北京科技大学机电工程研究所于2000年研制出的一种教学实验设备——“机电系统教学实验台”。它是一台模拟的自动加工生产线，融合了机械、气动、PLC控制、交流调速和传感器等技术，属典型的机电一体化产品。 设备设四个工位，即三个加工工位和一个上下料工位。主要机械部件有刀具进给部件、旋转工作台部件、运料机械手部件和料库部件。工件为35×35×8mm的方形铝件，料库中可存放15个工件。 本体装置占地750×600mm，高700 mm，重量约50kg,可以放置在一个1500×700mm的普通写字台面上，其余空间可放置一台用于编程的计算机。 气动控制元件均选用日本SMC的产品，并在设计中尽可能多的选择了各种不同形式的气缸。控制阀使用汇流板安装。气源选用普通的空气压缩机。各气缸的调速元件选用机构紧凑、安装方便的软管快插式管接头型单向节流阀。管路均使用软管连接，接头为快插式管接头，这样可便于学生在实验中自己动手配管，多次插拔管路。 电器控制系统的核心是可编程控制器。选用西门子S7系列224型产品，并配一块8入和一块16入/16出扩展模块。用实验台上的个人电脑编出梯形图程序，由传输线将程序送入PLC中。传感器均选用日本OMRON产品. 在实验台上可进行演示、测绘、拆装、接线配管、编程和调试等多项实验，学生可根据自己的意愿灵活设计实验。 用于高等教育、职业教育、成人教育等各层次机电专业、自动化专业或机械工程及自动化专业教学的实验设备。它适用于金工实习、专业课教学、教学实践、生产实习和毕业设计等教学环节。其设备造价相当于国外同类设备的1/3~1/2。

该成果主要用于汽油机或对采用火花点燃式的LPG、CNG、醇类燃料等代用燃料内燃机的供油系统、点火系统和进气系统的综合控制，改善发动机的动力性、经济性和排放性能，实现发动机的替代能源。 可实现点燃式发动机的点火、喷油和怠速空气量的动态和稳态协调控制，具有空燃比可调的闭环控制功能，空燃比（A/F）闭环控制的目标值可以随工况调整，适应三元催化转换装置（TWC）的工作窗口。能够根据车辆的启动、暖机、怠速、起步、加减速、大负荷以及闭环控制等工况要求协调控制发动机的点火、喷油和怠速空气量，改善发动机的动力性、经济型和排放性能。 现有的电控系统适用于3缸、4缸和6缸火花点燃式发动机，发动机转速范围0～8000rmin-1。 稳态工况空燃比的波动在±0.05 A/F之内，瞬态工况空燃比波动小于±0.1 A/F。完全满足三元催化转换装置（TWC）对空燃比精度的要求。发动机的测试表明:发动机的动力性改善>10％，经济性改善>14％。三元催化转换器的净化效率为:CO:>95％，HC:>80％，NOx:>70%。

Ø  成果简介：该成果主要用于汽油机或对采用火花点燃式的LPG、CNG、醇类燃料等代用燃料内燃机的供油系统、点火系统和进气系统的综合控制，改善发动机的动力性、经济性和排放性能，实现发动机的替代能源。可实现点燃式发动机的点火、喷油和怠速空气量的动态和稳态协调控制，具有空燃比可调的闭环控制功能，空燃比（A/F）闭环控制的目标值可以随工况调整，适应三元催化转换装置（TWC）的工作窗口。能够根据车辆的启动、暖机、怠速、起步、加减速、大负荷以及闭环控制等工况要求协调控制发动机的点火、喷油和

2015 年8 月1 日起，我国开始实施《建筑机电工程抗震设计规范》（GB50981-2014）。规范明确规定：6 度及6度以上抗震设防地区必须进行建筑机电抗震设计。然而，由于建筑机电抗震行业起步时间较短，行业尚未规范。目前，行业的设计现状是：抗震支吊架的设计均有支吊架生产企业负责完成，设计院仅对其设计成果进行校核。由此带来如下问题：设计院校核困难、工量大、缺乏审核材料，厂商技术薄弱，人工成本高

