并提供可供选择的建模机制，为解决倒转褶皱、复杂断层等建模难点发展了新的方法；集成地质对象和人工对象模型，实现了水利水电工程地质三维统一模型的构建．基于三维统一模型可进行一系列水利水电工程地质分析应用，包括岩体质量可视化分级、三维模型任意剖切分析、大坝和地下工程地质分析等，为分析复杂地质条件下水利水电工程勘测、设计与施工中的地质问题提供了理论基础和技术手段．     

基于蒙特卡洛方法的闪烁光纤阵列空间分辨率模拟

阐述塑料闪烁光纤对14．1MeV中子的响应机理；建立基于Geant4与MCNPX的蒙特卡洛模拟程序，通过添加发光计算实现MCNPX对中子光响应的计算，并对Geant4进行校验；对14．1MeV中子在闪烁体内产生反冲质子及发光响应进行了模拟；发现并研究了塑料闪烁内由14．1MeV中子产生的反冲质子半高宽，与使用阵列型探测器获得的半高宽的差异；给出使用倾斜狭缝源获得的调制传递函数，结合瑞丽判据获得精确光纤阵列分辨率的方法；对正方形光纤阵列与圆柱光纤（四边形排布与六边形排布）阵列空间分辨率随光纤尺寸变化进行模拟与分析．提出的方法与模拟结果可以用于ICF实验中光纤阵列的优化设计．     

一种基于自回归隐式半Markov链的设备健康管理新方法

文中通过对隐式Markov模型（HMM：hidden Markov model）假设条件的松弛研究，提出了基于自回归隐式半Markov链（AR—HSMM：auto—regressive hidden semi—markov model）的设备健康诊断和预测新方法．与传统的HMM相比，AR-HSMM具有3个优点：一是将传统HMM所假设的隐藏状态分布改进为显式Gauss分布，因此能够用于设备性能衰退预测；二是改进了传统HMM中各观测变量相互独立的假设，通过自回归建立各观测变量之间的依赖关系，从而使之更加符合实际情况；三是AR-HSMM不必服从不现实的Markov链条件，因而具有更强的建模和分析能力．文中定义了新的“前向．后向”变量，给出了改进的“前向．后向”算法．通过一个实例对所提出的方法进行评价与验证．实验结果表明，基于AR—HSMM的设备健康诊断和性能衰退预测新方法是有效的．     

用于特快速暂态分析的大型电力变压器线圈的宽频建模

针对将多导体传输线（MTL）模型用于大型变压器整个绕组宽频带建模存在着的困难，本文首先推导了多导体传输线长度归一化的模型，解决了由于实际线匝长度不一致带来传输线上模量计算上的困难，并且可以将多导体传输线模型扩展应用到多绕组线圈的建模；其次，分析了以线匝为单元的集总参数电路模型相对于多导体传输线模型的误差，指出前者用于大型超高压和特高压变压器建模的适用频率大致在2．5MHz以内；然后，从多导体传输线二端口模型出发，推导了一种以线匝为单元的新型集总参数等值电路模型，该模型用于大型超高压和特高压变压器线圈的建模，其适用频率范围比原有的集总参数电路模型提高近2MHz．     

高超声速飞行器准平衡滑翔自适应制导方法

针对高超声速飞行器同时满足终端约束及过程约束的再入滑翔制导问题，提出了一种全新的准平衡滑翔自适应制导方法．该方法充分利用升力式再入飞行中的准平衡滑翔现象，并以准平衡滑翔条件（QEGC）为核心，一方面，利用QEGC的特定弹道形式实现对终端速度及射程的精确解析预测；另一方面，借助QEGC将传统预测类制导方法难以处理的飞行过程约束转化为攻角约束．该算法不依赖于标准轨迹，实现了制导指令倾侧角及攻角均采用解析公式实时解算，使制导方法具备了自适应能力．CAV-H飞行器制导实例仿真表明，该制导方法能够导引飞行器平衡滑翔飞行，满足终端约束和过程约束，并且对任务临时改变具有自适应性．该制导方法的鲁棒性通过Monte Carlo仿真得到验证．     

