复杂非线性滞后动力系统分析与综合问题是控制领域研究的热点和难点。本项目主要取得如下创新成果： 1、非线性滞后动力系统的鲁棒控制。主要研究状态信息延迟下非线性系统的鲁棒控制问题。通过构造李雅普诺夫函数和泛函，很好地解决了一直以来困扰控制领域的严格反馈结构非线性滞后控制难题。对于一般结构的非线性系统，提出了反馈控制设计框架，克服了现有文献关于滞后项的强假设条件。  2、非线性关联滞后大系统的分散协调控制。提出了强非线性关联环节下大系统的分散自适应反馈控制器设计方法，解决了非匹配模型跟随控制难题，为强耦合滞后大系统的分散控制问题提供了完整的解决方案。 3、滞后系统智能控制和网络化系统控制设计。提出了非线性滞后系统的无记忆智能控制设计理论与方法。给出了非对称网络环境下遥操作系统的控制器设计方法，建立了网络环境参数、控制器参数和系统性能的显性表达式。 4、应用基础研究：提出了化合反应系统的控制器设计方法，同时构建了工业无线网络控制平台。 研究成果在大型高炉建模与节能减排优化控制、恶劣工业环境下无线网络化控制、物联网、网络化机器人远程控制等领域得到了初步应用。

在煤矿生产过程中，矿井综合机械化采煤手段对煤矿生产勘探资料的要求越来越高，其要求对矿井工作面开采地质条件(如断层、褶皱、破碎带、煤厚变化区、构造应力区等)进行全面了解。常规的地面三维地震勘探只能解决工作面内落差大于 5m 的断层，且在平面上有一定的摆动幅度，而井下需对影响安全高效生产的 2-3m 落差断层等地质异常进行有效探查。本方法利用层析成像原理，结合不同源的 CT 技术，包括地震波 CT、无线电波 CT、直流电法CT 等多种方式实现对工作面内构造及异常的探查。通过对井下工作面双巷间数据采集与处理，获得面内煤层构造物性参数分布图，根据煤岩物性差异特征预测面内地质异常体，能准确地判断其构造形态和空间位置，为生产提供可靠的地质条件分布特征。（1）地震波 CT：利用工作面上、下两条巷道进行数据采集，通常把激发点(采用矿用炸药作为震源)布置在一条巷道，接收点布置在另一条巷道，采用“一发多收、一炮一放”的观测方式进行地震波数据采集。炮点间距通常为 10-50m，接收点距为 5-15m，可根据现场条件适当调整。炸药量宜为 5-20mg，接收可采用三分量检波器。（2）无线电波 CT：工作面走向长度在 1000m 以内时，采用一发一收方式，即多个发射点布置在矿井巷道工作面的一条巷道中，无线电波透视仪接收机的多个接收点布置在另一条相邻巷道中；工作面走向长度在 1000m-2000m 之间时，采用一发双收方式，采用一台无线电波透视仪发射，两个接收机接收；工作面走向长度在 2000m 以上时，采用双发双收方式，且两台无线电波透视仪之间工作间距大于 1000m，每个发射机的发射点所发射的电磁波分别被各自的接收机的接收点接收。发射频率根据工作面倾斜长度可选择 0.158-1.25MHz 之间不同频段进行数据采集。（3）直流电法 CT：探测前的准备是在需要探测区域工作面侧煤帮每 5m 打一深 0.5m 的小眼，并用放炮用的黄泥捣实，以便探测时安装电极，使电极与煤（岩）体接触良好。现场按方案设计位置布置采集系统，测线电极、电缆等准备好后进行测试。使用仪器为并行电法仪采集全电场空间电位值，且在对穿两条巷道中沿侧帮腰线煤壁位置分别布置电法测线，每站测线长度为 315m，64 个电极，每个电极之间为 5m，当探测范围大时，每巷可采集多站测线采集数据。现场数据采集时要求工作面停电。

本成果针对城市水电气热等综合能源数据来源广泛，结构复杂，且与用户、时间、空间信息关系紧密的特点，构建了高性能综合能源数据分析平台，提出了细粒度的能源数据分析理论框架及方法，并将其应用于智慧城市建设。

成果来源于承担的国家“863计划”课题。该技术将光伏发电、太阳能集热、热泵供热技术有机结合，研发了一体化的高性能太阳能光伏/集热装置，收集热能的同时有效降低光伏组件温度，光电效率可相对提高10[[%]]；基于热泵技术对太阳能、空气热能进行高效捕集与复合利用，为建筑提供全年热水与采暖，能效比达4.0以上。 该技术具有自主知识产权(ZL 200810020840.9等多项发明专利)，实现了太阳能热电联供及与空气热能的多能互补，应用前景广阔。曾获江苏省技术发明二等奖。

