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本技術成果涉及呼吸生理醫學研究領域，研發了一種模擬人肺自 主呼吸運動的裝置及控制方法。本裝置包括模擬肺腔、彈簧、牽拉 繩、流量傳感器、顯示觸摸屏、電機驅動器、直流伺服電機及控制電 路等組成。其中由顯示觸摸屏輸入吸呼比、呼吸頻率、潮氣量和肺活 量等呼吸生理參數，流量傳感器檢測通過模擬肺腔換氣口的氣流量， 微控制器根據設定的呼吸參數及檢測到的流量信號觸發電機控制信 號，進而電機控制牽拉繩的收線與放線動作，最后控制模擬肺腔的呼 吸運動。

項目的背景及目的 橋式吊車是一種十分常見的裝配運輸工具，在港口、倉庫、建筑工地等場所得到了廣泛的應用，當前，對于橋式吊車主要還是通過有經驗的工人來進行操縱的，存在著培訓周期長，勞動強度大，工作效率低，安全性不高等缺點。為此，設計一套操作方便的吊車自動控制系統，可以提高吊車系統的工作效率與安全性能, 并將工作人員從當前這種艱苦的工作環境中解放出來。 技術原理與工藝流程1）橋式吊車自動控制系統設計 橋式吊車自動控制系統主要包括三個部分：吊車控制單元，工作空間監控單元，和操作單元?？刂茊卧钦麄€系統的核心部分，它主要負責吊車的作業控制。該單元接收來自操作員的命令，還接收來自工作環境監測單元的環境信息，從而實現自動避障或緊急制動。監測單元主要由多個CCD攝像頭和圖像處理器構成，主要包括兩方面功能：將采集到的環境圖像實時地傳輸到操作單元；對環境信息進行處理，得到障礙位置信息傳輸給控制單元以實現自動避障。操作單元是橋式吊車自動控制系統的人機接口。 2）橋式吊車實驗平臺 橋式吊車實驗平臺主要由機械主體，驅動裝置，測量裝置和控制系統四部分組成。機械主體是指橋式吊車的機械部分。驅動部分根據控制量來為機械部分提供相應的力/力矩，從而實現對負載的安全、平穩運送?？刂葡到y的控制命令是跟據吊車系統的動力學模型以及實時狀態反饋來在線計算的，而實時狀態的反饋則通過測量部分（主要包括編碼器等傳感元件）來完成。 主要技術性能指標? 橋式吊車自動控制系統橋式吊車實驗平臺主要技術指標：l  負載定位精度：5mm。l  負載擺角抑制：-10度~10度。l  具有負載緊急制動能力。l  友好的人機界面。?  橋式吊車實驗平臺主要技術指標：l  外形尺寸：2m×1.2m×0.5m。l  控制周期：<1ms。l  控制方式：力控制。    技術水平及用途 本項目得到天津市自然科學基金項目支持，應用行業  1.運輸 2.工業 3.建設。本項目的應用可以提高橋式吊車系統的工作效率與安全性能, 既可將工作人員從艱苦的工作環境中解放出來，又可以增加橋式吊車在危險、極端環境下的作業能力。此外，本項目所設計開發的橋式吊車實驗平臺，也可以用于各大高校研究所進行非線性欠驅動系統教學、科研的平臺。 應用前景分析及效益預測本項目的研究成果，可以有效地提高橋式吊車系統的裝運效率，減小系統操作復雜度，降低勞動強度，增加系統的安全可靠性。從而將科學技術轉化為生產力，創造出良好的經濟效益。同時，隨著素質教育的進一步深化，各大高校正不斷地尋求良好的實驗平臺以提高學生的動手能力和學習興趣，橋式吊車作為一種典型的欠驅動非線性系統是一個很好的研究對像，因此，項目組所設計開發的橋式吊車實驗平臺在教學、科研上也有廣闊的應用前景。

