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一种压缩空气储能系统的物理模拟系统
本发明公开了一种压缩空气储能系统的物理模拟系统，所述系 统包括，电动机、发电机、电力电子变换器、飞轮、齿轮箱和控制模 块。区别于现有通过数值计算等建模方法，本发明通过电动机来模拟 压缩空气储能系统(CAES)的两个核心部件压缩机和膨胀机的机械转动 特性，从而实现对压缩空气储能系统的模拟。本发明避开了压缩机、 膨胀机复杂的构造、工况和相关热力学等问题，可以更方便和直观地 研究不同类型和不同功率等级压缩空气储能系统的储能、释能两个工 作过程，能够动态、高精度地模拟真实压缩空气储能系统的工作特性， 具有结
华中科技大学
2021-04-14
高温超导电动悬浮列车静悬试验台超导磁体的自由度控制与安全防护系统研究
技术成熟度：技术突破
1.原理：结合磁浮列车极端运行工况，充分考虑运行环境的强磁场，深入研究机-电-磁耦合机制，精确调节磁体悬浮姿态，以实现超导磁体在液氮温区（-196℃）自稳定悬浮。
2.创新点：
（1）研发国产化低功耗悬浮控制模块，能耗较进口设备降低35%；
（2）突破-196℃环境下多系统协同控制技术，填补国内工程化应用空白。
3.应用场景：
（1）高速磁浮列车静悬试验台
（2）精密仪器运输平台
（3）航空航天地面测试装备
4.应用案例：前期开发的自由度控制系统，已被合作团队应用且效果较好。
长春工业大学
2025-05-20
城市交通信号控制和优化系统
研究了中心控制和优化软件。结合用户的需求和比较现有软件，开发了灯组定义、相位定义、相位序列定义、相位配时模块。信号机直接以以太网连网，通讯模块负责接收信号机的各项参数，并发送指定的相应数据。进行了配时优化研究。在优化时采用固定周期的方法，相位的绿信比作为优化变量进行优化。
东南大学
2025-02-08
寒旱地区被动式生态户厕系统
该方案针对寒旱区户厕用水不便、冬季上冻、清掏成本高等问题，提出了一种创新解决方案。通过太阳能加热技术与柔性材料结合，有效减缓冬季上冻问题，同时提高粪便堆肥发酵效率，确保极寒天气下的正常使用。方案优势如下：
人性化设计：粪便无害化处理减少蚊蝇滋生和异味，提升农村人居环境。温感座圈、扶手、置物架及太阳能照明等设施，提高冬季如厕舒适度和老年人如厕安全性。
环境友好：便器无需用水，粪尿经无害化处理后可直接还田利用，降低环境污染风险和碳排放。
经济可持续：相比同类设备，施工和使用成本显著降低。高效防冻措施减少施工复杂度，太阳能加热和好氧堆肥技术降低水电支出，减量化处理减少清掏频率，便于农民自行还田利用，进一步降低维护成本。
获得UNICEF（联合国儿童基金会） 2024imaGen Ventures全球挑战赛，最终十佳项目（中国唯一团队），获得国际可持续专家一致好评，5月份正式发布。
清华大学
2025-05-16
高性能电机及其健康状态监测系统研发技术
团队具备成熟的高性能电机研发能力，具备瞬态有限元仿真技术、多物理场联合仿真技术、场路耦合仿真技术，能够定制开发有刷/无刷直流、感应电机、电励磁/永磁同步等各类电机，助力多家企业实现核心电机自主化、国产化。
团队研发了基于空间磁场的高性能电机健康状态在线监测系统，能够实时监测电机健康状态，即使发现电机微小故障，有效提高电机可靠性。
重庆文理学院
2025-05-19
基于ARM系列的机电控制系统的开发
