为研究系统故障演化过程（System Fault Evolution Process，SFEP）的表示、分析和处理，利用智能理论并满足对系统功能状态的分析要求，提出基于可拓学原理研究SFEP。首先论述了系统功能状态与可拓学结合的可能性。其次研究了SFEP的可拓表示，确定了SFEP的基本单元，即原因事件—传递条件—结果事件。认为事件可表示为物元和事元的复合事元；传递可表示为关系元和这2个复合事元的复合关系元，称为传递元。最后研究了传递元的发散性、相关性、蕴含性和可扩性，并说明了方法对SFEP分析的作用。论文是通过可拓学研究SFEP的开始，为系统功能状态分析提供智能分析方法和理论基础。

为提高产品设计中产生新创意和新方案的效率及对方案进行评价择优的决策科学性，对融合可拓学与TRIZ的产品设计创意生成方法进行了细化。先利用基元理论建立可拓模型，获得产品创新的出发点，再通过TRIZ理论的技术参数、发明原理和可拓学的拓展分析与可拓变换方法进行交叉分析，获得产品具体创意。最后对所获得的产品创意利用优度评价方法进行评价优选，选出符合需求的创意，并形成产品创新设计方案。以手机充电器为例，利用该方法得到了多种设计创意，验证了细化方法的有效性。

投资组合选择是量化金融领域的核心问题之一。本文研究模糊环境下考虑交易费用和基数约束的分散化投资组合调整问题。首先，将风险资产的收益率视为模糊变量，通过建立一个模糊收益率拟合模型，确定了各资产收益率的模糊分布。其次，通过提出一个新的分散化测度，建立了模糊均值-下半方差-分散化投资组合调整模型。然后，设计了一个改进的遗传算法对模型进行求解。最后，选取真实的股票数据进行实例分析。结果表明所提出的策略优于传统的投资组合调整策略。

在由一个制造商和一个再制造商构成的市场中，考虑消费者对于制造商的新产品、再制造产品以及再制造商的再制造产品都有着不同支付意愿的情形下，研究立法机构在制定制造商应回收处理新产品最低比例的约束情形时，对于企业收益、消费者剩余、环境效益以及社会福利的影响。研究表明，回收比例升高，会降低制造商新产品产量并提高其价格。同时，提高回收比例也可能会降低市场上的再制造产品数量。此外，环境效益与最低回收目标正相关。数值分析表明，当消费者对于再制造产品的支付意愿越高时，则社会福利越高。通过与回收基金政策进行对比，制定最低回收率对环境效益提高作用更显著。

针对高精度的机器人室内定位方法中成本过高的问题，提出一种基于地面特征的单目视觉机器人室内定位方法。该方法通过安装在机器人底盘的单目鱼眼摄像头采集地面图片，并经过一系列图像处理，将得到的地面方格直线和相机的位姿关系作为观测量，通过推导出观测方程并根据扩展卡尔曼滤波算法得到机器人的位置信息。基于机器人当前时刻位置数据和地面的固定方格大小提出线预测算法，有效地排除干扰线段的影响。实验结果表明，该机器人室内定位方法定位精度可以达到2 cm，具有较好的鲁棒性，能够为低成本的机器人室内定位提供较好的技术参考。

针对目前自主移动机器人对室内未知环境的自主探索建图效率低、通用性差以及由于探索区域狭窄导致地图构建不完整的问题，提出一种基于曲线拟合和目标探索点邻域规划的边界探索自主建图方法。该方法对已构建的初始地图边界以曲线拟合方式筛选安全目标探索区，并针对机器人不可达目标探索区，采取滑动窗口邻域规划方法建立新目标探索点，引导机器人自主导航至该目标探索点，同时利用同步定位与建图技术，完成机器人对未知环境的自主探索和构图。实验表明，与现有方法比较，本方法能够以较少的探索次数、更短的探索路径和更高的探索效率完成对未知室内复杂场景的自主探索建图。

强化学习与深度学习结合的深度强化学习（Deep Reinforcement Learning，DRL）模型，目前被广泛应用于机器人控制领域。机器人强化学习需要在3D仿真环境中训练模型，然而在缺乏环境先验知识的情况下，在3D环境中进行试错学习会导致训练周期长、开发成本高的问题。因此提出一种贯通2D到3D的机器人强化学习训练模式，将计算量大、耗时多的工作部署到2D环境中，再把算法结果迁移到3D环境中进行测试。实验证明，这种训练模式能使基于个人电脑的机器人强化学习的开发效率提升5倍左右。

文本情感分析是自然语言处理的典型任务，但是现有情感分析正确率不高，其中词的特征化是一个重要原因。本文提出了一种短文本特征的组合加权方法（a Combined Weighting method for Short Text Features，CWSTF），可以有效提高情感分析正确率。CWSTF方法以随机森林为基础评估特征对于情感的贡献度并排序，进而依排序来进行特征选择。然后考虑特征在文档中的重要性TF-IDF （Term Frequency-Inverse Document Frequency），以特征在文档中的重要性和情感贡献度确定该特征的权重。最后，用支持向量SVM （Support Vector Machine）、朴素贝叶斯NB （Naive Bayes）、最大熵ME （Maximum Entropy）、K最近邻KNN （K-NearestNeighbor）等分类器进行比较实验，实验结果表明采用本文方法处理的特征，比其余方法能有效提高情感分类正确率。

