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本發(fā)明公開了一種實(shí)時數(shù)據(jù)采集協(xié)同控制系統(tǒng)及其工作方法，屬于自動化控制技術(shù)領(lǐng)域。其系統(tǒng)包括上位機(jī)、數(shù)字IO板和電源模塊。本發(fā)明通過在設(shè)計初期引入數(shù)學(xué)模型，能夠?qū)崿F(xiàn)對復(fù)雜控制算法的精確描述，從而顯著提升開發(fā)效率和系統(tǒng)性能；可直接從模型生成硬件平臺可執(zhí)行代碼，避免了傳統(tǒng)手工編碼的繁瑣過程，使得開發(fā)人員無需深入掌握硬件編程技術(shù)即可完成系統(tǒng)的建模、調(diào)試與優(yōu)化，大幅減少了開發(fā)周期，提高了開發(fā)效率，并簡化了系統(tǒng)集成過程，提升了系統(tǒng)的可靠性和實(shí)時響應(yīng)能力；同時，系統(tǒng)能夠在動態(tài)環(huán)境中實(shí)時感知、快速響應(yīng)并進(jìn)行高效決策，為復(fù)雜控制任務(wù)提供了可靠保障。

目前光伏發(fā)電還存在輸出不穩(wěn)定，易受外部條件影響等缺點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，通常需要增加儲能裝置來保證電路光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出 的穩(wěn)定性，這樣必然會增加系統(tǒng)的成本；同時儲能裝置可能會引入一 些重金屬元素，對環(huán)境造成一定的影響。另外，傳統(tǒng)的直流電源通常 是由電網(wǎng)供能，并且很少具備遠(yuǎn)程控制功能，大大的限制了用戶的使用范圍。 本項目提出了一種新型多路直流電源的設(shè)計方法：采用光伏發(fā)電 和電網(wǎng)聯(lián)合供電策略，來減少電能的消耗；采用無線控制技術(shù)，來實(shí) 現(xiàn)對電源的遠(yuǎn)程控制，為在有毒、封閉等特殊環(huán)境中應(yīng)用電源提供了 一條可行的途徑。同時結(jié)合激光測距儀的應(yīng)用背景，設(shè)計了一種可輸 出三路電壓的小功率直流電源，其中高壓支路可在輸入為 5 V 到 30 V 時，輸出 70 V 到 203 V 連續(xù)可調(diào)的直流高壓，其驅(qū)動能力可滿足一 般的雪崩二極管工作需要。測試結(jié)果表明，該電源可通過手機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，其輸出端紋波電壓較小，可以滿足一般的應(yīng)用需求。

我國擁有幅員遼闊的內(nèi)陸水域，如何安全、高效的完成特定水域的巡邏和水文信息監(jiān)測工作一直是我國水文水利建設(shè)的重要組成部分。水面無人船是一種無人操作的水面艦船平臺，配備先進(jìn)的控制系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和武器系統(tǒng)，可以最大程度上填補(bǔ)水域測量領(lǐng)域載人船無法到達(dá)或不易到達(dá)的危險、淺灘、近岸等空白區(qū)域，真正做到高精度、自動化、高效益，可廣泛應(yīng)用于常規(guī)測繪、水利水文、航道、環(huán)保和災(zāi)害應(yīng)急等行業(yè)及其他相關(guān)部門。 本項目的產(chǎn)品，是在“制造強(qiáng)國”國家戰(zhàn)略指導(dǎo)下，符合國家和地方政府政策重點(diǎn)鼓勵發(fā)展的高技術(shù)、智能裝備、高附加值項目，符合國家經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的相關(guān)政策和導(dǎo)向。本研發(fā)團(tuán)隊聯(lián)合上海交通大學(xué)和上海市船舶自動化工程研究中心，共發(fā)表 SCI 論文 200 篇以上，擁有授權(quán)發(fā)明專利 40 項。 

