锅炉燃烧优化控制技术是一种对发电厂实现高效燃烧和低污染排放控制的最节约成本、最有效的方法。提出一种基于量子遗传算法和神经网络的混合优化方法,借助发电厂锅炉燃烧特性试验数据,建立神经网络的锅炉燃烧模型,使用量子遗传算法优化锅炉燃烧的二次风门开度和燃烧器摆角度,从而调节各优化目标的最佳设定值,来实现锅炉燃烧对热效率和氮氧排放量的整体优化和控制。仿真结果表明,调节优化二次风门开度和燃烧器摆角度对锅炉燃烧效率和氮氧排放量有着较好的改善,证明该方法具有泛化能力好和求解速度快,对锅炉燃烧过程具有较好的预测控制效果。

针对常用的纠偏系统中电液伺服阀维修成本高等问题,设计采用比例阀的电液控制系统。利用Matlab/Simulink仿真分析系统的稳定和动态性能,且针对带钢的蛇形运动仿真系统的正弦响应。结果表明,该系统满足带钢纠偏控制对稳定性、响应快速性与控制精度的要求。

针对初步设计的自动抹灰机横移导轨非对称桁架需要轻量化和减小挠度、扭转变形等问题，采用专业钢架有限元软件Midas／Civil与双因素无重复试验相结合的方法，分析了非对称桁架在静恒载作用下的挠度、扭转变形量和强度等。通过对不同型号的方形钢管的组合验证，得到符合自动抹灰机横移支撑桁架的结构。最后通过试验证明了该方法的有效性，在满足桁架轻量化的同时，提升了桁架抗弯扭性能。专业钢架分析软件的使用方便了设计者的操作，提升了工作效率，对自动抹灰机的桁架设计具有重要的参考价值。

针对激光选区熔化（SLM） 316L不锈钢成型件表面质量无法满足装配精度,仍需进行铣削加工的要求,设计正交试验方案,并将铣削路径与激光扫描路径的夹角作为表面粗糙度影响因素之一,利用多元回归分析法,建立铣削参数预测模型,并对该模型进行回归方程和回归系数显著性检验,结果表明,夹角、每齿进给量、铣削速度和铣削深度对表面粗糙度的影响均显著,但夹角的显著性F检验结果仅约为每齿进给量检验结果的1/8。模型的预测结果可为SLM复杂结构件在加工中提供铣削参数选择依据,并为增减材制造提供理论基础。最后使用粒子群算法,找到最佳的铣削参数,从而提高加工的表面质量。

通过田口方法和有限体积法研究了喷嘴结构对熔融沉积型（FDM,Fused Deposition Modeling）3D打印机出口速度稳定性的影响,试验研究在喷嘴收敛角、过渡圆弧半径、整流段长度三个因素的水平组合下进行,利用ANSYS Fluent软件对喷嘴流场进行仿真,得出喷嘴内流场的速度变化云图、出口速度和出口速度方差,并对喷嘴结构进行优化设计。结果表明,收敛角、过渡圆弧半径、整流段长度以及它们之间的交互作用是影响丝料出口速度稳定性的重要因素。通过实验验证,在满足加工条件的情况下,收敛角越小,过渡圆弧半径越大,喷嘴出口速度越稳定。

针对熔融沉积型（FDM,Fused Deposition Modeling）3D打印机喷头系统在打印过程中存在打印材料提前软化和打印成型件不能及时冷却,引起打印精度差的问题,设计了一种高效简易的3D打印机喷头冷却装置。通过ANSYS fluent软件对结构优化前后的喷头和打印材料进行了热学仿真分析,得到结构优化前后喷头温度云图和打印材料的温度云图、应变云图的模拟数据。并通过实验测量出结构优化前后打印成型件的误差。结果表明：结构优化后喷头的冷却装置能够有效改善打印材料提前软化的现象,打印的成型件能够及时冷却,打印精度得到提高。

针对常用的纠偏系统中电液伺服阀维修成本高等问题,设计采用比例阀的电液控制系统。利用Matlab/Simulink仿真分析系统的稳定和动态性能,且针对带钢的蛇形运动仿真系统的正弦响应。结果表明,该系统满足带钢纠偏控制对稳定性、响应快速性与控制精度的要求。