智能无人系统能自主的完成复杂任务，具有自主性、智能性、协同性等特征，覆盖了智能机器人、智能无人机、无人驾驶、群体智能等领域，是人工智能的主要研究方向之一。贺威教授团队长期致力于智能无人系统的控制理论与方法研究。本次申请吴文俊人工智能自然科学奖项的项目成果研究历时六年，针对柔性无人系统的高精度控制、具有多约束条件的智能控制和不确定系统的自适应控制三个方面展开了深入地研究与探索，提出了智能无人系统基于偏微分方程的建模方法和边界控制方法、基于神经网络的智能控制方法以及基于状态和输出反馈的自适应控制方法，推动了智能无人系统控制理论与方法的发展。本项目的20篇主要代表性论文均发表在IEEE汇刊及Automatica等本学科著名期刊上，SCI他引1705次，其中15篇入选ESI高被引论文。8篇代表性论文，SCI他引923次，全部入选ESI高被引论文，其中4篇SCI他引超100次，单篇最高SCI他引318次。

一、项目概况 ZK—Ⅲ型自动控制原理实验系统是自动化、数控、车辆电子电气、测控等专业的自动控 制原理课程的主要实验设备。 本项目处于国内先进水平，拥有自主知识产权。 二、主要特点 “ZK—Ⅲ型自动控制原理实验系统”是根据自动控制原理教学实验大纲要求研制的。可 开设实验内容如下： 实验一 典型环节性能的模拟 实验二 典型系统性能的模拟 实验三 系统频率特性的测试 实验四 自动控制系统性能的校正 “ZK—Ⅲ型自动控制原理实验系统”融合实验电路及大屏幕液晶显示测试于一体，完全 省去超低频余辉示波器，具有：①外形美观大方。②实验操作简便。③安全可靠，具有良好 的保护。④完全满足教学大纲的要求。 三、仪器主要技术指标： 电 源——220V 交流电源 额定最大功率——100 瓦 输出电压——+5/+12/-12 伏 液晶显示屏面积：122×92mm2 信号发生器频率和幅值——30～10000 赫兹；0～12 伏 信号发生器波形——正弦波、三角波、方波 交流输入信号——2 路 交流输入幅值——12 伏 直流输入信号——2 路 直流输入幅值——12 伏 直流信号采样时间——0.5、1.0、2.0、4.0 秒 外型尺寸——900×650×0 重量——15kg 

成果简介在三相交流电弧炉自动控制系统中， 三相电极的升降控制是核心部分， 其作用是快速调节电极位置， 保持恒定的电极电弧长度， 以减少电弧电流的波动， 维持电弧电压和电流的比例恒定， 使输入功率稳定； 本项目利用神经网络智能控制技术对炉电极控制系统， 采用神经网络逆辨识与逆控制策略， 结合 PD 控制， 构成复合控制器， 通过 SIEMENS 的 WinAC 自动化软件， 在工控网和 Profibus 上实现了三相电极电流的实时在线解耦与控制。 并在冶炼过程中， 建立被控对象的神经网络

海信校园设备集控管理平台，为用户提供方便快捷的统一区域/校园设备管理方案。该平台通过对互 联网交互设备集控控制，实现教育局到学校，学校到班级的两级管理，为多级管理者提供设备状态 监控、远程管理控制、定时发布计划、多种统计数据查看等功能支撑，构建更加智慧的信息化区域 与校园。

采用独立一体化模式，将各种控制实验专用测量仪器集成在实验箱中，一个实验箱就能支持自动控制原理的全部实验，测量分析手段全面升级，全新信号源，升级控制计算机及其接口电路，更加符合现代主流系统应用的需求。

