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本發(fā)明公布了一種直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)能捕獲跟蹤控制方法，屬于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行控制技 術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明控制方法包括如下步驟：首先，在機(jī)組啟動(dòng)并網(wǎng)剛開始發(fā)電的過程中，調(diào)節(jié)機(jī)組的轉(zhuǎn)速ω； 其次，風(fēng)速改變時(shí)，根據(jù)風(fēng)速傳感器測(cè)量的風(fēng)速的相對(duì)變化量增加或減少的方向，確定機(jī)組轉(zhuǎn)速控制需要 變化的增加或減少的方向，根據(jù)風(fēng)速測(cè)量值相對(duì)量變化的大小，由葉尖速比λ計(jì)算表達(dá)式，計(jì)算確定轉(zhuǎn)速所 需要的控制變化量；再次，通過增加或減少機(jī)組輸出功率的粗調(diào)節(jié)；最后，使風(fēng)輪機(jī)吸收的機(jī)械功率Pm 滿 足dPm/dω＝0的條件，使機(jī)組運(yùn)行于CP-λ曲線的頂點(diǎn)或與其相當(dāng)接近的點(diǎn)。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)對(duì)直驅(qū)永磁同步 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組最大風(fēng)能捕獲的快速跟蹤控制，提高機(jī)組的發(fā)電效益。

本發(fā)明公開了一種新能源發(fā)電與高壓直流輸電直聯(lián)系統(tǒng)的孤島 運(yùn)行方法。新能源發(fā)電系統(tǒng)采用互同步控制方法為孤島電網(wǎng)提供電壓 和頻率支撐，為傳統(tǒng)高壓直流輸電系統(tǒng)在孤島電網(wǎng)的換相提供了必要 條件。通過新能源發(fā)電系統(tǒng)互同步控制與傳統(tǒng)高壓直流輸電控制器的 相互配合，能夠保證當(dāng)?shù)刎?fù)載的電壓幅值和頻率的穩(wěn)定，并能夠?qū)⑿履茉窗l(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電功率向遠(yuǎn)方負(fù)荷輸送。本發(fā)明打破了目前新能 源發(fā)電系統(tǒng)通過傳統(tǒng)高壓直流輸電系統(tǒng)向遠(yuǎn)方負(fù)荷輸送功率時(shí)必須和 主電網(wǎng)聯(lián)接的局限性，實(shí)現(xiàn)了新能源發(fā)電系統(tǒng)與傳統(tǒng)高壓直流輸電系 統(tǒng)在脫離主電網(wǎng)的

本發(fā)明涉及一種直線電機(jī)直驅(qū)的二維微動(dòng)平臺(tái)，為一種固定音圈電機(jī)直驅(qū)式 X-Y 微動(dòng)平臺(tái)，包括基座、音圈直線電機(jī)、X 向運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、Y 向運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、解耦部件和光柵尺等。音圈直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng) X-Y二維微動(dòng)平臺(tái)；X 方向和 Y 方向音圈直線電機(jī)均固接于底座，通過解耦部件實(shí)現(xiàn) X 向和 Y 向的運(yùn)動(dòng)；利用光柵尺來檢測(cè)電機(jī)位置。本發(fā)明為提高運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)精度，屏棄了傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)；為降低運(yùn)動(dòng)慣量，設(shè)計(jì)了解耦部件，X、Y 向直線電機(jī)均固定來實(shí)現(xiàn) X-Y 二維運(yùn)動(dòng)；為實(shí)現(xiàn)高精度、高穩(wěn)定

利用“特殊空氣動(dòng)力學(xué)原理”，成功實(shí)現(xiàn) H 型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，葉片選用飛機(jī)翼形形狀，在風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，不會(huì)因變形而改變效率，該產(chǎn)品適合運(yùn)行風(fēng)速范圍擴(kuò)大到2.5～25m/s，具有低風(fēng)速運(yùn)轉(zhuǎn)、發(fā)電量大、占地空間小、安裝方便、壽命長、經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)，應(yīng)用場合廣泛，可應(yīng)用在學(xué)校、機(jī)關(guān)、廠礦及普通家庭。