数字化控制（NC）是当今机电控制技术发展的主流，是电力电子技术与运动控制学科中的一项重要技术。本项目设计了一种基于ARM?微控制器和uC/OS-Ⅱ实时操作系统的万能材料试验机测控系统软硬件开发方案。关键技术：伺服控制系统需满足其控制精度的要求，因此对AD转换精度，位移监测精度上都有较高要求，同时实现控制系统的PID闭环调节控制；借助于实时操作系统来提高系统的实时性。关键技术路线：根据市场需求确定系统所需实现的功能，将功能模块化，之后根据功能结构划分硬件结构与技术难点的分析，硬件电路制作，软件编写，上机调试，再根据调试结果对硬件电路以及软件部分进行必要的改进。本系统所选控制器保持了强大了外设和快速中断处理能力，处理器采用Philips公司的LPC2214（ARM?）。LPC2214是一种基于支持实时仿真和跟踪的16/32位ARM?TDMI-STMCPU的微控制器，带有256KB嵌入的高速Flash存储器和16KB的RAM。128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。因此能方便的设计出高性能的控制系统，使得开发周期短，成本低，体积小。对系统而言不仅简化电路设计结构，同时使得系统具有抗干扰强，可靠性高的特点。
华东理工大学
2021-04-11
基于AVR系列的机电控制系统的开发
简易型手动卧式拉力机，控制器选用ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC（Reduced Instruction Set CPU）精简指令集高速8位AVR单片机。它可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域，一般分为 ATtiny系列、AT90S系列、ATmega系列，产品类型多。与其他类型单片机相比，具有指令执行速度快，在线编程技术ISP，并可对其反复擦写?万次以上等；与此同时，支持 AVR开发软件多，操作方便性价比高，在机电系统控制应用中有很广泛的前景。关键技术：I?C通信与AD转换精度，系统通过C8051F350采集力传感器的电压信号，通过其内部自带的??位AD转换模块将电压值转换为数字信号后发送给AVR控制芯片；如何更好的保证AD转换的精度要求系统对力值采集的硬件电路部分有合理的设计。关键技术路线：根据市场需求确定系统所需实现的功能，将功能模块化，之后根据功能结构划分硬件结构与技术难点的分析，硬件电路制作，软件编写，上机调试，再根据调试结果对硬件电路以及软件部分进行必要的改进。本系统结构简单，开发周期短，成本低，体积小，抗干扰强，可靠性高的特点同时又能满足一定的精度要求。
华东理工大学
2021-04-11
基于DSP系列的机电控制系统的开发
快速，实时性强，可靠性高已成为现代机电控制系统的主要研究对象，其主要依赖于数字控制系统的发展，因而数字化控制（NC）是当今机电控制技术发展的主流，是电力电子技术与运动控制学科中的一项重要技术，而DSP已成为这项技术的核心。DSP芯片，也称为数字信号处理器，是一种具有特殊结构的微处理器。DSP芯片内部采用程序和数据分开的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊的DSP指令，可以用来快速地实现各种数字信号处理算法。TMS320系列是DSP大家族中的一个分支，其中包括：定点、浮点、多处理器DSP和定点DSP控制器。TMS320系列DSP的体系结构专为实时信号处理而设计，该系列DSP控制器将实时处理能力和控制器外设功能集于一身，具有快速、复杂和灵活的中断处理，丰富的数字和模拟外设，电源管理等功能，为控制系统应用提供了一个理想的解决方案，以伺服冲床控制系统为例。本系统将借助于RCP设计理念解决控制器设计的瓶颈问题（如图a/b所示），它将控制算法设计、软硬件设计集成在一起，使设计人员在实际产品生产之前，直接可以看到仿真结果，并通过快速迭代对设计进行修改以达到所要求的最佳控制效果。