提出一种将自适应理论、差分进化和蝙蝠优化算法结合的改进蝙蝠算法，解决电力系统配电网故障区段定位典型的含0-1离散约束条件及逻辑求值的最优化问题。将蝙蝠算法的全局寻优能力用于配电网故障区段的搜索和定位，在寻优过程中引入差分进化算法，并对算法的变异和交叉等操作进行自适应优化处理，解决传统蝙蝠算法容易陷入局部最优的缺陷。算例仿真结果表明，该算法能准确快速地定位配电网故障区段，并具有良好的容错性。

基于Fluent软件的流体体积分数（Fluid Volume Fraction，VOF）模型，针对十字交叉型微通道内液滴的形成过程开展了三维数值模拟研究，分别研究了连续相黏度、分散相黏度、两相界面张力系数、壁面接触角对液滴形成的影响，为实际应用提供参考。研究表明随着连续相流速的增加，液滴生成直径减少，生成频率增大；增加连续相黏度时，液滴生成直径变小，生成频率的变化则相反；当分散相黏度超过连续相黏度时，出现射流现象而不能生成液滴；液滴生成直径随两相界面张力系数的增加而增大，生成频率降低；增大壁面接触角有利于液滴的产生，且两相流速为0.01 m/s和0.02 m/s时，接触角应分别取到150°和120°才能正常生成液滴。

管道是人类日常生活中最经济的输水工具，但常发生管道泄漏和管道破裂等问题，这不但需要大量的维修费用，而且影响水质。因此，对输水管道系统进行研究具有重要意义。采用计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）的方法，从流速分布、入口长度和压头损失等方面分析了直管的流动特性。结果表明，流体流动会经过入口区和充分发育区。在入口区域，管道长度上的压降是非线性的，其流体的特性不是稳定的，所以为了得到精确的结果，对流动特性变化的测量从充分发育的区域开始。此外，98次模拟试验结果表明，管径越大，压头损失越小。由于压头损耗低，管道泄漏和破裂的可能性较小。因此，大口径管道的应用更加经济可靠。

为研究低压废气再循环系统（Exhaust Gas Recirculation，EGR）对缸内直喷发动机油耗、排放和泵气损失的影响，基于某2.0T缸内直喷发动机，提出了一套低压EGR系统控制策略。试验结果表明，在各个工况下，随着EGR率的升高，比油耗出现降低的情况，泵气损失得到良好改善，排气端的一氧化碳（CO）和氮氧化物（NO_x）含量降低，总碳氢化合物（Total Hydrocarbons，THC）含量略有升高。

铝合金加工工艺参数的选择是影响铝合金零件加工效率和加工质量、降低制造成本、提高设备使用寿命的关键因素。以6061铝合金为研究对象，对铝合金铣削工艺参数多目标优化进行了研究。以主轴转速、进给速度、轴向进给量、径向进给量和刀具直径为实验因素，进行了五因素五水平铣削正交实验，采用遗传算法优化的反向传播神经网络预测模型建立铣削参数与表面粗糙度之间的非线性关系。在此基础上，建立了以材料去除率和加工表面粗糙度为优化目标的多目标铣削参数优化模型，使用基于NSGA-II算法开发的gamultiobj函数对优化模型进行求解。结果表明，优化后的6061铝合金高速铣削工艺参数范围为主轴转速12 000~13 000 r·min^-1，径向进给量0.19~0.21 mm，进给速度1272~1300 mm·min^-1，轴向进给量6~8 mm，刀具直径4 mm。

空气负离子主要通过静电吸附的方式降低空气中细颗粒物的浓度，而细颗粒物的粒径大小会对负离子的净化效果产生影响。为了研究负离子对室内不同粒径颗粒物的净化效果，以广州市某个典型居民房间为例，通过添加人工污染源并加装负离子净化器，采用相应仪器测试不同粒径颗粒物的浓度变化。并对不同粒径颗粒物浓度变化进行线性拟合。结果表明：不同粒径颗粒物的浓度变化近似为线性，而且负离子对小粒径颗粒物的净化效果更加明显，而负离子在污染严重的空气中存活时间极短，浓度很低。

基于多体系统动力学和升力线气动模型，考虑柔性后掠叶片动态失速和气动弹性耦合问题，建立了风力机气弹耦合模型，研究极端运行阵风及阵风作用时间对某5 MW后掠风力机叶片气动性能的影响。结果表明：极端运行阵风对叶根挥舞力矩、功率、攻角、升力系数和轴向推力等气动特性具有较大影响。研究工作对风力机的结构优化设计和疲劳寿命设计具有重要作用。

为获得不同工质对分液联箱内气液分离过程的影响作用，以相同的进口流量和进口干度作为对比基准开展数值模拟研究。基于VOF （Volume of Fluid）多相流模型，模拟6种工质气液分离过程，物性变量为密度、黏度和表面张力。结果表明，受液气密度比的影响，工质的气液分离状态会发生转变，R134a气液分离性能最好；而根据对工质环保性能的要求，R1234ze （E）对R134a具有良好的可替代性，并给出了其他工质提高气液分离性能的优化方向。