交流伺服机电一体化系统对自动化，自动控制，电气技术，电力系统及自动化，机电一体化，电机电器与控制等专业既是一门基础技术，又是一门专业技术，因为它不仅分析各种基本的变换电路，而且结合生产实际，解决各种复杂定位控制问题，如机器人控制，数控机床等。本项目研究的内容，就是用电力电子技术解决工业调速、伺服定位及其工业柔性制造系统，大量用于机器人、数控机床、测量设备、纺织、印刷、包装、半导体及军事装备等的机电一体化产品的设计、安装、调试之中，还可广泛应用于数码雕刻，模具生产等工业生产应用场合，具有节约能源，提高劳动生产率的重要意义。本课题研究目标是构成一个三维立体伺服控制系统，通过微机编程，可进行三个自由度的协调控制，实现高速（3000r/min）、高精度（16384P/R）、低震动等伺服特性，该技术代表21世纪最新调速及伺服传动控制 。 本产品2002年开始研制，2002年6月经学校推荐，参加了2002年江苏省教育厅举办的江苏省教育系统自制实验仪器评选活动，并一举获得了高校组二等奖，为学校赢得了荣誉。该设备的研制成功标志着我校在全国高校交流伺服系统实验研究领域处于领先地位。

活塞是发动机的关键部件之一，工作于高温高压的恶劣环境中，并由于受力、受热产生变形。这种变形会产生拉缸、窜气、窜油、降低活塞寿命等现象，导致工况变差、降低发动机效率，并产生噪声、尾气等污染。为抵消发动机工作时活塞的变形，应当在冷状态下将活塞制成某种适当的形状。因此，现代发动机活塞均设计为纵截面为中凸形、横截面为椭圆、且在不同高度处椭圆还是变化的复杂空间曲线，

稀土永磁无刷直流电动机配合相应的数字控制器构成的电力驱动/伺服 系统，可广泛应用于对调速范围及调速精度、高效节能、多驱动/伺服机 构精密协调控制、严酷环境高可靠性伺服驱动、总线控制及自动化要求高 的航空、航天、兵器、船舶等国防领域及机器人、汽车、数控机床、自动 化仪表、风机、医疗动力器械等民用领域的随动系统、跟踪伺服系统、高 性能电力驱动、电动伺服机构等场合。性能指标：

电磁式直线位移伺服调节器由直线运动电磁执行器和直线位移调节数 字控制器两部分组成；为满足直线运动电磁执行器的净推力/拉力大、 复位响应速度快、频响宽、连续运动的平滑性好等要求，在螺旋管电磁 线圈、气隙形式、执行器定子磁辑及动子结构、复位弹簧等方面进行特 殊和精密设计分析；伺服控制器釆用综合性能优异的DSP实施智能控制策 略，配合精密传感器的信息采集和处理，使得控制器输出到直线运动电 磁执行器的PWM调节脉冲精度高、控制周期短，电磁执行器最终输出与

可用于视觉定位、精密搬运、灵巧手工抓持以及安全人机协作等任务。

在压裂施工过程中，压裂液的性能对油田的增产增储起着至关重要的作用， 压裂液的配制用水一般为清水配制。由于在某些地区所处的地理位置水资源匮 乏，并且用水量较大，给配制压裂液带来较多的问题；另一方面，压裂液的返 排液存量较大，如果随意排放会对环境造成污染，也是对水资源的巨大浪费。 将压裂液返排液重复利用是一个较好解决配制用水不足，同时又减轻了污染环 境的办法，有利于节省施工费用、缩短作业周期，带来可观的经济效益，更重 要的是减少了系统的总污水量，减轻了产出液后续处理的负担，为当地的可持 续发展，建设能源节约型、环境友好型企业带来了巨大的社会效益。 压裂液返排液中，成分复杂，主要有稠化剂、交联剂、破胶剂、助排剂、 72 破乳剂、杀菌剂、粘土稳定剂以及高矿化度的水等组成。与清水比较具有矿化 度高、离子成分复杂、有机物含量高、含油量高、pH 值变化大、悬浮物含量高、 存在大量的铁细菌、硫酸盐还原菌及腐生菌等特点。这对用返排液配制压裂液 提出了更高的要求，是一个巨大的挑战。

