远程电能量数据终端（ERTU）是电能量计量计费自动化系统中的重要组成部分。拥有自动化程度高、运行可靠、维护方便的电能量计量计费系统已经成为电力系统自动化改造中的一个重要环节。本文以远程电量数据终端的设计为背景，将实时嵌入式系统的概念引入传统的电能量采集系统，提出了基于实时操作系统Linux的远程电量数据终端的设计实现方案。

为了研究船用低速柴油机涡轮增压器离心压气机在高效运行工况下的气动噪声特性,本文采用数值计算方法对多工况下的压气机噪声进行了数值预测。通过非定常流动数值模拟对比分析了不同运行转速下脉动压力的时、频特性,进而以非定常脉动压力为声源计算了压气机基频离散单音噪声和宽频噪声。结果表明:非定常脉动压力呈现出强周期性,经FFT变换后在叶片基频及倍频处出现明显的压力幅值峰值;且随着转速的增大,非定常脉动压力增强。以叶轮进口面作为声源可以在获取基频离散单音噪声峰值的同时得到宽频噪声谱;随着转速的增大,压气机气动噪声总声压级增大;压气机噪声自管口向外辐射时存在声学指向性,但指向性随着频率和转速的变化而变化。

为研究船用低速柴油机增压器压气机气动噪声,采用计算流体动力学和声学有限元的混合计算方法进行了数值预测。通过试验对压气机计算模型进行了验证。在3个工况下对压气机非定常流场进行了计算,其中压力脉动被用作声学计算中的声源信息;采用声学有限元方法对压气机气动噪声进行了预测。结果表明:计算流体力学和声学有限元的混合计算方法具有较高的计算精度,可以用于压气机气动噪声数值预测;压气机进口气动噪声主要谱成分为离散单音噪声和宽频噪声;离散单音噪声在叶片通过频率处有明显的指向性,存在两个突出峰值。

针对模块化机器人的控制和形态参数移植过程复杂的问题,提出了一种开放式的模块化自重构机器人EMERGE。首先基于自由度、外形特性和连接面的分类描述分析,确立了模块的基本特征。在此基础上,通过对模块的连接机制、控制系统的分析设计,给出了开放式的实体模块化机器人。然后在仿真环境中基于移动任务对由EMERGE模块所组建的机器人的形态参数和控制参数进行进化。最后将仿真中得到的模块化机器人的构型和控制参数移植到实体机器人上进行可移植性实验。实验测试表明,该机器人模块结构简单、组装容易、硬件开源、简单易用,具有快速构建、测试不同形态的机器人的能力,有效地减少了移植的时间成本和耗材成本。

针对MEMS器件中平板类微小型零件轻、小、薄的特点,搭建了基于单目显微视觉的真空吸附式微装配系统。通过研究微小型零件装配过程中的抓取方式、运动控制以及显微视觉定位等关键技术问题,制订了基于示教再现与显微视觉反馈相结合的平板类微小型零件自动化装配总体方案,并利用VC＋＋平台开发了自动化装配程序。经实验验证,该微装配平台不仅可以实现微小型零件的高精度检测定位以及完成不同形状和尺寸的平板类微小型零件精准吸附,而且通过示教再现和视觉伺服相结合的控制方式实现了微小型零件的自动化装配,从而为提高微装配系统的装配精度和装配质量打下了坚实的基础。

针对EMERGE模块化机器人的结构特点和构型特性,提出了一种准确描述模块化机器人构型关系的构型拓扑描述方法。首先基于模块的自由度和外型特征,得到模块的运动特性,确立了构型组建过程中单个模块的状态表;然后对构型组建过程中相邻模块之间存在的不同连接方式及连接关系进行分析,提出了一种以二进制数为基础的状态表达法,并根据机器人的模块状态和连接状态建立了可以完整描述机器人构型的拓扑表达矩阵。最后,以EMERGE模块所组建的蛇形构型和双足构型机器人为算例,进行了拓扑描述实验。结果表明,该拓扑描述方法表述清晰,易于理解,简单易用,能够为后续模块化机器人的自重构策略研究提供理论基础。

研究了立式加工中心回转工作台一种新的加工方法，改变了其只能局限于回转体零件上孔、槽等结构的加工，扩大了立式加工中心的加工范围，加工效率大幅提高。通过对具体零件的加工及推广应用的研究，可以加工通常需在五轴加工中心上和卧式加工中心上加工的零件，加工效率大幅度提高。

为了研究螺旋流场中的涡量特征分布，提高流体传质效率，利用激光粒子测速系统（PIV）对垂直管中不同介质的螺旋流场进行了测量，并利用Tecplot对螺旋流的涡量进行了显示和局部涡量场提取，研究了不同切向速度下，不同介质的螺旋流涡量场分布特点和其局部涡量特征。结果显示，螺旋流的涡量具有贴壁特征，随着切向速度的增加，螺旋流的涡量强度增大，正涡和负涡交换的频率增大，有利于提高流体传质效率。

对QCS008型液压实验台进行了改进，提高了原实验台的技术性能，增加了液压泵和溢流阀等液压元件性能的实验功能。

介绍了两种由液压缸与双边铰杆一杠杆增力机构组成的双向夹紧液压夹具，分析了其工作原理和结构特点，并给出了理论与实际夹紧力的计算公式。其显著特点是结构简单，摩擦损失小。