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成果的背景及主要用途： 該成果屬于高端裝備制造業(yè)領(lǐng)域，內(nèi)容涉及數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新與自主數(shù)控系統(tǒng)及 其產(chǎn)業(yè)化應用，是在已完成天津市數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)重點攻關(guān)項目成果的基礎(chǔ)上，通 過進一步深化研究取得的。實施期限為 5 年，自 2006 年 10 月至 2011 年 12 月。 該成果針對復雜數(shù)控裝備的集成監(jiān)控、可重構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)流水線架構(gòu)和三級加工自 優(yōu)化與控制等方面進行系統(tǒng)的研究。 技術(shù)原理與工藝流程簡介： （1）針對數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)多任務調(diào)度及實時并行化執(zhí)行的特點，提出基于可重 構(gòu)的數(shù)控流水線架構(gòu)。該架構(gòu)由數(shù)控主控流水線線程、驅(qū)動程序和數(shù)控微代碼實 時執(zhí)行單元構(gòu)成數(shù)控流水線體系，可實現(xiàn)軟件乃至于硬件的多重可重構(gòu)。 （2）針對數(shù)控系統(tǒng)因功能集成造成的核心運動控制實時性差、結(jié)構(gòu)復雜等 問題，提出一種新的多層次集成監(jiān)控數(shù)控的系統(tǒng)架構(gòu)。該監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)通過底層 數(shù)控系統(tǒng)監(jiān)控層、監(jiān)控管理層、遠程診斷監(jiān)控層進行分級式地故障分析與診斷， 實現(xiàn)數(shù)控裝備的監(jiān)控與維護。 43天津大學科技成果選編 44 （3）提出一種具有三級加工自優(yōu)化功能的智能控制方法，實現(xiàn)通過數(shù)控系 統(tǒng)對數(shù)控機床的智能控制。 技術(shù)水平及專利與獲獎情況： 該成果在國內(nèi)外首次提出并研究基于可重構(gòu)、多層次集成監(jiān)控和三級加工自 優(yōu)化的數(shù)控流水線架構(gòu)，并開發(fā)了全新的 2-6 軸聯(lián)動控制可重構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)，已獲 得三項國家發(fā)明專利和兩項軟件著作權(quán)，并發(fā)表重要論文 12 篇。經(jīng)專家組鑒定， 達到了國際領(lǐng)先的水平。 應用前景分析及效益預測： 鑒于該成果的獨特技術(shù)特征及數(shù)控產(chǎn)業(yè)的國家需求和巨大市場潛力，依托該 成果的“天大精益數(shù)字化制造產(chǎn)業(yè)園”項目已于 2011 年在天津海河科技園區(qū)奠基 建設，占地面積 100 畝，可實現(xiàn)年產(chǎn)值 10 億元以上的規(guī)模。 應用領(lǐng)域：高端裝備制造業(yè) 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件： 該成果已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化運作，并推廣到福建威諾數(shù)控、鑫菱機床廠、威海東云 數(shù)控機床、天地股份有限公司等企業(yè)，取得了很好的經(jīng)濟社會效益。 合作方式及條件：根據(jù)具體情況面議

本發(fā)明公開了一種用于高海拔地區(qū)的制水與蓄電集成裝置，包括加熱模塊、發(fā)電模塊和制水模塊，加熱模塊包括凹式油箱、燃燒裝置、煤油防凍預熱裝置及平板熱管，凹式油箱內(nèi)凹部被隔成燃燒區(qū)和防凍預熱區(qū)，燃燒裝置安裝于燃燒區(qū)，煤油防凍預熱裝置安裝于防凍預熱區(qū)；平板熱管置于凹式油箱頂部；制水模塊包括淡水制取箱，發(fā)電模塊包括溫差發(fā)電裝置和蓄電池，平板熱管和淡水制取箱形成溫差發(fā)電裝置的大溫差兩極，溫差發(fā)電裝置置于大溫差兩極之間。該裝置解決了高海拔地區(qū)煤油防凍預熱的問題，不僅能夠便攜式制取淡水，同時還能利用極地環(huán)境低溫及煤油燃燒產(chǎn)生的高溫進行溫差發(fā)電，從而滿足科考隊員外出科考時的用水用電的需求。

