本发明公开了一种直线感应电机多步长模型预测控制方法，包 括如下步骤：(1)采集直线感应电机的状态变量及角速度；(2)求解无约 束条件下的电机输入电压矢量最优值；(3)判定最优值是否满足电压约 束条件，若满足，则进入步骤(5)，否则进入步骤(4)；(4)以满足电压约 束条件为目标更新最优值；(5)判定最优值是否满足电流约束条件，若 满足，则进入步骤(7)，否则进入步骤(6)；(6)以满足电流约束条件为目标更新最优值；(7)根据电机输入电压矢量最优值计算三相桥臂的占空 比，将其送给逆变器调制电机工作状态

本发明公开了一种统一绕组无轴承电机，其特征在于，该电机 包括定子和转子，以定子上相邻的两个齿为一对，定子每相占据在定 子圆周上相对的相差 180°的两对，一对上设置一组绕组，每相的两 套绕组分别由驱动模块实现驱动，定子上还设置有用于测量转子偏移 位置的两个位置传感器，两个位置传感器的位置相差 90°相差位，电 机还包括与驱动模块连接的驱动控制系统。按照本发明实现的统一绕 组无轴承电机及其驱动控制系统，组成结构简单，转子悬浮，无机械 磨损，不需要机械轴承支撑，硬件结构简单，并且避免了桥臂直通的问题。

本发明公开了一种网络化多电机同步控制系统及方法，该系统包括基于 SOPC 的多轴同步控制模块、PLC 控制器、上位机、人机界面、现场 IO 设备、脉冲采集模块和伺服电机驱动模块；通过脉冲采集模块采集主令电机编码器输出的编码脉冲信号经过磁耦隔离处理后发送到多轴同步控制模块，多轴同步控制模块对接收到的脉冲信号进行周期性的计数采样，同时也接收来自上位机和人机界面传来的控制命令，最终将控制命令转化为 PWM 控制信号，经过伺

本发明提供一种采用现场可编程门阵列(FPGA)的电机控制系统中智能功率模块(IPM)的驱动及保护方法。该方法利用 FPGA 给 IPM 发送驱动信号，同时利用 FPGA 接收及处理 IPM 的出错信号，当 IPM 出错或出现其他异常时 FPGA 可以关断 IPM 驱动信号的发送，实现对IPM 的保护。在驱动信号发送中，通过差分驱动器、滤波电路、差分接收器、高速光耦对 IPM 的驱动信号进行差分处理、光电隔离，可以提高IPM 驱动信号传输的抗干扰能力。在出错信号的接收及处理中，采用了滤波电路、高速光耦

变桨距、大容量是风力机组的发展趋势，国外风机的主力机型向2MW以上发展，机组大多采用三个独立的电控调桨机构，通过三组变速电机和减速箱对桨叶分别进行控制，为了捕获最大风能、平缓风轮力矩波动和消除风力机的不平衡载荷，本项目研究了大型风电机组异步变桨控制系统，异步变桨可以消弱气动不平衡，减小机组振动，提高风能利用率，提高风电电能质量和延长机组寿命。 本项目提出了基于前馈模糊与Fuzzy-PID相结合的统一桨距角给定技术，提出了基于电功率观测叶片应力的独立变桨技术，通过独立变桨直接控制叶片上气动力产生的摆振力矩，不仅直接平缓了风轮力矩的波动，还间接减少了叶片上载荷的波动、轮毂的偏航力矩波动和俯仰力矩波动，大大改善了风力机的功率输出、疲劳、振动、动力稳定性等性能。 以上成果发表在国内外重要期刊上，如Lecture Notes in Electrical Engineering，电机工程学报等，申请授权了多个发明专利和软件著作权。在上述大型风电机组异步变桨控制技术研究的基础上，基于永磁同步电机、全数字驱动器及超级电容架构，本课题组自主开发了风机三个桨叶可以独立高可靠控制的2MW风机机组异步电动变桨系统，已完成实验室测试