1、机电液控制技术；2、流体传动及控制工程技术；3、极端环境测试技术；4、成套装备技术。

北京首钢机电有限公司（以下简称首钢机电公司），始建于1986年。企业总资产34.6亿元。下设大厂首钢机电公司、首钢机电设研院、成套设备分公司、首钢机电环境工程技术公司、电机厂、液压中心、迁安机械修理分公司、曹妃甸机械修理分公司、秦皇岛机械修理分公司、创业中心，职工总数2000人，工程技术人员517人。 首钢机电公司经过多年发展，形成了以大型冶金中高端设备制造为核心的主导产品，具备设计、制造、安装调试、服务、技术咨询、设备供应总承包等综合能力，能够生产制造以2.4米以上板坯连铸机为代表的一批大型冶金高端设备，拥有炼铁、炼钢、轧钢、焦化、烧结等冶金成套设备的制造能力。同时，通过提供核心备件的开发制造、设备全线维保、设备在线和离线检修、设备技改等服务，实现了为用户全方位的保驾护航。 伴随首钢集团“一根扁担挑两头”战略的实施，首钢机电公司按照“1+2”发展战略定位，在做优做强钢铁服务业的同时，围绕打造一流城市设备设施综合服务商，集中技术和制造优势，又相继开辟了城市基础设施、隧道工程和能源环保三个新的业务板块，培育和形成了以高端护栏、管片模具、污泥发酵装置等为代表的系列新产品，为机电公司重新起航提供了重要支撑和新的动力。 首钢机电公司拥有配套齐全的工艺制造装备、大型金属加工设备及先进的检测设备。其中精密机床、大型数控化机床 300 多台，可满足各种用户对不同质量的要求，具有 ISO9001（或ISO9002）国际质量保证体系认证和美国 ASME 认证。 从服务钢铁主业到转型城市服务商，首钢机电公司在加快推进企业转型发展的进程中，持续提升“制造+服务”综合竞争实力，朝着现代装备制造业一流企业目标不断迈进。

起重机DTC交流变频调速系统是麦道飞机生产线所研制的变频调速系统基础上的升 级产品。起重机 DTC 交流变频调整系统充分考虑了铁路门式起重机增吨改造和集装箱运 输的作业特点，起升机构采用了目前世界上最先进的 ABB ACC600 系列直接转矩控制（DTC） 起重机专用变频器和学校成熟的控制技术。

1）高性能交流电机（感应电机与永磁同步电机）控制技术，包括矢量控制、直接转矩控制、自适应控制、滑模变结构控制以及非线性解耦控制技术； 2）交流感应电机（笼式异步电机）的变频调速控制技术； 3）永磁同步电机（伺服电机），包括表面式（SPMSM）和内埋式永磁同步电机（IPMSM）以及无刷直流电机（BLDC）的高性能转矩、转速和位置控制技术； 4）交流电机的数字化驱动控制器的设计、电机驱动集成模块、嵌入式电机