本發(fā)明公開了一種燃燒后CO2捕集系統(tǒng)的多模型預測控制方法，該預測控制方法以基于化學吸附的燃燒后CO2捕集系統(tǒng)為被控對象，貧液閥門開度和汽輪機低壓缸抽汽閥門開度為系統(tǒng)控制輸入量，CO2捕集率和再沸器溫度為系統(tǒng)輸出量；首先基于子空間辨識方法，利用系統(tǒng)運行產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，在不同工況點處建立系統(tǒng)的局部狀態(tài)空間模型；接著使用間隙度量的方法調(diào)研被控對象的非線性分布；進而在合適的局部工況點處建立預測控制器，并設計隸屬度函數(shù)將其加權(quán)組合，建立燃燒后CO2捕集系統(tǒng)多模型預測控制系統(tǒng)。本發(fā)明的方法具有良好的全局非線性控制能力，能夠有效適應系統(tǒng)大范圍變工況的需求，快速追蹤CO2捕集率設定值，提高CO2捕集系統(tǒng)深度快速靈活運行的水平。

本發(fā)明公開了一種n+1混合式模塊化多電平換流器拓撲結(jié)構(gòu)及其控制策略，屬于電力電子及分布式發(fā)電領(lǐng)域。其拓撲結(jié)構(gòu)通過在傳統(tǒng)n個半橋子模塊的模塊化多電平換流器(MMC)基礎(chǔ)上，在每相上下橋臂加入一個全橋型子模塊構(gòu)成，使全橋子模塊的電容電壓是半橋子模塊的一半，實現(xiàn)輸出電壓電平數(shù)由原先的n+1增長至2n+3。本發(fā)明以提高子模塊輸出電平數(shù)、改善MMC換流器的輸出電壓質(zhì)量為目的，根據(jù)其拓撲結(jié)構(gòu)提出其控制策略：一種混合式調(diào)制方式和一種電容預充電方式，具有一定的有效性和可行性。

本發(fā)明公開了一種應用于光柵三維投影測量中的相位誤差補償方法，包括如下步驟：生成正弦光柵條紋；采集經(jīng)物體表面調(diào)制之后的光柵條紋；對圖像預處理；根據(jù)預處理的條紋圖像利用相移法解相位；投射單一灰度值的灰度圖像于標準白板表面；將步驟(5)的分區(qū)域結(jié)果，通過求得的理想相位映射到投影儀靶面；根據(jù)分區(qū)域結(jié)果建立不同區(qū)域的分區(qū)域校正模型；向物體投射正弦光柵條紋；利用相移法求解初相位，根據(jù)建立的分區(qū)域誤差補償對相位進行補償，求解實際相位；利用標定好的相機參數(shù)和求取的絕對相位，根據(jù)空間交匯法計算出被測物體的三維坐標信息。本發(fā)明可以解決由于Gamma非線性所導致的相位誤差和測量誤差。

本項目獲 2017 年國家科技進步獎二等獎。 本技術(shù)圍繞食品危害物低成本、快速發(fā)現(xiàn)為核心，將生物識別與結(jié)合新型納 米標記材料相結(jié)合，針對目前生物快速檢測中存在的穩(wěn)定性和可靠性問題，利用 自組裝技術(shù)將多種光、電、磁學信號集于一體，構(gòu)建具有良好體系相容性和穩(wěn)定 性的納米-生物傳感界面，提出了基于等離子手性信號的高靈敏檢測新技術(shù)，發(fā) 展了集快速富集與多信號同時測定于一體的多功能傳感檢測新方法和新器件。 （1）綜合運用了化學和生物體系的多尺度模擬和計算，提出了基于粗粒化 模型的抗原抗體親和性定量分析新方法，設計并研制了 200 余種高親和性和高特 異性抗原和抗體。 （2）研究了抗體與載體成分（纖維素、磁性納米材料、硅球等）的表界面 性質(zhì)，創(chuàng)制了基于相分離的新型分離富集介質(zhì)，并研制了相關(guān)快速富集和分離產(chǎn) 品，大大提高了復雜基質(zhì)中痕量成分的提取效率。 （3）研制了新型標記材料，解決了“高標記效率”和“生物分子高活性” 無法兼顧的難題，研制了系列高特異性檢測探針，為復雜體系中痕量物質(zhì)的快速 甄別提供了有力手段。 本項目共獲得國家發(fā)明專利 87 項，實用新型專利 5 項，獲美國授權(quán)發(fā)明專 利 1 項，制訂國家食品安全標準 2 項

