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超高分辨柔性流场感知系统
与高速飞行的飞机不同，微小型无人机体积小，重量轻，飞行速度低，更容易受到环境湍流的影响，需要高灵敏度的小型气流传感器提供全面的空气动力学信息。如何让微小型无人机像鸟类一样感知和操纵气流一直是航空和传感器领域的难题。
面向微小型无人机的飞行参数测量，北航研发团队研制出一种基于氧化钒的高灵敏度柔性流速传感器，实现了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，实验验证了攻角、侧滑角和空速的多参数感知能力，并完成了微小型无人机飞行速度以及机翼微振动的测量，为微小型无人机提供了低成本、高精度的大气参数传感方案。
该传感器基于量热式原理，由中心微加热器产生恒定温差，四周的热敏电阻阵列测量温度分布，根据热敏电阻阵列测得的温度差准确反映流速大小及方向。采用悬空型隔热结构以及高电阻温度系数材料氧化钒作为热敏电阻以增大传感器的测量灵敏度。在聚酰亚胺基底上通过MEMS工艺加工了总厚度90μm的超薄柔性流速传感器，实现了微小型无人机的曲面贴附功能。经风洞测试，流速传感器的理论分辨力达0.11 mm/s,流速测量重复精度约为测量值的0.5%，响应时间约为20ms。在10 m/s时，流速传感器的最大角度灵敏度为36.7 mV/deg，噪音水平为1.78 mV，根据2σ准则计算出其理论角度分辨力为0.1°。
研究团队已经完成流速传感器工程化样品的制备，并将两个流速传感器装载到一个微小型无人机平台上进行飞行参数感知应用。结果表明平均飞行速度的估计误差低于0.2 m/s。由于流速传感器的高灵敏度特性，它甚至捕捉到了机翼的微振动信息，并与外置IMU模块显示了相同的机翼振动频率。这项研究展示了一种柔性高灵敏度流速传感器，拓宽了流场感知在微小型无人机姿态检测、空速估计以及飞行安全监测方面的应用，为无人机的飞行参数测量提供了创新的设计思路与发展前景。
北京航空航天大学
2024-07-08
锂电池管理系统AI算法研究
本项目聚焦于锂电池管理系统在智能化监测与预测中的关键痛点，尤其拟面向电池容量衰减预测、SOC/SOH估计不准、电池剩余时间不准确、MAP/SOP估算等方面。通过引入人工智能算法，构建融合机器学习与深度学习的电池状态预测模型，拟实现高精度SOC（荷电状态）与SOH（健康状态）估计的优化，提升电池管理系统的智能水平与安全性。
解决方案方面，项目基于实地检测磷酸铁锂电池充放电数据构建训练集，采用轻量级线性回归模型及改进型人工神经网络进行建模优化，并结合特征工程技术提高预测精度。同时，设计适用于边缘计算的部署方案，使模型可在BMS嵌入式硬件平台实时运行，降低对计算资源的依赖。
在竞争优势方面，项目成果具备算法轻量化、部署便捷、预测准确度高、兼容性强等特点，特别适用于电力储能、电动汽车等对安全性和可靠性要求高的场景。相比传统BMS方案，该AI算法可显著提升电池使用效率与寿命，精准估算SOC/SOH，降低维护成本。
目前项目成果已在合作企业内部储能设备中开展应用测试，初步反馈表明荷电状态预测准确度提升40%左右，电池健康度准确度提升40%左右，系统响应及时，具备较高实用性和推广价值。专家评审一致认为，该项目在智能电池管理系统方向具有较强的创新性和实际应用前景。
西南大学
2025-05-12
