微纳热电纤维兼具块体热电材料的优异性能和柔性纤维的结构特点，其在能量转换、热电制冷、温度传感、热管理、热成像等领域具有广阔的应用前景，已成为柔性热电转换领域的研究热点之一。介绍微纳热电纤维的概念和特点；总结微纳热电纤维的化学沉积和物理热拉等制备方法，对比和阐述不同种类的微纳热电纤维的重要性能和应用，对微纳热电纤维的未来发展方向进行分析和展望。

红外图像智能分析是变电设备故障诊断的一种有效方法，目标设备分割是其关键技术。本文针对复杂背景下电流互感器整体分割难的问题，采用基于 ResNet50的 DeepLabv3＋神经网络，用电流互感器的红外图像训练语义分割模型的方法，对收集到的样本采用限制对比度自适应直方图均衡化方法实现图像轮廓增强，构建样本数据集，并运用图像变换扩充样本数据集，搭建语义分割网络训练语义分割模型，实现电流互感器像素与背景像素的二分类。通过文中方法对 420张电流互感器红外图像测试，结果表明，该方法的平均交并比(Mean Intersection over Union, MIoU)为 87.5%，能够从测试图像中精确分割出电流互感器设备，为后续电流互感器的故障智能诊断做铺垫。

电力设备过热故障图谱识别是判断电力设备故障程度的重要手段。工程实际中通常是对变电设备热拍照并进行人工甄别。为提高设备热像图故障判定准确率和效率，本文针对电力三相设备的特点，提出了一种通过三相分区块自动搜寻及温度对比的过热区域判定方法，通过将三相设备热像图每相分离，调整为相似大小与姿态，将新图像分块进行对比，判定对应区块是否有异常温升，从而判定某相设备出现的热故障。试验结果表明，本文基于计算机自动搜寻和判定的设备热诊断方法能够更加高效准确地判定识别三相设备热故障，从而能够提高电力设备热故障检测的效率、准确性与自动化程度。

本文针对电力设备红外图像诊断中热故障特征提取和数字化表达难题，提出一种多属性融合的电力设备红外热特征数字化方法。通过对电力设备热故障特性和相关诊断文件研究分析，在对图像预处理的基础上，提取图像中关键发热区域的热点温度、热点温差、发热面积、位置信息以及热点群聚现象等热属性值，构建多属性信息融合的过热性故障特征值向量，实现热故障特征数字化描述。以断路器为例对该方法进行了验证分析，结果表明，该方法对典型红外故障图谱具有良好的描述能力，可用于后续大量复杂故障样本情况下的设备热故障智能分类与诊断应用中。

针对CT系统在实际应用中出现的金属伪影问题，提出一种基于先验插值的金属伪影校正算法。文中通过预滤波、骨骼分割和软组织恢复步骤计算先验图像，并利用先验图像的正向投影对原始投影中的金属投影区进行插值校正。应用该算法对数值仿真图像和临床CT图像分别进行了校正重建实验。数值仿真实验表明，用提出算法校正的结果比线性插值金属伪影校正算法、归一化金属伪影校正算法校正的结果更接近理想体模。临床数据实验表明：该算法的重建结果有效抑制了金属伪影，清晰重建出金属边缘细节，极大地提高了重建图像的质量。

针对现有的基于压电陶瓷叠堆执行器的快速控制反射镜偏转角度较小的问题, 提出了一种大角度定轴偏转压电式快速控制反射镜。采用基于柔性铰链的桥式位移放大机构将压电陶瓷叠堆执行器的输出位移放大, 并将其作用到反射镜面上实现大角度定轴偏转。在此基础上, 建立了压电式快速控制反射镜的结构和偏转角度输出方程, 并通过理论推导和仿真对其工作时的最大偏转角度、最大应力和自然频率特性进行了分析。最后, 通过实验测试对建立的压电式快速控制反射镜的工作原理和特性分析结果进行了验证。结果表明, 建立的偏转角度输出方程能够根据压电陶瓷叠堆执行器的输出位移准确估计压电式快速控制反射镜的机械偏转角度, 从而大大提高设计的效率; 建立的压电式快速控制反射镜可以实现大于3°的镜面机械偏转, 其固有频率为180 Hz, 能够满足高速稳像系统的偏转角度大、响应速度快的要求。

针对压电式快速控制反射镜(Fast Steering Mirror, FSM)的迟滞问题, 分析了压电式FSM的工作原理和迟滞特性, 建立了基于Bouc-Wen算子的压电式FSM的数学模型及其参数辨识方法。通过Bouc-Wen算子模拟压电式FSM输出镜面偏转角度中的迟滞分量, 并根据在两个相位相同的输入驱动电压信号下压电式FSM的输出镜面偏转角度曲线辨识Bouc-Wen算子的全部参数。在此基础上, 提出了压电式FSM的前馈线性化方法。为了验证提出的数学模型和线性化方法的原理, 建立了压电式FSM及其线性化控制器的快速原型系统和Bouc-Wen算子参数辨识实验装置。实验结果表明: 本文提出的参数辨识方法能够准确辨识压电式FSM的Bouc-Wen算子参数, 提出的前馈线性化方法能够将压电式FSM的输出镜面偏转角度与输入控制电压的线性度提高到2.3%, 迟滞误差减小到±0.5%, 满足实际应用对精确控制压电式FSM的要求。

超材料放大装置能够将物体任意放大，其在小目标识别和检测中有广泛的潜在应用。为了促进该装置的实际应用，基于变换光学原理提出了一种新的简化材料参数设计方法。该方法通过选择适当的变换方程，使得材料参数的径向和角向分量为常数而仅轴向分量随半径变化，同时还能确保装置的外边界与自由空间阻抗完全匹配。全波仿真结果验证了该方法的有效性和放大装置的良好性能。此外，分析了材料损耗和参数抖动对装置性能的影响，扩展了变换光学理论的应用，为超材料器件的参数简化提供了一种新的、可行的解决方案。

提出了一种基于菲佐干涉仪的并联复用光纤法珀加速度传感器的解调原理及系统,其中光纤法珀加速度传感器是基于惯性质量引起法珀腔腔长变化实现加速度传感的原理。针对此并联复用系统,建立了菲佐干涉仪的相对输出光强与光纤法珀加速度传感器的法珀腔腔长和菲佐干涉仪的厚度之间的关系模型,进一步建立了基于菲佐干涉仪的光纤法珀加速度传感器系统的加速度传感理论模型。在此基础上对菲佐干涉仪解调并联复用光纤法珀加速度传感器信号的原理进行了数值仿真,并对基于菲佐干涉仪解调的多通道光纤法珀加速度传感器并联复用能力进行了分析。研究结果表明,数值仿真结果和理论分析相吻合,菲佐干涉仪解调多通道光纤法珀加速度传感器并联复用系统具有可行性。