本发明属于集成光电子学和光通信领域，涉及一种集成轨道角 动量模式发射器。该集成轨道角动量模式发射器是由衬底、反射镜结 构、有源区、横向光场和电场限制层和产生角向螺旋相位分布的相位 板集成生长而成,形成一个独立的集成器件。产生角向螺旋相位分布的 相位板可以采用螺旋连续相位板结构、螺旋阶梯相位板结构、叉形衍 射光栅相位板结构以及超表面相位板结构等可以提供沿角向呈螺旋相 位分布的结构化相位板。本发明实现了轨道角动量模式发射

随着包括5G通讯、物联网在内的新型产业的兴起，在实际应用中对于高速、低损耗的信息处理系统的需求与日俱增。传统的电子器件受摩尔定律的限制，在储存密度和运算速度的突破上均面临瓶颈，并且进入“ 后摩尔时代”，电子器件不可无限制地进行集成。器件的尺寸越小，量子效应越明显，集成的困难就越大。作为摩尔定律的延续，人们提出一种极具潜力的设计——光子芯片。相较于传统的电子芯片，光子芯片的巨大优势之一是光子之间无相互作用力，可以大大降低系统的功耗，增大信息传输的带宽。因此，光子芯片可以在数据通信、高性能计算和传感技术上有重要的应用。 带通滤波器是一种信号前端处理器件，是光子芯片集成的重要元器件之一。它可以有效抑制不需要波段的信号，仅允许目标波段通过，这在信号处理领域具有广泛的应用。然而，目前带通滤波器在光子集成器件领域少见报道。传统方法大多依赖经验以及物理启发进行结构设计和参数优化，需要耗费大量资源，器件的性能有局限性。相较于传统的设计方法，利用算法设计纳米光子学器件具有普适性和高效性。通过采用恰当的算法进行优化，可以有效提高设计效率，优化器件指标，避免出现局部最优的情况，找到性能最优的器件。 图1.带通滤波器扫描电镜图

1 成果简介语音识别在嵌入式芯片上实现的主要矛盾是算法实现的性能精度与芯片功耗、速度之间的矛盾，一个性能较好的 800 条典型汉语普通话语音识别算法以纯粹软件嵌入方案实现通常需要 200MIPS 以上 ARM（ Advanced Risc Machine） MCU 处理速度，因此我们提出语音识别集成电路 IP 与协处理器来克服以上的问题，通过关键运算的硬件化映射来大幅提高语音识别计算的功耗和处理速度。该设计可作为语音识别集成电路 IP 放入客户的 SoC 芯片中，也可作为协处理器放在片外。 关键性能指标如下： *工艺：苏州 HJTC 0.18um 1P6M 标准 CMOS 工艺 *管芯面积： 1.5 x 2mm *逻辑规模： 3 万等效门（标准二输入与非门，不含 SRAM） *I/O 数： 52 封装: CQFP64 *存储规模：片上集成 1 片单口 SRAM，共 4K×16 比特 *供电电压：核心部分->1.8V， IO 部分->3.3V *正常工作频率： 20MHz（最高工作频率 100MHz） *功耗： 80uW/MHz *速度： 4us/帧（特征维数取 27，时钟频率取 20MHz） 图 1 语音识别集成电路版图图 2 ARM+语音识别协处理的测试系统表 1 与其他语音识别芯片的对比2 应用说明语音识别 IP 或协处理器基于对高斯混合模型计算的优化，适合于各种 HMM 模型的模式识别计算，在语音识别、说话人识别、说话人确认、语音合成等方面均可以广泛应用。 语音识别 IP 或协处理器以加速 ASIC 的模式工作，相同时钟主频下计算性能是 TI C54x系列 16bit DSP 的 5.5 倍以上，对主系统计算性能提升可以达到 4~8 倍。 语音识别 IP 或协处理器对于性能要求型场合和功耗限制型场合都十分适合，芯片支持16bit 并行总线接口，适合于各种 32 位/16 位 MCU 系统，迅速为系统集成高性能语音处理能力。3 应用范围车载导航， GPS 手机，支持大规模识别词表（例如万条以上的地名）支持模糊语音检索；低端手机平台，支持语音拨号、语音控制，支持用户身份确认、声纹密码。4 效益分析语音识别 IP 或协处理器芯片可应用拓展到个人移动信息终端的全市场空间，以 GPS 产品为例，细分的预装 GPS、个人导航设备（ Portable Navigation Device， PND）， GPS 手机三种产品，根据 CCID（ Consulting China Research Center）咨询公司预测 2008 年这三者分别约占到全球市场总量的 15%、 35%和 50%。快速增长的 GPS 市场，对语音识别功能有着非常迫切而又实际的需求， GPS 应用提出的超大规模词表、高混淆度和高环境复杂度这一系列语音识别的技术难题，也只能由语音识别芯片解决。语音识别加快了人机交互与地名等信息的检索，可提高驾驶期间操作 GPS 的行车安全性，同时可以反过来进一步促进 GPS 产品的销售增长。 语音识别技术通过芯片在性能得到大幅提升后，将摆脱传统的人名拨号功能，可用于菜单控制、地名、信息、多媒体内容的检索等等。而语音识别芯片使得低功耗和低成本的要求得以满足，有望成为手机人机交互界面（ Man-Machine Interface， MMI）发展的新技术增长点，移动通信领域的市场潜力特别巨大。