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：近年來我國鋼材年消耗量迅速增加，焊接工 程量巨大，高效化焊接成為焊接技術(shù)發(fā)展的主流。MAG/CO2 焊由于其易于實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)化、抗銹低氫、成本低以及可進(jìn)行全位置焊接等優(yōu)點(diǎn)，成為高效化焊接方法 的重要選擇。在我國，以 MAG/CO2 焊為主的氣體保護(hù)焊工藝應(yīng)用水平與發(fā)達(dá)國 家相比仍有較大差距，但發(fā)展較快。據(jù)統(tǒng)計(jì)：1999 年，我國的氣體保護(hù)焊在整 個(gè)焊接工藝中所占的比例約為 10%，而日本和美國則達(dá) 70%左右；2002 年我國 此比例達(dá)到了約 17%，預(yù)計(jì) 2005 年可以達(dá)到 22~25%。在我國以 MAG/CO2焊為 主的氣體保護(hù)焊在很大范圍內(nèi)正逐步取代焊條電弧焊，極具發(fā)展?jié)摿Α?MAG/CO2 氣體保護(hù)焊短路過渡方式應(yīng)用非常突出，國內(nèi)外研究人員的研究 證明：采用 MAG/CO2 焊短路過渡形式，可以有效地防止高速焊接(1m/min 以上) 時(shí)形成的焊接缺陷。但由于 MAG/CO2 焊保護(hù)氣體本身的物理性質(zhì)所決定的，使 用活性 CO2 氣體保護(hù)的焊接無論是采用細(xì)絲短路過渡方式，還是粗絲大電流的顆 粒過渡方式，都會(huì)造成較大的飛濺，在短路過渡方式中，焊縫成形差也是很大的 問題。著名的 STT 控制法利用對(duì)電流電壓的快速控制，大大降低了短路過渡過程 的飛濺，改善了焊縫成形，但也只適用于電流較小的場合，用于高速焊接需要大 電流的場合時(shí)仍存在飛濺大等不足之處。 該技術(shù)主要解決純 CO2 氣體保護(hù)焊或低氬保護(hù) MAG 焊時(shí)短路過渡的飛濺和 焊縫成形問題。 技術(shù)原理與工藝流程簡介：該系統(tǒng)利用傳感器采集信息，由單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)焊 接過程的信息進(jìn)行分析，控制逆變弧焊電源的輸出。 關(guān)鍵問題在于實(shí)時(shí)控制的及時(shí)性。短路過渡存在大量快速的瞬態(tài)過程，需要 122天津大學(xué)科技成果選編 123 控制電路及時(shí)做出響應(yīng)，有很大難度。美國林肯公司的 STT 焊機(jī)利用 IGBT 功率 開關(guān)并聯(lián)限流電阻的方法，可以非常迅速地減小電流，對(duì)于防止飛濺非常有利。 但 IGBT 的工作條件非常嚴(yán)酷，限制了利用 IGBT 功率開關(guān)進(jìn)行深入的研究，也使 其局限于較小電流的場合。受上述條件的制約，我們必須考慮其他的選擇。 本技術(shù)找到了一種預(yù)判短路過程的方法，采用高速模擬電路為主并結(jié)合單片 機(jī)的中斷處理方法加以控制；而對(duì)短路過渡相對(duì)穩(wěn)定的過程，其控制則以單片機(jī) 為主，可以進(jìn)行信息融合運(yùn)算，甚至可以進(jìn)行瞬態(tài)過程的預(yù)判運(yùn)算。 技術(shù)水平及專利與獲獎(jiǎng)情況：國際先進(jìn)，國家發(fā)明專利。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：目前 CO2 焊的飛濺問題的解決主要采用：a.純氬 或混合氣保護(hù)，氣體成本高；b.利用進(jìn)口 STT 焊機(jī)，在低速焊、小電流范圍應(yīng)用， 焊機(jī)成本高；c.采用藥芯焊絲，焊絲成本高，且只能焊接中厚板，不能短路過渡 焊。這些解決方法都并不令人十分滿意，因而本技術(shù)有很好的的實(shí)際應(yīng)用前景。 本技術(shù)可將飛濺率降為普通短路過渡的 1/2~1/3 以下，以一個(gè)年消耗焊絲 500~1000 噸的大中型企業(yè)計(jì)算，每年僅焊絲飛濺造成的損失就可減少數(shù)十萬元， 尚不包括清理飛濺所投入的人力物力。而本技術(shù)在普通逆變焊機(jī)基礎(chǔ)上加上 500~1000 元的一次性的材料成本投入，即可大幅度提高焊機(jī)的性能。 應(yīng)用領(lǐng)域：機(jī)械、船舶、鋼結(jié)構(gòu)、汽車等眾多行業(yè)。 

