提出一种通过微波谐振腔测量气体介电常数实现空气湿度连续测量的方法，并给出计算不同温度和湿度下空气等效介电常数的模型，设计出作为流动空气湿度传感器的两端采用开放同心圆环结构的特殊结构的谐振腔，对制作的谐振腔进行了气动特性仿真及S参数测量。仿真和测量结果表明：该结构的谐振腔适合于流动气体湿度的在线测量。研制了适用于空气湿度在线测量的微波测量系统。利用此系统对该文设计产生的饱和湿空气环境进行了测量，分析了测量结果和理论结果间的误差。该测量系统在29-38℃范围内能够实现±1．5％空气相对湿度的测量精度。

针对混沌现象的3个主要特征指标--分维数、Lyapunov指数和预测误差,系统地阐述了一种对时间序列进行非线性处理的方法.通过对气液两相流压差信号的分析处理,证实了气液两相流中存在着混沌现象,并在重构相空间中清晰地再现了动力特性.结果表明这种新颖的方法对研究两相流形成的机理和本质具有十分重要的意义.

为了建立合理的旋转机械转子同静止部件碰磨接触模型，需要确定碰磨的动载荷。将载荷识别的逆分析过程等同为一个多输入、多输出系统的反滤波过剩工给了多种目标函数下的碰摩力最优估计方法，利用所设计的测试装置，在转子试验台上同时测定子转子碰磨时的接触时间与碰磨产生的正向冲击力，最后，利用数值模拟及试验方式对载荷识别的逆优化分析方法作了验证。

利用Ｄ－Ｓ证据推理理论对不确定性结构振动进行融合推理，给出了传感器特征信息融合算法和决策融合算法。并结合发电机组地基的振动控制问题，对传感器的特征信息进行融合，得到了控制的决策信息值，为抑制大型发电机组地基的振动提供了依据。

在以往研究300Mw汽轮发电机非线性特性的基础上，以常用的4种汽轮发电机为例，采用有限元方法，研究不同容量汽轮发电机负载非线性特性的共同特点。揭示了不同运行条件下4种汽轮发电机的负载非线性特性均与各自空载特性存在显著差别，而出现这种差别的原因在于大型汽轮发电机在负载运行时普遍存在铁磁饱和与磁场畸变非线性。研究结果可为建立电力系统非正常运行条件下发电机的非线性模型提供重要参考。通过2种机组的有限元计算结果与运行数据对比，证明结论的有效性。

以开关磁阻电机（switched reluctance machine，SRM）的非线性模型为仿真平台，给出一种用于检测SRM转子初始角位置的新方法，向电机各相注入一定幅值的方波电压，利用相电流峰值及其与转子角位置之间的解析关系式求出转子的初始角位置，从而实现转子处于任何位置时的快速无反转起动。同时，对该位置检测方法的鲁棒性进行了研究，得到了预估相的选取原则。以一台三相6／4极SRM为对象进行了相关实验，实验结果验证了该位置检测方法的可行性及预估相选取原则的正确性。

针对杆截面的突变会降低振动波传输效率的问题，提出基于连续变截面兰杰文振子的设计方法。讨论杆截面的突变对振动波传播的影响，研究连续变截面杆的振动放大系数和功率流特性，并给出连续变截面杆的轮廓函数。最后设计了具有连续变截面振子的直线电机，该电机最大推力为21．4N，最大速度为235mm／s，推重比为25（驱动电压峰峰值为300V）。试验研究了电机的速度一频率、速度一相位差、速度一电压之间的规律，结果表明该电机具有良好的输出特性。

对伺服电机和定量液压泵组合驱动差动液压缸系统的特性和效率进行研究。针对应用恒定总压力对液压缸2腔预压紧、系统能量效率低的不足,提出用负载敏感原理和总压力设定曲线预先给定的方法,使液压缸运动过程中的系统压力与负载相适应,同时维持背压在一个较低的值,减小了系统的能耗和泵的发热。进一步提出用低压蓄能器对液压缸2腔预压紧的回路原理,不仅简化了控制回路,也降低了电机和液压系统的能耗。研究工作获得了数字仿真和试验的验证。

提出一种以电流和磁链为观测对象的表贴式永磁同步电机（surface permanent magnet synchronous motor，SPMSM）的四阶混合滑模观测器。以实际电流与观测电流之差构成滑模面，并将等效信号与反馈矩阵相乘后输入到磁链观测方程，当滑模运动发生后磁链观测误差渐进收敛到零。给出磁链观测值的暂态响应，着重分析速度估计误差对磁链观测结果幅值和相位的影响，并以此为基础进行反馈矩阵的计算。根据磁链观测结果采用跟踪型算法进行位置和速度的计算。仿真和实验结果表明，该观测器可准确地观测磁链，并有效消除滑模观测器抖振的影响，位置和速度算法稳态精度高，跟踪速度快。

质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cells,PEMFC)以其高效无污染等特性在发电、交通运载以及航空航天等领域有广阔的应用前景,然而可靠性和耐久性不足等问题已成为技术瓶颈,亟需探究高效的系统故障诊断方法。该文在介绍质子交换膜燃料电池系统构成及典型故障产生机理的基础上,综述了基于模型方法、数据驱动方法、实验测试方法、融合方法等质子交换膜燃料电池系统的故障诊断方法研究进展,对各种方法进行了分析比对,并对在线诊断技术进行总结分析,最后提出质子交换膜燃料电池系统故障诊断方法发展趋势及展望,以期为其后续研究及快速商业化应用提供参考。