并网风力发电机组安全穿越低电压故障装置
大型并网双馈感应风力发电机组属轻型大容量塔上结构，采用高速齿轮箱传递动力，发电机转子侧接电力电子功率变换装置，其结果是风电机组相比传统同步发电机组更脆弱；同时，随着风力发电装机容量的迅速增长，规模化并网带来了新的技术问题，例如：当电网故障或大负荷扰动引起风电场并网点电压跌落时，一方面，出于自身的安全性考虑，风电机组应该及时从电网解列，但另一方面，从电网的角度考虑，在电网故障（脆弱）或承受大的负荷扰动的时刻，大量的并网的电源也从电网解列，可能会产生更大的扰动从而让事故进入恶性循环。因此，世界各主要国家电网公司先后颁布了技术标准和规程，要求在一定的电压跌落范围内，风电机组能够不间断地并网运行，直到电压恢复如常，从而维持电网稳定，即并网风电机组的低电压穿越能力。新提出的低电压穿越规程要求给并网发电的风力发电机组带来了巨大的技术挑战。本成果深入研究了电网在对称和不对称运行状态下并网双馈感应风力发电系统的稳态、暂态计算方法；建立考虑双馈感应发电机、转子侧及网侧变换器的正、负序分量等效dq 轴分量的完整风电机组动态模型；揭示了对称和不对称故障引起的低电压对风力发电机组及交流励磁变流器的作用机理和影响程度。在此基础上，进一步提出了具有鲁棒控制特性的定子侧开关无源阻抗缓冲器的低电压穿越方法及其参数计算方法；并全方位仿真计算和试验测试验证了定子侧开关阻抗缓冲器在对称或不对称故障时的低电压穿越能力，从而，形成一种既能保障双馈感应风力发电机组在电网故障状态下自身不间断安全运行，又能最大限度地提高电网安全稳定性的抵御和穿越电网低电压故障的方法及其保护装置方案。技术创新： 本成果深入研究了电网在对称和不对称运行状态下并网双馈感应风力发电系统的稳态、暂态计算方法；建立了考虑双馈感应发电机、转子侧及网侧变换器的正、负序分量等效dq 轴分量的完整风电机组动态模型；揭示了对称和不对称故障引起的低电压对风力发电机组及交流励磁变流器的作用机理和影响程度。在此基础上，进一步提出了具有鲁棒控制特性的定子侧开关无源阻抗缓冲器的低电压穿越方法及其参数计算方法；并全方位仿真计算和试验测试验证了定子侧开关阻抗缓冲器在对称或不对称故障时的低电压穿越能力，从而，形成一种既能保障双馈感应风力发电机组在电网故障状态下自身不间断安全运行，又能最大限度地提高电网安全稳定性的抵御和穿越电网低电压故障的方法及其保护装置方案。
华北电力大学
2021-02-01
一种定子永磁型记忆电机大转矩输出控制方法
本发明公开了一种定子永磁型记忆电机大转矩输出控制方法，在不同的速度区间均使电机输出大转矩。该方法在低速区采用额定相电流和铝镍钴永磁饱和磁化状态下的永磁磁链作为大转矩输出条件产生大转矩输出。而在高速区根据铝镍钴永磁磁化状态的可调特性，采用类似于低速区的大转矩输出条件获得电机的大转矩输出，降低了电机参数对控制精度的影响，提升了系统控制的鲁棒性。
东南大学
2021-04-11
一种永磁同步直线电机双开自动门控制方法
本发明公开了一种永磁同步直线电机双开自动门控制方法，在对每个单门实现位置、速度闭环控制的基础上，采用自适应模糊耦合控制算法实现了双自动门同步协调控制，保证两扇门的运行状态基本一致。自动门上部安装的永磁同步直线电机电流环采用电流预测控制算法，提高了永磁同步直线电机电流环的响应速度。同时，通过一种高性能的SVPWM电流重构方法估算永磁同步直线电机的转子电流，从而实现自动门到位防撞、防夹人等功能，还节省了四个霍尔电流传感器，降低了使用成本。
