传统的灰度重心法是一种用于对称目标的亚像素定位算法,其计算精度不高而且抗噪声性能较差。提出一种隔离算法,将其边缘像素分离,然后对内部像素灰度进行均值化,从而有效抑制内部像素噪声。同时,利用数据误差理论对这种算法的误差进行分析。最后,通过基于大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（LAMOST）标定实验,验证了这种算法的正确性,并表明优化算法有较好的噪声抑制性能。

介绍了一种以红光半导体激光器作为荧光激发光源，结合光纤光谱技术测量水体中叶绿素α浓度的新方法。通过分析叶绿素α的激光光致发光机理，得出了水体中叶绿素α荧光发射光谱的相对荧光峰值强度与叶绿素α浓度的近似线性关系。实验结果表明，在红光半导体激光器激励下根据叶绿素α的荧光发射光谱直观地判断叶绿素α的浓度这种方法完全可行，由此为研制叶绿素α荧光仪提供了一种新的光源选择，并为实现现场实时监测海水中叶绿素α浓度提供了实验依据。

全球定位系统（GPS）作为新一代卫星导航与定位系统,以其全球性、全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,在我国大地测量、工程测量、水利、电力、交通、资源勘探和航海等领域有着广泛的应用。

在研究冲击气缸原理的基础上,运用牛顿第二定律和绝热条件下理想气体状态方程建立冲击气缸工作过程的数学模型,利用积分法对数学模型进行求解,得到了冲击气缸设计参数与冲击性能之间的关系,为冲击气缸的优化设计提供了理论依据。

针对带有迟滞非线性的气动运动模拟平台的轨迹跟踪提出了带有切换扩张状态观测器的自抗扰控制方法。气动运动模拟平台的迟滞非线性特性主要指气动人工肌肉在正向充气反向放气时长度和拉力曲线的差异。针对此特性设计了切换扩张状态观测器来估计和补偿模型非线性,分别对于气动人工肌肉正反向充放气的不同模型采用不同的观测器增益,以提高状态估计效果,减小跟踪误差。进一步,设计了状态误差反馈控制器,得到了基于切换扩张状态观测器的二阶非线性动态系统全局有界稳定的充分条件。最后实验结果证实了所设计的切换扩张状态观测器的实际效果。

以加工表面粗糙度与切削用量的关系为研究对象,采用单因素试验方法,利用硬质合金刀具对45调质钢进行湿式车削试验,测量得到选定参数条件下的加工表面粗糙度值,对试验结果进行分析。结果表明：在试验采用的切削参数范围内,表面粗糙度随进给量的增加而近似成线性增加;背吃刀量从0.05 mm增加到0.10 mm时,表面粗糙度减小,从0.10mm到0.20 mm时,表面粗糙度增加;切削速度从500 r/min到1 000 r/min时,加工表面粗糙度呈减小趋势,从1 000r/min到1 400 r/min时出现略为增加的趋势;该研究对实际加工45调质钢具有一定的指导意义,也可为合理选择切削用量提供理论参考。

为了满足空间机构在概念设计阶段越来越高的设计要求,需要对其进行创新设计,提出了一种面向知识的空间机构创新设计过程模型。针对空间机构设计过程中所需知识离散性、模糊性的特点进行了研究,构建了本体库系统模型,在此基础上分析了在机构设计阶段知识的组织、应用过程,提出了知识和创新方法策略的运行机制,并搭建了知识层、方法层和设计过程之间的逻辑结构。最后,以一发明专利实例验证了该模型可引导设计人员应用创新设计方法及多学科知识完成空间机构的创新设计。

对轴流泵开敞式进水池中侧壁漩涡展开研究,在进水池侧壁漩涡发生位置设置不同形式的消涡立柱,采用ANSYS CFX软件对不同方案进行了CFD数值计算,对比了不同方案下轴流泵装置的外特性、叶轮进口断面流速分布均匀度、侧壁漩涡分布及进水池水力损失。结果表明：在进水池侧壁处增加圆形消涡立柱和纵向椭圆消涡立柱的2种方案中进水池中侧壁漩涡消涡效果明显,最高效率相比原方案分别提高了0.92%和0.66%,叶轮进口断面面积加权流速均匀度相对于原方案分别提高了2.3%和4.4%,并且2种方案中进水池内的水力损失相对于原方案进水池内的水力损失分别减小了3.2%和4.1%。研究结果对进水结构中侧壁漩涡的消涡提供一定的参考。

井筒式泵装置的双泵模型与单泵模型相比,能提供更大的抽排能力,在平时的运行或者维护中, 2 台泵可交替使用,可靠性较高。通过 CFD 软件对 2 种不同进水方向的井筒式泵装置双泵模型内部流动进行数值模拟,获得了泵装置内部三维流动特性,并预测了泵装置的性能。计算结果表明正向进水比侧向进水性能更好。通过分析速度云图和流线图,发现侧向进水时水流在整体上有顺时针旋转的态势,2 台泵的进水状态有较大的区别。从喇叭管进口断面涡量云图中可以得到,涡量较高的区域主要是喇叭管下方,2 个喇叭管下环形区域的涡量是由内到外逐渐增大,到超过喇叭管的范围外,又逐渐减小到 0,而正向进水的环内一对漩涡以及侧向进水的环内单个漩涡,由外到内涡量逐渐增大。

液流系统两条主液路输出压力的平稳性、准确性是流式细胞仪功能实现的基础。针对传统液路输出压力同步性和准确性低的问题，提出通过模糊自适应PID算法对控制环中参数进行自整定的主从控制结构。根据气动控制元件动态模型与模糊控制器原理，构建主从闭环反馈控制系统，并利用Simulink对系统进行了建模，得到了不同控制信号及控制参数下系统的响应曲线。对响应曲线的分析结果表明，在流式细胞仪液流系统工作压力范围内，模糊PID控制的双液路主从系统的输出压力超调量降低8％，响应调整时间缩短1／2，同步误差小于1％，与传统PID控制的单液路相比，提高了系统压力输出的精度和稳定性。