本專用軸流散熱風扇采用優(yōu)化軸流散熱風扇中彎葉片的具體結(jié)構(gòu)，能有效地降低葉道內(nèi)氣流的端部損失，從而克服現(xiàn)有閉式冷卻塔專用散熱風扇中，氣動效率低、氣動噪聲大等缺點，該軸流散熱風扇利用一種基于第一類樣條函數(shù)思想的彎葉片生成方法，按其所設計中心拐點型彎葉片用于閉式冷卻塔的散熱風扇上時，能起到延遲失速的發(fā)生、改善大、小流量工況的氣動性能、提高軸流散熱風扇氣動效率，降低閉式冷卻塔整體能耗的作用。 本專用軸流散熱風扇與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果： 1．本專用軸流散熱風扇中的中心拐點型彎葉片成型方法將葉片端壁彎角與葉片彎度相關(guān)聯(lián)，且整個葉片彎曲型線為具有二階光滑的第一類樣條曲線。這種成型方法克服了現(xiàn)有技術(shù)中只注重端壁彎角的確定而對葉片彎曲具體形狀的確定存在隨意性的缺點。  2．本專用軸流散熱風扇的彎葉片，其上下端部具有足夠的彎曲程度而葉高中部平直。前者能有效降低葉片流道內(nèi)的端部損失、增強對應風扇抗失速性能，以提高其在小流量工況下穩(wěn)定工作的能力；后者有助于改善大流量工況下的氣動性能。 3．本專用軸流散熱風扇與同類風扇性能相比，具有風壓大、效率高、噪聲低、變工況適應性強等優(yōu)點，特別對于大、小流量下的偏工況性能均不敏感，克服了常規(guī)彎葉片風扇有較高效率但以犧牲風壓為代價的弊端，尤其適合用于閉式冷卻塔中高流動阻力場合的散熱。

