针对非光滑器件/电路的非光滑特性，提出了一种基于标准数学规划问题的建模及仿真。首先将非光滑器件建模为具有可能发生状态跳变的分段线性函数；其次给出了由这些非光滑器件构成的电路的非光滑线性特性的动态系统方程；然后对这些非光滑动态系统方程进行时间离散化得到各种类型的一步非光滑问题，如(线性)互补问题或具有等式 -不等式约束的非线性 (或二次)规划，进而进行数值求解。仿真实验结果表明，本文所提出的数值建模方法对于具有大量事件的非光滑系统是有效的，对于模型参数的变化具有鲁棒性。

为捕捉生物组织体内快速变化的荧光信号, 并借鉴扩散荧光层析在穿透深度、高灵敏度等方面的优势, 设计了一套具备快速实时采样能力的动态扩散荧光层析成像在体测量系统.该系统采用多光源-探测器布配方案, 结合光电倍增管探测器与锁相光子计数检测技术, 具有高空间采样密度、高探测灵敏度、大动态测量范围以及高性价比等优势.有效性评估实验表明: 该系统具备良好的稳定性和很强的环境光抑制能力, 频率串扰率低于1.39%.仿体成像实验表明: 该系统能够有效地对单个和多个目标体成像.活体健康小鼠吲哚菁绿肝代谢实验进一步表明: 该系统可有效捕捉小鼠体内快速变化的荧光信号, 能够用于荧光剂药代动力学研究.

储备池计算是一种适合处理时序信号的简单高效的机器学习算法。相比在传统电子计算机上用软件实现的方式, 储备池计算在光器件上的实现方式将更有利于超高速和超低功耗的信息处理。介绍了储备池计算的基本原理, 从输入层、储备池和输出层三个方面介绍了储备池计算硬件实现方案的研究进展, 指出了储备池计算硬件实现方案发展中存在的问题, 并展望了其未来发展趋势。

大型运输类飞机对安全性和乘客舒适度的要求较高，采用自动刹车控制系统已成为迫切的需求。首先介绍可适用于大型运输类飞机的自动刹车控制系统,设计了系统的方案和架构，分析了系统的工作原理，提出了系统的控制逻辑，详细研究了基于恒减速率的控制律，对其进行了计算机仿真分析，最后在惯性试验台上对自动刹车控制系统进行了动态系统联试，试验结果达到了预期的研究目标。

为了确保空间相机在轨长期、可靠工作，依据空间相机的系统结构和原理，提出了一种空间相机地面实时动态集成测试方法。采用自开发的星上载荷控制系统仿真设备、动态成像目标生成及模拟系统、主控系统仿真测试设备、CCD成像系统仿真测试设备、编码器仿真测试设备、热控仿真测试设备、电源监控系统和图像快视及数据记录系统等作为单元测试设备，应用卫星同步时钟和时钟同步采集卡，实现分布式仿真测试设备的精确时钟同步。以仿真调度控制服务器作为集成测试的控制核心，建立了集成运算模型、集成测试方法和网络实时动态集成测试工作平台。通过0.06(°)/s恒速运动调偏流角试验，验证了集成测试技术的有效性，连续拍摄到的动态目标调整图像倾斜小于0.01°。

借用宏观领域中双线性系统的研究成果,结合量子系统数学模型所具有的双线性系统形式的特点,通过对含有两点边值条件的最优控制器的推导,对量子力学系统进行最优迭代控制器的设计,并通过仿真实验对设计的量子控制系统的状态转移控制进行系统仿真实验,分别对控制参数的不同取值对控制结果的影响进行了详细的分析.