本發明屬于海流能發電領域，具體涉及一種低速直驅液壓型海流發電裝置及，包括葉輪、與葉輪主軸相連的定量液壓泵、與定量液壓泵并聯且與定量液壓泵出口相連的變量液壓泵和變量液壓馬達、發電機；定量液壓泵的入口、變量液壓泵的入口和變量液壓馬達的出口均連接油箱；變量液壓泵和變量液壓馬達的主軸剛性連接；變量液壓馬達主軸另一端與發電機主軸相連；控制方法，步驟包括：1、通過葉輪將海流能轉換為機械能；2、通過定量液壓泵將機械能轉換為液壓能，并且通過調整變量液壓泵排量大小調整液壓系統壓力，進而調整葉輪捕獲功率大?。?、通過變量液壓馬達將液壓能轉換為機械能；S4、將得到的機械能通過發電機將機械能轉換為電能。

本實用新型涉及的是一種高振強振動機械的智能變頻超前控制系統，特別是一種高振強振動機械的基 于智能變頻的超前控制系統，屬于振動利用工程技術領域。由上位機、PLC、變頻器、振動機、傳感器構成 閉環控制系統，上位機主要作編程設計及與PLC的通訊，實現程序下載和上存，同時可對PLC程序運行實時 監控；PLC作為核心控制器，一方面與上位機交互，可實現編程調整；另一方面通過智能變頻超前控制軟件， 實施對變頻器的變頻輸出控制；變頻器一端與PLC相連接，另一端與振動機的驅動電機相連接；通過智能變 頻控制使振動機的頻率按照控制值變化，達到對振動機高振強、瞬態超高振強及其作用時間的有效控制,以確保振動機的正常運行。 

