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大型船舶综合电力系统协同优化与智能运行关键技术及应用
项目成果/简介:2019年上海市科技进步一等奖在复杂多变海况与恶劣运行环境中，大型综合电力系统各类型扰动和故障频繁，严重影响了大功率变频装置与高精密仪器的可靠运行，系统安全稳定问题远比陆地电网严峻，亟需突破解决。提高装备性能和系统调控水平，是保障我国由造船大国向造船强国转型升级的重大需求。围绕综合电力系统优化与智能运行技术难题，历经十余年的产学研攻关，取得了多项独创性技术成果：1、发明基于多电平功率模块的大功率变频系统及自适应虚拟同步电机控制技术，研制国产5MW大功率多重优化控制变频装置。2、首创多频带混合电力滤波器及参数动态优化技术，开发变压器可控预充磁装置，研制船舶电能质量诊断与协同优化控制系统。3、提出大型船舶电站-电网自适应广域协调保护方法，研制协调保护装置与模糊多目标故障智能自愈系统。4、发明船舶负载功率波动模糊分频与协同优化分配技术，提出综合电力系统分级协同稳定控制机制与方法，开发船舶能量动态智能优化管理系统。项目获16项专利，成果整体达国际领先水平，打破了国外技术垄断与封锁，解决了我国民用船舶电力系统关键装备“卡脖子”的问题，有效支撑了综合电力系统的优质运行。成果已成功应用于“海洋981”半潜式钻井平台、“雪龙2”等综合科考船、大型箱船，其中“东方红3”科考船电网运行参数部分世界领先，获CCTV、新浪网等多家权威媒体报道。项目核心装备与系统打通了高技术船舶上下游产业链，推动了上海船舶工业高端化转型与发展，近三年新增产值10.39亿、利润1.48亿、利税0.5亿，衍生技术已拓展应用至多个配电网示范工程。图 2 自主优化控制大功率变频装置图 3 混合滤波器实物图 图 4 电能质量主动优化控制系统图 5 智能保护与自愈系统现场应用及测试知识产权类型:发明专利 、 软件著作权技术先进程度:达到国际领先水平成果获得方式:与企业合作获得政府支持情况:国家级计划/专项类别:科技部重大专项、上海市重大项目等
上海交通大学
2021-04-10
系列化主被式上下肢关节运动康复器
针对脑卒中与关节损伤高发趋势，本产品基于康复医学理论研发多关节智能康复产品，覆盖肘、膝、踝、腕等上下肢关键关节，通过对关节的反复训练，增强关节本体感觉，打开活动度，推动神经系统重组代偿，助力关节功能恢复。
本产品实现多项突破，运用高精度传感器，精准捕捉关节运动微小变化，实现人机互动与实时康复数据反馈；结合自适应算法实现动态重力补偿，精准调控角度/速度/力矩三维参数，通过循迹坐标点样线拟合生理运动轨迹；创新集成多训练模式切换系统，满足全康复周期需求；产品兼具硬/软件双重安全防护，提高产品安全性。
腕关节康复器
前臂康复器
肘关节康复器
膝关节康复器
踝关节康复器
吉林大学
2025-05-19
3D打印个体化定位导板应用于胫骨平台后外侧骨折治疗
3D打印个体化定位导板应用于骨科临床是国际生物医学工程领域的研究热点和前沿，当前的研究难点在于打印定位导板模型的钉道与3D仿真模型钉道是否一致。本项目立足国际前沿，基于羊胫骨CT扫描图像，建立胫骨平台骨折三维模型、钢板及导板三维模型，3D打印实体导板及钢板模型，再将3D打印导板应用到临床骨科科室的术前设计及模拟手术过程，实现以3D打印个体化定位导板辅助胫骨平台后外侧骨折的治疗。首先，通过CT扫描获取羊胫骨DICOM图像，建立胫骨平台后外侧骨折三维模型及钢板模型，模拟修复不同胫骨骨折工况，设计带置钉钉道的导板；然后，打印3D导板模型及钢板实体模型，并将导板分别固定在不同胫骨标本上模拟微创手术，按钉道植入螺钉；再进行CT扫描及实验验证钉道位置长度等是否与初次3D仿真的钉道的参数一致；最后将该3D打印导板技术推广到医院临床骨科科室。本项目可在上海市浦东新区公利医院进行试点应用，实现成果转化，转化成果可推广用于各医院临床骨科科室的术前设计、模拟手术过程、医学教学和科研，架设虚拟手术和真实手术的桥梁，提高骨科手术治愈率，具有良好的经济、社会效益，具有重要的理论研究意义、临床意义、应用价值及广阔的市场前景。
同济大学
2021-04-11
低维钛酸盐与树脂基耐磨复合材料的设计和工业化应用
此项目荣获2008年中国石油和化学工业协会技术发明一等奖，并先后获得国家杰出青年基金、国家自然科学重点基金、863计划、国家科技支撑计划等项目支持。授权6项和公开4项发明专利已形成发明专利族。
南京工业大学
2021-01-12
面向先进制造的材料与整体结构多功能化创新设计技术及应用
该成果用于考虑材料--结构--工艺--性能的多因素和多层次相互影响的材料和整体结构多功能化设计建模、材料、机械产品和建筑结构创新设计开发, 以及提供复杂载荷工况下增材制造材料和整体结构多功能化创新设计技术与软件系统。该成果在增材制造产品和建筑结构创新设计方面具有高效和高性能及低成本优势。 该成果在国家”863”和多项国家自然科学基金的支持下取得一系列创新性研究成果: (1) 发明了一种基于材料破损约束的连续体结构拓扑设计建模及优化设计方法; (2)发展了多载荷工况下多相材料结构的拓扑优化设计方法;(3) 研制了涉及静、动力学要求的柔性机构创新设计技术;(4) 提出了解决应力集中和奇异问题、最大应力波动问题、分析和计算量大问题和病态载荷工况问题等的关键技术; (5)打通了技术工艺, 开发了长度尺寸控制和多个制造工艺要求的约束表征及模型化技术;(6)发展了复杂载荷环境下结构静、动力学性能要求的拓扑优化的灰度单元抑制方法和考虑边界光滑化的结构优化模型化方法；(7)在国内, 率先研发了考虑智能制造约束的功能特征空间布局和支撑结构构型的复杂集成结构优化技术和与软件系统;(8)率先研发了多功能化材料的创新设计技术;(9) 研制了整体结构多功能化创新设计技术平台和工业应用技术。
