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實時工業以太網EtherCAT憑借著高性能、低成本、應用簡易等優點在現代控制領域得到了廣泛的應用和迅速的發展。為了將EtherCAT快速應用到電機驅動控制系統中，采用IntervalZero公司的KingStar Motion軟件，設計了一種基于EtherCAT實時通信的電機驅動控制方案，并搭建相應實驗平臺。系統采用經典的位置、速度、電流三閉環控制，分別對速度跟蹤、位置定點與正弦跟蹤進行了實驗測試與分析。實驗結果表明，該控制系統可靠性高，跟蹤精度良好。

云計算環境下的僵尸網絡（BotCloud）是把傳統的僵尸網絡移植到云計算平臺下的新型僵尸網絡。利用云的優勢將僵尸網絡的構建變得更容易、攻擊變得更有效、檢測變得更困難。分析了云計算平臺和傳統僵尸網絡結構上的相似性，介紹了BotCloud對云環境的平臺造成的威脅，分析了云計算環境下的僵尸網絡的相關檢測技術，為今后云計算環境下的僵尸網絡的檢測打下理論基礎。

西門子S7-300可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）在工業控制系統中有較為廣泛的應用，但一直以來缺少密碼鎖方面的相關研究。針對西門子S7300 PLC控制的相關工業設備，設計了一類內嵌式電子密碼鎖系統，并將該系統的解密與設密與PLC控制原理相結合，使其能直接應用于工業設備，從而實現設備的防盜功能。最后，采用軟件STEP 7 SIMATIC對密碼鎖系統進行編程和測試，其仿真結果表明密碼鎖的功能是可靠且有效的。

為了對北斗衛星無線電測定業務(Radio Determination Satellite Service，RDSS)報文與衛星無線電導航業務(Radio Navigation Satellite Service，RNSS)報文的控制實現功能集成，設計一種針對北斗用戶終端模塊的軟件系統。基于前后臺分離的設計思想來構架該軟件，即后臺線程負責使用串口與用戶終端模塊通信,包括對RDSS/RNSS數據的接收解析和對RDSS數據的封裝發送；前臺用戶界面完成數據的可視化，并實現靈活的人機交互。前后臺線程之間采用并發技術實現通信數據的快速處理。

為解決兩輪自平衡車因不同用戶身高體重的差異造成系統模型不準確而帶來控制器對系統控制穩定性能差的問題，將自抗擾控制技術運用到兩輪自平衡車運動平衡控制中。首先采用拉格朗日方法建立兩輪自平衡車動力學模型，然后針對系統的特性推導出實現兩輪平衡車自平衡控制的自抗擾控制器控制律。最后，搭建兩輪自平衡車控制系統的Simulink仿真平臺，分別采用線性自抗擾控制和經典自抗擾控制方法進行了試驗比較。試驗結果表明：與經典自抗擾控制器相比，新的自抗擾控制器能夠較好地適應身高體重變化的環境，較好地自主達到穩定運行狀態。

粒子群算法對系統的依賴程度低，不要求被優化函數具有可微、可導、連續的特性。應用理論推導的方法，證明了粒子群算法在多極值目標函數下的全局收斂和局部收斂的條件,并且分析了粒子群算法中各參數對算法局部收斂速度、全局收斂能力的影響。本文主要貢獻包括：分析發現粒子初始位置均勻分布可以提高算法的全局收斂能力；提出最大值的方法決定算法局部收斂速度，該函數不隨權重系數單調遞減；最后，將基于粒子群算法應用于流體矢量裝置控制器上，仿真結果驗證了該設計方法的有效性。

GIS（地理信息系統）是個復雜的系統，在主要功能一致的前提下,如何為用戶提供專用的系統是迫切需要解決的問題。腳本技術以其靈活的可定制性和可擴展性的優勢解決了此問題。研究了基于腳本引擎的開發技術，分析了基于腳本引擎的GIS結構，設計并實現了腳本引擎。