“高速高精軋制控制技術(shù)攻關(guān)”屬國家“八五”技術(shù)攻關(guān)課題,解決某鋁加工廠1350mm中、精兩鋁箔軋制機(jī)組存在的影響高速高精軋制的控制技術(shù)問題。   該項(xiàng)目于1996年通過技術(shù)鑒定，1997年獲中國有色金屬工業(yè)總公司科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)一是采用了新型全密封張力傳感器，實(shí)現(xiàn)張力直接閉環(huán)，提高了張力控制穩(wěn)定性和精度，克服了原德國產(chǎn)傳感器結(jié)構(gòu)不合理、使用壽命低（僅半年）、必須在線標(biāo)定的缺點(diǎn)，不僅壽命長使用方便，而且價(jià)格僅為同類進(jìn)口傳感器的1/10。精度誤差小于1/1000，能有效保證高速軋制時(shí)張力穩(wěn)定，板形良好，防止斷帶，提高厚度精度。第二個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)是采用了兩級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，改進(jìn)控制策略，加強(qiáng)控制功能，提高了控制精度。該系統(tǒng)有以下特點(diǎn)： 采用模糊控制技術(shù)進(jìn)行張力AGC控制。 采用智能化非線性變系數(shù)法，解決了直接張力控制投入時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。 采用模糊卷徑記憶法，提高了卷徑計(jì)算精度。 采用最優(yōu)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量最優(yōu)、面積最優(yōu)和重量最優(yōu)。 采用壓下和張力協(xié)調(diào)控制，提高了厚控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制精度。 采用“雙重化改造作業(yè)法”，基本做到不停產(chǎn)改造調(diào)試，對(duì)生產(chǎn)的影響減至最小，提高經(jīng)濟(jì)效益。 采用“基于專家經(jīng)驗(yàn)的工藝參數(shù)預(yù)設(shè)定和二次優(yōu)化設(shè)定”模型，提高了設(shè)定精度。

隨著我國高速鐵路的不斷發(fā)展，應(yīng)用在高速環(huán)境下的移動(dòng)通信系統(tǒng)日 漸成為研究的熱點(diǎn)。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度來看，信道估計(jì)可以看作一個(gè)系統(tǒng)狀態(tài) 估計(jì)問題，信道響應(yīng)是系統(tǒng)中的狀態(tài)變量。若將時(shí)域變化的信道看作是一個(gè)非線 性的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，便可以利用擴(kuò)展卡爾曼濾波器(EKF)對(duì)其狀態(tài)變量求最小均方誤 差(MMSE)估計(jì)。迭代檢測(cè)譯碼(IDD)結(jié)構(gòu)是一種基于Turbo譯碼原理設(shè)計(jì)的接收 機(jī)結(jié)構(gòu)。在迭代接收機(jī)中，軟入軟出(SISO)的Turbo譯碼器與數(shù)據(jù)檢測(cè)器之間 有一條反饋通道，使得數(shù)據(jù)檢測(cè)器能夠利用軟譯碼器輸出的后驗(yàn)對(duì)數(shù)似然比(也 稱作“外信息”)完成多次迭代的信道均衡和解調(diào)。針對(duì)高速移動(dòng)通信下快速時(shí)變信道估計(jì)的問題，我們提出一種基于EKF的 聯(lián)合IDD信道估計(jì)方法(IDD-EKF) o采用自回歸(AR)過程對(duì)信道建模，在導(dǎo)頻 符號(hào)處采用最小二乘法(LS)估計(jì)，時(shí)域采用EKF插值，頻域采用離散傅里葉變 換(DFT)插值。通過聯(lián)合估計(jì)信道頻域響應(yīng)及信道的時(shí)域相關(guān)系數(shù)的方法追蹤信 道的信道頻率響應(yīng)(CFR)。同時(shí)為了消除EKF誤差傳播的影響，采用迭代接收機(jī)結(jié) 構(gòu)，利用Turbo譯碼器的碼元糾錯(cuò)能力，通過外信息更新EKF觀測(cè)方程中的加權(quán)矩 陣，從而輔助EKF更新，并進(jìn)行迭代信道估計(jì)。EKF工作在三種不同的模式下，三種模式分別對(duì)應(yīng)三種不同的構(gòu)造加權(quán)矩 陣的方法。通過后驗(yàn)對(duì)數(shù)似然比構(gòu)造的加權(quán)矩陣?yán)昧?Turbo譯碼器的檢錯(cuò)糾 錯(cuò)能力，使得構(gòu)造的加權(quán)矩陣更加接近實(shí)際發(fā)送的符號(hào)，則EKF能夠在更多的時(shí)頻域位置上提供MMSE估計(jì)值。