长沙理工大学
2021-04-13
一种染料敏化太阳能电池光阴极及其制备方法和应用
本发明公开了一种染料敏化太阳能电池光阴极及其制备方法和 应用。该方法包括如下步骤：(1)在具有热收缩特性的聚合物基底上沉 积一层透明导电薄膜；(2)在透明导电薄膜表面沉积一层金属薄膜；(3) 对步骤(2)得到的结构进行退火处理，使基底受热收缩，在透明导电薄 膜和金属薄膜上形成褶皱和间隙，完成光阴极的制备。本发明能显著 提高光阴极的催化面积，提高光阴极对透过光的反射率和散射率，进 而提高光阴极的还原效率及光阳极对入射光的利用率，最终提高染料·119·敏化太阳能电池的光电转换
华中科技大学
2021-04-14
ATMP模块化高应用度全地形移动机构平台的设计研发与实现
一、项目进展
创意计划阶段
二、负责人及成员
姓名
学院/所学专业
入学/毕业时间
学号
简凯纳
机电工程学院/机械工程
2018.9/2022.6
201831031312
张星
电气信息学院/电子信息工程
2018.9/2022.6
201831072307
陈浩彬
机电工程学院/机械设计及其自动化
2020.9/
202031030285
邓青蓝
机电工程学院/机械设计及其自动化
2018.9/2022.6
201831053229
三、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
杨林君
工程训练中心/机械工程
实验师
机械工程
陈建勇
理学院/凝聚态物理
讲师
凝聚态物理
四、项目简介
目前，在移动机器人领域，轮式移动机器人因具有结构相对简单、驱动和控制方便、工作效率高等优点被广泛用在需要越过障碍物的工作中。但是，一般常用的移动装置为四轮驱动结构，动力相对不足，越障能力差；各种零部件之间拆装特别繁琐，不同模块之间管理混乱，更换属于一个模块的坏掉的零部件往往需要拆卸掉其它模块的零部件，电气元器件之间走线杂乱无序，电池等器件暴露在外部空气中，容易造成短路等安全问题。因此，增大驱动动力，提高越障能力，加强模块之间的管理，方便模块之间的拆装，提高电子元器件的安全性显得尤为重要。
我们项目本次设计和研究的是一种六轮结构的全地形机器人，使用模块化安装，使结构更为紧凑稳定，适用于多场景，提高轮式全地形机器人的应用度。我们采用基于探索者的PLA材料高提纯外分子重结晶化密致处理，极大增强了摩擦系数，底盘采用西南石油大学自主研发探索者二代原理高致合度准刚性攀岩越障地盘，越野能力增强，其底盘后侧主要为空体重心靠前，便于越障。
西南石油大学
2023-07-20
.异烟肼咖啡酸酰胺化衍生物及在抗结核杆菌药物中的应用
用于耐药性结核病的治疗，为制备抗结核杆菌药物提供了一个新 的选择，解决了已有异烟肼衍生物不能有效抑制耐药性结核杆菌、易 引起肝损伤等问题，该衍生物在抑制耐药性结核杆菌活性方面高于异 烟肼，而且不易引起肝损伤。
兰州大学
2021-04-14
电离辐射技术制备离子液体功能化吸附分离层析树脂材料与应用
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
离子液体是第一种由离子组成的液态熔盐，作为一种新型绿色介质或“软”功能材料可应用于分离，催化，材料，新能源，石油化工等诸多领域。本技术通过利用高效清洁的电离辐射接枝技术结合化学手法相结合将离子液体牢固化学键合负载到不同的载体上，得到一系列新型固体材料，兼具了离子液体与载体的特征，能够显著提升离子液体的利用率，无需引发剂，接枝产物中不残留催化剂等优点。目前已经成功将多种离子液体成功固载到微晶纤维素微球、二氧化硅微球、聚苯乙烯微球等基材，制备出一系列新型吸附分离用途的分离层析树脂材料。
华中科技大学
2022-07-26
“后期多样化衍生策略”在天然产物合成与创新药物研发中的应用
活性天然产物在合成化学发展、生物医学研究与创新药物发现中一直扮演着重要角色。过去三十年中，接近50%的新上市创新药物来源于天然产物或其衍生物。天然产物的衍生化对构效关系研究和药物活性优化至关重要，而直接通过选择性的官能团化对天然产物进行后期衍生改造无疑是最经济高效的方法。此外，对于天然产物的后期衍生化也有助于快速、有效地构造出化学探针，帮助开展化学生物学研究，揭示新的生物靶点和作用机制。
近年来，随着有机合成方法学与生物酶催化技术的蓬勃发展，涌现出很多在复杂底物上进行选择性官能团化的方法。这些方法极大地促进了天然产物“后期多样化衍生策略” (late-stage diversification)的发展。基于在天然产物后期多样化衍生方面的出色工作，近期雷晓光课题组在美国化学会旗舰期刊《ACS Central Science》上发表了两篇背靠背文章，详细阐述了“后期多样化衍生策略”在天然产物合成与创新药物研发中的应用。
北京大学
2021-04-11