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

本系统是一种新型的移动抽排控制系统，以对现行的煤矿井下抽排系统进行优化并实现智能化控制。该系统设计了一特殊装置,即把泵的输出分解为有效流量和无效流量,实现了抽排流量的自由调节,保证了泵启动时和运行过程中出口处的瓦斯浓度为最佳值,并可及时调度瓦斯的排放路径。

该项目是863计划项目，现处于实验室研究阶段。项目成果受专利保护。 1、项目概述 本项目针对高速公路进出城路段交通拥堵严重、事故频发，以及高速公路监控系统和城市快速路监控系统各自为政、协同性差的普遍现象，构建了基于互联网的分布式交通特征信息共享平台，实现了不同监控系统的信息共享；借助信息共享平台，系统分析了结合部的动态交通特征，提出了适应不同交通条件的短时交通特征预测技术；采用分层递阶控制和神经网络控制的方法，研发了多匝道的协同控制系统软件，并实现了结合部道路交通系统的微观仿真。 2、技术创新点 在监控系统的信息共享研究方面，初步建立了交通特征信息共享的平台，其中对异构监控系统之间交通特征级信息共享的内容和模式进行了系统分析，对异构信息进行了融合处理，实现了特征级信息的发布。 在短时交通特征预测研究方面，已对京津塘高速公路及北京市快速环路监控系统的海量交通流实测数据进行了特征与关联分析，完成了短时交通特征的预测，并实现了交通拥挤的预判。 在结合部的协同控制方面，利用模糊神经网络的建模和学习方法，对高速公路多匝道控制系统算法进行设计，并进行了控制效果仿真。   3、能为产业解决的关键技术 （1）基于服务水平的特征级交通动态信息融合技术 针对目前高速公路和城市快速路监控系统所采集的交通流基础数据格式和像素级融合技术都有所不同，控制目标参数不统一的现实情况，项目提出的交通特征信息共享平台首先要处理现有高速公路和城市快速路服务水平判定标准不统一的问题，其次需要解决区域交通监控系统的特征级数据融合问题，寻求基于服务水平的动态信息融合技术和方法。 （2）交通特征信息共享平台的设计技术 针对集中式信息共享平台投资大、实施困难的缺点，提出采用成熟的互联网技术，以及分布式技术建立交通信息共享平台，为异构监控系统的信息共享模式提供了一种新的建设思路。不需要增加额外的硬件投资、操作方便，就现有的管理体制来说，也容易实现。 （3）基于关联分析和智能控制技术的短时交通特征预测模型 将时间序列理论与关联理论引入交通状态分析，并根据不同交通条件建立的短时交通预测模型，在很大程度上提高了预测方法的实时性、准确性和可靠性，有利于预测技术的应用和推广。 （4）高速公路和城市快速路结合部实现协同控制的关键技术 基于区域道路交通网络动态信息采集系统数据资源的综合利用与共享，在交通服务水平判定技术的支持下，运用系统论、控制论的思想以及智能交通系统工程的理论方法，实现高速公路和城市快速路结合部的协同控制。 4、相关的行业发展水平，以及同类技术产品或成果比较 目前，我国已建设的交通信息系统中，各子系统基本上是作为一个个分支存在的，不仅子系统自身的数据尚未实现充分融合，集成度很低，而且系统之间存在行政分割问题，异构情况严重；在信息共享平台设计上，大都采用集中式为主，需要新建一个监控总中心，投资大，操作困难。 与本项目所提出的预测思路及预测方法相比，现有预测方法的适用性方面还存在不少缺陷。 目前，我国高速公路和城市快速路交通控制所采取的区域控制策略尚未形成较成熟的控制模式，高速公路和城市快速路的协同控制模式更是处于起步阶段，尚未形成成熟的技术产品。 应用范围： 本课题针对的主要对象是高速公路与城市快速路的结合部，课题研究成果不仅充分利用了现有的道路监控系统硬件资源，节省了建设成本，而且可以满足结合部的交通控制与管理需要，具有较强的应用和推广价值。在实际的应用和推广中，还需进一步扩充和细化协同控制目标，优化大范围内的多匝道协同控制模型及其算法，并对具体的控制策略和控制设施进行详细设计，以提升协同控制的实际效果。 预期效果： 运用系统论和其他相关领域研究的最新成果，探索建立区域高速公路和城市快速路交通信息共享平台的新思路和新方法，并在系统平台的基础上研究协同控制的策略和方法，并形成整套协同控制系统算法和软件。在实践中，研究成果能够得到较好的应用，并且能够部分解决高速公路和城市快速路结合部的交通问题。

