复杂非线性滞后动力系统分析与综合问题是控制领域研究的热点和难点。本项目主要取得如下创新成果： 1、非线性滞后动力系统的鲁棒控制。主要研究状态信息延迟下非线性系统的鲁棒控制问题。通过构造李雅普诺夫函数和泛函，很好地解决了一直以来困扰控制领域的严格反馈结构非线性滞后控制难题。对于一般结构的非线性系统，提出了反馈控制设计框架，克服了现有文献关于滞后项的强假设条件。  2、非线性关联滞后大系统的分散协调控制。提出了强非线性关联环节下大系统的分散自适应反馈控制器设计方法，解决了非匹配模型跟随控制难题，为强耦合滞后大系统的分散控制问题提供了完整的解决方案。 3、滞后系统智能控制和网络化系统控制设计。提出了非线性滞后系统的无记忆智能控制设计理论与方法。给出了非对称网络环境下遥操作系统的控制器设计方法，建立了网络环境参数、控制器参数和系统性能的显性表达式。 4、应用基础研究：提出了化合反应系统的控制器设计方法，同时构建了工业无线网络控制平台。 研究成果在大型高炉建模与节能减排优化控制、恶劣工业环境下无线网络化控制、物联网、网络化机器人远程控制等领域得到了初步应用。

本项成果以以急倾斜特厚煤层深部煤岩动力失稳防治为目标，系统研究工程尺度采动卸压条件下煤岩体的破坏机理，揭示急倾斜特厚煤层深部综放开采期间煤岩动力失稳致灾规律，建立了动压预报技术，制订适合急倾斜煤层深部动压危险预警与管理制度，实现安全开采。项目通过中国煤炭工业协会鉴定达到国际先进水平。

本发明公开了一种阵列化电流体动力喷印头，包括墨盒、和位于墨盒中部将该墨盒内腔分隔为上腔和下腔的喷嘴板，所述喷嘴板上布置有呈阵列布置的喷嘴孔，该喷嘴孔贯通所述上腔和下腔，所述墨盒下部底面上设置有对应呈阵列布置的墨液出口，所述喷嘴板下底面上设有上电极，墨盒下底面上设有下电极，从而在所述下腔内形成电场，上腔内的墨液穿过喷嘴孔进入下腔，在下腔电场的作用下形成射流，通过墨液出口喷出进行喷印。本发明采用电流体动力喷印机理，射流直径可达到 1～10 微米，不受喷嘴直径影响，而且射流拖拽力较大，适用与高粘度溶液，且

本项目主要采用生物衍生肌腱构建下颈椎后路动态稳定系统装置。采用临床自愿捐献的人体肌腱进行脱细胞、冻干制备直径3mm,长度不等的生物衍生肌腱材料，进行体外对照实验和动物模型活体对照实验。研究发现这种材料通过创新的颈椎后路固定方式，使颈椎在前屈时提供足够动态稳定性，在左右侧屈、旋转及后伸运动中并不限制其正常运动，较好的模拟后方韧带复合体的功能。同时，动物实验证明，此种装置修复动物下颈椎后方连接结构损伤,均表现出良好的修复能力。组织学及免疫组化检查证明无大量淋巴细胞细胞浸润,细胞呈梭形,纤维组织排列整齐、均匀,可见毛细血管增生，植入装置保持了活力。故采用生物衍生材料的颈椎后路动态稳定系统能在体内长期存活,能够重建后柱稳定并保留部分运动功能。

本项目发展了柔性防护系统性能设计与提升技术，建立了“力平衡+”设计方法，开发了首套自主知识产权的商业化设计软件，发展了多元化的防护产品技术，与欧洲现有技术相比，最大防护性能提升4.5倍。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 柔性防护结构在坡面地质灾害作用下将经历大滑移、大变形等运动特征，在力学上属于强冲击作用下高度非线性动力问题，理论求解难度大。团队系统研究了坡面地质动力灾害柔性防护结构理论、技术及应用，取得了下列创新性成果:构建了防护网系统的多柔体非线性动力学模型，发展了柔性防护系统非连续动力学计算理论，可实现多元化柔性防护系统产品的性能精确预测与解析:研究了柔性防护系统关键结构部件的环境腐蚀损伤力学行为及系统性能劣化评价方法，揭示了网片累积损伤演化规律，为柔性防护系统动力损伤后的剩余承载力评价 系统运维阶段的生命评估、可靠性评价提供基础;构建了多场、多尺度、多介质耦合动力学模型，实现了对泥石流、水石流、碎屑流柔性拦截动力学过程模拟;提出了综合“空间+时间”的4D柔性防护理论。 发展了柔性防护系统性能设计与提升技术，建立了“力平衡+”设计方法，开发了首套自主知识产权的商业化设计软件，发展了多元化的防护产品技术，与欧洲现有技术相比，最大防护性能提升4.5倍。 研发了成套柔性防护结构足尺冲击试验装备，在试验能力、试验尺度、试验精度等三个方面实现全面超越;建立了标准化试验测试技术与方法，包括部件及系统试验与性能评价方法;提出了差异化设防目标和系统设计分级准则，相关成果入编两部行业标准，建立起覆盖产品、检验试验及工程建设全链条的柔性防护技术国家标准体系，相比欧洲目前的产品技术标准领先1代;开展了多项标尺性试验，累计试验次数超过300次，是欧洲该领域标志性试验的3倍，积累了大量的原始试验数据，与欧洲70年的技术发展相比，支撑了中国在该领域十年内实现理论、技术与产品研发的弯道超车。

