针对非过约束五自由度并联机构是否存在这一机构学公开难题进行了解析判定。分析了构成两种五自由度并联机构所需要的约束的性质和数目，以及它们之间的关系。以螺旋理论为分析手段，得到了非过约束五自由度并联机构存在的解析条件,找到了可以由3条满足该解析条件的运动支链组成的机构。给出了这类机构存在的约束矢量条件以及设计范例。
介绍了超高压输电线路巡检机器人越障控制方法。根据巡检作业任务的要求，采用遥控与局部自主控制相结合的方法,实现了巡检机器人沿线行走及跨越障碍的功能。采用基于单目摄像头定位和视觉伺服的方法，实现了巡检机器人的自主越障控制。实验结果表明，该机器人可沿线行走并自主跨越障碍，从而验证了控制系统设计的有效性与合理性。
定子驱动端面形成的椭圆运动是实现超声电机驱动的关键，因而椭圆运动的性质直接影响超声电机的性能。分析了圆柱形多自由度超声电机驱动点的椭圆运动轨迹及其特点。在此基础上给出了椭圆倾角的计算公式，分析了椭圆倾角与接触角之间的关系，得到了最佳接触角。提出了保证最佳接触角的方法。通过实验，分析了接触角对电机输出性能的影响。
在冷带轧机电液伺服系统中应用广义预测控制理论直接算法，采用随机梯度估计法在线估计控制器参数模型，避免了在线求解Diophantine方程，减少了在线计算时间。该控制算法基于离散受控自回归积分滑动平均模型，吸取了自适应控制的优点，使控制系统具有较好的 鲁棒性和智能性。仿真研究结果表明，该方法比目前带钢生产中广为采用的PID控制策略优越，使得系统的动态品质有了较大的改善，响应时间和控制精度都有所提高。
为快速评估不同构型的可重构加工系统中零件的质量，提出了一种基于误差传递模型的尺寸偏差预测方法。利用CAD和CAPP信息，综合各工位中安装误差和加工误差的影响，建立了串联多级加工系统中零件的尺寸偏差在各工作站间传递的系统级模型。给出了采用3-2-1定位方式中夹具误差、基准误差和随机误差源的关系式。基于偏差传递模型，以加工过程随机参数为输入，采用蒙特卡罗仿真方法得到零件的尺寸偏差。通过实例验证了预测方法的有效性。
针对微注射针刺膜速度慢和定位精度差等问题，研制了显微注射用数字化进退针装置。在可控脉冲序列驱动下，利用压电陶瓷低频振动 产生的冲击惯性力驱动该装置来进行数字化进退操作。测试了数字化进退针装置样机的运动性能，在小鼠卵母细胞显微注射实验中对其进行了验证。结果表明：数字化进退针装置具有纳米量级进给精度，过程参数可控，可自动完成包括快速穿刺细胞膜、精确刺入细胞内指定注射位置和退针的整套显微操作。
将鲁棒估计方法与多尺度方法相结合，给出了一种基于梯度的鲁棒分层估计多尺度运动估计算法。在该算法中，多尺度金字塔的不同尺度层采用不同的梯度滤波器来估计运动。在金字塔的每一层都使用鲁棒估计，这能够较好地解决估计中由于运动不连续和图像亮度变化引起的界外值问题，从而进一步提高运动估计精度。实验模拟表明提出的算法在测量MEMS噪声图像运动时不但估计精度高，而且执行速度快。
讨论了起重臂在弯曲刚度和扭转刚度失效模式下的可靠性灵敏度设计问题。推导出两种失效模式下结构的系统可靠性灵敏度公式；解决了不同失效模式间基本随机变量不一致的问题；编写了相应的计算机程序，能够迅速准确地获得结构的可靠性对基本变量均值、方差以及变量间相关系数的灵敏度信息。
建立了电液集成式液压提升机电液速度伺服控制系统的数学模型，在系统参数对比分析的基础上，对原数学模型进行了简化。利用动态仿真软件Simulink建立了数学模型简化前后的仿真模型。利用MATLAB仿真程序研究了系统的动态特性，并据此进行了滞后校正，以满足系统设计要求。