强干扰影响下基于干扰补偿的大飞机智能自适应控制

针对强干扰影响下的大飞机增稳控制问题,提出了一种基于干扰补偿机制的智能自适应控制策略.首先,针对强风扰影响下的大飞机面向控制模型,设计了一种耦合多变量干扰观测器,对大飞机模型中的综合不确定及干扰进行快速精确估计,并用于闭环系统的控制器补偿.在此基础上,通过结合快速超螺旋滑模控制算法与自适应动态规划策略,提出了一种新型的有限时间鲁棒自适应控制器.该控制策略在理论上能够实现强干扰影响下的大飞机有限时间精确稳定飞行控制,并通过对波音747型大飞机进行了仿真验证,可得本文提出的智能自适应控制策略能够有效地实现强风扰影响下的大飞机姿态快速稳定与快速机动.     

基于特征模型的再入飞行器自适应制导律设计

文中针对航天飞机类再入飞行器对参考阻力加速度曲线的跟踪问题，设计了基于特征模型的自适应制导律．首先将线性定常系统的特征建模方法推广到单输入单输出线性时变系统，从而建立了再入飞行器的特征模型，然后对特征模型提出一种新的非线性微分黄金分割自适应控制律．当特征模型的系数属于有界闭凸集，且系数的变化速率满足一定约束条件时，文中证明了非线性微分黄金分割自适应控制系统是一致渐近稳定的．在特征模型的基础上，通过结合使用跟踪控制律、非线性微分黄金分割控制律和改进的逻辑积分控制律，设计了再入飞行器基于特征模型的自适应制导律．它克服了反馈线性化方法要求精确获得对象模型的缺点．仿真结果表明，文中设计的自适应制导律对参考阻力加速度曲线的跟踪性能明显优于反馈线性化方法．     

洪水分类的可变集原理与方法

洪水分类是提高洪水预测精度的一个有效途径．根据可变集的对立统一数学定理，提出洪水分类可变集原理与方法，将辩证法基本规律的数学定理应用于洪水分类．对在工程技术领域中运用辩证思维分析问题、研究问题具有启迪意义．结合黄河支流秃尾河流域15场洪水分类实例，通过对分类结果的比较与分析，指出集对分析分类法存在的错误，而可变集方法理论严谨，计算简便，且其分类结果客观、精确，符合实际情况．研究表明在解决分类问题中，不但要求成果的合理性，而且要求方法的科学性．     

超宽带通信中补偿天线失真的脉冲成形方法

在超宽带通信系统中，美国联邦通信委员会发布了一个非常严格的频谱规范以限制对其他无线设备的最大允许干扰，因此一些文献提出了不同的脉冲成形方法来满足这一规范．然而大部分脉冲成形方法都忽略了天线失真的影响，而与常规通信系统相比，这种影响在超宽带系统中是不能被忽略的．基于此，文中提出了一种基于正交小波的脉冲成形方法，将天线失真的补偿和脉冲成形结合在一起进行考虑．仿真结果表明，这种新型的脉冲成形方法可以补偿天线失真，优化发射的功率谱，而且算法简单，脉冲产生器也易于实现．     

集成建模环境研究及其在黑河流域的初步应用

环境和水问题是跨学科问题，解决这些问题需要集成多学科模型．建模环境提供了有效的模型集成技术手段．现有建模环境由于技术设计和学科侧重点的原因，无法满足当前的需求，比如无法集成知识系统形成智能建模环境．本文建立了用于水文和地表过程领域的建模环境，采用高效灵活的模块控制和数据传递机制，实现了灵活的模块重用性和扩展性．本文介绍了本建模环境的体系结构、模块组件化表示、模块控制和数据传递、模块连接和重用等关键技术．最后，作为一个应用实例，在建模环境的支持下使用Noah陆面过程模型的蒸散发模块替换了TOPMODEL的蒸发模块，演示了基于建模环境的模型集成和模型比较是高效、可靠、有意义的．     