半導體納米線是一種獨特的準一維納米材料。它不僅是電荷的最小載體，也是構建新的復雜體系和新概念納米器件的基元。在該領域中，新現象和新概念層出不窮，推動著材料、物理、化學等交叉學科的發展，并將對未來電子、光電子、通訊等產業產生重大影響。在這一當今最前沿的研究領域中，國際上尤其是發達國家集中了最精銳的研發力量，以期望在納米器件的實用化方面有所突破，在未來高科技爭奪戰中，保持領先并居于主導地位。在納米研究領域，美國政府僅在2005年就投入10億美元，而日本在同一年的投入約12億美元。 我國的《國家中長期科技發展規劃綱要》中也已經把納米科技作為基礎研究重大研究計劃，列入重點支持范圍。其中一維功能納米材料的控制合成、性能調控及應用研究是目前納米材料研究的世界熱點。 張躍教授承擔了973、863、重大國際合作、自然科學基金杰出青年基金和面上項目等各類納米研究方向的課題，通過創新合成方法、優化合成工藝，實現了多種形貌的一維功能納米材料的可控制備，利用等多種手段對納米材料的形貌、結構進行了表征，并對其生長機理、力學性能以及光致發光、場發射、導電性等物理性能進行了系統和深入的研究，特別是在碳納米管及ZnO納米陣列的實際應用領域取得了重要突破，其代表性成果包括： 1.改進了ZnO和摻雜ZnO一維納米材料的制備方法。采用化學氣相沉積法，在較低溫條件下，通過不同工藝成功制備了純ZnO及In、Mn、Sn等摻雜ZnO納米棒、納米線、納米帶、納米電纜、納米陣列、四針狀納米棒、納米梳、納米盤等多種形貌結構的納米材料，實現了一維ZnO納米材料較低溫度條件下形態和尺度控制生長，產物品質純凈、產率高、質量好，易于工業化生產。制備方法受到國際同行的高度評價，認為是半導體制造領域中氧化物納米結構集成方法的重大進步，不僅對從事納米材料研究的科學家，而且對半導體產業意義重大。有關雙晶ZnO納米帶的論文發表在國際知名期刊Chemical Physics Letters (2003，375：96-101)上，論文被引用60余次，位列該期刊2003至2007年被引用前50名之內。 2.提出了一維氧化鋅納米材料新的生長機理。首次合成四針狀納米氧化鋅材料并揭示了該結構的八面體孿晶核生長的理論模型，該研究結果的論文發表在Chemical Physics Letters (2002,358:83-86)上，被他引更是達到了130 余次。首次發現和論證了一維氧化鋅納米結構中的螺旋位錯誘導晶體生長機理，觀察到了一維氧化鋅納米材料存在的大量螺旋位錯、周期性的位錯及生長臺階，發現生長是沿著位錯進行，且與其伯格斯矢量的方向一致。 3.原位研究單根ZnO和In-ZnO納米線的力學行為。利用TEM對單根納米線加載交變電壓使其發生共振，原位測量其本征共振頻率，通過計算得出氧化鋅納米線的彎曲模量。氧化鋅納米線可以構建納米懸臂梁和納米諧振器，通過氧化鋅納米線構建的納米秤，測量了黏附在納米線自由端的納米顆粒質量。該研究論文發表在英國物理協會的期刊J. Phys.: Condens. Matter( 2006, 18 (15), L179-L184)上，被評為該期刊2006年度的頂級論文(Top paper)，位列其中第九名，是該年度該期刊22篇Top papers研究論文中唯一由中國研究人員完成的成果。 4.合成了多種ZnS準一維納米材料，并提出了四針狀ZnS納米結構的生長機理，指出其生長過程由立方相形核和六方相孿晶生長機制共同控制。同時率先報道了ZnS四針狀納米材料的光致發光性能，發光波長相對其它ZnS 納米材料發生藍移4.8~32.8nm。該研究論文發表在國際著名期刊Nanotechnology (18 (2007) 475603)上，在發表后的第一個季度內，下載量就超過250次，成為該期刊排名前10％的熱點文章。 5.碳納米管及ZnO納米陣列的實際應用取得了重要突破。采用涂敷和CVD兩種方法成功制備了多種大面積碳納米管陰極，采用水熱合成法制備了大面積一維納米ZnO陣列陰極。首次研究了納米陰極的強流脈沖發射性能，其中碳納米管陰極的發射電流密度高達344 A/cm2，ZnO陰極的發射電流密度達到123A/cm2。系列研究成果發表在Carbon、Appl. Phys. Lett.等國際著名期刊上。研制的多種納米陰極在線性感應加速器上已經得到成功應用，陰極的發射電流強度及發射電子的均勻性遠遠高于現有的陰極性能指標。 張躍教授有關納米材料的研究成果獲教育部高等學?？茖W技術獎（自然科學獎）二等獎1項（2006-052），完成專著1部，另合作出版專著1部，發表論文80 余篇（其中SCI 40余篇、EI 近20 篇），重要成果發表在Appl. Phys. Lett.、Carbon、Advan. Funct. Mater.、 J. Physical Chemistry C、Chemical Physics Letters、J. Phys.: Condens. Matter、J. Physics D: Applied Physics、J. Nanosci. Nanotech.等國際知名期刊上，申報12項發明專利（已授權5項）。發表研究論文中的4 篇代表性論文，已被引用300余次，單篇他引超過130次。

本發明公開了一種帶電流內環的電力彈簧功率解耦控制方法，所述電力彈簧系統包含一個雙向直流電源vdc、一個單相電壓源型逆變器模塊、一個LC低通濾波器；旁路開關S控制電力彈簧的投切。電力彈簧通過濾波電容C與非關鍵負載串聯再與關鍵負載并聯后經線路阻抗Z1與電網vG相連構成電力彈簧的實際應用系統。本發明針對因新能源發電的間歇性和不穩定性引起的微電網電壓和功率波動問題，提出一種帶電流內環的電力彈簧功率解耦控制方法，一方面能夠將新能源發電功率的波動轉移到電力彈簧裝置以及非關鍵負載上，從而保證關鍵負載電壓和功率的穩定；另一方面，電流內環的加入使得電網電流波形更趨于正弦，同時系統可以獲得更加良好的動態性能。