成果介绍本发明公开了一种基于因子综合评价的城市整体高度控制分区方法，该方法基于因子综合评价的城市整体高度控制分区方法，首先从城市总体规划等相关法定规划成果中提取所需数据资料，结合研究构筑的高度控制数学模型，将数据资料导入数字技术平台转化为影响因子控制参数，得到各街区单元的高度控制值，然后进一步利用Saaty法进行标准化修正，转化得到最终的高度控制分区结果。本发明客观的理性分析为基础，较为综合全面的评价方式，且数据资料易于获得，从而有效地从宏观层面对城市高度进行控制。技术创新点及参数本发明提供了一种基于因子综合评价的城市整体高度控制分区方法，该方法客观的理性分析为基础，较为综合全面的评价方式，且数据资料易于获得，从而有效地从宏观层面对城市高度进行控制。

五官科综合治疗设备的控制系统，它包括（电动）治疗椅的控制系统和治疗台的控制系统两部分。治疗台为医生进行诊查和手术时提供相关诊疗器具、器械的操纵，如喷吸枪、电暖气、照明灯等启闭；通过调节治疗椅椅座的上下和椅背的俯仰，选择合适的姿势，从而方便五官科医生为病患者实施诊查和手术。其中，治疗椅椅座的上升和下降由垂直放置的电机控制；而治疗椅椅背的前倾和后仰由水平放置的电机进行控制。 治疗椅控制系统由单片机控制系统、动作执行系统和控制显示系统三部分构成。单片机控制系统由ATmega32L单片机、电流放大电路、光电耦合器件、达林顿（Darlington）驱动器件和继电器组成；动作执行系统则分别由控制椅座上下运动和椅背俯仰运动的两个直线电机组成；而控制显示系统则由控制面板按键、指示灯、蜂鸣器（Beep）及脚踏开关（Foot switch）等组成，控制面板按键有设置键（SET），常用设置I、II、III（电动椅椅座和椅背的三个常用位置设置键），控制电动椅上下运动的UP键和DOWN键，控制电动椅俯仰运动的FORW键和BACK键，使两个电机回到起点ORIG键，自动/手动选择A / M键。 治疗台上放置集束光斑照明灯、电暖气、喷吸枪等。集束光斑照明灯无热辐射，光照度不太强，额定电压供电。灯的开关通过控制面板上的按钮控制。治疗台上一般装有4支药物喷枪、1支污物吸枪、暖风器、漏电开关、过载和短路保护装置等。喷枪由供气泵（空气压缩器）提供工作气压，吸枪由负压泵提供负压。 治疗台控制系统也由单片机控制系统、动作执行系统、控制显示系统三部分组成。单片机控制系统由ATmega32L单片机、电流放大电路、光电耦合器件、达林顿驱动器件、继电器组成；动作执行系统由空气压缩机、真空泵、电暖气、照明灯等组成。其中，空气压缩机给喷枪提供工作气压，真空泵给吸枪提供工作负压，电暖气则是暖风设备，照明灯提供照明；而控制显示系统则由控制面板按键、状态指示灯及蜂鸣器组成。 治疗台主要设置除了没有脚踏开关的设置外，同治疗椅的控制面板设置一样，即通过治疗台控制面板进行治疗电动椅的极限位置设置、常用位置设置，这是通过治疗台和治疗椅之间的串行通信实现的。

该成果为 中国煤炭地质总局，中国矿业大学（北京），西安科技大学，山东科技大学，陕西省煤田地质局，河北工程大学，河北省煤田地质局等多家单位合作成果，获 2010 年度国家科学技术进步二等奖。项目 建立了以煤炭地质理论为支撑，以遥感调查技术、高精度地球物理 勘查技术、煤炭地质快速精准钻探技术、煤矿区环境遥感监测与工程治理技术、煤炭地质信息化技术为关键技术的中国煤炭地质综合勘查理论与技术体系。

