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基于ARM系列的機電控制系統的開發
數字化控制（NC）是當今機電控制技術發展的主流，是電力電子技術與運動控制學科中的一項重要技術。本項目設計了一種基于ARM?微控制器和uC/OS-Ⅱ實時操作系統的萬能材料試驗機測控系統軟硬件開發方案。關鍵技術：伺服控制系統需滿足其控制精度的要求，因此對AD轉換精度，位移監測精度上都有較高要求，同時實現控制系統的PID閉環調節控制；借助于實時操作系統來提高系統的實時性。關鍵技術路線：根據市場需求確定系統所需實現的功能，將功能模塊化，之后根據功能結構劃分硬件結構與技術難點的分析，硬件電路制作，軟件編寫，上機調試，再根據調試結果對硬件電路以及軟件部分進行必要的改進。本系統所選控制器保持了強大了外設和快速中斷處理能力，處理器采用Philips公司的LPC2214（ARM?）。LPC2214是一種基于支持實時仿真和跟蹤的16/32位ARM?TDMI-STMCPU的微控制器，帶有256KB嵌入的高速Flash存儲器和16KB的RAM。128位寬度的存儲器接口和獨特的加速結構使32位代碼能夠在最大時鐘速率下運行。因此能方便的設計出高性能的控制系統，使得開發周期短，成本低，體積小。對系統而言不僅簡化電路設計結構，同時使得系統具有抗干擾強，可靠性高的特點。
華東理工大學
2021-04-11
基于AVR系列的機電控制系統的開發
簡易型手動臥式拉力機，控制器選用ATMEL公司研發出的增強型內置Flash的RISC（Reduced Instruction Set CPU）精簡指令集高速8位AVR單片機。它可以廣泛應用于計算機外部設備、工業實時控制、儀器儀表、通訊設備、家用電器等各個領域，一般分為 ATtiny系列、AT90S系列、ATmega系列，產品類型多。與其他類型單片機相比，具有指令執行速度快，在線編程技術ISP，并可對其反復擦寫?萬次以上等；與此同時，支持 AVR開發軟件多，操作方便性價比高，在機電系統控制應用中有很廣泛的前景。關鍵技術：I?C通信與AD轉換精度，系統通過C8051F350采集力傳感器的電壓信號，通過其內部自帶的??位AD轉換模塊將電壓值轉換為數字信號后發送給AVR控制芯片；如何更好的保證AD轉換的精度要求系統對力值采集的硬件電路部分有合理的設計。關鍵技術路線：根據市場需求確定系統所需實現的功能，將功能模塊化，之后根據功能結構劃分硬件結構與技術難點的分析，硬件電路制作，軟件編寫，上機調試，再根據調試結果對硬件電路以及軟件部分進行必要的改進。本系統結構簡單，開發周期短，成本低，體積小，抗干擾強，可靠性高的特點同時又能滿足一定的精度要求。
華東理工大學
2021-04-11
基于DSP系列的機電控制系統的開發
快速，實時性強，可靠性高已成為現代機電控制系統的主要研究對象，其主要依賴于數字控制系統的發展，因而數字化控制（NC）是當今機電控制技術發展的主流，是電力電子技術與運動控制學科中的一項重要技術，而DSP已成為這項技術的核心。DSP芯片，也稱為數字信號處理器，是一種具有特殊結構的微處理器。DSP芯片內部采用程序和數據分開的哈佛結構，具有專門的硬件乘法器，廣泛采用流水線操作，提供特殊的DSP指令，可以用來快速地實現各種數字信號處理算法。TMS320系列是DSP大家族中的一個分支，其中包括：定點、浮點、多處理器DSP和定點DSP控制器。TMS320系列DSP的體系結構專為實時信號處理而設計，該系列DSP控制器將實時處理能力和控制器外設功能集于一身，具有快速、復雜和靈活的中斷處理，豐富的數字和模擬外設，電源管理等功能，為控制系統應用提供了一個理想的解決方案，以伺服沖床控制系統為例。本系統將借助于RCP設計理念解決控制器設計的瓶頸問題（如圖a/b所示），它將控制算法設計、軟硬件設計集成在一起，使設計人員在實際產品生產之前，直接可以看到仿真結果，并通過快速迭代對設計進行修改以達到所要求的最佳控制效果。