在压裂施工过程中，压裂液的性能对油田的增产增储起着至关重要的作用，压裂液的配制用水一般为清水配制。由于在某些地区所处的地理位置水资源匮乏，并且用水量较大，给配制压裂液带来较多的问题；另一方面，压裂液的返排液存量较大，如果随意排放会对环境造成污染，也是对水资源的巨大浪费。将压裂液返排液重复利用是一个较好解决配制用水不足，同时又减轻了污染环境的办法，有利于节省施工费用、缩短作业周期，带来可观的经济效益，更重要的是减少了系统的总污水量，减轻了产出液后续处理的负担，为当地的可持续发展，建设能源节约型、环境

近日，清华大学化学系王定胜教授、李亚栋院士领导的课题组在甲酸电氧化领域取得突破，相关工作以“负载在氮掺杂碳上的单原子Rh：一种甲酸氧化的电催化剂”（Single-atom Rh/N-doped carbon electrocatalyst for formic acid oxidation）为题在《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology）发表。 燃料电池是一种理想的能量来源，它可以以环境友好的方式将化学能转换为电能。氢氧燃料电池作为航空飞船的主要燃料，在上世纪80年代就已经得到了发展，近年来氢氧燃料电池在汽车上的应用也有了突飞猛进的提高。然而氢氧燃料电池需要用体积大且危险的高压氢气作为其燃料，这限制了氢氧燃料电池的发展。而直接甲酸燃料电池(DFAFCs)由于其体积小，毒性小，nafion@膜的穿透率低等优点，被认为是未来便携式电子设备最有前途的电源之一。在之前的研究中，负载型纳米级钯和铂通常被认为是DFAFCs的阳极反应甲酸电氧化（FOR）中最有效的催化剂，并得到了深入的研究。然而，由于FOR催化剂质量活性较低和一氧化碳抗毒性较差， DFAFCs阳极材料的发展达到了一个瓶颈，极大地阻碍了其应用。 SA-Rh/CN的合成路径示意图及其表征 在本工作中，研究人员使用主-客体合成策略成功地合成负载原子分散Rh的氮掺杂碳催化剂(SA-Rh/CN)，发现尽管Rh纳米颗粒对甲酸氧化活性很低，但是SA-Rh/CN却具有极好的电催化性能。与最先进的催化剂Pd/C和Pt/C相比，SA-Rh/CN的质量活性分别提高了28倍和67倍。有趣的是，在CO剥离实验中，我们发现虽然纳米级Rh催化剂对CO毒性十分敏感，但是SA-Rh/CN很难吸附CO并且可以在很低的电压下氧化CO，这说明SA-Rh/CN对CO毒化几乎免疫。经过长期反应的测试后，SA-Rh/CN中的Rh原子具有抗烧结的能力，并因此在30000s的CA测试或者20000圈ADT测试后活性几乎没有改变。在组装电池的实验中，SA-Rh/CN的质量比能量密度在不同温度下分别是商业钯碳催化剂的8.8倍（30oC），14.8倍（60oC）和14.1倍（80oC）,这也说明了SA-Rh/CN在DFAFCs的应用中具有很高的潜力。最后，研究者用密度泛函理论（DFT）计算了Rh单原子甲酸氧化的机理。研究者发现在SA-Rh/CN上，甲酸根路线更为有利。和Rh纳米颗粒具有较低的CO吸附能垒不一样，SA-Rh/CN上的Rh单原子吸附CO能垒较高，以及与CO的相对不利的结合，使SA-Rh/CN具有极高的CO抗毒性。 这一发现将传统的甲酸电氧化催化剂的质量比活性提高了一个数量级，并且很好地解决了传统纳米催化剂的CO毒化问题。该发现有助于在燃料电池领域取得突破，并有望应用于便携式电子设备上。 本论文的通讯作者是王定胜教授、李亚栋院士，清华大学博士后熊禹是本文的第一作者。本研究受到国家自然科学基金委和科技部的经费资助。 论文链接： https://www.nature.com/articles/s41565-020-0665-x