實(shí)驗(yàn)平臺能滿足高等院校“電力電子技術(shù)”、“半導(dǎo)體變流技術(shù)”、“電機(jī)控制（直流電機(jī)調(diào)速、交流電機(jī)調(diào)速及變頻調(diào)速）”等課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)。 系統(tǒng)特點(diǎn)： 更精細(xì)的模塊化單元封裝 采用更為美觀、集成度高的封裝形式； 模塊化更合理，數(shù)字化更突出。 更完善的安全保護(hù)機(jī)制 具備硬件保護(hù)和軟件保護(hù)雙重保護(hù)，可靠性高，軟件保護(hù)可大大減少器件的損壞，可避免出現(xiàn)經(jīng)常換器件的麻煩。 更細(xì)致的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教程 創(chuàng)新的交互式實(shí)驗(yàn)課程軟件，提供進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所需的各種支持。它不僅提供實(shí)驗(yàn)過程指導(dǎo)，還提供相關(guān)理論知識講解介紹，記錄測量結(jié)果，并可導(dǎo)出各類數(shù)據(jù)； 理論仿真驗(yàn)證與實(shí)際元件實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合； 在Matlab中設(shè)計的控制算法自動生成代碼，自動加載到實(shí)時目標(biāo)機(jī)中運(yùn)行，避免了繁瑣的編程和Debug工作； 使用門檻低，會Matlab仿真即可完成實(shí)驗(yàn)測試工作，所有測試工作只需一人即可完成。 更靈活，更開放 硬件模塊化設(shè)計，多種實(shí)驗(yàn)拓?fù)淠K可選，同時，可根據(jù)需求定制各種不同的功率硬件，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、功率級別、傳感器的數(shù)量位置等均可以變化； 軟件模塊化設(shè)計，編程和監(jiān)控全部采用基于模型的可視化設(shè)計方法，提供各類驗(yàn)證過的算法模型，可直接組合調(diào)用，大大縮短上手時間。 更可信，更可靠 采用高可靠性的功率模塊和經(jīng)過完善測試的接口模塊，故障率低； 具備數(shù)字仿真和物理電路雙重驗(yàn)證，設(shè)計更靈活，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更具說服力。

成果介紹在當(dāng)前疫情防控和部分企業(yè)復(fù)工在即的形勢下，對停留時間長、室內(nèi)人員密度大、感染風(fēng)險高的住宅、辦公樓和醫(yī)院三類建筑使用中的疫情防控尤為重要。該成果基于三種建筑類型的使用特點(diǎn)、室內(nèi)人員活動特征、空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計、設(shè)備運(yùn)行的管理優(yōu)化措施等角度，對新型冠狀病毒傳播的預(yù)防與控制進(jìn)行了研究分析并提出建議措施，助力疫情防控，并以期能夠?qū)罄m(xù)同類型建筑的規(guī)劃設(shè)計提供參考，分別從三種建筑提出相應(yīng)設(shè)計建議。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)及參數(shù)1、住宅建筑廚房排煙道應(yīng)嚴(yán)格排查連接處的密封性，在樓宇中存在隔離肺炎患者時應(yīng)遠(yuǎn)離天臺；空調(diào)系統(tǒng)分體式可正常使用，有隔離肺炎患者要防止冷凝水滴入他戶；電梯高危，減少碰觸，無人時確保開門通風(fēng)；樓梯間不觸摸扶手，每層開窗通風(fēng)換氣。2、辦公建筑辦公建筑內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的合理使用；全空氣空調(diào)系統(tǒng)及其使用策略；風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)及其使用策略；多聯(lián)機(jī)及分體式空調(diào)與其使用策略；辦公建筑的應(yīng)急管理措施建議；辦公人員的自我防護(hù)建議。3、醫(yī)院建筑醫(yī)院手術(shù)室；傳染病專用門診科室；專用隔離區(qū)域；普通科室及其他區(qū)域等基于新型肺炎疫情對醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計及運(yùn)行管理方面的建議。新建醫(yī)院建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計建議，既有醫(yī)院建筑空調(diào)系統(tǒng)在疫情期間運(yùn)行建議。此次新型冠狀病毒的大面積傳播擴(kuò)散，面對疫情防控的種種挑戰(zhàn)，容納著各類人員的建筑無疑是這場防疫戰(zhàn)役中的重要一環(huán)。建筑作為人類活動的主要場所，應(yīng)當(dāng)具有在緊急情況下對集體安全、生存能力與健康提供支持的能力。未來的建筑設(shè)計將在建筑換氣、排氣、防臭、防霉、熱舒適、潔污分離、干濕分離、抗菌滅菌等問題作出細(xì)微設(shè)計和健康性優(yōu)化，未來建筑必將以人類健康為核心走向健康建筑。

