钙元素含量直接影响牛奶的品质, 牛奶作为人体摄入钙营养素的一种重要食品来源, 其钙含量分析样品量巨大, 传统基于消解、 灰化等复杂前处理的实验室方法分析效率较低, 因此迫切需要建立牛奶中钙含量的快速及现场分析方法。 近年来, 液体阴极辉光放电-原子发射光谱（SCGD-AES）因无需真空条件和燃气、 载气等附加气体而受到关注。 自主开发了一套采用CCD检测器的便携式液体阴极辉光放电-原子发射光谱仪, 采用牛奶样品直接稀释进样, 考察了该仪器对牛奶中钙含量分析的适用性, 建立了稀酸稀释进样-大气压液体阴极辉光放电-原子发射光谱法快速测定牛奶中钙含量的分析方法。 对该法测定牛奶中钙含量的主要工作条件与参数进行了优化, 结果表明: 酸度对钙元素测定灵敏度的影响显著, 采用1%（V/V）硝酸介质, 该方法对钙元素测定具有最佳的灵敏度和稳定性。 该方法将1%（V/V）硝酸作为牛奶样品的稀释液。 系统考察了稀释倍数对牛奶样品中钙含量测定的影响, 结果表明: 采用100倍以上1%（V/V）稀硝酸稀释, 牛奶中钙含量的测定准确度良好, 未发现显著的基体干扰。 将该方法应用于实际牛奶样品中钙含量的测定, 稀释倍数选取100倍时, 方法检出限为35 mg·L-1, 牛奶样品中钙含量能够准确测定的同时, 无需进一步稀释; 加标回收率在89.0%~109.7%之间; 对同一牛奶样品中钙含量6次重复测试的相对标准偏差低于5%, 且单一样品测试时间小于1 min。 结果表明: 该方法可以满足牛奶中钙含量的实验室快速测定和现场快速分析或筛查要求。

高性能飞行器因其自身特殊的飞行特性, 模型非线性强、参数强耦度高, 飞行控制器的设计有较大难度。传统滑模控制方法在设计非线性系统控制器时具有易实现、鲁棒性强的特点, 但系统状态容易出现抖振, 导致控制效果降低。针对上述问题, 设计了基于快速双幂次的单向辅助面滑模控制器,证明了系统状态的收敛条件。将飞行器纵向模型分解为高度、速度、姿态角以及姿态角速率4个回路, 并依次设计控制器。仿真表明, 所提控制器设计方法能够有效对飞行器纵向状态进行控制, 且能有效抑制系统抖振。

帧间差分法是运动目标检测最为常用的方法之一, 具有算法简单、数据处理量小、易于实现等优点, 因而得到广泛应用。而帧间差分法通常是根据单一的光照条件设定的固定阈值以判断是否有运动物体, 因此限制了其在不同光照条件下的应用。针对上述情况, 以色度、饱和度、亮度(HSL)颜色空间中的亮度值为依据, 建立光强-亮度-阈值表, 从而以动态的阈值调整拓展了帧间差分法在不同光照条件下的应用。通过仿真和FPGA实现了该目标检测系统, 并搭建了验证测试系统。实验结果表明, 当光照强度为90 W/m2时, 在3.0 m/s和0.5 m/s速度下, 自适应阈值的检测正确率分别达到93%和95%, 与固定阈值设定较大时的检测结果相近; 在0.59 W/m2的低光照条件下针对上述运动速度, 检测率分别达到84%和92%, 与小固定阈值检测结果相近。

分析了高超声速飞行器机翼关键部件的损伤演化及飞行器飞行动态对损伤的影响。在建立了高超声速飞行器机翼关键部件损伤动力学模型、飞行器动力学模型以及对机翼关键部件载荷应力分析的基础之上, 依次分析了飞行器飞行高度、速度、迎角以及控制舵面偏角等飞行器变量对机翼关键部件损伤动态特性的影响, 以确定影响损伤的关键变量。仿真结果表明, 相对于其他变量, 飞行器迎角对机翼关键部件损伤的影响是最大的。基于此结果可得出当飞行器进行高超声速飞行时, 从保证飞行安全与延长使用寿命的角度来看, 应尽量限制飞行迎角大小。所得结论为实际工程中结构可靠性设计提供了有价值的参考。

光固化是光束与光敏树脂之间的光化学反应, 其作用过程对光固化加工分辨率有着直接影响。基于光子输运理论, 利用蒙特卡罗方法追踪光子在树脂中的运动轨迹, 对曝光光束入射、传输过程进行抽样, 建立了微细光束固化模型; 利用遗传算法并结合光固化实验重构获得了树脂材料的光学参数; 利用该固化模型, 模拟计算了微细会聚紫外光束(λ=365 nm)单点曝光固化过程和固化单元点的形状和大小, 分析了不同曝光量对固化结果的影响规律, 计算结果与实验结果一致。研究表明,该模型可以有效地对微细光束与光敏树脂作用的复杂过程进行仿真, 并能对不同入射光和曝光工艺条件下的固化物进行模拟计算, 为微细光固化机理的研究和工艺优化提供了基础。

采用蒙特卡罗方法分析了光子在树脂中的输运过程,建立了紫外光单点固化模型,并进行了单点固化过程的模拟计算,通过曝光固化实验验证了该算法的可靠性.理论模拟和实验结果表明,当曝光能量达到临界值,固化点的高度和直径随曝光时间、功率的增大呈对数关系增大.利用该算法可以模拟各种不同光强分布的曝光固化过程,为加工分辨率的提高和工艺参量的优化提供理论基础.