大電流放電實驗系統中，超級電容監控系統存在硬件損壞、軟件崩潰、通信失聯等問題。為此，提出了解決電源故障、HMI故障、超級電容通信故障、PLC故障的自保護方案，解決了監控系統自身失效的檢測和保護問題。最后，對實際開發的超級電容監控系統自保護功能進行了測試，結果表明，該自保護設計方案確實是可行和有效的。

介紹了DC/DC開關穩壓電源系統的設計，電源的拓撲采用全橋電路圖拓撲、倍流同步整流方式。設計了一款為工業處理器供電的板載電源產品，進行了功率器件的選型并對影響電源效率的主要功率損失進行了分析，完成此款電源產品的PCB設計。最終的分析結果顯示，此款電源產品的電性能參數符合客戶的預期效果，并成功應用在工業處理器供電設備上。

基于Xilinx芯片的FPGA集成了越來越多的可配置邏輯資源、各種各樣的外部總線接口以及豐富的內部RAM 資源。在FPGA的電路設計中，上電配置電路至關重要。其中，DONE信號上拉電阻阻值的選擇很容易被人忽略，錯誤的阻值選擇往往會導致意想不到的情況。通過采用4.7 kΩ電阻上拉DONE信號產生的試驗結果，來分析DONE信號上拉電阻必須為330 Ω的原因。

為了解決復雜系統的可靠性和任務成本評估問題，提出混合冗余備用系統設計模式。通過概率統計分布方法來計算復雜系統元件的可靠性和任務成本，利用蟻群和遺傳相結合的混合算法來解決備用元件的最優分布問題。最后通過仿真實驗計算出系統的可靠性和任務成本，以及備用元件的優化分布序列，在滿足一定的系統可靠性的基礎上使得備用元件的操作成本最小化。

針對低空航拍視頻中的船舶檢測研究普遍存在因背景變化及水紋擾動導致的識別效果不理想等問題，提出了一種基于改進型Vibe(Visual background extractor)算法的船舶檢測方法。該方法在傳統Vibe算法基礎上融合了改進型的Canny算子，采取平滑濾波與自適應閾值分割策略提高了船舶輪廓提取的準確性。利用四方位結構元素的形態學機制，降低了水面波紋對目標識別的干擾影響。對于船舶檢測中的內部空洞則選取了種子填充法進行填充，最后根據船舶外輪廓實現對船舶目標的框定。實驗結果表明，所提出的改進型Vibe算法的船舶檢測效果明顯優于傳統方法，驗證了其可行性與實用性。

編碼后的視頻流經過封裝形成數據包，并通過網絡傳輸至接收端。在傳輸過程中視頻序列的質量受到網絡狀態的影響，當網絡出現劇烈的抖動或不穩定現象時，不可避免地會發生數據包的丟失，從而造成視頻質量的損傷。利用面向主觀感知的視頻質量評價指標對視頻序列幀的重要性進行分析，從而定義視頻序列不同類型幀的重要性級別。通過實驗發現，從面向主觀感知的角度，P幀的重要性大于I幀，I幀的重要性又大于B幀。得到的重要性等級可以為不等差錯保護以及丟幀選擇提供依據。

針對目前教學視頻畫面單一、美感不足和交互性較差等問題，利用專業而易學的動畫制作軟件Flash、Adobe After Effects制作動畫及片頭，之后將前期拍、錄攝的視頻和制作的動畫等導入Adobe Premiere視頻制作軟件中進行后期的剪輯合成，最終制作出畫面炫酷,具有觀賞性的教學視頻。該視頻資源作為一種有效呈現教學內容和手段的媒體形式，能夠激發自學者學習的熱情，提升自學者的學習效果，從而實現教學視頻輔助于教學的意義和價值。

基于表示理論的子空間分割方法有著廣泛的應用。經典的子空間分割方法通過不同的正則項求解仿射矩陣，而忽略了特征屬性對子空間分割的影響。針對這些問題，通過特征權重自適應的思想對最小二乘回歸子空間分割方法進行改進，提出權自適應最小二乘回歸子空間分割方法。在6個數據集上的實驗結果表明該方法是有效的。