研究团队在在线光电检测技术及仪器方面，主要采用光谱技术对水质进行监 测，具体包括:1)采用紫外-可见光谱技术实现了水质 COD 和浊度的在线监测。 自主开发了浸没式、小型化、一体化的采样分析的探头，探头直径仅 50 mm，能 耗低，可在野外无人值守的环境工作。该探头经过上海市计量测试技术研究院的 测试，结果表明，该探头符合国家环保行业相关标准;2)采用红外光谱技术实 现水体 CO2 含量的在线监测，为水生生态环境的监测提供支撑。目前普遍采用的 CO2 含量监测方案多用于环境空气中 CO2 含量的监测

上海计呈教学设备主要生产产品有：化工原理实验装置系列、化工单元操作实训装置系列、化学工程、化工工艺实验装置系列.制药工程实验装置系列、环境工程实验装量系列、流体力学实验转置系列、热工类实验装置系列等9个类型

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洁净厂房作为高洁净度生产场景的核心载体，其选址规划、厂区布局、主体建设与配套设施设计，直接决定了生产环境的洁净可控性与产品质量安全。为从源头规避污染风险、保障洁净生产体系长期稳定运行，结合行业合规要求与工程实践经验，对洁净厂房全流程建设核心要求进行系统化规范与细化明确如下： 一、洁净厂房选址核心要求 洁净厂房选址应遵循 “源头防控、合规优先、风险可控” 的基本原则，优先选择环境清洁、无显著污染隐患的区域，从地理区位上杜绝外源污染物对生产环境的侵扰，核心管控要求如下： 污染源防护距离管控洁净厂房选址应与各类有毒有害场所及其他污染源，保持不低于 25 米的最小卫生防护距离，确保生产环境不受外源污染物污染。其中污染源特指可能产生病原性微生物污染、严重危害性污染物的场所，主要分为三大类：一是工业扩散性污染源，包括化工厂、水泥厂、石材加工厂、石灰厂、冶炼厂、危险化学品生产仓储企业等，存在持续性粉尘、有毒有害气体、放射性物质及其他扩散性污染物隐患的场所；二是固体废弃物与环卫污染源，包括生活垃圾、工业固废的收集、存放、中转、处置全链条场所；三是生物性污染源，包括畜禽屠宰场、规模化畜禽饲养场、公共厕所、集中式污水处理设施等易滋生病原微生物、产生恶臭污染的场所。 选址环境底线要求厂区严禁选址于对食品、药品、精密元器件等生产产品存在显著污染风险的区域，厂区周边不得存在有毒废弃物处置点、持续性粉尘排放源、有毒气体扩散源、放射性物质存放点等无法通过防控措施消除的扩散性污染源。选址阶段应同步评估区域常年主导风向，优先将洁净厂房设置于污染源的常年主导风向上风向区域，避开下风向污染扩散带，最大程度降低大气污染物侵入风险。 不可规避污染源的防控要求若区域内各类污染源难以完全避开，必须开展专项污染风险评估，并配套设置可靠、有效的污染防范措施。包括但不限于设置全封闭物理隔离围挡、高密度防护林带、强化净化新风系统的多级过滤等级、调整新风取风口位置与高度等，经技术验证可彻底清除污染源对生产环境造成的影响，杜绝交叉污染风险后，方可开展后续建设工作。 二、厂区总平面布局与环境管控规范 厂区整体布局应遵循 “功能分区清晰、动线合理分离、污染全程防控” 的原则，实现厂区全域环境的闭环管控，核心要求如下： 功能分区与交叉污染防控厂区应按生产属性、洁净等级、使用功能，明确划分洁净生产区、辅助生产区、仓储物流区、办公生活区四大功能板块，各区域边界清晰、动线独立，严禁交叉设置。其中生活区与洁净生产区必须保持足够的防护距离或完全物理分隔，生活污水、生活垃圾处置设施、餐厨区域等，应远离洁净车间设置，杜绝生活源的生物性、化学性污染物向生产区域扩散。厂区人流、物流、污流应设置独立通道，顺向流转不折返、不交叉，从厂区全局规避交叉污染风险。 厂区全域环境与虫害防控厂区应保持全域环境整洁，无裸露垃圾、无积水洼地、无卫生死角，从源头消除鼠类、蚊蝇、蟑螂等病媒生物的孳生条件。生产场所周边不得设置易导致虫害大量孳生的潜在场所，若厂区周边存在此类风险源，必须配套设置全封闭物理隔离屏障、常态化虫媒监测体系与无害化消杀方案，确保洁净生产环境不受生物污染侵扰。 厂区道路与绿化管控厂区内主干道、支道及生产区周边道路，应全部采用混凝土、沥青等硬质材料铺设，路面平整密实、无破损、无扬尘、无积水，确保人流、物流运输过程不产生二次粉尘污染。