东南大学
2021-04-11
振动电机直驱式双质体单筒振动磨机
一种振动电机直驱式双质体单筒振动磨机，属于固体物料的超细粉磨设备。 包括有磨筒(1)、上质体 (2)、下质体(5)、振动电机(3)、主振弹簧(4)、减 振弹簧(6)、底板(7)；其中上述磨筒(1)固结于上质体 (2)之上；上述上质 体(2)与下质体(5)之间依靠主振弹簧(4)及上、下质体上的导柱相联接； 上述下质体 (5)通过减振弹簧(6)支承在底板(7)上；上述振动电机倒装在 上质体(2)的托板下。工作时，上、下质体以 不同的振幅和加速度振动，上质体 的振幅和加速度较大，可提高磨筒内介质对物料的冲击破碎能力；下质体的振幅 和加速度较小，再通过隔振弹簧可大大减小传给基础的动载荷。
南京工程学院
2021-04-11
变刚度双质体振动电机式特大型振动磨
本实用新型变刚度双质体振动电机式特大型振动磨涉及一种振动磨，特别是一种具有变刚度、双质体、 振动电机式的一般振动磨或特大型振动磨；它包括上质体、下质体、主振弹簧、隔振弹簧和底板，其中上 质体包括筒体、进料口、端盖、出料口、振动电机、右联接架、磨介、左联接架和配重体；筒体通过主振 弹簧可能动地支承在下质体上，在筒体的右侧用右联接架刚性固结有振动电机，驱动侧的主振弹簧的轴线 位于筒体和振动电机的重力轴线之间；下质体通过隔振弹簧支承在底座上，在筒体的左侧用左联接架刚性 固结有与右侧质量相平衡的配重体。
南京工程学院
2021-04-11
带LCL输出滤波器的高速永磁电机控制
高速永磁电机由于电感非常小，在受限的逆变器开关频率下，电机电流纹波（主要为开关频率附近的谐波）较大，导致电机铁耗急剧上升，发热严重，缩短电机使用寿命。 本课题组针对高速永磁电机驱动中电流纹波大和共模电压的问题，对带LCL输出滤波器的高速永磁电机驱动进行了深入的研究，包括带有源阻尼的电流控制器设计、电容电压和转子位置观测。实验结果证明采用带LCL输出滤波器的高速永磁电机驱动，电机电流正弦度高，有效地降低铁耗，消除轴承漏电流。
东南大学
2021-04-11
一种磁悬浮电机测试机台的缓冲调节机构
本实用新型公开一种磁悬浮电机测试机台的缓冲调节机构，包括底座、中间座、顶座和夹紧机构；底座包括底板、定位柱和缓冲弹簧，底板上沿圆周分布若干定位柱，定位柱上套有缓冲弹簧；中间座包括中间板，中间板上开有与定位柱相配合的定位孔；顶座包括顶板，顶板上端面开有两相互平行的T型滑槽，顶板下端面安装有若干支撑柱；夹紧机构包括夹紧件和连接件，夹紧件包括滑块、支撑板和夹紧环，支撑板一端与滑块连接，另一端与夹紧环相连接。本实用新型在磁悬浮电机测试的过程中起缓冲调节的作用，并对电机进行夹紧固定，保证测试机台工作的稳定性，
安徽建筑大学
2021-01-12
电机车安全运行的蓄电池容量实时监测装置
蓄电池是目前煤矿蓄电池电机车运行的能源来源，其本身的安全可靠决定了蓄电池机车的安全可靠运行，蓄电池电机车司机在驾驶机车时，若能实时通过显示屏观察蓄电池的容量和剩余使用时间，则可以有效指导司机对蓄电池机车的计划使用，能及时更换容量不足电池，防止电池过放电，同时也能防止蓄电池机车半路抛锚事故的发生，提高生产效率与生产水平。本成果通过实时检测运行过程中蓄电池的开路电压及放电电流，同时根据蓄电池的放电曲线，能对蓄电池容量及剩余使用时间进行预测。
安徽理工大学
2021-04-13