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01. 成果簡介 質(zhì)子交換膜燃料電池具有高比功率、可快速啟動、無腐蝕性、反應(yīng)溫度低、氧化劑需求低等優(yōu)勢，是當(dāng)前燃料電池汽車的首選，然而，針對目前質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)設(shè)計和控制，還存在以下問題： 1. 在考慮零下低溫條件下電堆快速暖機的前提下，實現(xiàn)最優(yōu)增濕效果，是燃料電池系統(tǒng)設(shè)計的一個挑戰(zhàn)； 2. 由陽極與陰極兩側(cè)壓差波動造成的燃料電池質(zhì)子交換膜機械損壞、以及由燃料電池的高電位造成的燃料電池多孔碳紙化學(xué)腐蝕，是限制燃料電池壽命的重要因素； 3. 當(dāng)燃料電池汽車進(jìn)入隧道或者地下車庫等封閉空間時，由于陽極吹掃而被排出的氫氣會在該密閉空間上方聚集，產(chǎn)生安全隱患； 本成果提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)陽極再循環(huán)和陰極排氣再循環(huán)的燃料電池系統(tǒng)設(shè)計，以及相應(yīng)的氣體壓力隨動控制、氣體濕度多模式控制和輸出電壓鉗位控制，可精確控制進(jìn)入電堆的氫氣/空氣壓力、總流量、溫度、濕度和氧含量等參數(shù)，具體如下： 1. 燃料電池系統(tǒng)對進(jìn)氣濕度要求較高，只有在最優(yōu)增濕條件下，才能實現(xiàn)最高輸出效率，為了實現(xiàn)對進(jìn)氣濕度的控制，目前主要由外部增濕和自增濕兩種系統(tǒng)，前者低濕環(huán)境條件下電堆增濕效果較好；后者取消了外部增濕器，加快了零下低溫條件下電堆暖機過程。本成果采用陽極+陰極雙循環(huán)系統(tǒng)，在小負(fù)荷工況下，增大陰極循環(huán)程度，充分運用陰極生成水對燃料電池進(jìn)氣進(jìn)行加濕；在中高負(fù)荷下降低陰極循環(huán)程度，而增高陽極循環(huán)程度，避免由于進(jìn)氣流量過大引起的陰極循環(huán)泵功率消耗過高的問題。兼顧低濕環(huán)境條件下提高電堆增濕效果與零下低溫條件下電堆暖機過程，提高電堆效率； 2. 首先，進(jìn)入燃料電池電堆的氣體流量與氣體壓力存在一定耦合關(guān)系，導(dǎo)致陽極與陰極兩側(cè)氣體壓力將隨著燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率變化而變化，由此引起的陽極與陰極兩側(cè)壓差波動會對燃料電池內(nèi)部的質(zhì)子交換膜產(chǎn)生機械損壞，本成果采用陽極+陰極壓力快速隨動控制，從而降低由壓力波動造成的機械損壞；此外，在怠速或小負(fù)荷時，燃料電池的高電位會對燃料電池內(nèi)部的多孔碳紙造成化學(xué)腐蝕，為此，在怠速或小負(fù)荷時，本成果通過增大陽極循環(huán)程度，降低燃料電池電位，實現(xiàn)對電壓的鉗位控制，從而降低由高電位引起的化學(xué)腐蝕；綜上所述，本成果通過陽極+陰極壓力快速隨動控制和電壓鉗位控制，延長電堆壽命； 3. 由于氮氣和水的濃差擴散作用，燃料電池陽極側(cè)都會出現(xiàn)氮氣累積和液態(tài)水水淹現(xiàn)象，引起燃料電池性能下降，因此需要定期對陽極側(cè)進(jìn)行吹掃，將累積的液態(tài)水、氮氣與未反應(yīng)的氫氣一起排出。本成果在陽極出口處增加了燃料電池小面積單片，用于處理尾排氫氣，從而實現(xiàn)燃料電池系統(tǒng)氫氣零排放，保障燃料電池系統(tǒng)的運行安全。 燃料電池雙循環(huán)系統(tǒng)02. 應(yīng)用前景 本成果可應(yīng)用于質(zhì)子交換膜燃料電池領(lǐng)域。03. 知識產(chǎn)權(quán) 本成果涉及9項發(fā)明專利。04. 團隊介紹 項目團隊主要研究方向新能源汽車動力系統(tǒng)，團隊成員包括歐陽明高、李建秋、楊福源、王賀武、盧蘭光、李希浩、徐梁飛、杜玖玉、韓雪冰、馮旭寧等，課題負(fù)責(zé)人為李建秋，獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎兩項，北京市科學(xué)技術(shù)一等獎一項、中國汽車工業(yè)技術(shù)發(fā)明一等獎一項，論文發(fā)表200余篇。項目團隊深度參與了中國新能源汽車的戰(zhàn)略規(guī)劃、科技研發(fā)、國際合作、示范考核和產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)的全過程，培育出多家學(xué)生創(chuàng)業(yè)型高科技企業(yè)，為中國新能源汽車躋身世界先進(jìn)行列作出了重要貢獻(xiàn)。05. 合作方式 技術(shù)許可。06．聯(lián)系方式 郵箱： zhangyan2017@tsinghua.edu.cn