厂区绿化应遵循 “防污染、防虫害、低干扰” 原则，绿化植被与洁净车间外墙、新风取风口应保持不小于 5 米的安全距离；优先选择无飞絮、无花粉扩散、易养护的常绿品种，严禁种植易滋生虫害、产生大量花粉 / 飞絮的植物。绿化区域应设置完善的灌溉与排水系统，定期开展修剪、养护与病虫害防治工作，杜绝绿化区域成为虫害孳生地与粉尘污染源。 三、厂房与洁净车间主体建设要求 厂房与洁净车间的建设规模、功能布局、洁净等级设计，必须与生产产品的品种、生产批量、工艺要求及行业合规标准完全适配，核心要求如下： 空间适配与作业区划分厂房应具备与生产规模相匹配的建筑面积与空间尺度，根据生产工艺流程、洁净度级别要求，合理划分洁净作业区、准洁净区、一般生产区、辅助作业区等功能区域。工艺布局应遵循 “由低洁净度向高洁净度逐级过渡” 的原则，减少洁净区域的非必要开口，各区域动线顺向不交叉，杜绝生产过程中的交叉污染。洁净车间的空间尺度应同时满足生产设备安装、人员操作、物料流转与净化系统运行的双重需求。 关键功能区域物理分隔厂房内设置的检验检测室、原辅料暂存区、成品仓储区、工器具清洗消毒区等，必须与生产作业区域（尤其是高洁净度生产区）进行严格的物理分隔。其中检验室应独立设置，与生产区域完全分隔，检验过程中产生的废液、废弃物、微生物培养物等，应设置专用的处置通道与无害化处理设施，严禁检验区域的污染物回流至生产区域，造成产品污染。 建筑结构基础规范厂房建筑结构应具备良好的密闭性、保温隔热性与结构稳定性，洁净车间的墙体、地面、顶棚应采用平整光滑、无裂缝、不积尘、易清洁消毒、耐腐蚀的合规材料，符合洁净生产环境的建筑规范要求。车间门窗应采用密闭性良好的材质，配套设置防虫、防尘、防鼠设施，洁净区域的门窗不得直接向非洁净区域开启，确保洁净环境的密闭可控。 四、净化系统配套空间与建筑条件专项要求 洁净车间的净化空调系统、送回风管路等核心设施，对厂房建筑本体条件有明确的专项要求，需在厂房设计与选型阶段同步规划、提前预留，保障净化系统稳定达标运行，核心要求如下： 车间层高与竖向空间预留洁净车间的楼层净高，需结合净化系统送回风管道管径、安装空间、吊顶内障碍物（消防管线、结构梁体等）的高度综合核算，楼层最低有效净高，即障碍物底部至地面的净距，必须满足通风管道安装、设备布置与后期检修的最小空间要求。送回风主管道的管径，需根据车间设计洁净等级、换气次数、所需总风量进行精准水力核算，同步预留管道保温、支吊架安装、检修操作的冗余空间，严禁因层高不足导致风管管径压缩、风量不足，进而影响洁净车间洁净度达标。常规非单向流洁净车间，吊顶内风管安装区域的净空高度不宜低于 1.2 米，车间完成面净高需同时满足生产设备安装与人员操作需求。 净化空调机组安装空间预留净化空调系统分为室外机组与室内洁净送风柜（空气处理机组 AHU）两大核心部分，厂房选型与设计阶段必须同步预留对应安装空间。其中，室外空调机组的安装位置，需具备良好的通风散热条件，远离粉尘、油烟、废气排放口与新风取风口，预留机组安装、检修、维护的充足操作空间，同时需提前规划机组运行的降噪减震措施，避免对周边环境与洁净车间造成振动与噪声影响。室内洁净送风柜应优先设置在专用的净化空调机房内，严禁直接设置在洁净生产区域内，机房位置应靠近洁净车间，缩短送风管路长度，降低风量损耗与冷量损失。 专用净化空调机房设计要求厂房总建筑面积规划中，除生产所需的洁净车间、辅助区域面积外，必须根据净化系统的冷量需求、机组规格、管路排布，预留独立、专用的净化空调机房。机房的面积、层高、承重荷载，需与空调机组、水泵、水箱、配电控制系统等设备的尺寸与运行参数完全匹配，同时预留设备检修、管路更换的操作空间。机房应设置完善的通风、排水、降噪、减震设施，满足设备长期稳定运行的环境要求，严禁将机房与生产区域、仓储区域合并设置，杜绝设备运行产生的粉尘、噪声、振动对洁净生产环境造成干扰。 送回风管路系统的建筑适配洁净车间的送回风管道布局，应在厂房建筑结构设计阶段同步规划，提前预留主管路的穿梁、穿墙孔洞，规避结构柱体、消防管线、给排水管线等障碍物对管路排布的影响。回风系统的设计需结合车间布局，合理设置回风夹道、回风竖井，预留对应的建筑空间，确保送回风系统的气流组织均匀，满足洁净车间的洁净度、温湿度、压差控制要求。 本规范所有技术要求，除满足上述条款外，还应符合《洁净厂房设计规范》GB 50073、对应行业生产质量管理规范（如食品生产通用卫生规范 GB 14881、药品 GMP 等）的国家现行标准要求，实现合规性、安全性与实用性的统一。