结合试验结果和计算流体动力学的解析结果，研究液压锥阀的噪声评价方法。对Oshima和Ichikawa试验所用的液压锥阀进行计算流体动力学解析，得到流入和流出两种工况下，对应不同的锥面夹角时阀座上的压力分布和速度分布。 对压力和速度进行积分加权分析，结合前人试验所得液压锥阀噪声特性，找到一种基于压力分布和漩涡脱离回流的液压锥阀噪声特性评价方法。应用该方法对实际液压锥阀进行噪声评价，评价结果与试验结果一致，证明了该方法的可行性。
研究了直升机旋翼协调加载系统的自适应最优解耦控制问题。将最优控制理论与高斯基函数小脑模型神经网络相结合，提出了电液伺服加载的自适应最优控制策略,该控制策略能够确保闭环系统具有渐近稳定性。分析了旋翼协调加载系统的组成结构，建立了旋翼机构耦合关系的数学模型。在此基础上，提出了自适应最优解耦控制策略，有效消除了助力器与加载通道以及加载通道相互之间的耦合作用，提高了加载指令的跟踪精度。仿真结果表明，该协调加载解耦控制策略是有效的，具有较高的载荷谱跟踪精度。
通过分析球面三转动副并联机构中三个分支的布局对工作空间大小的影响，把一般球面并联机构的三个分支由均匀分布改为非均匀分布，提出了基于三分支非均匀分布球面并联机构的拟人腰关节，选取了一组合理的几何参数，给出了完整的设计方案。该拟人腰关节前弯后弯角度大，基本能满足人体腰关节对工作空间的要求。
分析了现有工艺计划与车间作业计划的系统 集成模型,建立了企业生产工艺计划与作业计划的层次结构,提出了面向车间作业计划的动态、分布式工艺计划与车间作业计划集成模型。将工艺计划与基于周期和事件驱动的动态作业计划相结合,把改进的离散化粒子群算法引入车间优化作业计划运算，使集成模型中 生产作业计划与控制功能得以实现。实例证明了集成系统的可行性和有效性。
为了有效控制湿型粘土砂的质量，基于快速检测型砂有效粘土含量的新方法，研究了从组分测试到组分控制的型砂质量直接优化控制技术。该技术通过在线测定型砂的有效粘土含量和含水量，采用数字PID控制器控制粘土、水、砂和辅料等的自动添加，使型砂组分保持相对稳定，从而使型砂的紧实率、拉压强度等性能保持稳定。详细论述了该技术的关键部分：有效粘土含量的在线测定方法、人工神经元网络模型结构及直接控制系统的构建方法。
分析了虚拟装配系统的功能结构，建立了基于配合特征的集成装配模型，采用几何推理和装配知识相结合的方法进行装配序列规划，实现了三维环境下的交互式装配工艺规划与仿真。最后，给出了该系统在某输纸机构装配中的应用实例。
通过分析现有客户聚类存在的不足，面向大批量定制设计提出了根据功能结构模型进行客户动态聚类划分的新方法。采用面向对象的技术， 将功能作为产品族的特征属性与产品族结构封装，建立了产品族功能结构模型；应用蚂蚁自我聚集行为的聚类原理，以产品族功能结构模型为分类模式，以动态定制客户集为模式样本，提出了基于功能结构蚂蚁树的定制客户动态聚类算法。在自行开发的工程机械产品定制服务平台上，以摊铺机定制客户的聚类划分为例进行了实验验证。
为满足产品快速定制设计过程对知识的配置、组织、获取和重用的要求，构建了基于知识仓库的知识管理框架。在对产品信息模型的定义基础上构建了由产品需求决策知识、产品结构知识、产品配置知识、产品特征知识和产品设计资源组成的知识仓库知识结构，并且将机器学习中的决策树和加权聚类算法用于知识推理和设计决策过程中，将Web Service技术运用于异构CAD系统和知识仓库数据交换， 实现了基于异构CAD平台的分布式知识共享和应用集成。
为了进一步提高铸坯粗轧过程温度预测精度，采用BP网络和数学模型相结合的综合BP网络，建立了铸坯粗轧过程温度预测模型，并利用现场实测数据对所建立的模型进行了验证。结果表明，模型的计算精度满足实际生产的需要。