本實用新型公開了一種光纖探測頭，包括：用于連續(xù)采集燃燒器出口區(qū)光信號的煤質(zhì)光信號采集器；用于采集燃燒器出口區(qū)域表征燃燒狀況光信號的火焰光信號采集器；連接線，連接線包括第一光纖、第二光纖和保護(hù)套，第一光纖和第二光纖均位于保護(hù)套內(nèi)，在連接線的一端，第一光纖設(shè)置有煤質(zhì)光信號采集器，第二光纖設(shè)置有火焰光信號采集器。應(yīng)用該光纖探測頭時，只需要進(jìn)行一次鋪裝，便可以實現(xiàn)煤質(zhì)檢測系統(tǒng)和火焰檢測系統(tǒng)的鋪裝，進(jìn)而能夠有效地節(jié)省探頭安裝、調(diào)試環(huán)節(jié)，所以該光纖探測頭能夠有效地解決鍋爐燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)的成本較高的問題。本實用新型還公開了一種包括上述光纖探測頭的鍋爐燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)。

本發(fā)明公開了一種單關(guān)節(jié)助力外骨骼滑模控制的方法，該方法首先采集小腿上的多維力傳感器的信號；實時控制器將多維力傳感器接觸點的力轉(zhuǎn)換為該點期望的速度，通過運算進(jìn)而得出膝關(guān)節(jié)的期望角度；實時控制器通過采集運算旋轉(zhuǎn)編碼器的角度信息，輸出控制電液伺服閥的電壓信號；伺服閥放大板將該電壓信號轉(zhuǎn)化為電液伺服閥的電流信號；電液伺服閥根據(jù)電流信號的大小，實現(xiàn)對流入液壓缸流量的控制，進(jìn)而實現(xiàn)液壓缸活塞位置的控制；本發(fā)明的滑模變結(jié)構(gòu)控制方法具有響應(yīng)快速、對參數(shù)變化及擾動不靈敏、無需系統(tǒng)在線辨識，物理實現(xiàn)簡單等特點。

本發(fā)明公開了一種用于生物組織制造的自動填料和清洗噴頭及其控制方法，它包括電機、聯(lián)軸器、螺桿、活塞體、料筒旋蓋、料筒、單向閥、噴頭、單向控制閥組和電磁換向閥，通過電磁換向閥左端電磁鐵或右端電磁鐵得電，選擇打印材料或清洗液，電機通過螺桿驅(qū)動活塞體在料筒內(nèi)上下運動，同時生物材料或清洗液通過連接軟管進(jìn)入料筒，完成填料或清洗過程。電機通過螺桿驅(qū)動活塞體下壓，將生物材料通過單向閥和噴頭壓出，實現(xiàn)打印過程。通過增加單向控制閥組和電磁換向閥可進(jìn)行多種生物材料的切換打印。其優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)構(gòu)思簡單巧妙，能實現(xiàn)自動填料和清洗，降低維護(hù)成本，可實現(xiàn)多種生物材料切換打印，同時易于實現(xiàn)自動化控制，大大提高打印效率。

項目背景：為滿足汽車行業(yè)更安全、更輕量化、更環(huán)保以及更經(jīng)濟油耗的需求，AHSS(Advanced High Strength Steel 先進(jìn)高強鋼)一直是近年來鋼鐵工業(yè)材料研發(fā)工作的重點。雙相（DP）鋼、相變誘導(dǎo)塑性（TRIP）鋼、熱成形（HF）鋼等先進(jìn)高強度鋼已在汽車中得到大量應(yīng)用。隨著各大鋼鐵企業(yè)高強汽車用鋼產(chǎn)品比例的逐漸提高，陸續(xù)暴露出一系列的裝備設(shè)計、控制策略、數(shù)學(xué)模型等方面的問題，嚴(yán)重影響高強鋼生產(chǎn)的穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量。基于二十多年的研究和實踐，結(jié)合金屬材料、數(shù)學(xué)模型、自動控制、質(zhì)量優(yōu)化控制等交叉學(xué)科的研究成果，工程技術(shù)研究院逐漸形成了高效實用的高強汽車用鋼冷軋關(guān)鍵工藝控制改進(jìn)和質(zhì)量控制成套技術(shù)。關(guān)鍵工藝技術(shù)：（1）酸軋機組數(shù)學(xué)模型的結(jié)構(gòu)、工藝參數(shù)優(yōu)化及系統(tǒng)優(yōu)化改進(jìn)；（2）高強鋼冷軋軋制穩(wěn)定性關(guān)鍵疑難問題研究及成套解決方案；（3）酸軋、連退、鍍鋅機組高強鋼焊接及生產(chǎn)穩(wěn)定性解決方案；（4）冷連軋厚度、板形、成材率等質(zhì)量控制策略優(yōu)化及改進(jìn)；（5）寬幅帶鋼連退、鍍鋅生產(chǎn)線跑偏機理及改進(jìn)研究；（6）平整/光整機組板形及表面質(zhì)量控制綜合技術(shù)等；