隨著我國高速鐵路的不斷發(fā)展，應(yīng)用在高速環(huán)境下的移動(dòng)通信系統(tǒng)日 漸成為研究的熱點(diǎn)。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度來看，信道估計(jì)可以看作一個(gè)系統(tǒng)狀態(tài) 估計(jì)問題，信道響應(yīng)是系統(tǒng)中的狀態(tài)變量。若將時(shí)域變化的信道看作是一個(gè)非線 性的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，便可以利用擴(kuò)展卡爾曼濾波器(EKF)對(duì)其狀態(tài)變量求最小均方誤 差(MMSE)估計(jì)。迭代檢測(cè)譯碼(IDD)結(jié)構(gòu)是一種基于Turbo譯碼原理設(shè)計(jì)的接收 機(jī)結(jié)構(gòu)。在迭代接收機(jī)中，軟入軟出(SISO)的Turbo譯碼器與數(shù)據(jù)檢測(cè)器之間 有一條反饋通道，使得數(shù)據(jù)檢測(cè)器能夠利用軟譯碼器輸出的后驗(yàn)對(duì)數(shù)似然比(也 稱作“外信息”)完成多次迭代的信道均衡和解調(diào)。 針對(duì)高速移動(dòng)通信下快速時(shí)變信道估計(jì)的問題，我們提出一種基于EKF的 聯(lián)合IDD信道估計(jì)方法(IDD-EKF) o采用自回歸(AR)過程對(duì)信道建模，在導(dǎo)頻 符號(hào)處采用最小二乘法(LS)估計(jì)，時(shí)域采用EKF插值，頻域采用離散傅里葉變 換(DFT)插值。通過聯(lián)合估計(jì)信道頻域響應(yīng)及信道的時(shí)域相關(guān)系數(shù)的方法追蹤信 道的信道頻率響應(yīng)(CFR)。同時(shí)為了消除EKF誤差傳播的影響，采用迭代接收機(jī)結(jié) 構(gòu)，利用Turbo譯碼器的碼元糾錯(cuò)能力，通過外信息更新EKF觀測(cè)方程中的加權(quán)矩 陣，從而輔助EKF更新，并進(jìn)行迭代信道估計(jì)。 EKF工作在三種不同的模式下，三種模式分別對(duì)應(yīng)三種不同的構(gòu)造加權(quán)矩 陣的方法。通過后驗(yàn)對(duì)數(shù)似然比構(gòu)造的加權(quán)矩陣?yán)昧?nbsp;Turbo譯碼器的檢錯(cuò)糾 錯(cuò)能力，使得構(gòu)造的加權(quán)矩陣更加接近實(shí)際發(fā)送的符號(hào)，則EKF能夠在更多的時(shí)頻域位置上提供MMSE估計(jì)值。 相對(duì)于傳統(tǒng)的信道估計(jì)方法，在NMSE方面，IDD-EKF的信道估計(jì)方法在高速 環(huán)境下具有8dB的信噪比增益。而在BER方面，IDD-EKF在低速環(huán)境下相對(duì)于傳 統(tǒng)算法信噪比增益為5dB,而高速環(huán)境下，其信噪比增益達(dá)到了將近lOdBo通 過仿真分析證明了這一設(shè)計(jì)的有效性。 該成果可以進(jìn)一步推廣到5G通信終端接收機(jī)以及拓展應(yīng)用到飛行器之間 的高速通信中，提高通信性能。