提出了语义背景下产品族规划阶段基于形式概念分析的组件规划与类型识别新方法，采用网络本体语言建立产品族语义信息模型，进而获取产品族语义形式背景，应用Hasse图描述组件形态分布，并在此基础上用Galois格理论进行组件类型识别。研究表明，基于形式概念分析的组件类型识别和组件规划方法不仅具备传统Pareto方法所具有的零部件通用性评价功能和使用频率统计功能，还能从整体上动态地规划组件在产品族中的布局，最后以某冰箱产品族规划实例进行了验证。
为满足盲源分离算法对振源信号数量的苛刻要求，提出了一种基于非负矩阵分解的源数估计方法。该方法在传感器数大于或等于源数时，无论源信号是否相关均能准确估计源数；在传感器数小于源数时，能估计源数的下界。理论分析、仿真和工程实验证明了该方法的有效性和可行性。
通过修正传统链轮齿廓，将渐开线与直线相结合，导出了新型链轮齿廓线方程的一般表达式。在Pro/E中建立了齿形链传动模型，通过ADAMS实现了模型在高转速时的动态仿真。结果表明，复合齿廓链轮可有效减小链条波动、啮入冲击及从动轮转速波动，降低了多边形效应的影响。
根据国产某变速箱倒挡圆柱齿轮低载强化的试验结果，制定了对变速器具有强化效果的新磨合规范，并在新磨合规范下进行了试验研究。试验结果表明，在不改变磨合时间和转速的新磨合规范中，可将具有强化作用的载荷作为磨合载荷。磨合后，变速箱的平均疲劳寿命比原规范下的平均疲劳寿命提高近40%。
利用弹塑性有限元和单纯形法求解弹塑性接触模型，分别模拟了屈服强度呈梯度变化的渗氮钢、未经处理的匀质材料和硬涂层材料粗糙表面的弹塑性接触行为。与未经处理的匀质材料相比，渗氮钢可承受更大接触载荷。在相同载荷作用下，渗氮钢表面粗糙峰接触面积较小，平均间距较大，接触体内材料不易发生屈服，从而显著提高接触性能。和硬涂层材料相比，渗氮钢接触体内等效von Mises应力分布平缓，没有应力突变。最后讨论了渗氮层和硬涂层的厚度对粗糙表面接触特性的影响。
针对轧制过程中轧辊的弹性变形和轧辊与轧件间的相互作用，通过对四辊轧机辊系变形和受力状况的分析，从理论上详细推导了直观的有载辊缝形状函数，明确了有载辊缝形状函数与相关因素的对应关系。同时，为了验证辊缝解析模型的准确性，采用该模型对某铝热连轧机的精轧末机架的出口板凸度进行了理论计算，并与在线测得数据进行比较，结果表明：该模型计算精度高，相对误差较小(低于15％)。该模型不但为板形的控制以及轧制板凸度的建模提供了理论基础，还为预报板形、研究板带截面上任一点的板凸度提供了方便。
提出了自适应隔代映射遗传算法，使种群的交叉和变异概率根据适应度的大小自我调节，该算法经过了测试函数的测试。建立了基于响应面法的双横臂式前独立悬架的优化模型算法，运用该算法对其进行优化设计，并对设计结果进行了仿真和分析。结果表明：该方法提高了收敛速度和搜索效率，对以车轮接地点侧向滑移量为目标的优化设计有显著效果。
分析了低温等离子体转化柴油机排气中有害成分的反应机理，设计了三种不同结构类型的低温等离子体反应器，并进行了基于发动机台架的实验研究。研究结果表明，低温等离子体对柴油机排气中的颗粒物及NO有较好的转化作用，采用全流式低温等离子反应器，延长排气在反应器中的滞留时间，有利于提高能量利用率及排气中颗粒物、NO的分解转化率。
运用数力学中矢量分析理论和方法推导了基于接地比压呈线性分布的履带式车辆在斜坡上转向时的瞬时转向中心偏移量、转向阻力矩、 两侧履带所需牵引力、消耗的功率与车辆重心位置、转向半径、行进速度、加速度、车辆方位的相互关系的计算公式。通过计算机仿真和实例计算得出了上述各参数之间 相互关系的曲线，分析了这些参数的变化规律，并将其与车辆在水平路面转向时的曲线 进行了对比分析，为履带车辆两侧驱动轮力矩和功率的分配提供了参考依据。
