目的:在磁引导耳蜗手术后，需要通过加热石蜡取出磁铁，但该加热过程可能会对耳内组织造成热损伤。因此，本研究对该加热过程进行热分析，旨在量化加热石蜡对耳内组织产生的热影响，确定安全加热参数，以评估手术的安全性。方法:采用Fluent软件建立磁引导耳蜗的三维模型，模拟其中石蜡的相变过程，研究在不同加热功率密度下耳内石蜡的相变规律。结果:研究表明，石蜡完全熔化所需时间与功率密度呈明显的反比关系；且随着功率密度的增加，熔化所需时间的减小幅度逐渐变缓；石蜡完全熔化时的耳内最高温度随加热功率密度呈线性增长。为了保证耳蜗组织的安全，确定安全加热功率密度应控制在4 270～7 602 W·m-2之间。结论:本研究为磁引导耳蜗手术中的磁体分离研究提供了理论支撑。
目的:由于直觉合成推理规则算法缺乏还原性，导致在实际应用中可能产生有悖于人类思维的结论。针对这种情况，提出一种具有还原性的直觉近似类比推理算法。方法:基于直觉剩余蕴涵算子构造一种新的直觉相似度，通过该相似度计算规则前件和输入之间的相似程度，并选取适当的修正函数以获得输出。结果:借鉴近似类比推理算法的核心思想，结合所构造的直觉相似度，给出了用于求解直觉模糊假言推理问题的直觉近似类比推理算法，证明了该算法是一种无条件还原算法。结论:将基于新直觉相似度的近似类比推理算法应用于医疗诊断，并与其他方法进行比较，结果表明该算法合理且有效。
目的:研究稀土化合物RVSb3家族中SmVSb3和LaVSb3的物理性质差异。方法:使用自助熔剂法生长SmVSb3和LaVSb3单晶样品，通过X射线衍射仪(X-ray diffractometer, XRD)和能量色散X射线谱(X-ray energy dispersive spectrum, EDS)表征其晶体结构与化学组分，再使用多功能物理性质测量系统(physical property measurement system, PPMS)测定样品的电输运性质，使用磁学性质测量系统(magnetic property measurement system, MPMS)测量样品的磁学性质。结果:XRD和EDS数据表明，实验成功合成了SmVSb3和LaVSb3单晶。磁性研究表明，SmVSb3单晶在奈尔温度TN=4.3 K表现出反铁磁性，并表现出显著的磁各向异性；但电输运方面却表现出微弱的各向异性。LaVSb3单晶表现出顺磁性，在电输运方面具有较为明显的各向异性。两种化合物都表现出明显的正磁阻效应，SmVSb3在6 K、7 T条件下，正磁阻(magnetoresistance, MR)约为36%;在200 K、7 T条件下，其MR仍保持约6%。LaVSb3在6 K、7 T条件下MR达到15.8%,且在实验可达到的最大磁场条件下没有观察到饱和现象。结论:尽管SmVSb3和LaVSb3为同构同家族化合物，却表现出截然不同的磁有序态和各向异性性质，揭示了稀土元素的替代对该类化合物磁性的调控作用。
目的:针对具有输入未建模动态的时滞非线性系统，研究其固定时间跟踪约束控制问题。方法:基于反步(backstepping)技术，采用一种新型的坐标变换替代barrier函数处理跟踪约束，并据此构建固定时间跟踪控制器。同时，基于M-滤波器处理输入未建模动态，利用神经网络结合Young不等式处理未知函数。通过选取合理的Lyapunov-Krasovskii泛函(L-K泛函),证明在未知时变时滞和合理控制参数作用下，闭环系统输出能够跟踪期望信号，且跟踪误差可收敛至既定的约束域内。结果:仿真实例表明，系统输出信号能够跟踪参考信号，误差收敛至既定约束域内，同时闭环系统内所有信号均满足半全局一致终结有界性(semiglobal uniform ultimate boundedness, SGUUB)。结论:本研究解决了一类时滞非线性系统的固定时间跟踪约束控制问题，且保证了闭环系统内所有信号均满足SGUUB。
目的:我国航空航天和高端装备制造领域对姿态控制精度提出了更高的需求，本研究旨在提升姿态测量与校准系统的精度。方法:通过四台激光跟踪仪与三个靶球之间的位置关系，构建世界坐标系和目标坐标系。四台激光跟踪仪分别跟踪固定于刚体上的三个靶球，实现目标姿态在世界坐标系中的表示。为了降低单台激光跟踪仪的坐标测量误差对目标姿态矩阵的影响，本研究利用多路激光跟踪仪提供的冗余坐标信息和空间几何约束关系，构建并求解非线性方程组，实现仪器坐标系的参数自标定，得到目标坐标系的高精度姿态测量结果。结果:水平方向的姿态测角误差标准差小于5.6″;竖直方向的姿态测角误差标准差小于7.8″。结论:该方法能够测量目标的姿态参数，其姿态角测量误差标准差相比于单台激光跟踪仪的一维测角误差降低了54%以上，对提升大空间范围内刚体姿态测量精度具有重要意义。
