一、产品概述 (一)组成 柔性系统须有五个分系统构成即：数字化设计分系统、模拟加工制造分系统、检测装配分系统、生产物分流系统和信息管理分系统。它应包含供料检测单元，操作手单元，加工单元，搬运单元，安装单元，图像检测单元，提取单元，分类存储单元，环形输送单元，总控平台等多个单元模块。系统具有可进行小批量多品种柔性加工、无人值守加工生产能力等，采用数字化信息系统管理模式，每一台设备均采用网络型式对外联接，由服务器统一管理生产过程中的各种数字联接任务,具有现代化柔性制造加工系统的特征。 （二）功能 既能完成认知型和综合型实验实训，又能完成开发设计型实验实训，还能实现学生现场动手操作和网络计算机同步观测与分析相结合；对样件具有全程演示及生产能力；系统应具有全自动控制功能，能充分展示现代工业中进行数字化管理生产的各个环节；系统应具有单机独立控制、独立运行功能；系统应具有启停控制、动态作业计划调度、库存资源动态显示、系统故障诊断与处理、工件位置动态显示等等功能。 该系统除能服务于工程训练实践教学环节外，还应能覆盖相关课程，并能进行相关的实践性教学环节，具体如下： 1、可服务的相关课程 机械制造基础、机械工程测试技术、机电传动控制、液压与气压传动、机器人技术与应用、机电一体化系统设计、数控技术、机电系统仿真、CAD/CAM、PLC原理及应用、数字化制造技术、机电设备故障诊断、先进制造技术、多轴数控加工技术、虚拟与仿真技术等，和其它相关课程。 2、教学演示类项目 柔性化加工系统演示、远程控制演示、机电控管一体化技术演示、自动传输系统演示、工件自动装配演示、产品自动仓储系统演示等等。 3、专业综合训练类、设计类等项目 机械制造技术项目综合训练、机床检测综合实验、数字化技术项目综合训练、多轴数控技术项目综合训练、机电控制综合实验、机电一体化系统综合设计、机电一体化系统综合设计、工件传输线应用设计、工件装配项目应用设计、立体仓库应用设计、气压系统应用设计、系统供电方案应用设计、计算机辅助工艺规程设计、数据库应用及开发、总控系统的应用与开发、传感器应用与选择、PLC应用编程设计、PLC网格通讯应用、伺服驱动应用、人机界面编程设计、远程组态系统设计、生产实习、毕业实习、毕业设计等等。 二、技术性能 1、输入电源：三相四线～380V±10% 50Hz 2、工作环境：温度-10℃～+40℃  相对湿度≤85%（25℃） 海拔＜4000m 3、装置容量：＜4.5kVA 4、外形尺寸：7000mm×4500mm×2400mm 5、安全保护：具有漏电保护，安全符合国家标准 三、实训内容 （一）PLC的设计与应用 1、数据传输功能实训 2、定时、计数、移位功能实训 3、比较功能实训 4、步进功能的应用实训 5、跳转功能的应用实训 6、子程序调用功能的应用实训 7、中断控制功能的应用实训 8、变频调速的PWM控制功能的应用实训 9、伺服电机速度位置控制功能的应用实训 10、检测系统的程序设计 11、变频调速环行自动传输系统的程序设计 12、自动储存系统的程序设计 （二）传感器技术及应用 1、光电传感器的特性研究及应用 2、电感传感器的特性研究及应用 3、电磁传感器的特性研究及应用 4、位置传感器的特性研究及应用 （三）气动控制技术 1、电控气动阀的工作原理及应用 2、真空发生器的工作原理及应用 3、气动二联体的工作原理及应用 4、各种气缸的工作原理及应用 （四）运动控制系统 1、伺服电机定位的控制技术 2、直流电机的控制技术 3、交流电机的变频调速技术 4、步进电机的定位控制技术 （五）组态监控及人机界面技术 1、组态监控软件的基本应用 2、组态监控软件通信应用实训 （六）机械结构训练技术 1、同步带传动机构的设计及特性研究 2、直齿轮传动机构的设计及特性研究 3、锥齿轮传动机构的设计及特性研究 4、直线导轨的设计及特性研究 5、滚珠丝杆的特性研究及应用 （七）故障检测技术技能培训 1、程序故障设置的排除训练 2、参数故障设置的排除训练 3、电气接线故障设置的排除训练 4、机械故障设置的排除训练 （八）网络通讯技术和PROFIBUS总线技术 1、网络通讯基础的原理与应用 2、PROFIBUS-DP模块的研究与应用 3、PROFIBUS通讯协议的研究与应用 4、PROFIBUS主站与从站之间的通讯研究 四、系统组成 系统的硬件由上料单元、操作手单元、加工单元、搬运单元、安装单元、图像形状检测单元、6自由度工业机器人单元、分类存储单元九个基本单元站组成 （一）总控平台 总控平台主要由三相电网电压指示、电源控制部分、控制主机、状态指示灯、二位选择开关、启动和停止开关、急停开关、复位开关、10.4英寸工业彩色触摸屏等组成，主要完成监视各分站的工作状态并协调各站运行，完成工业控制网络的集成。 （二）上料单元 上料单元主要由料斗、回转台、螺旋导料机构、直流减速电机、工件滑道、计数电容开关、光电开关等组成。主要完成将工件从回传上料台依次送到检测工位。 （三）操作手单元 由机械手、横臂、回转台、机械手爪、配重块等组成，主要完成对工件的搬运。 （四）加工单元 由旋转工作台、平面推力轴承、直流减速电机、刀具库、升降式加工系统、加工组件、检测组件、转台到位传感器等组成。主要完成物料加工和深度的检测。 （五）搬运单元 由机械手、移动滑台、安装工作台、工业导轨、齿轮齿条、配重块等组成，主要完成对工件的搬运。 （六）安装单元 由料筒、换料机构、推料机构、工业导轨、摇臂等组成，主要完成对两种不同工件的上料及安装。 （七）图像形状检测单元 图像处理单元主要由光源、镜头、CCD照相机、图像处理控制器、显示器、位移传感器等组成。主要检测加工完成后工件外观形状品质是否合格，通过摄像头获取工件的图像，由图像处理器完成工件合格与否的判断并检测加工孔深，将不合格工件剔除。 （八）6自由度工业机器人单元 由6自由度工业机器人、直线移动机构、无杆气缸、工业导轨等组成，主要完成对工件的提取及搬运。 （九）分类存储单元 由步进电机、滚珠丝杆、立体库、推料气缸、电磁阀等组成。主要完成对成品工件分类存储。