一.项目简介系统综合分析方法是河北工业大学刘智勇教授创立的一种全新的节能技术。工业实践表明，该技术特别适用于石油、化工等行业老厂节能改造。石油、化工行业大都是耗能大户，且很多企业存在以下问题： 由于设计缺陷或各种条件变化，现行操作条件与最优条件相距甚远； 很多设备在设计时采用的是多年前的设计规范，其设计裕量一般偏大； 以前人们节能意识淡薄，在很多环节上对节能考虑很少。上述问题造成现有企业能量消耗偏高，对这些企业进行节能改造势在必行。但是，对上述企业的节能改造必须在高新科技指导下才能取得最大效益。现在流行的“热夹点分析方法”是非常有效的方法之一。但是，热夹点技术是20世纪80年代产生的。由于受当时条件限制，该技术只考虑换热网络的优化，很少考虑换热网络与化工过程的主体（反应与分离过程）的相互影响。所以，热夹点技术给出的“最优化方案”往往不是真正的最优方案。在很多情况下，热夹点分析给出的改造方案需要调整换热网络或增加换热面积才能达到一定节能效果。随着对石油、化工系统各种科学问题的逐步深入研究，特别是计算机模拟与优化技术的发展，我们可以考虑化工过程整体优化问题，也就是说可以把反应、分离的操作条件、换热网络、公用工程以及设备裕度等因素综合考虑得出优化方案。这样，既可保证过程在全面优化条件下运行，又能充分利用设备裕量。河北工业大学刘智勇教授创立的系统综合分析方法就是这样一种新技术。该技术首先对全过程进行模拟，得出与实际过程相吻合的数学模型，然后采用热夹点技术对换热网络进行分析，找出“热夹点”及“网络夹点”。在上述工作基础上，结合过程具体特性，对换热网络及整个系统进行全面分析及优化，从而得出最优化解决方案。在考虑节能方案时，不仅考虑过程优化，同时考虑现有设备对过程的制约以及设备裕度等因素对耗能的影响。显然，这样得出的节能方案比传统热夹点技术得出的方案更好。系统综合分析方法在解决问题时分两步进行。第一步，提出“设备零投资”方案。由于现有很多企业设备裕量偏大，如果充分利用这些裕量，经常可以达到一定的节能效果。换句话说，该方案是在充分利用现有设备的裕量条件下优化现有操作条件。这样做有两个好处：没有设备投资、无需停车。在“设备零投资”节能方案基础上，结合热夹点分析方法，增加换热器或调整换热网络，可以得出效益更大的节能方案。我们称之为“增加设备或调整设备方案”。上述两个方案有各自的优点。“设备零投资”方案无需对设备进行大的改造，甚至无需任何改造投资费用，可以在不停车情况下进行，所以有其独到的优点。工厂无需等到大修，即可通过“设备零投资”方案取得一定节能效果。在大修时采用“增加设备或调整设备方案”可望取得更大的节能效果。应用实例：燕山石化炼油厂润滑油生产车间酮苯脱蜡溶剂回收装置能耗很高，拟投资600万元对该系统进行改造。我们采用系统综合分析方法对该装置进行了全面分析，找出了能耗高的根本原因，提出了一套“设备零投资”节能方案。按照该方案，厂方无需任何设备投资，即可达到很好的节能效果。厂方采用了我们的方案。工业实践表明，该装置节约蒸汽达25%，每年可节约费用260万，同时节省了600万元设备投资。随后，我们又对该公司其它四套溶剂回收系统（上述系统采用蒸汽加热，这四套系统采用加热炉加热）进行了分析，提出了新的“设备零投资”节能方案，这些方案仍然无需设备投资。结果节约燃料达10%。四套装置每年可节约燃料费用400万元左右。另外，该技术已经在大庆石化、大连石化得到应用并取得很好的节能效益。从应用实例可知，系统综合分析方法具有以下特点：投资少（甚至是设备零投资）、见效快、设备及换热网络改动小（甚至无需改动）、无需停车等优点。二.市场前景我国化工企业能耗很高，节约能源不仅给企业带来很好的经济效益，也将对减少废气及CO2排放，有很好的社会效益。市场前景广阔。三.规模与投资本技术适用于比较大的企业。采用本技术，投资很少，见效很快。四.生产设备如前所述，采用本技术，在应用本技术的第一阶段，工厂无需设备投资。五.效益分析对中石油、中石化等特大型企业的应用表明，采用本技术，在设备零投资前提下，可以得到10%左右的节能效益。对其它技术力量比较薄弱的企业，由于其技术及设备比较落后，采用本技术进行节能改造，节能效益将更为明显。六.合作方式以节能效益分成方式进行合作，也可以双方共同协商其它合理方式。七.其他八.图片大庆石化公司炼油厂采用本技术进行节能改造的情况说明：项目负责人：刘智勇所属学院：化工学院，河北工业大学联系电话：13132559169,022-60202047邮箱：liuzhiyong@hebut.edu.cn, liuzy56@hotmail.com

煤矿井口安检智能化是实现对矿工下井生产信息采集、数据统计和信息查询过程的自动化，是实现矿山企业安全生产、现代化管理现的重要内容，现已自行研发出适用于我国煤矿管理与运行的井口安检及综合管理系统，并在山西潞安集团、山西教场坪集团等多家大型能源集团煤矿获得成功应用。 系统将煤矿井口管理点全面纳入计算机综合管理系统中，实现用户系统的高度集成，真正实现全方位“考勤、门禁、考核、检测”智能化综合管理的目的。本系统集矿工生物特征采集识别技术、电子通道自动化控制技术、网络通讯技术、RFID识别技术、信息综合管理技术于一体，通过各项安全检测来实现人员与安检通道之间完整的“对话”功能，从而开创了煤矿井口安检系统新的应用。 系统具有以下功能模块： （1）入井煤矿安全操作技能培训系统； （2）入井人员饮酒检测系统； （3）入井人员虹膜考勤系统； （4）井底车场人员考勤确认系统； （5）升井人员金属检测系统； （6）升井人员虹膜考勤系统； （7）视频监控辅助运行系统； （8）井口背景音乐播放系统； （9）安检综合信息管理系统； （10）安全信息宣传与导引系统。    系统组成模块相互关联并密切配合协同工作，完成现代化井口安检与人员管理系统。安检系统实现矿工安全监测的同时，将监测数据自动汇总到系统服务器，上级管理部门则通过局域网访问数据库进行报表查询汇总，以实现现代化企业管理管理的目的。