针对GH4169材质的干气密封动环表面开展了纳秒激光加工螺旋槽工艺的试验研究。利用正交试验和单因素法，揭示激光功率、扫描速度、填充间距和重复频率对螺旋槽槽深和槽底粗糙度Ra的影响规律，确定合适的激光加工参数组合。结果表明，对GH4169合金表面螺旋槽深度影响最大的是激光功率，其次为重复频率以及扫描速度，对槽底粗糙度影响最大的是扫描速度，其次为重复频率和填充间距。采用激光功率18 W、扫描速度40 mm/s、填充间距0.005 mm、重复频率50 kHz时，加工后动环表面螺旋槽能够满足槽深7 μm、槽底粗糙度Ra≤0.8 μm的加工需求。
为研究8Cr4Mo4V轴承钢中渗碳体对基体力学性能及微裂纹萌生与扩展的影响，采用分子动力学方法系统分析了渗碳体的几何参数（如形状、尺寸、位置）对裂纹萌生和扩展的影响机制，并结合内聚力理论研究了界面裂纹扩展特性。研究结果表明：渗碳体显著提高了bcc-Fe基体的力学性能，渗碳体尺寸越小，它对基体力学性能的增强效果越显著；渗碳体的形状和位置对力学性能影响较小，但尖锐的夹杂加速了裂纹扩展，且夹杂的位置决定了裂纹的扩展路径；在bcc-Fe基体与渗碳体间的界面和错向角较大的孪晶界面，裂纹更难萌生。
为了提高聚醚醚酮（PEEK）的摩擦学性能，提出了“先改性，后成形”方法。通过紫外光引发将亲水性3-磺酸丙基甲基丙烯酸钾盐（SPMK）接枝到PEEK粉体表面，再热压制备PEEK-SPMK复合材料，分析了PEEK改性后在不同工况下的摩擦磨损行为，揭示聚电解质SPMK粉体改性对PEEK复合材料摩擦学行为的影响机制和润滑机理。结果表明：SPMK粉体改性显著提高了PEEK表面的润湿性；PEEK-SPMK在生理盐水中的摩擦因数0.028和磨损率5.6×10-7 mm3/（N·m）较纯PEEK显著减小。
综述了金属激光增材制造技术在高端装备制造中的创新应用与发展，介绍了其基本原理与优势，涵盖实现复杂结构的一体化制造、材料与结构的优化设计，以及部件的性能提升；探讨了激光增材制造技术在新材料开发、新工艺创新、新结构设计和新功能集成等方面为高端装备制造带来的创新机遇；分析了当前在高端装备制造领域应用金属激光增材制造技术所面临的挑战，如材料体系开发和新材料应用、制造装备开发、制造过程在线监测与质量控制技术，以及零件后处理等技术难题。最后，对高端装备应用金属激光增材制造技术的未来发展趋势进行了展望。
提出一种混合润滑共形接触表面摩擦学特性演变加速试验设计方法。该方法基于“降黏加速”思想，保持粗糙峰接触状态不变，仅通过增加粗糙峰相互作用频率实现摩擦学性能的加速演化。在Plint TE-92摩擦磨损试验机上对所提加速试验设计方法进行了验证。实验显示常速工况（速度0.2 m/s，温度25 ℃， 试验时长20 min ）与加速后工况（速度0.4 m/s， 温度47 ℃， 试验时长10 min）的摩擦因数、三维形貌参数Sq与Ssk吻合较好，这表明加速试验10 min与未加速试验20 min的磨损效果相同。
新型轮缘驱动轴流泵（RDP）在运行过程中存在压力脉动现象，影响泵的运行性能和系统稳定性。采用数值模拟方法分析了不同转速和流量工况下RDP的外特性与内部流动特性。结合本征正交分解（POD）方法，通过时空特征分解提取主要能量模态，研究了转速和流量对叶轮叶片尾缘压力脉动的影响，揭示了非线性效应与动静干涉现象之间的关系。研究结果表明，不同转速对应不同最佳工况点，随着转速的降低，RDP的最佳工况点向低流量方向偏移；压力脉动主要受非线性动力学行为影响，叶轮叶片和导叶叶片之间的非线性干涉效应在低转速和大流量工况下更加显著。