并且RCP設計方法具有代碼的自動轉換功能，設計者只需要根據所用的控制理論在MATLAB/SIMULINK環境中設計好控制模塊框圖，選擇好編譯器，就可以直接把控制模塊自動的轉換為可執行的源代碼，移植到DSP中。因此RCP設計方法可以大大的縮短產品的開發周期，降低成本，提高生產效率。關鍵技術路線：根據市場需求確定系統所需實現的功能，將功能模塊化，之后根據功能結構劃分硬件結構與技術難點的分析，硬件電路制作，軟件編寫，上機調試，再根據調試結果對硬件電路以及軟件部分進行必要的改進。本系統所選控制器保持了強大了外設和快速中斷處理能力，同時融合了先進的高速數字信號處理功能，并借助于RCP的設計理念，因此能方便的設計出高性能的控制系統，使得開發周期短，成本低，體積小。對系統而言不僅簡化電路設計結構，同時使得系統具有抗干擾強，可靠性高的特點。
華東理工大學
2021-04-11
基于SOC系列的機電控制系統的開發
SOC（System On Chip） 一種整體的設計方法概念，指的是一種芯片設計方法，集成了各種功能模塊，每一種功能都是由硬件描述語言設計程序，然后在SOC內由電路實現的；每一個模塊不是一個已經設計成熟的ASIC“器件”，只是利用芯片的一部分資源去實現某種傳統的功能。C80C51F是Silabs公司最新推出的一款帶SOC色彩的獨特的8位單片機系列，集成了嵌入式系統的許多先進技術。由最初的MCS-51發展到現在C80C51F，其過程代表了一個方向，提高了系統的運行速度和增加了片內模擬和數字外設，從整體上提高了單片機的性能。C80C51F單片機是完全集成的混合信號系統級芯片（SOC），具有與8051兼容的高速CIP-51內核，與MCS-51指令完全兼容，除了具有標準8051的數字外設不見之外，片內還集成了數據采集和模擬部件和其它數字外設和功能部件，包括模擬多路選擇器，可編程增益放大器，ADC,DAC，電壓比較器，電壓基準，溫度傳感器，SMBUS,I?C,UART,定時器，可編程計數器，定時器陣列（PCA）,電源監視器和時鐘振蕩器等。
華東理工大學
2021-04-11
基于智能負荷的虛擬電池模型的實時控制方法
本發明涉及一種基于智能負荷的虛擬電池模型的實時控制方法。對一個供電區域的智能負荷按地區進行分群，每個智能負荷群等效為一個虛擬子電池模型，各智能負荷群的調節能力范圍等價為虛擬子電池模型的出力調節范圍。將整個供電區域內的若干個智能負荷群等效為一個虛擬電池模型，根據虛擬子電池模型的出力調節范圍，所有虛擬子電池模型的出力和等價為虛擬電池模型的總出力。考慮電網
中國農業大學
2021-04-14
非對稱ＰＷＭ控制的ＩＳＯＰ全橋直流變換器及其控制方法
本發明公開了一種非對稱ＰＷＭ控制的ＩＳＯＰ全橋直流變換器及其控制方法。變換器每個模塊輸入側包括輸入電容、逆變橋和變壓器原邊；輸出側包括變壓器副邊、全橋整流電路和ＬＣ濾波電路。輸入直流電源正極串聯一個輸入電感后連到第一個模塊輸入側逆變橋的第一橋臂中間點，負極連到最后一個模塊輸入電容負端。相鄰兩個模塊的連接方式為，前一模塊輸入電容負端連到后一模塊的逆變橋
東南大學
2021-04-14
高容量、低成本鋰離子電池用硅-碳負極材料
新能源汽車的迅猛發展，為動力電池產業提供了萬億級的市場容量，到 2020 年底，城市公交、出租車及城市配送等領域新能源車保有量達 60 萬輛。目前使 用的石墨類伏擊材料容量低，無法滿足高能量密度的需求。該項目通過為動力電 池廠商提供高性能硅碳負極及其他負極材料，以提高純電動汽車的續航里程 2 倍以上。硅負極材料具有極高的理論容量(~4200 mAh/g)，其容量是現有商業化 的石墨負極的 10 多倍。但其充放電過程中產生的大體積膨脹(~400%)會嚴重影響 其循環壽命。我們團隊經過數年研究，提出“清矽硅碳”使普通微米硅粉進行包 覆“均勻+可控”功能層的工藝過程實現“性能+成本”的最優產業升級。美國能 源部高度評價了該項研究成果（2015 年僅有 2 項研究成果受此殊榮）。
西安交通大學