基于自适应遗传算法的LED器件多应力条件下寿命快速评估系统模型

发光二极管(light-emittingdiode,LED)作为正在兴起的固态冷光源具有效率高、寿命长、体积小、响应快、抗振、驱动电压低、绿色环保等特点,在照明光源、仪表指示等领域显示出较大的发展潜力.针对LED器件寿命在实际使用环境中应力影响因素复杂、加速寿命试验模型考虑的应力因素不全面以及LED器件寿命预测模型准确性低等问题,本文提出了一种LED器件多应力条件下寿命快速评估系统模型.该模型适用于各种工艺制造的不同结构的LED器件.以光效衰减30%为寿命依据,以环境温度、湿度和驱动电流为输入量、LED器件寿命为输出量,采用设计的自适应遗传算法确定被测器件的辨识参数.利用构建的加速寿命试验获得较高温度湿度电流应力下的少量样本数据,基于得到的样本数据辨识该模型的未知参数,获得了模型.在常温常湿常电流应力下,通过该模型进行了LED器件寿命预测.研究结果表明:在任意温度湿度电流应力下,提出的模型可以快速较精确地实现LED器件寿命预测;在常温常湿常电流应力下,基于提出的模型得到的LED器件寿命接近于LED行业平均技术水平的LED预期寿命;提出的模型应用于LED器件寿命可靠性测评具有实用性,并可继续拓展成为纳入更多应力的模型.     

面向服务架构中服务实现的策略

构造了层次化的SOA模型，并提出了将服务使用层与服务实现层分层处理的策略．建立了基于服务的构件模型来实现SOA中的服务，使用接口来描述服务的语法，契约来描述服务的语义，并用卫式设计来模服务的行为．将接口作为结合构件技术与面向服务架构的关键．用实例说明了如何使用这种方法来实现面向服务的设计．此工作为利用构件技术解决面向服务架构中的服务实现问题奠定了基础．     

网格服务链模型的验证分析技术及应用

确保网格应用中大规模资源共享和复杂任务处理的正确性与可靠性是一项重要的工作．文中从形式化方法的角度出发，提出了基于状态Pi演算的网格服务链模型作为对网格中服务协作与组合进行建模和分析的理论工具．其中，状态Pi演算针对Web服务资源框架（WSRF）的思想，协调了系统状态与行为间的关系，扩展了Pi演算对系统状态的全生命周期管理能力．在此基础上，进一步结合了模型验证技术对网格服务链进行设计和运行时的逻辑性质分析．通过材料形变与断裂过程动态分析的网格应用案例，展示了采用上述方法对网格应用进行需求验证和可靠性分析的有效性．     

双绕组多相高速整流异步发电机系统的分析

在分析和定量计算双绕组多相高速整流异步发电机电流谐波和磁势谐波关系的基础上，提出了把发电机系统分成两个子系统分别进行分析计算的新思路．对十二相功率绕组与整流负载系统采用电路分析方法，用基于电路拓扑理论的回路电流法列写网络方程，求解过程中定步长和变步长联合使用，解决了计算结果的稳定性问题，得出了功率绕组电压、电流及其基波分量．对定子双绕组与实心鼠笼转子系统采用电磁场分析方法，电磁场有限元和多变量优化法迭代相结合求出了控制绕组电流和定子频率．计算结果和实验结果吻合，说明了所提方法的有效性和准确性．     

医用血管支架非线性扩张过程快速预测方法的研究

建立了血管支架变形影响因子与其变形结果之间的具有高度非线性识别能力的神经网络模型，通过引入学习因子η和动量因子ψ,采用附加动量项的权值修正方法，优化了网络训练算法，从而提高了网络训练速度和系统鲁棒性．结合实例对网络进行训练，并对预测误差进行了统计假设检验，检验结果表明血管支架变形神经网络智能预测结果与非线性有限元分析结果误差均值低于0．03％，训练后的网络能够较好地对血管支架变形进行预测．在此基础上，基于Pro／Toolkit工具，融合血管支架扩张变形神经网络智能预测模型，建立了血管支架力学性能快速评价工具，该系统实用性强、效率高，能大幅缩短血管支架产品开发周期     