针对向心涡轮三维复杂叶片曲面气动优化过程中存在的几何调控难、控制变量多、寻优效率低等问题，基于直接操纵自由变形方法对向心涡轮流道和叶片多维度几何实施多自由度参数化，并引入预筛选代理模型辅助差分进化算法（Pre-SADE），结合python和流程自动化批处理脚本构建了数据驱动的向心涡轮全三维气动优化平台。对某向心涡轮开展流道-静/转叶片联合优化设计，结果表明，优化后向心涡轮导叶通道内马赫数明显降低，动静叶吸力面激波损失和分离损失减小，向心涡轮设计点绝热效率和流量分别提高了1.66%和1.7%，设计转速全工况效率特性均有所提升。该方法和平台在保证气动优化效果的同时，可有效减少优化变量和样本真实评估次数，显著改善寻优效率，满足向心涡轮快速、精细化优化设计需求。
在SiO2基体上分别制备了纳米结构（非晶及石墨烯纳晶）碳膜，利用自主设计的多物理场耦合往复式摩擦学实验装置，研究了不同纳米结构的碳膜在温度电场耦合作用下的摩擦学特性。室温下，纳米结构碳膜摩擦因数的主要影响因素为电场；摩擦副温度为200 ℃时，纳米结构碳膜摩擦因数的主要影响因素为温度。温度电场耦合作用下，非晶碳膜的纳米结构向纳晶结构转化，摩擦因数减小；石墨烯纳晶碳膜结构稳定，但碳膜磨损加剧导致摩擦因数波动较大。
为研究射流管阀喷嘴-接受器前置级长期服役后，冲蚀磨损及气穴气蚀现象造成的微缺陷对流场流动规律和流体能量转换特性的影响，利用显微粒子图像测速技术对原始介观尺度近距离射流冲击微缺陷靶板时方腔内的流动结构和涡旋分布进行直接试验观测，探究了微缺陷大小、形状与位置对涡旋形态及其演化规律的影响，揭示了方腔内涡核分裂与归一现象背后蕴含的机理。研究结果表明：壁面微缺陷的存在直接影响壁面射流能量的传递与耗散，导致射流间隙和方腔内的涡旋结构和能量分布与无缺陷时显著不同；随着微凹坑尺寸的增大，两侧方腔内类圆形涡旋对呈现出逐渐分裂并远离底部壁面的趋势；而随着微凸起尺寸的增大，两侧方腔内类茧形涡旋对呈现出逐渐归一并靠近底部表面的演化规律。
综述了服役环境影响下的材料载流摩擦学行为研究进展，重点总结了环境湿度、温度、气体成分，以及横风、气压等因素下的载流摩擦学性能及电弧的动态衍化行为；阐明了不同服役环境下的载流磨损机制以及受影响产生的水、冰、氧化膜等第三介质对摩擦副磨损损伤及电弧侵蚀的作用机理，揭示了外界环境因素与载流摩擦副材料损伤之间的内在关联，以推动载流摩擦理论的发展。
为探明等离子体处理对45钢材料力学性能的影响规律，采用试验与分子动力学模拟相结合的方法，对处理前后45钢材料力学性能的变化进行对比研究。试验结果表明：等离子体处理后，45钢材料硬度和拉伸力学性能明显下降；在1、5、10 min的处理时间下，纳米硬度分别降低12%、21%和28%，且处理时间越长，改性效果越好，并且改性效果的持续时间均长达20 h以上；拉伸试样厚度为0.1、0.15、0.2 mm时，抗拉强度分别降低3.3%、4.5%和5.3%，断后伸长率分别降低39.69%、42.17%和42.49%。分子动力学仿真结果表明，等离子体改性降低了45钢材料中Fe-Fe键的数量和强度，导致材料屈服强度和表面硬度降低，与试验所得结果基本一致。