超高速流式成像分析儀是數(shù)字顯微技術(shù)、微流體力學(xué)和圖像處理技術(shù)的綜合應(yīng)用，用于自動(dòng)分析顆粒或液體中的懸浮細(xì)胞。當(dāng)樣品流過檢測(cè)區(qū)時(shí)，儀器會(huì)捕捉樣品的影像，影像中的每個(gè)顆粒將被分析，生成關(guān)于顆粒的數(shù)量、尺寸、透明度、形態(tài)等方面的數(shù)據(jù)。也能用于實(shí)時(shí)分析顆粒的動(dòng)態(tài)過程。形態(tài)分析軟件還可用于分析特殊形態(tài)的顆粒，或者用于分離一些亞顆粒群體。該成像儀器利用高速重復(fù)頻率的激光脈沖作為主動(dòng)照明光源，利用時(shí)空頻映射對(duì)成像區(qū)域進(jìn)行頻分掃描，該掃描完全利用光源本身的光譜特性實(shí)現(xiàn)，沒有使用機(jī)械或電子的掃描裝置，因此可以大大提升掃描成像的速度。目前實(shí)現(xiàn)了超高速成像儀的幀率可以達(dá)到1 百萬幀/秒至 20 億幀/秒的幀率，可以連續(xù)記錄 10 萬幀以上的影像數(shù)據(jù)，成像分辨率小于1 微米，可以連續(xù)觀察非周期性的無規(guī)律的偶發(fā)事件。在應(yīng)用方面，已經(jīng)進(jìn)行了超高速無標(biāo)記流式細(xì)胞成像實(shí)驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)血液細(xì)胞當(dāng)中的早期癌細(xì)胞（CTC）進(jìn)行高精度高通量的篩查，成像通量超過 100 萬細(xì)胞/秒，是目前常用的流式細(xì)胞儀的 1000 倍。另外，在高速氣溶膠（PM2.5、PM10）成像機(jī)制上也進(jìn)行了應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)氣溶膠噴口速度在 10 米/秒的情況下進(jìn)行顆粒成像，目前國際上還沒有類似的儀器出現(xiàn)。因此，超高速激光掃描顯微成像儀擁有傳統(tǒng)檢測(cè)儀器不具備的特殊功能，通過高速成像，獲取傳統(tǒng)儀器無法得到的信息，解決多個(gè)交叉領(lǐng)域的關(guān)鍵問題。

高速細(xì)胞檢測(cè)一直是生物、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域非常有挑戰(zhàn)性的工作，而流式細(xì)胞檢測(cè)以其較大的 檢測(cè)通量成為高速細(xì)胞檢測(cè)的首選方案。本成果超高速流式成像分析儀靈活運(yùn)用了高速光纖通信、微波光子技術(shù)及光信號(hào)處理技術(shù)，結(jié)合高速數(shù)據(jù)處理和生物醫(yī)學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng) 細(xì)胞成像速度的巨大突破。與此同時(shí)，在獲取了海量的細(xì)胞圖像之后，根據(jù)具體應(yīng)用的需求 進(jìn)行快速數(shù)據(jù)壓縮、人工智能圖像分類處理、細(xì)胞特征提取等操作。通過細(xì)胞圖像獲取每一 個(gè)細(xì)胞的核心參數(shù)，從而將復(fù)雜的生物學(xué)現(xiàn)象（細(xì)胞）快速轉(zhuǎn)換為直觀可讀的信息呈現(xiàn)形式， 為細(xì)胞特性的分析以及疾病的診斷提供第一手的，準(zhǔn)確的資料。 創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)基本來自于清華大學(xué)，擁有雄厚的研發(fā)能力，并與北京大學(xué)、武漢大學(xué)、東京 大學(xué)、加州大學(xué)洛杉磯分校、北京天壇醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室等知名高校及科研機(jī)構(gòu)建立項(xiàng)目合作。同時(shí)獲得天使輪投資，擁有發(fā)明專利兩項(xiàng)，并獲得第二十二屆全國發(fā)明展覽會(huì)—金獎(jiǎng)，第十二屆北京發(fā)明創(chuàng)新大賽—金獎(jiǎng)，受到業(yè)內(nèi)一致好評(píng)。 超高速流式成像分析儀是數(shù)字顯微技術(shù)、微流體力學(xué)和圖像處理技術(shù)的綜合應(yīng)用，用于自動(dòng)分析顆粒或液體中的懸浮細(xì)胞。當(dāng)樣品流過檢測(cè)區(qū)時(shí)，儀器會(huì)捕捉樣品的影像，影像中的每個(gè)顆粒將被分析，生成關(guān)于顆粒的數(shù)量、尺寸、透明度、形態(tài)等方面的數(shù)據(jù)。也能用于實(shí)時(shí)分析顆粒的動(dòng)態(tài)過程。形態(tài)分析軟件還可用于分析特殊形態(tài)的顆粒，或者用于分離一些 亞顆粒群體。該成像儀器利用高速重復(fù)頻率的激光脈沖作為主動(dòng)照明光源，利用時(shí)空頻映射 對(duì)成像區(qū)域進(jìn)行頻分掃描，該掃描完全利用光源本身的光譜特性實(shí)現(xiàn)，沒有使用機(jī)械或電子 的掃描裝置，因此可以大大提升掃描成像的速度。目前實(shí)現(xiàn)了超高速成像儀的幀率可以達(dá)到 1 百萬幀/秒至 20 億幀/秒的幀率，可以連續(xù)記錄 10 萬幀以上的影像數(shù)據(jù)，成像分辨率小于1 微米，可以連續(xù)觀察非周期性的無規(guī)律的偶發(fā)事件。