并且RCP设计方法具有代码的自动转换功能，设计者只需要根据所用的控制理论在MATLAB/SIMULINK环境中设计好控制模块框图，选择好编译器，就可以直接把控制模块自动的转换为可执行的源代码，移植到DSP中。因此RCP设计方法可以大大的缩短产品的开发周期，降低成本，提高生产效率。关键技术路线：根据市场需求确定系统所需实现的功能，将功能模块化，之后根据功能结构划分硬件结构与技术难点的分析，硬件电路制作，软件编写，上机调试，再根据调试结果对硬件电路以及软件部分进行必要的改进。本系统所选控制器保持了强大了外设和快速中断处理能力，同时融合了先进的高速数字信号处理功能，并借助于RCP的设计理念，因此能方便的设计出高性能的控制系统，使得开发周期短，成本低，体积小。对系统而言不仅简化电路设计结构，同时使得系统具有抗干扰强，可靠性高的特点。
华东理工大学
2021-04-11
基于SOC系列的机电控制系统的开发
SOC（System On Chip） 一种整体的设计方法概念，指的是一种芯片设计方法，集成了各种功能模块，每一种功能都是由硬件描述语言设计程序，然后在SOC内由电路实现的；每一个模块不是一个已经设计成熟的ASIC“器件”，只是利用芯片的一部分资源去实现某种传统的功能。C80C51F是Silabs公司最新推出的一款带SOC色彩的独特的8位单片机系列，集成了嵌入式系统的许多先进技术。由最初的MCS-51发展到现在C80C51F，其过程代表了一个方向，提高了系统的运行速度和增加了片内模拟和数字外设，从整体上提高了单片机的性能。C80C51F单片机是完全集成的混合信号系统级芯片（SOC），具有与8051兼容的高速CIP-51内核，与MCS-51指令完全兼容，除了具有标准8051的数字外设不见之外，片内还集成了数据采集和模拟部件和其它数字外设和功能部件，包括模拟多路选择器，可编程增益放大器，ADC,DAC，电压比较器，电压基准，温度传感器，SMBUS,I?C,UART,定时器，可编程计数器，定时器阵列（PCA）,电源监视器和时钟振荡器等。
华东理工大学
2021-04-11
像分析的道岔转辙机状态实时监测系统的研究
道岔作为铁路线的咽喉，是线路最薄弱的环节，也是事故的多发点。当前，许多科研机构都在研究道岔的实时监测装置，但仍未能有效解决监测装置安装及工作时的故障因素零引入的可靠监测问题。而且随着我国铁路不断高速发展，列车运行速度不断提高，铁路道岔越发成为行车安全的关键，目前各种信息设备中的微机监测系统中均空缺转辙机缺口的自动在线监测功能。如能研制出一套有效的监测设备，无论是社会效益还是市场价值都是非常明显的。 针对这种现状，我们将采用一种全新的处理方法： 1）从理论建模入手，具体分析各种道岔及转辙机的工作特性，建立一套完善道岔及转辙机的现场运用技术安全标准，建立道岔及转辙机的“正常故障”的理论模型。 2）运用一种全新的表示杆缺口监测方法——数字图测量法，这种非接触式测量的方法可有效地解决安装及工作的不安全因素的引入问题，而且测量精度高，技术指标稳定，不会因环境温度、湿度或其它因素的变化而影响测量的精度，具有传统电子或机械直测式方法所不能比拟的优势。 3）采用多传感数据融合技术，解决道岔密贴程度的实时分析、转辙机锁闭及解锁力的分析、转辙机工作噪声的分析、转辙机内部湿度的监测等问题，为实时分析预测转辙机故障提供可靠的理论数据，可按第一步建立的“正常-故障”理论模型自动做出判断，有效解决道岔设备的检修更换头号难题。 4）利用成熟的现场工业总线技术，用一对普通信号电缆可实现全站道岔状态数据的可靠传输。 5）应用工业DSP处理技术，系统实现高度集成，解决成本及安装体积问题。 6）按站段模式组建道岔状态数据库，融入电务微机监测系统，为降你电务设备故障提供有效的自动化手段。
西南交通大学
2021-04-13