面向航空航天、微机电系统、生物医学和核能等高新技术领域对金刚石工程表面的高使役性能需求，以及金刚石在高载/与黑色金属接触等条件下易发生石墨化和非晶化弱化转变、常规金刚石表面摩擦状态差等关键难题，提出金刚石表面石墨烯的“原位瞬时转化”新思想，发明激光诱导-飞轮机械解理方法，并在大气环境中稳定形成了一种独特的金刚石-纳米石墨-石墨烯共价结构。试验表明新结构协同了金刚石、石墨和石墨烯的优异性能，为金刚石工程应用瓶颈问题提供了新的解决途径，并有望为金刚石、金刚石涂层、石墨烯及全碳器件在机械、电子、航空航天等领域开辟新的应用前景。
为精确量化湿式摩擦元件的温度场失效概率问题，先建立热-机械耦合仿真与单对粗糙峰接触模型实时交互的宏微观摩擦模型获取温度，再构建温度场失效概率统计模型。利用核密度估计建立失效参数的概率密度函数，采用蒙特卡罗模拟进行了概率计算。试验结果表明，仿真与试验的数据高度吻合，所建立的统计模型能有效且精确计算湿式摩擦元件的失效概率。
针对微器件产品装配工艺规划严重依赖人工经验的问题，提出了基于知识驱动的细粒度微器件装配工艺规划方法，研制了融合产品和系统知识的微器件装配工艺决策软件。该规划方法考虑装配系统资源约束，从工序、工步、工艺参数三个维度规划微器件的装配工艺。基于区间型犹豫模糊熵的混合属性匹配权重参数确定方法保证了工艺决策算法的有效性。研制的决策系统实现了微器件产品装配工艺的快速决策。
提出了高效双圆弧刀具铣/磨直齿锥齿轮方法，以改善其啮合性能。采用双圆弧刀具模拟冠状产形轮，引入刀具修形系数、刀盘平均半径和刀刃角，建立考虑齿廓和齿向修形的直齿锥齿轮齿面模型。根据两啮合齿轮连续相切条件建立齿面接触分析模型，结合齿面间隙、法向柔度矩阵和数学规划建立轮齿承载接触分析模型。在此基础上，以几何传动误差对称性和承载传动误差波动量最小为目标，调整刀具修形原点位置和优化刀具参数，对比优化前后齿轮几何传动误差和承载传动误差。算例结果表明，刀具修形原点位置会影响几何传动误差的对称性，刀具修形系数越大，齿廓修形量越大，则几何传动误差幅值和承载传动误差幅值越大；随着刀盘平均半径的减小和刀刃角的增大，齿向修形量增大，则齿面印痕区域减小。优化后在工作载荷下，承载传动误差波动量减小56.54%，有效降低了齿轮副的振动激励。
为获取RV减速器主轴承的倾覆刚性和疲劳性能，研发了主轴承试验台，可以准确测量RV减速器主轴承的倾覆刚度和疲劳寿命。重点介绍了该试验台的工作原理和详细结构，主轴承试验台由机械系统、电控系统和测量软件组成。测试了RV-125N减速器不同主轴承预紧量的倾覆刚性，并对主轴承预紧量为0.06 mm的RV-125N减速器开展了疲劳试验，讨论了疲劳试验后主轴承的失效模式与失效原理。在Masta软件中建立基于实验状态的RV-125N减速器三维分析模型，仿真分析了RV-125N减速器主轴承的寿命，仿真结果表明其理论寿命是实际寿命的89%。该试验台的开发解决了主轴承倾覆刚度测试不准、疲劳寿命验证困难的问题，研究结果对RV减速器的设计与制造具有一定的理论价值与实际应用价值。
为提高磁悬浮系统的稳定性，考虑气动升力和悬浮力的非线性特征，建立基于Hamilton理论的受控磁悬浮系统随机微分方程。以可靠度最大、平均首次穿越时间最长和最大Lyapunov指数最小为目标，建立最优控制策略的动态规划方程。研究结果表明：考虑PD控制和最优控制联合作用的磁悬浮系统提高了磁悬浮系统的条件可靠性，延长了平均首次穿越时间；经随机稳定化后最大Lyapunov指数始终为负，满足磁悬浮系统平凡解概率为1渐近稳定的条件；经过最优控制后，系统的联合概率密度发生了性态的变化，提高了系统的稳定性；在高斯白噪声强度较低时，以可靠度最大为目标的最优控制策略具有较好的性能指标；以最大Lyapunov指数最小为目标时，仅在某一范围内具有较好的性能指标。通过研究磁悬浮列车的最优控制问题，为提高列车稳定性、延长发生首次穿越失效的时间提供理论依据。