开展适应于不同围岩条件的开敞式TBM施工技术研究，在多项重大工程中成功应用。

本发明涉及熔丝沉积成型3D打印装置的控制技术，旨在提供一种FDM快速成型机进丝速度控制系统及方法。该系统包括设于FDM打印喷头上的压力传感器，压力传感器与压力设定模块连接至闭环控制模块；闭环控制模块则通过信号线依次连接进丝电机控制模块和进丝电机；所述进丝电机通过传动设备联接至摩擦轮。本发明根据打印喷头模腔内部中已经融化的打印材料的压力来间接的控制进丝速度，使得进丝量和出丝量一致，提高熔丝沉积成型(FDM)成型质量。本发明使得进丝速度控制具备更好的自适应性，通过闭环控制模块的实时在线闭环计算控制，可以克服外部各种干扰因素对进丝量的影响，使得打印喷头保持固定的出丝速度进行打印，提高打印的质量。

本发明公开了一种基于混合指标的风电场孤岛紧急切机方法，在风电场联络线发生故障时，综合考虑电压和频率两个与风机自身保护动作与否密切相关的指标，以二者的变化速度比为依据对二者进行混合加权，并最终得到一个综合切机指标；利用该综合切机指标对风电场中的风机进行优先等级划分，优先级别高的风机先被切除，以帮助稳定整个风电场，避免指标恶化引起的连锁风机脱网。本发明所述方法达到了稳定风电场指标的目的，保证发生联络线故障后风电场能够平稳度过孤岛运行时期。相较于其他切机方法，本发明所提方法综合考虑了电压和频率两个重要指标，同时易于操作和实现，具有很好的可行性和实用价值。