　　TensorFlow是谷歌的第二代開源的人工智能學習系統，是用來實現神經網絡的內置框架學習軟件庫。目前，TensorFlow機器學習已經成為了一個研究熱點。由基本的機器學習算法入手，簡析機器學習算法與TensorFlow框架，并通過在Linux系統下搭建環境，仿真手寫字符識別的TensorFlow模型，實現手寫字符的識別，從而實現TensorFlow機器學習框架的學習與應用。

：波達方向（Direct of Arrival，DOA）估計技術漸漸成為移動通信中的研究熱點，當用戶的信號方向未知時，可以根據經典算法多重信號分類（Multiple Signal Classification, MUSIC）和旋轉不變技術信號參數估計（Estimating Signal Parameters Viarotational Invariance Techniques，ESPRIT）等方法估計信號DOA。針對不同的信號采取不同的算法分析。對窄帶信號，從信噪比、陣元數、快拍數等不同情況下對TLSESPRIT算法和MUSIC算法進行了仿真實驗，并比較了TLSESPRIT算法與MUSIC算法的DOA性能。對寬帶信號，主要重點分析了基于非相干信號處理算法（Incoherent Signalsubspace Method, ISM）的兩種改進的方法，對低信噪比子帶賦予低權重或舍棄。通過仿真實驗，證明了改進算法的優越性，同時對兩種改進算法的使用場合作了簡單的分析。

隨著多輸入多輸出（MultiInputMultiOutput, MIMO）技術的成熟與應用，越來越多的問題被納入實際中繼網絡系統設計的考量之中，硬件損傷(Hardware Impairments, HI)便是近年來提出的重要影響因素。在以發射天線選擇/接收最大比合并（Transmit Antenna Selection/Maximal Ratio Combining，TAS/MRC）作為傳輸方案的譯碼轉發（Decode Forwarding，DF）MIMO中繼網絡系統模型中，研究了硬件損傷對系統中斷概率、吞吐量和能量效率的影響。特別地，推導了硬件損傷條件下系統的中斷概率、吞吐量和能量效率閉合表達式，通過仿真簡單分析了天線數目對于系統硬件損傷程度的影響，對不同分配方案做出了比較。最后給出了Monte Carlo仿真結果，驗證了理論分析準確性。

提出了一種基于最優搜索的稀疏傅里葉變換(SFT)的并行實現設計。首先將輸入信號分為并行N組，分別進行快速傅里葉變換(FFT)，實現信號頻率分量的取模處理，然后通過排序搜索獲得。經驗證，相較于FFTW，當信號長度大于524 288時，執行時間會有更好的表現；相較于正交匹配算法及其他SFT的FPGA實現，其系統的復雜度降低了。

互聯網的穩定性和魯棒性離不開擁塞控制，然而目前TCP傳輸中廣泛使用的AIMD算法因窗口波動劇烈，致使丟包明顯、系統吞吐量及帶寬利用率偏低。為此提出了一種新的TCP擁塞窗口調整策略ACwnd。該策略依據RTT采樣值構建正態分布函數式，動態更新下一擁塞窗口值，能較好地適應網絡實時變化特點，具有不錯的響應性。從數學角度對新策略的合理性與可行性進行了分析證明。NS3仿真結果表明新策略可有效穩定窗口波動、增大發送速率、降低丟包率，同時對系統吞吐量及帶寬利用率的提高也有一定貢獻。

：在雙探頭近距離的超聲波測距系統中，存在著測量精度不高的問題，并且距離越近誤差越大，在測量距離小于10 cm時，由于探頭之間的相互影響，將導致無法測量該段距離。本系統根據超聲波傳播過程中的疊加原理，通過分析探頭之間干擾波與從被測物反射的回波的相互疊加，從而消除在近距離測量時的測距盲區。在發射和接收探頭之間距離不同時，分析其對測量誤差的影響，選擇最理想的探頭放置距離，并且結合溫度對聲速傳播的影響，設計出近距離高精度無盲區超聲波測距系統