面向油-气管道日常维护和检测的重大需求，提出了一种具有自适应变形能力的模块化管道检测机器人RoboChain-Ⅰ。与多数轮式管道机器人不同，该机器人采用细胞启发的模块化仿生设计，具备更灵活的关节冗余转动自由度，可根据管道形状及管径变化主动变形。单体模块采用双轮独立驱动，前后各设置一对俯仰、偏航作动机构，模块间由可被动伸缩的弹簧阻尼支撑结构或可控电磁吸附分离的刚性结构连接，提高了机器人复杂管道通过能力和适应性。对机器人管道内运动受力进行建模，利用Adams实现其运动学仿真，对模型设计参数选择进行了验证。最终，RoboChain-Ⅰ完成了地面、直管、弯管、变径管道及整机子母主动分离的通过实验，验证了机器人在175~440 mm管径范围内实现三维复杂管网检测作业的有效性和可靠性，最大运动速度达0.87 m/s（地面）与0.4 m/s（管内）。
行星滚柱丝杠副（PRSM）是一种新型精密螺纹传动装置。目前，由于小螺距硬齿面精密螺纹磨削加工困难，PRSM精密螺纹加工精度难以保证，导致国内外产品在承载能力、行程精度及传动效率等性能方面差距显著。选取国内外典型型号PRSM产品开展螺纹加工误差的统计、分析及对比研究。首先利用接触式测量方法检测了丝杠、滚柱及螺母螺纹轴向廓形，并根据梯度阈值法及轴法转换理论等评价技术，对螺纹中径误差、螺距误差、偏心误差及牙型角误差等误差进行评价与统计分析。在此基础上，阐述了丝杠中径锥度、多头螺纹螺距周期性波动等PRSM螺纹典型异常加工结果的产生机理，并针对螺纹加工质量调控提出了相应的工艺优化策略，为国产PRSM螺纹高效精密磨削与性能提升提供了支撑。
为了实现结构和性能的优化，变截面梁在柔顺机构中愈来愈受到重视，针对其大挠度分析难以兼顾精度和效率的挑战，提出了一种基于曲率逼近的参数化建模方法。采用Bernstein多项式表示挠曲线曲率，基于最小总势能原理建立静力平衡方程，应用高斯积分和牛顿-拉弗森迭代法进行数值求解。其优点是弯曲应变能及应力的计算简单而精确，且广义刚度矩阵是与截面惯性矩变化相关的常值对称方阵，因而建模精度高、数值计算收敛速度快。同时，基于曲率参数解，结果后处理简便快捷。多个算例的数值仿真结果充分证明了所提方法的有效性和优越性。
提出了一种基于时间卷积网络-图注意力网络（TCN-GAT）与混合神经网络的烘干系统能耗异常检测方法。首先引入多尺度TCN和多头GAT分别捕获温度、压力等数据的时间特征与空间特征；然后联合反向传播神经网络（BPNN）与变分自编码器（VAE）搭建异常检测模型；再次基于预测误差与重构概率构建能耗异常指标，并引入超阈值模型（POT）拟合Pareto分布建立异常阈值；最后在重庆某汽车工厂涂装车间开展案例验证，利用物联网设备（IoT）采集烘干系统能耗等数据，通过数据分析验证了所提方法的有效性和优越性。
碳足迹数据是量化机电产品全生命周期碳排放、驱动制造业低碳转型的核心依据。聚焦于碳足迹数据从获取到应用的全流程，系统综述了其相关研究方法。梳理了多源异构碳足迹数据的获取技术与数据质量评估体系，解决数据“如何来”的问题。围绕“如何用”，重点阐述了数据驱动技术在低碳设计和制造中的应用，包括基于数据的碳足迹关联建模、智能预测、低碳设计方案生成与多目标决策方法，数据驱动下的制造能耗预测、低碳工艺规划与车间智能调度策略。最后分析了低碳设计和制造在数据完整性及系统集成性方面面临的挑战和未来研究方向，为机电产品绿色低碳发展提供理论参考。