目的:设计基于离子凝胶的储备池计算系统，评估其在图像分类和旋转图像识别中的计算性能，研究离子迁移行为对系统计算性能的影响机制。方法:基于电压调控离子凝胶中离子迁移导致的非线性行为，构建物理储备池计算系统。通过量化离子凝胶的物性参数(弛豫时间、可分离性)和计算系统的循环网络特性参数(记忆容量),表征离子凝胶中离子迁移的非线性调控行为，并将其应用在图像识别任务中。进一步，建立物性参数与系统计算性能之间的关联规律，为基于物理储备池计算系统的硬件设计提供直观参考。结果:记忆容量是影响储备池图像识别计算性能的关键网络参数，与弛豫时间、可分离性等物性参数显著相关。在离子凝胶的电化学窗口边界条件下，系统展现出最优性能：弛豫时间为30.6 ms,可分离性达到20.2%,记忆容量也同步达到最大1.72,图像识别率最优为88.84%。结论:通过建立材料物性参数与储备池计算系统性能之间的调控关系，为基于硬件实现的物理储备池计算系统提供了可量化的设计依据，对开发高效、低能耗的类脑计算系统具有重要的指导意义。
目的:通过实验分析颗粒物浓度和运行温度对两级式静电除尘器(electrostatic precipitator, ESP)细颗粒物去除效率的影响，为优化结构设计、进一步提高其对亚微米级细颗粒物的去除效率提供参考。方法:采用扫描电迁移率颗粒物粒径谱仪(scanning mobility particle sizer, SMPS)测量分级颗粒物数量浓度并计算颗粒物去除效率；同时，利用COMSOL Multiphysics 5.6仿真软件建立两级式ESP模型，验证实验结果并进一步分析其内在机理。结果:研究表明，随着运行温度升高，荷电区电流增大，导致颗粒物带电量增加；在低于100℃的温度范围内，颗粒物去除效率与温度呈正相关。并且，温度与颗粒物浓度存在显著的耦合效应：当颗粒物数量浓度达到3.9×105个/cm3(平均粒径69 nm),75℃是一个关键的温度阈值；超过这一温度后，温度对去除效率的促进作用减弱；而在颗粒物数量浓度较低的气溶胶体系中，这一温度阈值高于75℃。结论:本研究揭示了运行温度与颗粒物数量浓度对两级式ESP细颗粒物去除效率的协同影响机制，为优化ESP能效比提供了新视角。
目的:精准识别空巢电力用户，解决当前识别技术的不足为政府开展针对性帮扶提供技术支持。方法:提出一种基于多层次用电特征分析的空巢电力用户识别方法。首先，通过用户用电曲线分析提取浅层用电特征指标；其次，采用融合多头注意力机制与卷积神经网络的深度学习架构，提取用电数据的深层特征，从而构建多层次用电特征体系。在此基础上构建加权随机森林模型，并将上述多层次用电特征作为输入，一方面在传统随机森林算法中引入加权决策树与基于特征重要性的加权投票机制；另一方面应用改进粒子群算法优化加权随机森林模型的关键参数，进一步提升分类性能。结果:在召回率指标上，相较于极端梯度提升(extreme gradient boosting, XGBoost)、轻量梯度提升机(light gradient boosting machine, LightGBM)和类别梯度提升树(categorical gradient boosting tree, CatBoost)模型，本方法分别提升了6.76%、2.55%和3.85%;在浙江省某地区的实际应用中，模型对空巢用户识别的准确率达到79.69%。结论:本研究为电力大数据在民生服务领域的深度应用提供了有效解决方案，所提方法可为政府相关部门制定和实施助老护老政策提供可靠的数据支撑和决策依据。
目的:排洪隧洞环境复杂，现有的单一定位技术难以满足该环境中长距离、高精度的定位需求。本研究旨在解决排洪隧洞探测机器人在定位过程中存在累积误差和鲁棒性不足的问题。方法:提出一种融合里程计、惯性测量单元(inertial measurement unit, IMU)和单目相机的多传感器融合定位算法。该方法结合松组合扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter, EKF)与图优化方法：前者用于融合IMU与里程计数据，提升短时定位精度；后者通过引入预设的ArUco码(一种用于视觉定位的基准标记)提供绝对位姿观测值，对长距离累积误差进行校正。结果:实验表明，经ArUco校正后的误差均值为4.2 mm。将该校正值作为理论值进行对比：在0～20 m范围内，多传感器融合算法的平均定位误差为0.198 m,较EKF算法(0.225 m)降低12%;在0～40 m范围内，平均误差为0.212 m,较EKF算法(0.581 m)降低64%。结论:所提出的多传感器融合算法能够有效提升排洪隧洞机器人的定位精度，增强其对环境干扰的鲁棒性，为隧洞自动巡检系统的工程应用提供技术支撑。
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