1、成果來源、成果被評價及認定（發(fā)明專利授權(quán)號）等情況 本項目來源于國家“十二五”科技支撐計劃項目“大宗糧食綠色加工技術(shù)與 產(chǎn)品”中課題“玉米淀粉加工關(guān)鍵技術(shù)研究與示范（2012BAD34B07，479 萬元， 研究起止時間：2012.01-2014.12）”和國家自然科學基金“酶法選擇性合成單一 類型環(huán)糊精的控制策略研究（31101228，25 萬元，研究起止時間：2012.01- 2014.12）”，屬于農(nóng)產(chǎn)品深加工科學技術(shù)領(lǐng)域。本項目累計申請發(fā)明專利 7 項（1 項獲授權(quán)），發(fā)表論文 11 篇（8 篇被 SCI 收錄），于 2015 年 7 月通過中國糧油學 會鑒定，獲國際先進評價。 2、主要技術(shù)內(nèi)容、作用、對行業(yè)的意義，獲獎情況 CGT 酶生產(chǎn)環(huán)糊精最不利的條件之一是產(chǎn)物特異性差，給產(chǎn)物的分離純化 帶來很大不便。同時，CGT 酶存在的另一大缺陷是其熱穩(wěn)定性較差，由于在環(huán)糊 精工業(yè)化生產(chǎn)中，底物淀粉首先要經(jīng)過高溫糊化、液化處理，然后降溫至適當溫 度進行環(huán)化反應，若 CGT 酶能夠適應更高的反應溫度，勢必有助于提高反應效率， 因此，有必要改善 CGT 酶的熱穩(wěn)定性，提高其催化效率，進而有效降低環(huán)糊精生20 產(chǎn)成本。本項目主要是通過改善 CGT 酶產(chǎn)物特異性和熱穩(wěn)定性，提高該酶的使用 性能，將其應用于環(huán)糊精的工業(yè)化生產(chǎn)中，能顯著降低環(huán)糊精的生產(chǎn)成本，促進 環(huán)糊精在各個領(lǐng)域的廣泛應用。因此，隨著環(huán)糊精在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域中的應用 越來越廣闊，開發(fā)改善 CGT 酶使用性能的關(guān)鍵技術(shù)顯得尤為重要，具有很好的推 廣應用前景。 3、成果的技術(shù)指標、創(chuàng)新性與先進性 本項目在長期從事淀粉生物轉(zhuǎn)化研究的基礎(chǔ)上，針對環(huán)糊精工業(yè)化生產(chǎn)過程 中 CGT 酶的產(chǎn)物特異性和熱穩(wěn)定性較差問題，通過深入研究和不懈努力，逐步改 善了 CGT 酶的產(chǎn)物特異性和熱穩(wěn)定性，突破了關(guān)鍵技術(shù)，并實現(xiàn)了具有理想產(chǎn)物 特異性和熱穩(wěn)定性的β-CGT 酶突變體在酶法生產(chǎn)β-環(huán)糊精中的應用。該酶使用 性能改善易操作，具有很好的應用價值，技術(shù)位于國際領(lǐng)先水平。與國內(nèi)外同類 技術(shù)相比，具有以下創(chuàng)新： ①針對 CGT 酶產(chǎn)物特異性較差的問題，確定了 CGT 酶的產(chǎn)物特異性與其一級 結(jié)構(gòu)的相關(guān)性，獲得構(gòu)建具有理想產(chǎn)物特異性的 CGT 酶突變體的簡單可行方法， 為從本質(zhì)上改善 CGT 酶的產(chǎn)物特異性提供理論基礎(chǔ)； ②針對 CGT 酶熱穩(wěn)定性較差的問題，采用定點突變技術(shù)闡明了重要氨基酸殘 基對 CGT 酶熱穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的規(guī)律，獲得了構(gòu)建具有理想熱穩(wěn)定性的 CGT 酶突 變體的簡單可行方法，為從根本上改善 CGT 酶的熱穩(wěn)定性打下了基礎(chǔ)； ③ CGT 酶使用性能的改善方法簡單易行，所得到具有理想產(chǎn)物特異性和熱 穩(wěn)定性的酶突變體可直接應用于β-環(huán)糊精的工業(yè)化生產(chǎn)，能提高β-環(huán)糊精的得 率，降低β-環(huán)糊精的生產(chǎn)成本。 

本發(fā)明公開了一種應用到光譜橢偏儀中的氙燈光線光強平滑處 理裝置及方法。該光強平滑處理裝置包括準直透鏡、匯聚透鏡和光闌， 準直透鏡為消色差透鏡，用于將待處理的氙燈光線準直為平行光束； 匯聚透鏡為單透鏡，用于將平行光束匯聚聚焦，匯聚后的光斑大小隨 波長的增加而增大；光闌設置在匯聚透鏡后并間隔一定波長焦距位置 處，通過設定該光闌的大小使紫外波段的光斑可透過該光闌而可見到 近紅外波段的光斑被阻擋，從而減小可見到近紅外波段的光束光強， 實現(xiàn)平滑。本發(fā)明還公開了一種氙燈光線光強平滑處理方法。本發(fā)明 沒有損失任何波段的光線，探測器或者光譜儀可以正常響應全光譜范 圍的光線，從而可以光譜橢偏儀從紫外到近紅外全光譜范圍內(nèi)的高精 度測量。 

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