为解决超重力离心模拟环境下装置在无外接油源时压力波动过大的问题，对引起压力波动的因素进行了分析，并针对各因素进行了试验测试，在对各因素进行分析的基础上提出蓄能器稳压方案，并通过超重力实验对比了不同试件变形工况下蓄能器工作参数、工作压力及工作介质等参数对稳压性能的影响。试验测试结果表明：油液测试温度36~42.5 ℃范围内，温度变化引起的压力波动比小于4%；试件变形量是影响压力波动的主要因素，样品1 mm的变形量引起的压力波动比可达47%；超重力下蓄能器稳压时的波动比与工作压力及试件变形量成正比，采用2个300 mL气体体积的蓄能器可实现20 MPa内压力波动小于10%的需求，且与理论计算结果较为吻合。研究结果为超重力环境下高温高压及其他装置的压力波动控制提供了技术支撑。
并联机构驱动关节间的动力学耦合效应是影响其轨迹跟踪性能的关键难题，现有并联平台的多电机协同控制方法常常不考虑机构关节间的相互耦合关系及其关节协同关系，影响了机构末端的运动精度。针对上述问题，提出一种提高机构任务空间跟踪精度的无模型交叉耦合控制方法。通过引入表示相邻电机运动关系的电机协同误差，采用时延估计（TDE）技术间接地进行机构动力学闭环控制，解决动力学模型不确性问题；同时采用Lyapunov定理分析证明所提方法的稳定性，并在对称并联运动机构上进行所提方法的实验验证。结果表明，相比现有的时延控制（TDC）方法，所提方法可以通过并联机构的高效位置跟踪和稳定操作有效减小其末端运动跟踪误差。
切削表面完整性是已加工表面层几何、物理、化学和机械性能的综合体现，由切削过程中的力热载荷及材料去除模式调控，直接影响零部件产品服役性能及寿命，深入研究调控策略对切削表面完整性的影响机制，是实现高完整性表面加工的基础，对优化难加工金属材料的切削工艺具有重要意义。从几何特征、微观组织结构和表面层力学特性的角度对难加工金属材料切削表面完整性指标进行分类，综述切削表面完整性预测模型建立的方法。阐述难加工金属材料切削表面完整性调控方法的研究进展，比较刀具优化、工艺优化、多能场辅助加工和预处理等对切削表面完整性的影响机制差异。对切削表面完整性预测模型的机制以及调控策略的通用性进行探讨，展望切削表面完整性未来研究重点。
航空领域中的长周期、长流程零件的工艺设计知识复用率低，缺乏有效的知识推荐与继承。当前的工艺知识泛化方法主要集中在利用模糊知识、推理算法，克服工艺方法对环境的依赖性方面，这些方法对解决形式化表达的不完备性和不一致性帮助不大。以工艺数据规范表达为基础，再进行知识图谱构建与启发式搜索工艺推荐，得到了知识复用率较高的结果，为长周期、长流程零件的高复用率、高效率、知识驱动零件工艺规划提供了一种思路。
提出了一种基于改进樽海鞘群算法（SSA）的机械臂多目标轨迹规划模型，以同时优化效率、能耗和冲击三个目标。利用人工势场法（APF）进行路径规划，得到机械臂抓取物料的最短、无碰撞路径，并提取关键运动序列，建立多目标函数。针对多目标樽海鞘群算法（MSSA）的初始种群多样性差、容易陷入局部最优以及在解集空间中收敛缓慢等问题，提出了一种改进的多目标樽海鞘群算法（LMSSA）。该算法结合logistic-sine混沌映射、小孔成像学习策略和黄金正弦开发策略来优化七阶B样条曲线的控制节点从而完成机械臂的多目标运动轨迹规划。搭建MATLAB-CoppeliaSim-UR16e实验平台，将轨迹规划模型应用于机械臂UR16e的实际抓取任务。实验结果表明，基于LMSSA算法的机械臂运动规划方法实现了机械臂准确、高效且节能的运动轨迹规划，并成功应用于实际操作场景中。