一種基于單片機人機交互模塊的飛鋸機控制系統，它包括第一編碼器、 第二編碼器、可編程控制器PLC 和調速控制器，還包括人機交互模塊HMI 和雙極性模擬量輸出模塊，所述的第一編碼器采集速度信號，第 一編碼器 的輸出端與PLC的信號輸入端相連，PLC的信號端與HMI的控制信號端 相連，PLC的脈寬調制信號 輸出端與雙極性模擬量輸出模塊的信號輸入端 相連，雙極性模擬量輸出模塊的輸出端與調速控制器的輸入 端相連，調速 控制器的輸出端控制飛鋸機的電機速度，飛鋸機的電機與第二編碼器的相 連，第二編碼器的反饋信號輸出與PLC的反饋信號輸入端相連。本實用新 型具有可靠性高、成本低的優點。

橋式吊車是一種十分常見的裝配運輸工具，在港口、倉庫、建筑工地等場所得到了廣泛的應用，當前，對于橋式吊車主要還是通過有經驗的工人來進行操縱的，存在著培訓周期長，勞動強度大，工作效率低，安全性不高等缺點。為此，設計一套操作方便的吊車自動控制系統，可以提高吊車系統的工作效率與安全性能, 并將工作人員從當前這種艱苦的工作環境中解放出來。

本項目主要創新有： 針對火電廠生產運行對網絡信息系統安全性的要求，首次提出并實現了三級可靠性、二級安全性發電廠網絡結構；開發了“基于單向物理鏈路的網絡數據傳輸隔離裝置”，解決了火電廠監控信息網絡的安全性問題。 提出了DCS＋SIS＋MIS的火電廠廠級運行監控及生產管理的新模式，已成為我國火電廠設計的典型配置方式；開發了成套應用功能軟件，推動了火電廠自動化信息化技術的跨越。 提出了熱力系統經濟性分析的小擾動理論；改進了汽輪機變工況經典理論中的弗留格爾公式；采用熱力系統拓撲結構矩陣分析法和順序擾動解除法，提高了熱力系統經濟分析的準確性。 提出了回路級優化控制的魯棒控制器設計方法、機組級優化控制的模糊多模型協調控制方法和廠級優化控制的多約束負荷優化分配方法，實現了全廠的整體優化控制。 提出了基于統計模型的設備狀態在線監測與劣化分析理論方法，實現了設備的故障預警和運行故障的在線診斷。提出了基于JIT（Just In Time）模式的火電廠設備缺陷管理方法，實現了設備缺陷處理流程的自動化。 有效地利用火電機組運行實時、歷史數據，采用數據挖掘、信息重構等軟測量技術，解決風量、煙氣含氧量等參數難以測量的問題，用于機組運行性能在線診斷及優化控制。 本項目屬自主研發，并擁有自主知識產權。經中國電機工程學會組織鑒定后，實現了科研成果的產業化。本系統極大促進了電力企業信息化、現代化建設，顯著提升了發電企業核心競爭力。

本項目以選礦過程增產、節能、降耗和減少污染為目標，實現了三項工藝控制技術創新，構建了一個信息化網絡控制平臺，主要內容如下：1）首次實現了基于在線粒度檢測的球磨機粒度閉環控制。采用多變量解耦控制結合專家控制的方法，使磨礦粒度穩定在±2%范圍內。而傳統的通過控制濃度間接控制粒度的工藝方法，粒度波動范圍可達±10%，顯著提高了粒度控制效果。2）通過自尋優算法，實現磨機負荷的最佳控制。自系統2001年投入運行起，經過不斷調整，3年中設備臺時產量每年提高8%以上，噸礦耗電量、耗水量和鋼球消耗量共降低8%以上，拋尾量共降低4%以上。3）采用模糊控制技術和變頻技術，實現了高壓大功率破碎機負荷優化，及多段破碎負荷平衡控制。平均節能7%以上，降低備件消耗6%以上。4）構建了一個信息化網絡控制平臺，實現了跨多個生產車間、跨不同系列集散控制系統、跨多期自動化工程的網絡化系統的信息集成。