2021-04-10
高性能低成本無鈷金屬陶瓷材料制備技術
傳統的硬質合金工模具材料耐磨性和強韌性難以兼得，而其中的鎢、鈷元素屬于稀有貴重元素。本項目所采用的Ti(C,N)基金屬陶瓷不但具有較高的硬度、耐磨性、紅硬性、優良的化學穩定性和高溫抗氧化性、與金屬間極低的摩擦系數、無磁性、而且還具有較高的強韌性，不含稀有貴重元素，其制造成本僅為硬質合金的35～40%，已在市場上得到較廣泛的應用。該成果發明了系列無鈷金屬陶瓷強韌化、無磁化制備技術，開發了系列高性能低成本無鈷金屬陶瓷材料，是硬質合金理想的升級替代材料，也具有陶瓷材料、聚晶立方氮化硼等超硬材料難以相比的強韌性。
技術特征
該材料主要性能指標可達：硬度≥92.2HRA，抗彎強度≥3250MPa，斷裂韌性≥9.4 MPa·m1/2。
獲得相關授權國家發明專利8項，相關技術曾獲國家技術發明二等獎，達到國際先進水平。
南京航空航天大學
2021-05-11
3000噸/年高新能低成本磷酸鐵鋰生產線
成果描述：針對磷酸鐵鋰鋰電正極材料存在的不足和制約磷酸鐵鋰產業發展的一系列問題，本項目通過基于混合溶劑的液相合成方法，利用定向分子組裝技術，結合獨特的煅燒工藝構建了具有三維（3D）導電網絡結構的正極材料，從而制備出具有獨特晶體結構、良好導電性、高離子遷移速率和高振實密度的新型改性磷酸鐵鋰鋰離子電池正極材料，同時通過先進的回收利用技術實現了生產工藝的低成本、無污染。市場前景分析：以磷酸鐵鋰正極材料制備的鋰離子電池在移動電源、電動工具、電動自行車、電動汽車以及儲能領域中有著極大的市場前景。與同類成果相比的優勢分析：通過本項目的實施，達到了以下技術目標： （1）基于混合溶劑的液相法制備工藝的設計，解決現有工藝存在的材料批次間一致性差的不足，實現批次間材料克容量變化＜2%； （2）構建3D導電網絡，從而解決制約LiFePO4大規模應用的重大技術難題—材料導電性差的缺陷，將材料的電導率提高到10-2Scm-1； （3）將壓燒技術引入LiFePO4制備工藝，結合二次造粒粒徑控制技術得到尺寸均一的亞微米顆粒，將材料振實密度提高到1.2gcm-3； （4）以本項目研制的LiFePO4作為正極材料并采用改進工藝裝配的鋰離子電池將達到如下性能指標： ⅰ 0.1C比容量≥160mAhg-1，1C比容量≥140mAhg-1； ⅱ 循環充放電3000次，常溫放電容量高于80%； ⅲ 支持常溫50C以上倍率放電，-20℃環境支持20C以上倍率放電，-20℃環境放電容量不低于常溫放電容量的80%。 （5）創新反應溶劑和反應副產物的循環回收利用技術，實現生產過程綠色化、低排放和原子經濟性，與現有同類材料比較，生產成本降低30%以上。
四川大學
2021-04-11
高性能低成本無鈷金屬陶瓷材料制備技術
傳統的硬質合金工模具材料耐磨性和強韌性難以兼得，而其中的鎢、鈷元素屬于稀有貴重元素。本項目所采用的Ti(C,N)基金屬陶瓷不但具有較高的硬度、耐磨性、紅硬性、優良的化學穩定性和高溫抗氧化性、與金屬間極低的摩擦系數、無磁性、而且還具有較高的強韌性，不含稀有貴重元素，其制造成本僅為硬質合金的35～40%，已在市場上得到較廣泛的應用。該成果發明了系列無鈷金屬陶瓷強韌化、無磁化制備技術，開發了系列高性能低成本無鈷金屬陶瓷材料，是硬質合金理想的升級替代材料，也具有陶瓷材料、聚晶立方氮化硼等超硬材料難以相比的強韌性。?技術特征該材料主要性能指標可達：硬度≥92.2HRA，抗彎強度≥3250MPa，斷裂韌性≥9.4 MPa·m1/2。獲得相關授權國家發明專利8項，相關技術曾獲國家技術發明二等獎，達到國際先進水平。應用范圍:主要用途：①適用于制作各種可轉位刀片，用于難加工材料的干式切削；②適合用于制作加工磁性材料的刀具和成型模具；③用于碳纖維預浸料的切割時，使用的穩定性和壽命大大高于目前進口產品；④適合于制作電子元器件生產及激光加工生產線中的專用模具，綜合性能優良；⑤適合制作苛刻環境下使用的密封環和耐磨件。
南京航空航天大學
2021-04-10