气体管路系统中常使用减压阀来控制下游压力，目前常规小型减压阀的降压幅度较小，难以满足超高压下的降压需求。提出了一种超高压条件下输出压力可调的小型减压阀，其输入压力为19~60 MPa，输出压力为7~13 MPa。通过建立试验平台、设置不同的减压阀上游压力和下游阻力，研究了减压阀在四类工况下工作性能的稳定性以及特性参数的变化。经过试验验证，该减压阀可以在超高压使用场景下维持下游压力稳定，管路接通后减压阀的响应时间为0.5~6.0 s，响应后10 s内的压力波动幅度为0.12%~4.49%。结果表明：减压阀阀后压力变化趋势与上游压力有关，上游压力减小时输出压力先减小再增大，上游压力稳定时输出压力有减小的趋势。研究结果可指导该型减压阀在气体管路系统中的应用。
针对涡轮三维叶片气动优化中设计维度高、代理模型构建困难等问题，提出一种融合直接操纵自由变形（DFFD）与主成分分析（PCA）的多自由度参数化降维方法，并结合预筛选代理模型辅助差分进化（Pre-SADE）算法构建高效优化框架。以某小型燃气轮机为对象，通过实验设计生成快照集合，将36维DFFD设计空间映射至10维基模态系数空间，在降维空间内建立简洁有效的代理模型并完成快速优化。结果表明，所提方法在提高设计点流量（+0.46%）与等熵效率（+3.191%）的同时，显著减弱激波强度与气动损失，优化耗时缩短24.58%。研究结果验证了该降维方法在高维设计问题中的直观性、有效性与优化效率提升优势，为叶片气动优化提供了更高效、低成本的解决方案。
提出了一种基于DeepLab-EMCAD的全位置焊接熔池识别与偏差测量方法。采用轻量级MobileNetV3网络作为模型编码器主干网络，并优化空洞空间金字塔池化模块，以减少模型参数量、提高分割效率。在解码器中集成EMCAD多注意力机制，提高熔池的分割精度。基于熔池分割结果，提出一种偏差计算方法来定量描述偏差。实验结果显示，相较于基线模型，所提出的模型在熔池分割中的平均交并比、平均像素精确度分别提高了5.72%和5.5%，推理时间缩短了29.69 ms，参数量减少了4.854×107个；相比于经典分割网络，所提出的模型在熔池边缘处理上效果更优，焊接偏差检测误差控制在0.1 mm之内。
为拓展并联机构的应用范围，提出了一种可实现高-中-低频混合驱动的3-RPRR（PRRRP）RS并联机构，基于旋量理论分析了其输入合理性。通过驱动锁定方法得到了一组可实现混合驱动的位姿解模型，基于广义旋量建立混合驱动单元的运动描述，进而推导出机构的一阶影响系数矩阵，再用一组数值算例进行理论和仿真的相互验证。阐明了机构在混合驱动下的全域传递性能指标，基于遗传算法进行了尺寸优化，结果表明，机构在低频、中频和高频驱动下的全域传递性能分别提高了11.78%、9.94%、9.44%。
现有的并联机构型综合方法都仅以基本功能（DOF、POC）为设计目标，综合出的并联机构的耦合度一般较高（k≥2），致使其运动学正解求解及其后续研究（运动学、动平衡及动力学分析等）较复杂，影响了并联机构在制造业中的应用。提出了以降低机构耦合度为目标的并联机构多重拓扑降耦优化原理与方法。首先以6-DOF三平移三转动6-6R 无约束并联机构（耦合度k=4）为例，详细阐述并联机构多重拓扑降耦优化方法及其应用，并依次逐渐优化得到耦合度k=3，2，1，0的6-DOF 3T3R无约束并联机构；然后阐述了典型6-DOF Stewart-Gough平台并联机构的多重拓扑降耦优化过程，并得到相应的拓扑优化构型，便于进行这些机构的运动学/动力学建模与性能求解与分析。研究结果为其他多回路复杂并联机构的拓扑降耦优化提供了启示和方向。