本項目是一種首創(chuàng)的基于固體電化學(xué)原理的氧泵。該氧泵具有兩大功能：一、測定金屬氧化動力學(xué)；二、可以在1～10-25 atm范圍獲得任意的氧分壓。測定金屬氧化動力學(xué)時，氧泵通過將金屬氧化過程消耗的氧量經(jīng)過電化學(xué)過程轉(zhuǎn)化為電荷量來獲取氧化動力學(xué)曲線。由ZrO2固體電解質(zhì)管、隔斷閥和石英管構(gòu)成一個封閉體系，在ZrO2固體電解質(zhì)管內(nèi)外壁上沉積或涂覆鉑電極構(gòu)成電化學(xué)氧泵，將氧化樣品與固體電解質(zhì)電化學(xué)氧泵分別處于不同的溫度，實(shí)現(xiàn)氧化溫度和氧壓可調(diào)，將氧泵電流積分與氧化時間做圖可獲得氧化動力學(xué)曲線，可用于金屬及合金氧化動力學(xué)測定，包括產(chǎn)生揮發(fā)性氧化物的體系的動力學(xué)測定，以及其它吸收氧過程的動力學(xué)測定。本發(fā)明方法的結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，測試數(shù)據(jù)精度高，運(yùn)行費(fèi)用低，控制和數(shù)據(jù)處理計算機(jī)化。本儀器可以替代電子熱天平，為高新科技產(chǎn)品。 氧泵還可以在不同的溫度，在1～10-25 atm范圍獲得任意的氧分壓，可廣泛用于科研和生產(chǎn)。 國際首創(chuàng)，成果列入1998年4月美國出版的“High-temperature Research in Progress：1997”，采用本技術(shù)的研究結(jié)果多次在 Oxidation of Metals 上發(fā)表。獲得發(fā)明專利，發(fā)明專利號：98101027.X 氧泵還可以在不同的溫度，在1～10-25 atm范圍獲得任意的氧分壓。 本發(fā)明的氧泵操作簡便，控制和測試數(shù)據(jù)精度高，運(yùn)行費(fèi)用低，控制和數(shù)據(jù)處理計算機(jī)化，為高新科技產(chǎn)品。可以根據(jù)實(shí)際需要提供特定的技術(shù)與產(chǎn)品。

鉆取采樣作為一種獲取深層月壤的有效方式被應(yīng)用于地外天體采樣任務(wù).不同于地面鉆探,無人月面鉆取采樣面臨諸多技術(shù)難點(diǎn),例如遙操作信號延遲,探測器傳感資源有限,缺乏采樣點(diǎn)地質(zhì)信息以及月壤力學(xué)特性復(fù)雜等.為保證采樣任務(wù)高效可靠地執(zhí)行,采樣裝置需充分利用有限的探測器硬件資源,依據(jù)鉆進(jìn)工況實(shí)時調(diào)整鉆進(jìn)工藝參數(shù),對未知的鉆進(jìn)環(huán)境具有適應(yīng)能力.提出一種基于可鉆性在線辨識的月面鉆進(jìn)控制方法.利用可鉆性指標(biāo)綜合評價當(dāng)前對象的鉆進(jìn)難易程度,采用模式識別方法辨識鉆進(jìn)對象的可鉆性等級并實(shí)時匹配最優(yōu)的鉆進(jìn)工藝參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)過程的智能控制.為驗(yàn)證所提出控制方法的有效性,開展了模擬月壤月巖交替布置的鉆進(jìn)試驗(yàn)研究.試驗(yàn)結(jié)果表明:該方法能夠有效控制鉆進(jìn)負(fù)載.