本成果为先进控制在钢包精炼炉电极控制中的应用。钢包精炼炉先进控制系统包括钢包精炼炉电极对象、数据采集通道、神经网络PFC-PID控制器、电极调节装置，上位机，如图1所示。数据采集通道主要实现信号的采集和转换，采集的信号包括变压器一次侧电压、电流信号，二次侧电压、电流信号；神经网络PFC-PID控制器根据采集和计算的信号，利用控制模型计算出电电极调节器的输入信号输出给电极调节装置；电极调节装置实现信号的转换，控制执行机构实现电极的升降。控制系统采用“恒阻抗”策略，实现了基于神经网络的预测控制（PFD

西安科技大学机械工程学院自 2004 年开始对冶金系统无功补偿技术和控制方法进行研究，目前此项技术已经成熟并在全国开始推广应用。该项目授权发明专利 1 项，实用新型专利 1 项，软件著作权 1 项。成果及开发装备在辽宁省本溪县大兴电石厂的 12500kVA 电石炉、湖南长乐铁合金有限公司的 16500kVA 硅锰炉、石家庄三环锰硅科技有限公司的 12500kVA 铬铁炉上应用并取得良好效果。

热连轧自动化控制系统是一种大型复杂控制系统，它很大程度上决定了生产线最终的市场竞争力。目前国内在宽带钢热连轧自动化控制系统新建或改造上多采用以下两种形式：一是硬件和软件系统全部由国外供货并调试；二是采用进口硬件系统，部分软件由国内完成，但其中的核心软件如L2数学模型系统、板形系统、质量控制系统（AGC、AWC、AJC等）从国外引进并由国外人员完成现场调试。两种形式都存在着核心技术掌握在外方手中，不利于系统的后期升级和维护，不能满足钢厂再发展的需要。因此有必要开发全套具有自主知识产权的宽带钢热连轧自动化控制系统，硬件系统可以采用当前国际上流行的最新控制器，而系统集成、控制模型和软件的开发和现场调试全部由国内自主完成，并承担全部的考核指标。如此可以不受国外公司的制约，同时节约大量外汇，减少工程投资。在此背景下，本项目以山东日照钢铁有限公司新建的1580mm热连轧生产线为依托，设计并完成全部软件和调试，取得了本科技成果。本科技成果的应用领域为轧钢领域的宽带钢热连轧生产线，实现热连轧带钢的全自动化生产。自动化控制系统由三级组成，其中L0设备控制级包括交直流主辅传动系统、现场机械液压设备、控制执行机构、各种检测仪表；L1基础自动化级由HMI监控系统和多台高性能控制器构成；L2过程控制级由三台高性能PC服务器和多台工业控制计算机构成；L3生产管理级（MES）由数据库服务器、应用服务器和客户端组成。该控制系统的基本原理就是通过三级系统之间互相配合，把整个生产线的多达数千个的控制点和数百个控制对象，分别按照不同的区域划分到数百个控制功能当中在控制系统中完成，满足工艺、设备、液压及电气要求，实现全线的自动化生产，达到设计的产品精度（厚度、凸度、板形、温度等）指标，同时，整个系统具有高效性、可靠性、先进性、安全性和低维护性，以及很强的报警、诊断、故障分析能力。

高速全自动智能在线验瓶机位于啤酒饮料生产线上洗瓶机之后，灌装机之 前，用于对空瓶的检测，是集机器视觉、精密机械、实时控制于一体的高速在 线检测设备，其主要技术包括光学、机器视觉、图像处理、多传感器信息融合、 计算机控制、精密机械加工、高精度定位、变频调速等。主要功能：瓶口的崩 154 裂检测与剔除；空瓶的裂纹检测与剔除；空瓶污物检测与剔除；瓶底残留液检 测与剔除；有盖瓶、超高瓶、过细瓶、倒瓶识别与剔除；友好的用户界面。

高速全自动智能在线验瓶机位于啤酒饮料生产线上洗瓶机之后，灌装机之 前，用于对空瓶的检测，是集机器视觉、精密机械、实时控制于一体的高速在 线检测设备，其主要技术包括光学、机器视觉、图像处理、多传感器信息融合、 59 计算机控制、精密机械加工、高精度定位、变频调速等。主要功能：瓶口的崩 裂检测与剔除；空瓶的裂纹检测与剔除；空瓶污物检测与剔除；瓶底残留液检 测与剔除；有盖瓶、超高瓶、过细瓶、倒瓶识别与剔除；友好的用户界面。

本发明公开了一种工业控制系统功能安全与信息安全的需求分析及融合方法，包括分析系统中的资产，明确其相关属性，形成系统资产清单；根据系统资产与危害事件之间的关联性确定危害事故发生的可能性；确定哪些危害事件需要进一步采取功能安全保障措施，进而确定对系统中功能安全需求集；分析资产的固有漏洞及其可能面临的信息安全威胁及对应的防护措施；判断需要加强保护的系统资产，进而确定资产的信息安全防护措施，所有资产需要的保护措施就形成