为了评估工程构件在变幅载荷下的疲劳寿命，提高疲劳寿命的预测精度，以应力-寿命曲线（S⁃N曲线）为基础，考虑工程结构件承受循环载荷导致材料内部晶界开裂、滑移挤入、挤出引起的损伤和不可逆退化，引入了一种新形式的材料记忆性能函数，建立了一种新型疲劳累积损伤模型。采用30NiCrMoV12和30CrMnSiA两种材料的泵头体进行两级加载试验，以验证所提模型对疲劳寿命预测的准确性。结果表明：考虑材料动态记忆特性的疲劳累积损伤模型与其他模型相比，在高-低两级加载工况下的疲劳寿命预测结果在1.5倍的误差带内，预测误差均值小于0.1，具有较高的预测精度。
在风力发电机组的状态监测中，温度时序数据作为评估其运行是否稳定的关键指标，通常由数据采集与监视控制（SCADA）系统进行收集。提出了一种利用温度数据来实现更加稳健的风电机组状态监测的新方法。为了解决传统预测模型存在的收敛速度慢的问题，采用卷积神经网络（CNN）与双向门控循环单元（BiGRU）相结合的网络结构，并引入一种新颖的优化算法——长鼻浣熊优化算法（COA），以改善温度预测模型的训练效果。此外，考虑到实际操作环境中传统控制图存在较高的假警报率这一问题，提出了一种结合中位数估计（MED）与最小正则化加权协方差行列式估计（MRWCD）的策略，用于残差向量的稳健性监测。基于上述改进，建立了一个多元指数加权移动平均控制图。在华东地区某一风电场的应用案例表明，相较于传统的监测手段，所提方法能够显著减少误报的情况，并且在风电机组的状态监测过程中，可靠性与稳定性更高。
针对智能制造环境中有限自动导引车（AGV）运输资源的柔性作业车间调度问题，以最小化最长完工时间、总能耗和工件的交货期惩罚值为目标，建立有限AGV运输资源的集成调度模型。提出一种改进的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ），针对集成调度模型构建三段式编码方案，设计三种初始化规则提高初始种群的质量和多样性。结合关键路径，提出一种改进的变邻域搜索以增强算法的局部搜索能力。实验部分采用多种评价指标与其他算法进行对比，实验结果表明：在不同规模标准测试算例和航空企业实际生产案例下，所提算法均能有效求解有限AGV运输资源的集成调度问题。同时分析不同AGV数量下集成调度模型的有效性，得出柔性作业车间中AGV数量符合边际效应递减规律的结论，为实际制造车间配置AGV提供了参考。
为了获得高精度高泛化的机床热误差模型，提出了以热图像为输入的基于ResNet的数控机床主轴热误差建模方法。构建以热误差取整为标签的热图像数据集，训练以热图像为输入的热误差ResNet分类预测模型。在此基础上，针对机床热误差时序序列的回归特性，将分类输出层的不同标签值对应的概率通过加权集成方式构建回归输出层，实现热误差回归预测，无需重新训练。对热图像深度特征和ResNet分类模型的分类效果进行可视化分析，验证ResNet模型对热图像特征提取的有效性以及良好的分类能力。最后，将ResNet模型与GoogLeNet和VGGNet模型在不同工况下进行比较，分别验证ResNet热误差分类模型和回归模型的高精度和高泛化性。