研究發(fā)現(xiàn)2 oC的升溫將使全球愈加干旱。如果升溫達(dá)到2 oC，全球?qū)⒂谐^四分之一的土地將變得愈加干旱。此變化將大大增加旱災(zāi)和山火的威脅。但是如果把全球變暖控制在1.5 oC內(nèi)則將大大減少干旱發(fā)生地區(qū)的范圍。此項發(fā)表在《自然氣候變化》期刊上的研究成果由南方科技大學(xué)和東英吉利大學(xué)（UEA）共同完成。干旱化通過比較降水與蒸發(fā)的關(guān)系來衡量地表的干濕程度。研究小組綜合評估了27個全球氣候模式的預(yù)測結(jié)果以確定世界范圍內(nèi)干旱化程度將大大改變的區(qū)域。預(yù)測結(jié)果建立在將全球溫度升高范圍控制在工業(yè)化前1.5 oC和2 oC水平的基礎(chǔ)上。干旱化程度的改變則通過對比其當(dāng)前的年際變化得到。

內(nèi)容介紹： 針對金屬基復(fù)合材料制備成本高、工藝過程復(fù)雜的難題，集真空壓 力浸滲、擠壓鑄造及液固擠壓三種工藝優(yōu)點于一體，開發(fā)出的真空吸滲 一液固擠壓一體化成形復(fù)合材料構(gòu)件的新技術(shù)，可一次成形出合金及其 復(fù)合材料管、棒材等高性能制件，解決了增強纖維與基體金屬潤濕性差 的問題，同時克服了傳統(tǒng)復(fù)合材料管、棒材成形方法均需二次變形的弊 端，可用于鋁、鎂基復(fù)合材料的成形，極大地降低了鋁、鎂合金及其復(fù) 合材料的制備成

為實現(xiàn)基于無刷直流電動機（包括經(jīng)各類減速機構(gòu)減速）構(gòu)成的多通 道轉(zhuǎn)角伺服系統(tǒng)、連續(xù)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速伺服系統(tǒng)、直線位移伺服系統(tǒng)通道之間 的轉(zhuǎn)角、速度、位移能實施精密、協(xié)調(diào)控制，設(shè)計了電機氣隙磁場正弦 度好、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩波動小、角加速度響應(yīng)快且集精密轉(zhuǎn)角檢測傳感器于 一體的無刷直流電機本體；伺服控制器以RS422 / 485或CAN總線進(jìn)行協(xié)調(diào) 通訊，采用綜合性能優(yōu)異的DSP+CPLD內(nèi)核，結(jié)合精密轉(zhuǎn)角RDC轉(zhuǎn)換、高可 靠性集成PIM等驅(qū)動模塊，可廣泛用于對多通

本發(fā)明公開了一種新能源混合系統(tǒng)控制參數(shù)的優(yōu)選方法，用于在新能源混合系統(tǒng)中對 PID 控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選。根據(jù)新能源混合系統(tǒng)建立模型，然后依據(jù)該仿真系統(tǒng)建立以 PID 控制器輸入和輸出參數(shù)為狀態(tài)量的目標(biāo)函數(shù)，運用本發(fā)明設(shè)計的優(yōu)選方法求解目標(biāo)函數(shù)得到最優(yōu) PID 控制參數(shù)。本發(fā)明設(shè)計的新能源混合系統(tǒng)控制參數(shù)的優(yōu)選方法，采用一種新型啟發(fā)式優(yōu)化算法優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，能搜索到更優(yōu)的目標(biāo)函數(shù)值，得到的解代表更優(yōu)的 PID 控制參數(shù)。更優(yōu)的 PID 控制參數(shù)能使新能源混合系統(tǒng)頻率偏差更小，調(diào)節(jié)速度更快，系統(tǒng)響應(yīng)曲線更加