本實(shí)用新型公開了一種昆蟲培養(yǎng)用溫濕度自動控制式培養(yǎng)箱，包括底座、隔板、頂蓋、照明燈管和昆蟲培養(yǎng)箱，所述底座的頂部設(shè)有溫濕度控制調(diào)節(jié)箱，所述昆蟲培養(yǎng)器皿的底部設(shè)有儲存盒，所述昆蟲培養(yǎng)箱遠(yuǎn)離溫濕度控制調(diào)節(jié)箱一側(cè)的底座上安裝有RDF300型PLC控制器，所述RDF300型PLC控制器的輸出端通過導(dǎo)線與增壓泵以及加熱器連接，且RDF300型PLC控制器的輸入端通過導(dǎo)線與溫度傳感器以及濕度傳感器的輸出端連接。本實(shí)用新型設(shè)置了加熱器和霧化噴頭，使得培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度和濕度可以根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，便于實(shí)驗(yàn)人員對昆蟲的培養(yǎng)，進(jìn)而提高了昆蟲的存活率，便于實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，設(shè)置的試管架和昆蟲培養(yǎng)器皿可以根據(jù)昆蟲的種類進(jìn)行選擇，提高了培養(yǎng)箱的功能性，便于推廣使用。

專利特征在于包括下列步驟：（1）研究了微型離心水泵的工作原理：   通過葉輪的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，使葉輪流道里的水甩向四周，葉輪入口形成真空，使水流動。（2）研究了電磁閥得工作原理：   通電時，電磁閥線圈產(chǎn)生電磁吸力把閥芯提起，使使關(guān)閉元件離開閥座，密封副件打開；斷電時，電磁力消失，靠彈簧力把關(guān)閉元件壓在閥座上閥門關(guān)閉。

該專利技術(shù)在多直流饋入電網(wǎng)動態(tài)無功補(bǔ)償裝置和控制方法方面都做了技術(shù)創(chuàng)新，研制的動態(tài)無功補(bǔ)償裝置響應(yīng)速度快、控制精準(zhǔn)和可靠性高，解決了現(xiàn)有技術(shù)中多直流饋入系統(tǒng)中動態(tài)無功補(bǔ)償裝置經(jīng)濟(jì)性和可靠性不能兼顧的問題，提出的高壓直流動態(tài)無功精準(zhǔn)控制方法突破了現(xiàn)有技術(shù)中高壓直流不能參加電網(wǎng)動態(tài)無功補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)瓶頸，滿足了多直流饋入受端電網(wǎng)電壓穩(wěn)定對動態(tài)無功支撐能力的要求。專利技術(shù)在南方電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)施，實(shí)際應(yīng)用效果表明該技術(shù)能高效利用系統(tǒng)中的動態(tài)無功資源，顯著提高了南方電網(wǎng)動態(tài)無功支持能力和電壓穩(wěn)定性，為多直流饋入電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障，確保了國家“西電東送”戰(zhàn)略的順利實(shí)施，促進(jìn)了東西部的合作共贏，推動了國民經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展。基于對該專利技術(shù)貢獻(xiàn)率的測算，截至2017年12月底，累計新增銷售額超過5億元，累計新增利潤超過4000萬元。在第二十屆中國專利獎評審中獲得銀獎。