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金屬制品是冶金工業(yè)中的重要一環(huán)，但在我國(guó)該行業(yè)卻是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，機(jī)械、電氣設(shè)備陳舊，阻礙了行業(yè)的發(fā)展。該系統(tǒng)是以籠型異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速代替發(fā)電機(jī)—電動(dòng)機(jī)組，用一臺(tái)PC機(jī)實(shí)現(xiàn)拉拔品種設(shè)定、操作自動(dòng)化、生產(chǎn)過(guò)程控制、實(shí)時(shí)閉環(huán)控制、自動(dòng)計(jì)米等功能。系統(tǒng)動(dòng)、靜態(tài)數(shù)字模型的建立及按專家系統(tǒng)研制的品種設(shè)定器為本項(xiàng)目最突出的創(chuàng)新點(diǎn)。 系統(tǒng)的技術(shù)先進(jìn)，節(jié)能顯著。調(diào)速范圍在正常工作時(shí)為30:1；在5%的額定轉(zhuǎn)速時(shí)有1.5倍的額定轉(zhuǎn)矩；設(shè)備效率為90-95%；節(jié)電率為41%。自94年第一套投產(chǎn)以來(lái)，已有從三卷筒到八卷筒的五套電控系統(tǒng)投入運(yùn)行，至今工作良好。 97年通過(guò)省級(jí)技術(shù)鑒定，評(píng)定為“國(guó)內(nèi)領(lǐng)先”水平，在無(wú)張力檢測(cè)的直進(jìn)式拉絲機(jī)上應(yīng)用變頻調(diào)速，實(shí)現(xiàn)反拉力恒定、秒流量相等的實(shí)時(shí)控制；應(yīng)用專家系統(tǒng)研制的品種設(shè)定器及自行研制的急停裝置等屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。獲寧夏自治區(qū)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，北京市科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),提高上冷床時(shí)螺紋鋼表面的溫度可以使螺紋鋼表面生成連續(xù)、致密的氧化層，對(duì)提高螺絞鋼表面的抗銹濁性有重要的影響。

科研領(lǐng)域及方向        熱能與動(dòng)力工程 / 先進(jìn)控制策略在熱工過(guò)程自動(dòng)控制方面的應(yīng)用研究項(xiàng)目概況    本項(xiàng)目主要針對(duì)眾多熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組在實(shí)施自動(dòng)控制時(shí)所存在的問(wèn)題，采用先進(jìn)的智能優(yōu)化控制理論，研究能較好地解決熱、電負(fù)荷優(yōu)化控制問(wèn)題的先進(jìn)控制系統(tǒng)，具體包括：熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組熱電負(fù)荷協(xié)調(diào)優(yōu)化控制；鍋爐母管蒸汽壓力的優(yōu)化控制；機(jī)組主汽溫度的優(yōu)化控制等。主要特點(diǎn) 傳統(tǒng)控制和現(xiàn)代控制在提高熱工對(duì)象的控制品質(zhì)上已作了大量的努力，但對(duì)于一些復(fù)雜對(duì)象的控制效果仍欠佳。本項(xiàng)目對(duì)人工免疫系統(tǒng)這一新的智能理論進(jìn)行了研究，并與傳統(tǒng)的PID控制、模糊控制、預(yù)測(cè)控制等方法相結(jié)合，將新的思想與傳統(tǒng)及成熟的控制理論有機(jī)結(jié)合，應(yīng)用于解決實(shí)際復(fù)雜熱工過(guò)程的優(yōu)化控制，以期取得良好控制效果。技術(shù)指標(biāo)     著眼于熱電廠母管制機(jī)組實(shí)現(xiàn)熱、電負(fù)荷整體優(yōu)化控制需要解決的的一些關(guān)鍵問(wèn)題，針對(duì)現(xiàn)有控制系統(tǒng)的不足，研究更為有效的基于免疫算法、多Agent技術(shù)和預(yù)測(cè)控制方法等的智能優(yōu)化控制系統(tǒng)。市場(chǎng)前景本項(xiàng)目研究成果對(duì)改善中小電廠鍋爐燃燒自動(dòng)控制的現(xiàn)狀，提高其鍋爐自動(dòng)投入率和經(jīng)濟(jì)效益，以及節(jié)約能源都具有重要意義。此外，還將有力地促進(jìn)人工免疫技術(shù)的發(fā)展及其在熱工過(guò)程控制中的應(yīng)用，并為類似分布式復(fù)雜系統(tǒng)的控制提供借鑒。