相比于“顶吹氧气、底吹惰性气体”的常规转炉冶炼工艺，“顶吹氧气、底吹氧气-石灰粉”的转炉炼钢方法具有显著的冶金优势，既能降低转炉炼钢的原辅料消耗，提升转炉出钢的钢水纯净度，也能为转炉高废钢比冶炼和智能化炼钢提供良好的基础条件。但底吹氧气-石灰粉加剧了转炉炉底的侵蚀，炉底寿命短的问题限制了底吹石灰粉转炉的大规模推广应用。 为了解决上述问题，本团队提出了利用 CO 2 延长底吹氧气-石灰粉转炉使用寿命的新方法，将 CO 2 与 O 2 混合作为喷粉载气可以降低底吹喷嘴上方的火点区温度，从根源上抑制底吹喷嘴的高温熔损，减轻喷嘴周围镁碳砖的氧化脱碳，同时增强转炉冶炼后期的熔池搅拌，获得更好的脱氮控氧效果；本团队通过实验和模拟相结合的方法，探明了底吹喷枪材质和结构对其冲蚀磨损速率的影响规律，经过大量测试和模拟完成了底吹喷枪材质和结构的优化，解决了底吹喷枪的磨损问题；本团队自行设计搭建了一套 1:1 的全仿真的粉剂喷吹实验系统，真实模拟工业现场的喷粉工况，探明了喷粉系统的工作原理，通过对喷粉系统关键装置和操作制度的优化，掌握了获得稳定无脉动粉气流的关键技术。 在实验室研究的基础上，本团队利用一座 120 吨转炉完成了转炉底吹石灰粉的工业示范，攻克了供气系统、供粉系统、输粉系统和粉气流分配系统等关键系统装备的集成难题，编制了转炉底吹石灰粉的系统控制和操作工艺模型，实现了转炉底吹石灰粉的安全稳定运行，改善了转炉的冶炼指标，取得了显著的经济和社会效益。