本发明相对于传统的OFDM系统发射机模型，添加了一个N点IDFT运算，不需要太多额外的复杂度和硬件开销。相对于传统的OFDM，本发明大大降低了发送信号的PAPR，使发送信号功率分配更加均匀，降低了发射机功放的设计难度。本发明提出对添加Nzero个0后的N维信号进行CI扩展，相对于现有技术直接对N-Nzero调制符号进行CI扩展，保持了子载波的正交性，使得发射信号的PAPR获得了进一步的降低。

面向工业制造的非接触式在线摄影测量系统，结合了主动式面结构光投影测量和被动式双目视觉摄影测量的特点，对物体的三维形貌与变形进行在线测量。具有非接触、高精度、自动化、测量点密度大、实时、高效和不易受温度变化、振动等外界因素干扰等优点，对于提高切削加工效率、质量和降低成本具有重要意义，具有广泛的应用前景。

对于特殊工况条件下（如被测对象环境温度较高，且物料下落时会产生飞溅、出现粉尘等现象）动态物位的检测问题，已成为企业能否实现生产自动化的关键所在。虽然目前市场上出现了各种物位测量仪表，而且新的物位检测方法也不断产生，但对于散粒体在动态变化状态下、且料仓内还有散粒体的飞溅以及热气的蒸发等现象的物位测量，已有的物位测量仪表显得并不适用。 同时，在工矿企业中，当物料达到设定值以后，都是采用人工手动开关阀门去控制料位高度，这不单降低了控制精度，而且提高了工人的劳动强度；对于大型企业来说，一般被控对象是多目标、多参数的，采用这种传统的方法更显得无能为力。另外，由于被测对象的工作环境恶劣，系统各种随机干扰严重，加之物料采用风机通过管道输送，时滞较大，如采用传统的控制方法，控制效果也不甚理想。 综上所述，特殊工况条件下动态物位的检测是当前检测领域中的一个难题，也是实现企业生产自动化的前提，在此基础上，采用现代先进的控制方法实现对多目标被控对象的自动控制，降低工人劳动强度、提高企业生产效率和经济效益是必要而迫切的。基于此，本项目提出的基于激光测量原理的非接触式料位监测与控制系统是一种新的行之有效的方法，可以实现特殊工况条件下液体和固体的非接触物位测量。非接触式料位监测与控制系统，是总结了国内外相关技术经验，并综合了智能技术，计算机软件技术和先进控制理论而开发的高技术产品。与同类技术产品或成果相比，该系统测量精度高，开放灵活，可靠性高，且操作简单，易于维护。 技术特点：（1）综合了计算机技术、人工智能技术和先进控制理论；（2）核心算法采用了多层次结构，极大增强了系统的适应性、可靠性和易维护性，保证系统的长期优化运行；（3）非接触式激光料位监测与控制系统能够通过定制适应不同应用需求；（4）该系统测量精度高,与被测物不直接接触,安装维护方便；（5）非接触式激光料位监测与控制系统在特殊生产工况下控制精度可达到1mm；（6）可以实现远距离数据传输，具有自动报警功能；（7）全中文系统，具有控制操作、趋势显示、数据存储、报表打印、故障报警等功能；（8）低成本设计是本技术的着眼点之一。    应用范围： 本项目适用于化工生产和某些橡胶生产过程要求对高粘度介质的物位进行测量与控制；在采矿场、农产品贮仓、水泥库等地方要求对固体颗粒及粉料面位置的测控，连续铸钢锭时结晶器中钢水液面的测控等方面。有助于提高料位检测效率和精度，目前国内在特殊工况条件下(如被测对象环境温度较高，且物料下落时会产生飞溅、出现粉尘等现象)动态物位的检测研究仍处于起步阶段，现有的技术还存在这很大的不足，本项目的成功将有望在全国范围内推广，市场前景看好。

 长期以来，生化反应系统的建模与分析依赖于马氏假设，即反应物的随机运动不受以前状态的影响，而仅受当前状态的影响。然而，这种无记忆的假设是非常理想化的，实际的反应系统是带有记忆的，例如许多生物学实验已经证实：分子记忆广泛存在于基因表达调控系统中，并对基因表达水平有重要影响。由于分子记忆能够导致非马氏反应运动学，以及由于经典的马氏理论不能够直接应用于非马氏反应过程的建模与分析，从而导致许多理论挑战。经过对非马氏生化反应系统的多年研究，作者建立起一套实用的理论与方法，主要包括静态广义化学主方程（stationary generalized chemical master equation）、静态广义福克-普朗克方程（stationary generalized Fokker-Planck equation）和静态广义线性噪声逼近（generalized linear noise approximation），揭示出：尽管各个反应物的暂态动力学可能是非马氏的，但生化反应系统的整个微观变量随时间演化最后都变成马氏变量，不管反应网络的拓扑如何复杂以及不管特征化分子记忆的等待时间分布的形式如何复杂。这三种一般性格式开辟了研究复杂生物分子系统的新方向，具有宽广的应用前景，特别是能够帮助人们发现新的生物学知识。