本項(xiàng)目針對(duì)國(guó)內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)安全事故頻發(fā)的嚴(yán)峻態(tài)勢(shì)，經(jīng)十余年研發(fā)應(yīng)用，解決了硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)和工程系統(tǒng)等三大系統(tǒng)性核心技術(shù)，成功研制保障控制系統(tǒng)全生命周期安全穩(wěn)定的高安全成套專用控制裝置及系統(tǒng)。在汽輪機(jī)、直流爐、電梯、環(huán)保等領(lǐng)域關(guān)鍵工業(yè)裝備推廣應(yīng)用 13000 余套，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)國(guó)際6先進(jìn)水平，產(chǎn)品出口美、日、韓、俄等 32 個(gè)國(guó)家。獲授權(quán)發(fā)明專利 104 項(xiàng)，省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng) 3 項(xiàng)。近三年新增銷(xiāo)售 111.15 億元，新增利潤(rùn) 18.81 億元。

智能無(wú)人系統(tǒng)能自主的完成復(fù)雜任務(wù)，具有自主性、智能性、協(xié)同性等特征，覆蓋了智能機(jī)器人、智能無(wú)人機(jī)、無(wú)人駕駛、群體智能等領(lǐng)域，是人工智能的主要研究方向之一。賀威教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于智能無(wú)人系統(tǒng)的控制理論與方法研究。本次申請(qǐng)吳文俊人工智能自然科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)的項(xiàng)目成果研究歷時(shí)六年，針對(duì)柔性無(wú)人系統(tǒng)的高精度控制、具有多約束條件的智能控制和不確定系統(tǒng)的自適應(yīng)控制三個(gè)方面展開(kāi)了深入地研究與探索，提出了智能無(wú)人系統(tǒng)基于偏微分方程的建模方法和邊界控制方法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能控制方法以及基于狀態(tài)和輸出反饋的自適應(yīng)控制方法，推動(dòng)了智能無(wú)人系統(tǒng)控制理論與方法的發(fā)展。本項(xiàng)目的20篇主要代表性論文均發(fā)表在IEEE匯刊及Automatica等本學(xué)科著名期刊上，SCI他引1705次，其中15篇入選ESI高被引論文。8篇代表性論文，SCI他引923次，全部入選ESI高被引論文，其中4篇SCI他引超100次，單篇最高SCI他引318次。

目針對(duì)收縮開(kāi)裂這一長(zhǎng)期困擾工程界而未能有效解決的國(guó)際難題，劉加平教授團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了多因素耦合作用下收縮開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估方法，設(shè)計(jì)制備了核心關(guān)鍵材料，建立抗裂能力精準(zhǔn)調(diào)控成套技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了混凝土收縮開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)可計(jì)算、抗裂性能可設(shè)計(jì)、收縮開(kāi)裂可控制。

與傳統(tǒng)中高速電機(jī)+減速器驅(qū)動(dòng)相比，采用大轉(zhuǎn)矩直驅(qū)電機(jī)省去復(fù)雜的減速齒輪，簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)可靠性。為提高電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度，降低損耗，強(qiáng)化電機(jī)散熱，課題組在新型電機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、損耗精確計(jì)算及高飽和磁密材料應(yīng)用等方面做了創(chuàng)新性研究工作。設(shè)計(jì)的55kW, 2500N·m級(jí)輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)在常規(guī)液冷散熱條件下體積轉(zhuǎn)矩密度達(dá)到180kNm/m3.為低速大轉(zhuǎn)矩永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)了專用驅(qū)動(dòng)器和控制器，搭建了低速大轉(zhuǎn)矩永磁同步電機(jī)測(cè)試平臺(tái)，對(duì)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩特性，過(guò)載能力進(jìn)行全面的測(cè)試。

.項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 吹瓶機(jī)是一種常用的塑料機(jī)械產(chǎn)品。它的用途是將顆粒狀塑料通過(guò)八個(gè)溫區(qū)的加熱軟化后吹制出各種塑料產(chǎn)品。 在這個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，加熱溫度是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素，一般的儀表控制效果很差，溫度波動(dòng)可高達(dá)數(shù)十度，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。    微機(jī)溫度控制系統(tǒng)采用LCD中文顯示、高精度溫度測(cè)量、可控硅調(diào)壓控溫、先進(jìn)的控制算法，因此控制效果好，靜差小于0.5度。

