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基于液压油缸动载控制的控制系统及算法
项目背景：目前以液压作为驱动的伺服控制系统的高精 度、高频率动态控制技术基本被 MTS、MOOG、Delta 等国外 设备商垄断，这些伺服控制器适用性强、性能指标高和资源 配置灵活，能实现多参数同时控制和补偿，特别在系统的非 线性修正、控制特性的改善以及控制状态的转换方面具有较 大的优势，尤其是在控制算法上有很大的优势。国内目前无 论是高性能动态控制器还是与之适配的控制算法，与国外相 比起步较晚，在这方面的研究相对落后，与国外伺服控制系 统的水平还有较大差距。国内虽然有研究，但没有形成自己 的产品，为满足国内各科研、生产需要，提供一流水平的静 动载控制设备，实现电液伺服系统实时运动控制，需要寻求 到具有国际一流水平的高性能控制器及配套动态控制的算 法。
所需技术需求简要描述：1.电液伺服控制器硬件设计。 选择合适的硬件，以 DSP、FPGA 为核心的电液伺服控制器， 达到单多轴运动控制，特别是高速高精度的运动控制。2.伺 服控制软件设计。在硬件完成的基础上，编写系统的各个功 能模块、编写底层驱动软件及相关调试、及通讯接口很方式， 完成控制器位置控制的应用程序编制，并完成控制器位置控 制的应用程序编制调试。研究出配套的动态控制算法（加速 度、速度前馈控制、自适应 PID 等），配置合适的动态控制 算法，最终形成具有完全自主知识产权的控制系统。3.控制器硬件应能保证长时间可靠运行，闭环控制频率不低于 10kHz，多路 24 位以上 AD，可采集 mv、V、mA、数字脉冲、 格雷码、二进制等多种模拟量、数字量信号，多路 16 位以 上 DA，可输出 V、mA、数字脉冲等多种模拟量、数字量信号； 动载可满足 10~100Hz 动态波形的控制需求，控制精度不低 于 0.5%F.S。
对技术提供方的要求:1.具有成功的液压油缸动载控制 实施案例，承担过国家重点研发计划项目。2.熟悉液压油缸 的结构设计，熟悉液压油缸控制系统及算法的设计。3.具有 工学博士学位或高级工程师职称，合作方需为国内一流 211 大学，技术方案成熟可靠稳定有创新思维，不涉及知识产权 侵犯。
青岛扬亚机械电子有限公司
2021-09-10
机器人视觉导航技术、机器人远程控制技术
项目背景：目前电力机器人在作业过程中，由于环境恶 劣，电磁刚绕强度高，造成控制系统不稳定；同时在巡检过 程中，要对各种线路金具、各种作业仪表进行识别与检测， 通常采用机器视觉技术。但由于机器人作业在野外或阴暗照 明等复杂环境，存在识别率低，不稳定等问题。本项研究针 对特殊应用环境，拟开发一套基于机器视觉的巡检机器人控 制系统。
所需技术需求简要描述：1.基于多传感器信息融合的机 器人越障系统：主要包含视觉、激光雷达、超声、红外等传 感器信息，能够实现对巡检路径上障碍物的实时识别与定 位；2.巡检机器人远程监控平台：用于对巡检机器人采集到 的信息进行远程传输和监控，包含巡检路径上的实时视频传 输、机器人运行状态信息显示、巡检故障诊断与显示等；3. 小样本深度学习算法：针对极端环境下数据采集困难，数量 少等问题，研究基于小样本学习的深度学习算法，提高极端 环境下的障碍物识别精度；4.图像增强算法：针对高空强光、 阴暗、潮湿等极端环境所带来的图像识别困难问题，研究相 应的图像增强算法，提高识别精度。主要技术指标：1.开发 设计一种适合高压线路金具视觉检测与识别技术，对输电线 路各种金具进行动态识别与检测，解决野外环境下识别率低 的问题，形成一套完整的线路金具机器视觉识别与检测方 法。2.开发设计一种适合地下阴暗、潮湿、多尘环境下视觉检测与识别技术，形成一套完整的机器视觉识别与检测方 法。包括线路金具的识别模型和线路金具的定位方法与双目 测距技术。