本发明基于CT和PR的位置关系，提出假设和将CT在PR所使用频段的中监听到的信号强度E作为判决统计量，根据概率统计，计算E在假设和下的累积分布函数；根据假设和下的能量E的分布情况，确定判决事实，设计双门限检测器，在允许的干扰概率下计算门限ηL和ηH的最佳值。与传统能量检测法相比，本发明所提出的方法能够通过设定的双门限，在一定的干扰概率下，提高约100%到300%的接入机会。

F-120无人直升机是北航技术团队自主研发的多用途无人直升机。该机型最大起飞重量130kg，最大航时2小时，在可靠性连续测试中，其MTBF（连续无故障时间）可达到7小时。该机于2010年完成设计，拥有独创的水冷散热系统、气动与冷却的融合设计、采用体积小，重量轻，振动小的转子发动机等多项先进领先技术。该无人机可以执行海面、湖面、高海拔地区等复杂环境的超视距飞行任务，应用领域广泛，包括对地侦查/观测、电力/管道巡检、数据/中继通信、农业/林业测绘、航空测绘/摄影、警用反恐/防暴等多个领域。 该无人机经试验改进，以其优异的气动效率、重量效率、续航能力及操稳特性受到农业部和航空植保企业的高度重视，在农用无人机领域是目前国内载荷最大、性价比最高的无人直升机。该机喷药40亩农田只需15分钟，是传统小型无人直升机作业效率的3倍以上，符合我国精准农业、规模化经营的发展趋势。

一种基于单片机人机交互模块的飞锯机控制系统，它包括第一编码器、 第二编码器、可编程控制器PLC 和调速控制器，还包括人机交互模块HMI 和双极性模拟量输出模块，所述的第一编码器采集速度信号，第 一编码器 的输出端与PLC的信号输入端相连，PLC的信号端与HMI的控制信号端 相连，PLC的脉宽调制信号 输出端与双极性模拟量输出模块的信号输入端 相连，双极性模拟量输出模块的输出端与调速控制器的输入 端相连，调速 控制器的输出端控制飞锯机的电机速度，飞锯机的电机与第二编码器的相 连，第二编码器的反馈信号输出与PLC的反馈信号输入端相连。本实用新 型具有可靠性高、成本低的优点。

