复杂工业与机器人领域的动力学系统普遍具备强非线性、多模态演化特性，传统基于机理建模的控制方案高度依赖系统先验知识，局部线性化手段仅能在小工作区间保证控制效果，难以适配大范围工况下的预测与闭环控制需求。Koopman 算子理论为非线性动力学分析提供全新范式，通过将有限维非线性状态映射至无穷维可观测函数空间，实现非线性动力学的全局线性表征，规避传统局部线性化的固有局限。

针对低空复杂三维环境下无人机自主飞行的安全与路径优化问题，本文提出一种基于 Q-learning 强化学习的无人机导航与避障方法。该方法在离散化三维空间环境中构建包含静态障碍与动态移动障碍的飞行场景，通过设计严格的安全距离约束机制保证飞行安全性，构建兼顾目标趋近、路径精简与安全规避的奖励函数引导策略学习，采用衰减式探索 - 利用策略实现算法稳定收敛。

随着无人机在城市环境中应用的不断拓展，如物流配送、航拍测绘、交通监控等，其三维路径规划问题日益受到关注。密集型复杂城市场景具有障碍物密集、三维空间约束复杂、实时性要求高等特点，传统路径规划算法难以满足需求。Q-learning算法作为一种强化学习方法，具有无需环境模型、通过试错学习等优点，适合应用于此类场景。本文深入研究基于Q-learning算法的无人机三维路径规划方法，通过合理定义状态空间、动

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面向高动态四足机器人早期设计验证与参数优化的工程需求，本文基于MATLAB/Simulink与Simscape物理域建模语言，构建了一套全栈式机电一体化仿真平台。该平台以生物启发的腾空-支撑离散步态为核心，深度融合了具有弹性缓冲特性的二连杆腿部运动学模型、基于拉格朗日形式主义的逆动力学解算器、分段连续的非线性地面接触动力学，以及融合超级电容器与蓄电池的混合电气储能网络。通过大规模参数网格扫描，本文

面向高动态四足机器人早期设计验证与参数优化的工程需求，本文基于MATLAB/Simulink与Simscape物理域建模语言，构建了一套全栈式机电一体化仿真平台。该平台以生物启发的腾空-支撑离散步态为核心，深度融合了具有弹性缓冲特性的二连杆腿部运动学模型、基于拉格朗日形式主义的逆动力学解算器、分段连续的非线性地面接触动力学，以及融合超级电容器与蓄电池的混合电气储能网络。通过大规模参数网格扫描，本文

面向高动态四足机器人早期设计验证与参数优化的工程需求，本文基于MATLAB/Simulink与Simscape物理域建模语言，构建了一套全栈式机电一体化仿真平台。该平台以生物启发的腾空-支撑离散步态为核心，深度融合了具有弹性缓冲特性的二连杆腿部运动学模型、基于拉格朗日形式主义的逆动力学解算器、分段连续的非线性地面接触动力学，以及融合超级电容器与蓄电池的混合电气储能网络。通过大规模参数网格扫描，本文

同步定位与地图构建（SLAM）是移动机器人实现自主导航、环境感知与智能作业的核心技术，能够让机器人在未知二维平面环境中，无需预先构建地图即可完成自身位姿估计与环境特征地图构建。针对传统定位建图方法存在的环境依赖性强、抗干扰能力弱、状态估计精度低等问题，本文依托最优估计理论，开展二维平面场景下扩展卡尔曼滤波（EKF）SLAM技术研究。

滑模控制作为非线性控制领域的重要分支，凭借其结构简单、鲁棒性强、响应速度快等优势，在复杂非线性系统控制中得到了广泛应用。传统滑模控制虽能实现系统的稳定控制，但存在固有的抖振问题，限制了其在高精度、高稳定性要求系统中的应用。超螺旋滑模控制（又称超扭滑模控制）作为二阶滑模控制的典型代表，通过独特的控制结构设计，有效解决了传统滑模控制的抖振难题，同时保留了滑模控制的核心优势。

计算机断层扫描（CT）技术凭借高精度的断层成像能力，广泛应用于工业无损检测、材料分析及医疗影像诊断等领域。在对金属制品的CT成像过程中，高衰减特性的金属材质极易引发各类成像伪影，严重干扰图像清晰度与结构辨识度，降低CT检测的精准度与可靠性。本文以平行束CT成像系统为研究载体，通过成像模拟方式探究金属制品CT成像过程中的伪影产生机制、形貌特征与分布规律。系统分析平行束扫描模式下金属伪影的主要类型、形