对技术提供方的要求:拟与高校联合开发，要求团队具 有类似经验，具备电力机器人研究经历，具有电力线路识别 研究基础，最好有研发案例。
青岛共享智能制造有限公司
2021-09-13
铝合金表面复合高速钢耐磨层的制备方法
研发阶段/n本发明涉及一种铝合金表面复合高速钢耐磨层的制备方法，首先，在铝合金表面热喷涂０．２ｍｍ－１．５ｍｍ厚度的高速钢涂层，然后通过搅拌摩擦加工，使热喷涂的高速钢涂层均匀镶嵌、熔合在铝合金表面层中，形成一层良好的耐磨层，涂层和基体间产生冶金结合。本发明通过搅拌摩擦加工，使热喷涂涂层均匀镶嵌、熔合在铝合金表面层中，形成一层良好的耐磨层，涂层和基体间产生冶金结合。本发明获得的高速钢耐磨层硬度＞５２０ＨＶ，结合强度＞７０ＭＰａ。
湖北工业大学
2021-01-12
一种缸体浮动的高压高速往复密封实验测试平台
1. 痛点问题
液压往复密封作为航空液压系统的关键基础，其泄漏导致的液压系统减能或失效，轻则影响航空装备的完好率，重则造成飞行事故。关于往复密封的研究距今已有了80多年的历史，现该技术的理论模型和实验仿真等在低压、低速工况下的研究已较为成熟。然而近几年随着主机装配性能的不断提高，往复密封的研究也要往保证高压高速下密封性能和密封寿命的方向突破，高压高速的严苛工况给往复密封技术提出了更高的要求。
往复密封技术是涉及材料学、机械学、力学、摩擦学及传热学等多个学科的综合性密封技术，对于往复密封系统中的摩擦力和泄漏量等物理量的测量本身就有一定难度，在高压高速的工况下测量的难度会更大；不仅如此，想要控制系统内的高压，并且让活塞杆有较稳定的高速运动，在实现上也有技术难度；另外，高压高速的艰难工况会给密封系统带来较为严重的温升，由密封界面的摩擦导致的大量摩擦生热，只能通过活塞杆和实验缸体内的油液运走，所以对于这样的高压高温系统，必须要设计合理的冷却系统控制密封界面和实验缸体内的温度。
2. 解决方案
为了使实验装置能够成功模拟高压高速的恶劣工况，并解决在此工况下的测量难题，本发明提供一种高压高速往复密封实验测试平台的方案和结构设计，整套实验设备以实验缸体为核心，配套提供高速往复运动的驱动装置、进行系统降温的冷却装置，并且将实验缸体浮动式安装以准确地测得密封圈摩擦力。
本发明通过组合偏心轮、导杆、直线轴承等传动装置，形成了曲柄滑块机构，实现了活塞杆的往复高速运动，将直线轴承布置在缸体两侧，可以有效地平衡导杆传递给实验杆的力矩，同时可以通过设计偏心轮的转动惯量，平衡高速往复运动所带来的惯性冲击；将整个缸体浮动安装，并用力传感器将其与机架相连，实现了密封圈摩擦力的测量。
清华大学
2021-11-05
面向5G前传的高速半导体激光器
5G新基建是国家的重要发展战略，宽温高可靠的25Gb/s DFB(分布反馈)激光器芯片是5G光传输核心光芯片，也是当前5G建设的卡脖子问题之一。自主可控的5G光模块DFB激光器芯片对解决光通信“空芯化”问题，推进“中国芯”国家重大战略实施，保障我国通信基础设施安全具有重要的经济和社会效益。因DFB激光器的微分增益随温度上升迅速下降，常规的DFB激光器面临严重的高温高带宽瓶颈。面对5G应用要求的-40~85℃的宽温应用场景，常规DFB激光器芯片往往是超频运行，严重影响可靠性。因此，研制全国产宽温25Gb/s DFB激光器芯片，同时兼顾低成本高可靠需求对推进“中国芯”国家重大战略实施具有重要意义。
本成果创新性地提出一种沟中沟脊波导DFB激光器结构，相比较常规DFB激光器，在脊两侧对称的刻蚀两个沟槽。此结构可抑制注入载流子的横向扩散，提高对光场的束缚，提高芯片带宽，满足芯片高速工作需要。芯片的高温输出光功率大于10mW，单模抑制比大于40dB，实测宽温25Gb/s眼图及误码率均达到商用需求。同时，相比较常规芯片，其制作过程只需多加一步简单的刻蚀，无需二次外延，成本低，做了2000小时的老化试验，其功率变化小于0.5%，具有高可靠性。