基于子图同构的前驱三维工序模型向二维工序图映射匹配算法

为满足企业对三维工序模型的迫切需求，解决前驱三维工序模型与工序图的映射匹配问题，提出一种基于子图同构的前驱三维工序模型向二维工序图的映射匹配算法．该方法首先对三维工序模型进行投影，获取其投影图；然后分别提取工序图与投影图中的图元信息，将其表示为以图元作为节点的属性邻接图．在映射匹配过程中，将投影图表示成“大图”，工序图表示成“子图”；将前驱三维工序模型向二维工序图的映射匹配问题转化为“大图”中寻找“子图”的问题．为提高匹配效率，对属性邻接图进行分割，并且充分利用图的顶点属性对图顶点进行有效细分．实验结果表明，该算法能够实现精确的匹配，并且匹配效率能满足实际应用要求．     

基于尖点位移突变模型的多夹层盐穴储气库群间矿柱稳定性分析

考虑到盐穴储气库群问矿柱失稳破坏可以看成矿柱变形从连续逐渐变化到系统发生突变的过程，是一种典型的非线性突变问题．本文建立了盐穴储气库群间矿柱稳定性分析的尖点位移突变模型，克服了单纯采用有限单元强度折减法计算矿柱稳定性安全系数过程中不能精确量化失稳判别标准的缺点，大大提高了矿柱稳定性安全系数模拟计算精度．利用上述模型研究了埋深、内压、矿柱宽度、蠕变时间等因素对多夹层盐穴储气库群间矿柱稳定性影响规律，并实例计算得到国内某盐穴储气库Y一1和Y一2间矿柱的稳定性安全系数，给出相应作业参数推荐值．计算结果表明：尖点位移突变模型具有很好的实用性，能精确给出矿柱稳定性安全系数；矿柱安全系数随着埋深和运行时间增加而降低，随着内压和矿柱宽度增加而增加．由于Y-1，Y-2盐穴储气库为采卤形成的溶腔再利用，导致矿柱宽度过小，造成矿柱稳定安全系数低，受到内压、运行时间、内压差和采气降压速率影响较为显著，建议内压不低于7MPa，使用年限不大于5年，内压差不大于3MPa，采气速率不大于0．50MPaJday．     

电力系统能量与备用联合优化与精确调度

随着能源与环境危机日益严重，如何建立精确调度模型成为电力市场逐步完善过程中的一个迫切需要研究的课题．目前广泛采用的建模方式是将时间离散化，建立离散时间调度模型，本文首先举例说明离散时间调度模型中所定义的备用容量上、下限存在不可达的情况，即离散时间调度模型中的备用容量上、下限约束条件不严格，从而造成实际调度时存在旋转备用容量无法满足实际需求的情况．通过对机组出力方式与爬坡率关系的详细分析，证明了任意调度时段内机组精确可达的备用容量上、下限与该时段首末时刻机组输出功率相关，并给出了精确可达备用上、下限的计算方法．基于上面的分析结果，建立了能量与备用联合优化与精确调度模型，该模型将能量与备用联合精确调度这样一个连续时间最优控制问题建模成一个非线性规划问题，从而极大地降低了问题的复杂性，避免连续时间最优控制问题所存在的求解困难．应用序列二次规划法对模型进行了数值求解，并对结果进行了讨论，进而验证了模型的有效性．     

多相流流型在线识别理论研究

阐明了目前已有方法未能解决工业多相流动流型识别问题的主要原因．结合大量的实验数据，提出了实现流型在线识别的前提条件，获得了部分流型的识别规则．采用具有自组织聚类算法得到了流型特征的标准模板，并基于压力、压差信号提出了流型的多传感器数据融合在线识别方法，解决了流速及含油率对流型识别技术的影响．将该流型在线识别理论应用到实践中进行了检验，测量误差小于10％．具有置信度高、容错性好、降低了对单个传感器的性能要求等优点．