成果简介： 回转体构型运动副在重大装备及精密装备中应用广泛，各类主机的工作精度、 性能、寿命、可靠性等指标均与回转体运动副的性能密切相关，然而其空间结构 的复杂性及高的功能特性要求对其制造工艺提出了巨大挑战。复杂构型回转体运 动副表面要求耐磨、减阻并具有较高的疲劳强度，需要较高的表面面型精度。目 前回转体构型零件淬硬表面一般采用固结磨料面接触制造工艺实现，然而固结磨 41天津大学科技成果选编 42 料制造技术易于造成磨削烧伤及表面裂纹，影响零件的性能及使用寿命。此外， 某些精密元器件或者特殊环境下工作的元器件在使用过程中表面会附着污染物、 粉尘等物质而导致腐蚀或者性能下降，常规的机械作用强度较大，易于导致表面 损伤，耦合化学、机械以及超声振动的表面精密修整工艺能够柔顺覆盖材料全表 面，确保精准去除表面缺陷、污染物的同时避免附加损伤；此外某些工件空间尺 寸较小且内外表面工艺结构复杂，蕴含大量的边、角、棱结构，易于导致制造工 艺末端缺陷（毛刺）并对运动副配合表面造成损伤，严重影响使用性能，确保已 加工表面的面形精度同时高效去除表面末端缺陷已成为迫切需要解决的生产实 际问题。常规刚性工具难以实现表面的精准吻合而无法实现全表面精密修整，而 基于自由磨料的液态柔性磨具可以实现容器空间的全部填充，实现工具-工件的 全表面精准吻合并避免表面附加损伤，是复杂构型零件表面精密修整与清洗的理 想工艺。基于上述分析，课题组开发了复杂构型表面精密修整清洗多功能一体机。 表面精密修形是在柔性工具对零件表面廓形进行拟合运动的基础上通过表层材 料的塑性流动、小尺度材料剥离实现表面几何特征属性的全面提升，柔性工具与 零件表面之间的弱机械作用可以在提高零件表面微观几何精度的同时有效避免 附加损伤，然而目前为止获得纳米级表面粗糙度仍然主要依靠熟练操作者的手工 研抛为主，生产效率低、劳动强度大、最终表面质量严重依赖于操作者个人的技 术水准，难以保证高精度复合曲面制造精度的稳定性。复杂构型表面精密修整清 洗多功能一体机将有助于实现表面精密修整、去污的一体化，降低生产成本，提 高生产效率，具有广阔的市场前景。 市场分析及前景： 表面精密修整清洗一体化技术在许多行业都具有较好的应用前景：一、机械 零部件在电镀前后的清洗或喷涂前的清洗，拆修零部件的清洗，要求高清洗度， 如油泵油嘴偶件、轴 承、制动器、燃油过滤器、阀门的清洗。二是印制电路板、 硅片、晶片、元器件壳、座、铁路系统用的信号控制继电器、元器件、连接件、 显像管以及电真空器件等的清洗。三是眼镜、显微镜、望远镜、瞄准具等光学系 统及取样玻璃片的清洗。四是医用器具、食品、制药、生化等试验中所用各种瓶 罐的清洗。五是喷丝头、精密 模具、精密橡胶件、珠宝工艺品等的清洗。天津大学科技成果选编 我国现有各类超声设备制造企业上百家，分布主要集中在东南沿海地区。据 统计资料，沿海地区的厂家占全国总数的 85%，可见经济发达地区对超声波表面 修整技术的应用广泛，普及程度高，这也证明超声波清表面修整技术推广普及的 前景十分广阔。 主要技术指标： [1] 精密修整后的表面粗糙度小于 1nm，边、角、棱结构处的末端缺陷消失； [2] 表面光滑亮泽，无油污及颗粒物附着。 技术水平及知识产权认定情况情况：本成果属于国际先进水平，成果归独家所有， 计划申请一项专利 应用领域：工程机械、微电子系统、光学精密仪器，医疗器械等 合作方式及条件：技术入股 

提出了基于远程脑的服务机器人控制体系和结构；将远程脑服务机器人技术应用于传染病隔离病房，避免医护人员与患者的交叉感染；应用蚁群算法实现了机器人行进过程中的路径规划；识别脑电信号中的电位模式，提取相应的α波特征参数作为实现大脑与外界交流和控制的接口命令；研制了利用α波阻断特性控制外部服务机器人运行的脑机接口系统，实现了脑电信号对服务机器人的实时控制。 成果应用领域: 康复、医疗、社区服务等领域。 预期效益：在抗击“非典”或将来可能发生的高传染性流行性疾病等方面，具有突出的社会效益和明显的经济效益。

MG900/2210-WD型交流电牵引采煤机是西安煤矿机械有限公司牵头，我校参与的科研项目，获得2011年度陕西省科技进步一等奖。该成果针对我国煤炭开采高产高效工作面的需要，开发了高电压、大功率、大采高、智能化、自动化、网络化的交流电牵引采煤机。在采煤机总体结构布置的优化设计、超长液压螺栓紧固技术研究、大功率高强度摇臂行星头结构研究、大功率高强度摇臂行星头冷却降温技术研究、重型破岩滚筒研究、电气控制系统抗电磁干扰问题研究、模块化水冷采煤机用变频器设计、两台牵引电机负荷平衡问题研究、基于工业以太网的电牵引采煤机远程智能化监测和故障诊断技术研究、记忆截割跟机修正技术研究等方面，进行了系统而深入的研究，取得了一批重要的创新性成果。