项目简介： 南开大学微电子专业以集成电路设计为主要发展目标，现有一批 集成电路设计的师资力量，具有现成的教学体系，能够在数模混合集 成电路、射频集成电路、SoC 系统集成设计等方面提供技术服务。 具有 10 余批次集成电路流片的经验，具有集成电路设计与实践 的软硬件条件，支持设立集成电路设计实验基地，支持集成电路设计 的小微企业的创立和发展，提供技术培训、设计实验和合作开发等。 

超声电机是一种新型的微电机，超声电机不同于传统的电磁电机：它没有磁场，不依靠电磁相互作用来转换能量，而是利用压电陶瓷逆效应和超声振动，将材料的微观变形通过机械共振放大和摩擦耦合转换成转子（旋转型）或滑块（直线型）的宏观运动。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 超声电机是一种新型的微电机，超声电机不同于传统的电磁电机：它没有磁场，不依靠电磁相互作用来转换能量，而是利用压电陶瓷逆效应和超声振动，将材料的微观变形通过机械共振放大和摩擦耦合转换成转子（旋转型）或滑块（直线型）的宏观运动。 本项目已获得2013年度国家技术发明奖二等奖，获授权国家专利31项，研制了15种直线电机及4种精密定位平台，实现了大行程（20-100毫米）、高位移分辨率（<50纳米）、高定位精度(0.36微米)、高加速度（5－10g），已达到国际同类产品的先进水平，部分指标超过国际同类产品的先进水平。 本团队的超声电机在月面上一直运行稳定，使我国成为了继美国之后的第二个将超声电机应用到外星球的国家，同时也是第一个将超声电机应用到月球上的国家。团队起草的“超声电机技术国家标准”已与2019年实施。 创新点及主要技术指标 1.结构简单、紧凑、转矩/重量比大（5-10倍）； 2.低速大转矩，可实现直接驱动（不需齿轮箱）； 3.响应快（毫秒级），控制性能好； 4.断电自锁（能获得较大的自锁力矩）； 5.不产生磁场，亦不受外界磁场干扰； 6.低噪声运行﹝＜45dB）； 7.可以在真空环境下工作（真空度可达10-6 Pa）； 8.形状可以多样化：圆形、方形、空心等等 9.应用温度区间扩大到-55°C至120°C 10.重量仅45g，是同类型电磁电机重量的十分之一。 三、知识产权及获奖 获国家技术发明二等奖等3项国家奖。 四、成果图片 图1 15种拥有自主知识产权的系列直线压电电机 图2 应用于嫦娥五号的超声电机 图3 旋转型超声电机实际应用