目前，對于信號來源的定位與判斷，主要的研究集中在通信和雷達信號研究領域，對于應用于電磁兼容現場測試中的干擾源定位方法的研究卻很少，但是實際應用當中又需要在現場對干擾源進行定位。為此，針對電磁兼容現場測試中信號的特點，借鑒通信和雷達方面對信號來源進行定位的方法，提出一種基于盲波束形成的電磁干擾源定位方法。

針對目前在氣象研究領域中日照采集系統作業質量效果和實時性差、系統智能化程度低以及科技含量低等問題，對日照采集系統的通信方式、傳輸平臺、通信形式、位置定位及數據存儲等方面進行了研究，提出了一種基于 GPRS 的遠程無線采集日照數據系統。該系統以 GPRS 網絡和Internet作為遠程信號的傳輸平臺，采用了 STM32 處理器和 SIM900A 作為基本的硬件平臺。日照傳感器采用良好的感應元件和材料，其感應部件和數據采集處理單元集成在光筒內；計算機端軟件實現了對日照數據的定時接收處理和查詢歷史數據操作等功能。

當均速管流量傳感器安裝在彎頭下游時，由于流體流動為非充分發展湍流，增加了放大器流量檢測的誤差。為提高儀表檢測精度，提出了在超聲波氣體流量計前端一定距離安裝整流裝置改善氣態分布均勻性，減少超聲波測量誤差的方法。采用理論計算分析和實際試驗相結合的方法，基于傳統整流裝置，設計了改進型整流裝置結構。經實驗驗證，安裝改進的裝置后，超聲波流量計的線性誤差減少到0.2%內。

詳細推導了開關混頻的數學過程，并在此基礎上給出了其具體實現方式。理論和實踐表明，基于模擬開關的混頻方式可以克服傳統非線性元件或者乘法器混頻方式的缺陷，消除本振信號的影響，最大限度地保留輸入信號的參數信息。

伴隨著日益增長的石油消耗，石油運輸車隊逐漸龐大，運輸車輛管理逐漸達到瓶頸，車輛資源的合理使用以及分配問題顯得尤為突出。提出一套基于地理信息系統的石油運輸車輛監控管理系統方案。該系統中采用SSH框架以及Hadoop大數據平臺，不僅可以實時監控車輛運行狀態，更能通過大數據處理，預判車輛的維保里程，從而實現石油運輸的安全，使車輛資源得到合理分配。

針對超短波電臺訓練中實裝訓練存在裝備數量有限、設備損耗大、現有純軟件模擬訓練系統操作體驗與實裝差距大的問題，提出一種基于STM32和MAX7349的超短波電臺模擬訓練系統。系統以STM32為微處理器實現對按鍵、LED、顯示屏和音頻接口等的控制，提供與實裝電臺相同的人機交互界面，通過串口與計算機實現數據交互，借助計算機網絡完成電臺通信的模擬和訓練的監控，可為待訓人員提供與真實設備沒有差距的操作體驗，便于掌握每一個人在訓練過程中的基本情況，便于大規模集中訓練，同時可以降低成本、避免電磁輻射與干擾。

近年來，隨著云計算的興起和逐步發展，云平臺已成為各類企業和機構提供服務的主要方式，為保證云平臺高效穩定運行，需要對云平臺進行實時監控。針對以上需求，基于開源監控工具Ganglia和Ceilometer，設計并實現了一個多云平臺監控系統，提供云平臺、物理機和虛擬機中內存、CPU和硬盤等資源使用情況的監控能力，同時，通過物理資源管理、監控策略管理、日志管理和用戶管理等功能，提升監控系統的可擴展水平和用戶友好程度。最終，實現對多云平臺全方位可視化的管理和控制。