極化控制是提升系統(tǒng)性能、集群化MIMO設(shè)計(jì)的核心，多功能調(diào)控管理一體化技術(shù)研究的深入，對(duì)于天線這個(gè)基本器件的需求在數(shù)量上和質(zhì)量上都有著持續(xù)不斷增長(zhǎng)的需求，是提升系統(tǒng)性能的硬件核心。團(tuán)隊(duì)具有從設(shè)計(jì)理念到器件材質(zhì)選取/研發(fā)系列自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)國(guó)家發(fā)明專利20多項(xiàng)，具有按合作方需求完成多種交叉應(yīng)用的按需新產(chǎn)品研發(fā)天線及相關(guān)產(chǎn)品能力，兼顧系統(tǒng)EMC集成化的設(shè)計(jì)，完成一體化智能化的高端裝備制作。 其中，應(yīng)用于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的多頻圓極化微帶天線已有不少研究成果，但一般存在帶寬窄、尺寸大、饋電復(fù)雜等不足。本項(xiàng)目可提供一種適用于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具有較寬頻帶、饋電簡(jiǎn)單的雙頻雙圓極化微帶天線，主要采用了新縫隙引流技術(shù)來(lái)進(jìn)行極化控制。另外，MIMO 共極化多天線結(jié)構(gòu)需占據(jù)較大空間，使天線系統(tǒng)成本增大，且各支路的平均接收功率差異變大導(dǎo)致天線單元間的相關(guān)系數(shù)增大。極化分集技術(shù)是在同一單元上采取不同極化來(lái)發(fā)射或接收信號(hào)，不同極化方向上的多徑信號(hào)僅是部分相關(guān)的，因此，可以獲得極化分集增益，分集性能與空間分集相當(dāng)，并可以減少極化失配影響。本項(xiàng)目可提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、在工作頻帶內(nèi)端口間的隔離度大于25dB且主輻射方向交叉極化比大于20dB的雙極化天線，主要采用了H形縫隙結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行極化控制，可應(yīng)用于WLAN頻段的MIMO系統(tǒng)中。     極化的靈活控制對(duì)大規(guī)模MIMO天線體系是新發(fā)展方向、技術(shù)含量極高的產(chǎn)品。制作各類天線的材料小型化后用量有限，本身價(jià)格一般不超過(guò)成品售價(jià)十分之一，新設(shè)計(jì)理念可大大提升系統(tǒng)效率，獲取更高的天線特性。從投資的角度，天線批量制作工藝要求并不復(fù)雜，采用常規(guī)具有一定精度的機(jī)械加工設(shè)備或者高穩(wěn)定度的PCB制版設(shè)備就可以完成平面小型化天線，設(shè)備壽命較長(zhǎng)，在高科技設(shè)計(jì)技術(shù)的保障下操作調(diào)控也很方便。扣除產(chǎn)品的后期包裝和推廣成本，利潤(rùn)極高，需求量大，保守估計(jì)各種類別的天線年產(chǎn)值都會(huì)在數(shù)千萬(wàn)以上，前端創(chuàng)新的可以有數(shù)億，屬于低投入高回報(bào)的產(chǎn)業(yè)，核心點(diǎn)在于極化控制及分布設(shè)計(jì)。 項(xiàng)目投資額視合作關(guān)系而定，一般前期投入每個(gè)特需專項(xiàng)前期 100~150萬(wàn)人民幣，后期追加及提成  (不包括廠房等投入)。

"劉加平教授團(tuán)隊(duì)歷時(shí)20年的時(shí)間，完成了國(guó)家、省部級(jí)和重大工程科研項(xiàng)目50余項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)了收縮開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)可計(jì)算、抗裂能力可設(shè)計(jì)、收縮開(kāi)裂可控制，并應(yīng)用于數(shù)十項(xiàng)重大工程，切實(shí)解決了極端干燥環(huán)境下的塑性開(kāi)裂以及強(qiáng)約束結(jié)構(gòu)、大體積混凝土、大型預(yù)制構(gòu)件等硬化收縮開(kāi)裂難題。 項(xiàng)目在理論和實(shí)際上面的貢獻(xiàn)主要在于：建立“水化-溫度-濕度-約束”耦合作用收縮開(kāi)裂機(jī)制及模型；發(fā)明了現(xiàn)代混凝土水化熱調(diào)控、收縮全過(guò)程抑制等關(guān)鍵材料。"