本项目现处于产业化阶段。 我们研究并设计了一种新的能量互馈试验平台，试验平台通过能流循环，可大大提高能量利用率，无需损失满功率的能量即可完成大功率的试验，如对机车逆变器系统的满功率试验或者牵引电机的电机特性试验，具有结构简单，控制灵活，调试方便，系统易稳定，能量利用率高，互为被试件，能更有效地对不同控制策略的特性进行比较等优点。 目前，国内外常见的交流传动系统试验平台主要有以下两种： 1）能量消耗型 “能量消耗型”交流传动试验台由变压器向四象限变流器提供单相交流电，四象限变流器输出直流电给逆变器供电，逆变器输出三相交流电供给交流牵引电机。牵引电机输出轴上对接一个直流发电机，其输出端接电阻性负载。这种试验台设备比较简单，调节控制对象比较少，可方便调节直流发电机转矩，实现起来也不是很复杂。但是由直流发电机发出的电能完全被电阻消耗掉，若长期进行大功率试验，电能浪费惊人。另外，如果用于测试电机运行特性，该系统不能模拟机车启动和高速运行试验。 2）能量反馈型 该种试验台的结构如图所示。异步牵引电机输出轴上对接一个“直流发电机－直流电动机－交流同步发电机”构成的能量反馈系统，电能通过变压器返回电网。这种方式将部分能量反馈回电网，大大节约了电能，但使用设备多，在建设试验平台时一次性投资大。另外由于控制对象多，控制方法复杂，难度大，容易出现超调，造成系统振荡。由于试验电机驱动的是直流发电机，转速受到换向器限制，在试验对象为牵引电机时难以试验其高转速区段。 “能量反馈型”交流传动试验台 本项目确定的交流传动互馈试验系统（以下简称“互馈试验台”）的方案如图所示。能量互馈型试验系统（测试电机）图中该试验台由两套“变流机组－电机”联轴背靠背组成，当变流机组I－异步牵引电机Ⅰ工作于电动状态，变流机组Ⅱ－异步牵引电机Ⅱ工作于发电状态时，能量流向如图中实线所示；当变流机组I－异步牵引电机Ⅰ工作于发电状态，变流机组Ⅱ－异步牵引电机Ⅱ工作于电动状态时，能量流向如图中虚线所示。能量互馈型试验系统（测试逆变器）所示试验台主要用于进行逆变器的满功率试验，但是原理和测试电机图完全相同。实际上，测试电机图中的电机也可以作为逆变器的负载，即将逆变器作为测试对象，实现测试逆变器的功能。由于能量通过直流侧在变流器Ⅰ-负载-变流器Ⅱ之间循环流动，即实现能量的互馈，从电网吸收的功率只是变流器以及负载所损耗的能量。在试验过程中，试验平台的损耗大约只占运行功率的20%～30%。因此，四象限整流器的容量可以大大降低，实现用小功率的电源完成大功率变流器或者电机满载试验。  能量互馈型试验系统（测试电机） 能量互馈型试验系统（测试逆变器） 交流传动互馈试验系统具有如下特点： 1）由于采用了能量互馈的方式，能量在两个变流机组内部流动，因此整个系统的能量消耗仅仅是变流器及其负载的损耗，能量利用率得到大大提高。 2）由于1)中所述原因，且能量交换在直流侧进行，因此采用这种方式可以利用小功率等级的供电电源来试验大功率等级的传动机组，而不需要对电源进行扩容改造。 3）由于系统中没有直流电机，因此系统试验的高速度只与被试交流电机的参数有关，而不受直流电机换向器的影响，可以满足机车牵引电机高转速的要求。 4）两套完全相同的变流器－负载组功能和角色可以互换，可以互为被试件，一次安装可以完成两套装置的测试，提高了测试试验的工作效率。 5）采用高性能控制方式对两套变流机组进行联合调节，能模拟实际负载的各种动静态特征和机车的调节特性以及变流器的功率试验，并对各种控制方法进行对比试验。 应用范围： 牵引变流器、牵引电机和牵引控制系统是轨道交通交流传动的三大核心技术，大功率交流传动试验系统可以对以上三大核心技术开展很好的研究，因而具有非常重要的现实意义。 该系统可以满足生产部门和研究开发部门对变流器、电机等部件的各种试验和控制方案的研究。该系统可以完成如下试验： 1）按照机车牵引特性进行不同级位的牵引运行试验； 2）按照机车制动特性要求进行再生制动试验； 3）按照机车恒转矩启动的要求进行机车启动加速试验； 4）逆变器容量足够大时，能完成牵引电机的各种特性试验和有关参数测定； 5）电机容量许可时，能完成逆变器装置的考核运行试验。