图1（a）常规DFB激光器芯片截面图（b）新型沟中沟脊波导DFB激光器芯片截面图（c）新型沟中沟脊波导DFB激光器芯片概图（d）（e）（f）分别为常规芯片、沟脊距为2μm、沟脊距为6μm SEM图
图2（a）（b）（c）25℃、55℃和85℃下不同沟脊距与常规芯片响应曲线对比（d）25℃、55℃和85℃下不同沟脊距与常规芯片响应带宽对比，带宽可提高3GHz 25℃和3.7GHz 85℃下芯片25Gb/s眼图（g）25℃、55℃和85℃下芯片背靠背传输及10km传输误码率曲线
图3（a）（b）25℃和85℃下常规芯片与沟中沟脊芯片2000小时老化实验结果，功率变化小于0.5%
华中科技大学
2022-10-11
高速离心泵进口空化抑制机理的研究及应用
针对高速离 心泵内流速高， 进口段容易引起回流璇涡、叶轮中存在二
西华大学
2021-04-14
高速间歇分度装置及其在齿轮飞刀圆弧倒角中的应用
本发明提出一种高速间歇分度装置，包括曲柄滑块机构、液压系统和同步齿形带齿轮机构，所述液压系统包括柱塞泵和柱塞缸，该柱塞泵和柱塞缸通过单向阀连接，所述同步齿形带齿轮机构包括同步齿形带和与其啮合的齿轮，该同步齿形带与柱塞缸活塞连接，驱动力通过所述曲柄滑块机构转化为所述柱塞泵活塞的往复运动，并带动柱塞缸活塞间歇运动，进而驱动同步齿形带运动从而使齿轮间歇转动，即可实现对固设在齿轮上的工件的分度。本发明还提出了该分度装置在齿轮飞刀圆弧倒角加工中应用。本发明可实现齿轮圆弧倒角加工的连续进行，不需要工件、刀具进行额外的让刀动作，从而提高齿轮倒角的加工效率。
华中科技大学
2021-01-12
一种超声电机驱动的旋转式高速开关阀
本发明公开了一种超声电机驱动的旋转式高速开关阀，包括阀体、上阀芯、阀板和下阀芯；上阀芯和下阀芯均固定在阀体内；阀板设置在阀体内，位于上阀芯和下阀芯之间，能够旋转；阀体具有进油口、回油口和出油口；上阀芯具有至少一个进油通道；下阀芯具有至少一个出油通道；阀板具有至少一个打开通道和至少一个关闭通道；进油通道的进油端与进油口相通；出油通道的出油端与出油口相通；打开通道的进油端与进油通道的出油端相对应，且出油端与出油通道的进油端相对应；关闭通道的进油端与进油通道的出油端相对应，出油端与回油口相对应。本发明无磁滞效应，可使用在磁敏感的场合，兼顾大流量、高压、高频响场合，同时结构简单，寿命长。
南京工程学院
2021-01-12
河南省科学技术厅 河南省财政厅 关于开展省科技基础条件专项资金项目验收工作的通知
根据《河南省省级创新生态支撑专项资金管理办法》（豫财科〔2023〕1号）相关要求，决定组织开展省科技基础条件专项资金（以下简称专项资金）项目验收工作。
科技项目统筹推进处
2023-07-24
一种基于控制系统可信架构的TPCM模块及可信检测技术
本发明提供了一种基于控制系统可信架构的TPCM模块，包括内部总线，以及连接到所述内部总线的TPM处理单元、程序存储器、配置存储器、数据存储器、完整性检测单元，还包括总线仲裁管理单元；本发明还提供了一种基于上述TPCM模块的可信检测技术，包括可信设备的信任链生成和传递，以及可信操作系统中可信进程的基本信息的完整可信检测和可信进程加载的可执行文件的完整性与可信性检测。本发明提出了结合功能安全与信息安全，结合外部防御与内部防范，覆盖硬件配置、软件编程、网络通信、实时运行、工程维护等设计、运行、服务全生命周期的控制系统可信可控架构及可信检测技术，保证了工业控制系统的可靠性、安全性实时性、可用性、可维护性。
浙江大学
2021-04-11