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。

项目属针织机械领域，主要研究高动态响应经编装备集成控制技术，这些关 键技术覆盖了电子横移、电子送经、贾卡提花和品质监测等几个模块，通过对这 些技术的系统集成，可为经编装备的高速化和智能化提供科学的解决方案，研究 成果已经在高速电脑经编机和高速电脑多梳经编机上全面推广应用。 2 关键技术 （1）高动态响应柔性横移技术：构建了经编横移运动的动力学模型，设计 了无冲击加速度电子凸轮曲线，采用 DSP 运动控制技术和基于 FPGA 的双 FIFO 动 态缓冲技术，实现了高动态横移驱动的柔性响应要求。 （2）高精度随动多速送经技术：建立了经纱恒张力控制模型，采用了准闭 环反馈技术和主轴脉冲细分倍频技术，实现了对单速恒定送纱量的稳态高精度控301 制和对多速变化送纱量的动态高响应控制，减轻了主轴速度切换时的织物横条疵 点。 （3）高速率存取贾卡提花技术：采用了大容量 flash 闪存技术实现贾卡花 型数据的静态存储，设计了基于动态 RAM 与贾卡驱动电路间的数据高速直传技 术，解决了大容量动态花型数据的高速传输难题。 （4）高分辨识别在线监测技术：采用了高分辨图像识别技术，开发了基于 嵌入式 ARM 系统的在线监测系统，建立了实时的动态织物疵点图像库，完成了基 于神经网络算法的疵点快速判别。 3 知识产权及项目获奖情况 围绕高动态响应经编装备的集成控制技术，共获得中国发明专利授权 3 项、 软件著作权登记 1 项，申请中国发明专利 3 项，发表学术论文 22 篇。 4 项目成熟度 批量生产阶段。 5 投资期望及应用情况 (1)效益分析 2011 年以来，项目成果已与常州润源、常德纺机、晋江佶龙和常州八纺等国 内主要经编机械制造厂进行了新装备整体配套；对长乐永丰、长乐添利、广东彩 艳、广东新生和海宁超达等 50 余家织造厂进行了旧设备技术升级。项目累积新 增利润 9.5 亿元，新增税收 2.9 亿元。 （2）推广情况 项目成果在国内主要经编机械制造企业和国内主要经编织造企业都得到了 应用，本项目开发的系统，主要技术参数达到国际先进水平，并已经进行了广泛 的市场推广。系统稳定可靠，具有很强的市场竞争力，在福建长乐等经编集散地， 其市场份额已经达到同类机型的第一，可以完全替代进口。 

本发明涉及电机节能驱动电路，旨在提供一种基于超级电容的电机节能驱动的电路及控制方法。本发明电路的主电路由超级电容器组、超级电容充放电管理电路、可控整流电路、可控整流控制电路等构成。本发明通过对可控整流及超级电容充放电电路的优化控制，对电梯运行功率尖峰吸收，减小电梯运行时对电网冲击，可控整流负担电机电动与发电功率的平缓部分，并具备电梯断电时后备应急电源功能，常态下超级电容与DC母线之间直通连接而具有高效率。本发明具有线路简洁，整体工作效率高、超级电容寿命延长，能量回馈型电梯整体技术经济性能得以提高。本发明特别适合于能量回馈型节能电梯的驱动，同样也适用于起重机等电机节能驱动场合。

本发明公布了一种直驱永磁同步风力发电机组风能捕获跟踪控制方法，属于风力发电机组运行控制技 术领域。本发明控制方法包括如下步骤：首先，在机组启动并网刚开始发电的过程中，调节机组的转速ω； 其次，风速改变时，根据风速传感器测量的风速的相对变化量增加或减少的方向，确定机组转速控制需要 变化的增加或减少的方向，根据风速测量值相对量变化的大小，由叶尖速比λ计算表达式，计算确定转速所 需要的控制变化量；再次，通过增加或减少机组输出功率的粗调节；最后，使风轮机吸收的机械功率Pm 满 足dPm/dω＝0的条件，使机组运行于CP-λ曲线的顶点或与其相当接近的点。本发明能实现对直驱永磁同步 风力发电机组最大风能捕获的快速跟踪控制，提高机组的发电效益。

本发明公开了一种基于铜耗最小的轴向磁场磁通切换容错电机容错控制方法，使轴向磁场磁通切换容错电机发生单相断路故障时能够运行在容错状态，并使电机的铜耗最小化。逆变器采用三相四桥臂容错拓扑，根据相电流判断故障状态。当正常运行时，逆变器工作在三相三桥臂模式下，轴向磁场磁通切换容错电机控制系统采用ｉｄ＝０的ＳＶＰＷＭ控制策略，分配ｄ轴、ｑ轴电流；当发生单相故障时，进行容错控制，逆变器工作在两相三桥臂模式下，并通过控制容错绕组电流给电机增磁，使电机整体的铜耗最小化。本发明在单相断路情况下，以铜耗最小为优化目标，

本发明公开了一种电网故障下双馈感应风力发电机暂态电流跟 踪控制方法，属于风力发电技术领域。通过在转子侧变流器的电流环 中附加与转子暂态电流指令相关的转子电流指令前馈分量，来提高原 电流环对交流指令的跟踪能力，从而将该暂态电流指令所对应的特性 充分发掘出来，以增强双馈感应风力发电机的低电压穿越能力。本发 明所提的控制方法结构简单、易于实现，并且不会改变原电流环的稳 定性，此外对电网频率波动和双馈感应风力发电机参数漂移也具有较 高的鲁棒性。 

本发明公开了一种基于模型预测的开关磁链永磁同步电机的转 矩控制方法，包括如下步骤：对电机逆变器的开关管状态进行组合得 到八组开关矢量信号；在当前时刻 k，在每一组逆变器开关矢量信号 下 ， 预 测 下 一 时 刻 k+1 的 p 相 绕 组 电 流 得到 d 轴和 q 轴 的电流预测值 id；预测下一时刻 k+1 的 电 机 转 矩 和 电 机 磁 链 计算 成 本 函 数 得到成本函数最小时的逆变器开关矢量信号；定 义 根据 m 的值，控制单个采样周期内成本函数最小时的逆 变器开关矢量信号的有效作

本发明公开了一种适用于交流电机的变开关频率 PWM 转矩脉 动控制方法，该系统主要包括转矩脉动预测模块与开关周期更新模块。 本发明以 PWM 转矩脉动峰值为控制对象，基于两电平电流纹波实时 预测模型，建立了 PWM 转矩脉动预测算法。应用该预测算法，以 PWM 转矩脉动峰值为控制对象，改变两电平电压源逆变器开关频率。相对 于固定开关频率 PWM 控制(CSFPWM)，变开关频率 PWM 控制 (VSFPWM)可有效降低逆变器平均开关频率，从而减小开关损耗，同 时可有效改善电机驱动系统的 EMI 噪声

本发明公开了一种双凸极永磁同步电机的新型模型直接转矩预 测控制方法，具体为：采集双凸极永磁同步电机的定子电流和转子角 速度；分别在八组逆变器开关矢量信号下，结合定子电流和转子角速 度，依据八种开关状态下电流变化量及微分量与电压和电流之间的约 束关系，预测出每种逆变器开关矢量下一时刻的电机输出电流；基于 直接转矩控制理论，进一步预测每种逆变器开关矢量下一时刻的机转 矩和电机磁链；以转矩和磁链波动总量最小为目标，合理选择出相关 电压矢量，实时控制逆变器工作。本发明能够有效降低开关频率及损 耗，并减小电机