系列模拟仿真与控制系统

系列模拟仿真与控制系统目 录文章来源：/linmoji系列模拟仿真与控制系统1WMS-1型轮机模拟器1网络交互式汽车驾驶模拟器1全任务大型船舶操纵摸拟器2船舶电力推进仿真系统2长江航道铺排船自动监控系统3高压电机软起动装置4电炉功率分相控制节电器4智能路灯节电器5防腐电源控制装置5窑炉生产过程控制与煤粉制备计算机监控系统5钢结构健康监测系统5磁力轴承控制系统6玻璃拉丝生产线监控系统6嵌入式多点同步传动控制系统7燃料电池发动机控制器7可软配置的燃料电池发动机控制器8燃料电池堆单片电压巡检系统8多能源动力总成控制系统9发动机缸盖气门座圈装配线压头监控系统9电动车节能控制器10电子节气门控制器11无刷直流电机控制器11智能单梯控制系统12智能双梯并联控制系统13智能电梯载荷测量装置14智能电梯远程监控系统15大功率节能电磁灶电控系统16电机节能控制器18通用组合电源监控器18电动汽车用永磁同步电机智能控制系统18柔性软制动器的研发1819WMS-1型轮机模拟器1、项目简介该成果的主要特点在于： 经济、安全、能在仿真的环境下，实时地展现系统的运行状态，包括故障的发生和传播以及应急状态，从而有利于学员掌握系统原理和应变操作处理的能力； 能与国际惯例接轨。该成果获1996年交通部科技进步一等奖、1997年获国家科委等五部委颁发的“国家级新产品”证书、1998年获国家科技进步三等奖、2002年获湖北省科技成果推广二等奖。2、应用情况该成果已服务于社会，主要用户有：香港明华海事服务中心、舟山海运学校、广州海运集团培训中心、上海海运学校、长航职工大学、福建交通职业技术学院、集美大学、海军工程大学、湛江海洋大学等，取得了较大的经济效益和社会效益。网络交互式汽车驾驶模拟器1、项目简介“网络交互式汽车驾驶模拟器”是以提高汽车驾驶员（包括职业驾驶员、普通驾驶员）的驾驶水平、保障汽车安全行驶为目的而开发研制的。它充分利用先进的分布式交互技术来实现多驾驶员交互训练，改变传统汽车驾驶模拟器交通环境单一、交通视景中车辆少、交互性不强等缺点。“网络交互式汽车驾驶模拟器”是一种新型汽车驾驶仿真系统，它结合了通信技术、网络技术、多媒体技术等多种新兴技术，具有多驾驶员在同一场景中交互驾驶、监视考核、违章数据记录、网络控制等多种功能。与市场上的同类产品相比，“网络交互式汽车驾驶模拟器”含四大创新点：（1）多机交互驾驶仿真。多台汽车驾驶模拟器可在同一虚拟环境中同时进行驾驶操作；网络分布式的汽车驾驶模拟器专家培训系统的软硬件平台设计。（2）多机交互实时视景仿真。汽车模拟器驾驶者可在各自的视景画面中，看到其他模拟器驾驶者车辆的行车状况，实现各个“培训车辆”相互之间的会车、追尾、超车和碰撞等重要交通现象的模拟，以及灯光、制动、转向和喇叭等车辆信息的相互传递。（3）多机交互驾驶仿真中的碰撞检测。当同一虚拟环境中的不同车辆相互碰撞时，可根据力学原理及碰撞检测模型，将碰撞情形如实反映在视景画面中；网络分布式的汽车驾驶模拟器的专家考核系统的设计与实现。（4）汽车驾驶模拟器手动档位联锁机构。在实际汽车驾驶过程中，对于手动档汽车，驾驶员必须踩下离合器才能使换挡操作成功。本产品针对这一问题，设计出一种汽车驾驶模拟器手动档位联锁机构并运用于汽车驾驶模拟器中，使其在汽车驾驶模拟器上换档与实际驾车时的情况一致。相关技术已获得专利授权。2、市场前景“网络交互式汽车驾驶模拟器”适用于汽车驾驶学校、交通工程专业的高等院校、交通警察管理部门、汽车厂商等单位进行研究或培训使用。这对提高我国道路交通安全管理水平、汽车驾驶员驾驶水平、汽车设计水平和交通安全研究都具有重大的意义。本项目研制成功并投入实际应用，无疑会对减少因驾驶员人为因素导致的恶性交通事故，降低交通事故带来的经济损失，保障交通顺畅等有着巨大的帮助。通过本产品的使用可以大大降低对驾驶员培训的成本，节省了实车使用过程中的燃油消耗和实车行使带来的相关规费。可以在有限的空间内同时对多个驾驶员进行培训，整体上缩短了驾驶员培训使用时间。该产品用于教学和培训中，可以在避免实车行使的交通意外带来的伤害的同时，也可以为驾驶者带来在实车驾驶过程中特殊状态时真实感受。该产品目标市场明确，市场潜力巨大，因此本项目研究的社会与经济效益明显，市场应用前景广阔。3、主要技术指标及产品特点1）、主要技术和质量指标(1)产品达到中华人民共和国交通行业标准驾驶训练模拟器通用技术条件（JT/T398-2005）；(2)产品达到汽车驾驶培训模拟器（JT/T378-2005）的质量要求。2）、产品创新点：(1)多机交互驾驶仿真； (2)多机交互实时视景仿真；(3)多机交互驾驶仿真中的碰撞检测； (4)具有汽车档位联锁装置。 4、应用情况本项目已完成汽车驾驶模拟器样品的试销，现已销往两家客户：武汉天天驾驶学校、武汉理工大学交通学院。通过对本产品的实操测试，用户均表示各台汽车驾驶模拟器沉浸感强烈，多台模拟器交互性能优越，整个系统对驾驶员的培训效果良好。5、实施条件本产品使用灵活，基本配置包括：主控服务器一套（3万元/套），驾驶模拟器一台（5.5万元/台），网络连接设备（以太网交换机300元/24口）。用户可以根据需要自由选择驾驶模拟器数量。本产品驾驶模拟器占地面积为/台。每台服务器器配备一名工作人员操作即可。以十台驾驶模拟器为例，设备投入总费用为58.05万元，管理人员1名，需要场地50平方米。本产品动力来源是电力，每台功率小于500w。驾驶模拟器采用电力驱动，无需水等资源，因此不会产生水污染和空气污染。驾驶模拟器具有与实车相同的驾驶环境。在驾驶培训的过程中，驾驶模拟器可以在一定程度上起到替代实车的作用，减少了实车的使用时间，因此可以减少汽车尾气对环境的污染。全任务大型船舶操纵摸拟器1、项目简介该模器有7个可视化视景通道，具有动态、声像功能的270度三维视景空间，具有身临其境的船舶操纵环境。是目前具有国内一流水准的NT-PRO 4000型全任务大型船舶操纵摸拟器。船舶驾驶仿真是采用计算机技术和多媒体技术，再结合驾驶舱内实际操作面板，来营造出类似于实际船舶驾驶舱的真实环境。培训人员从驾驶台向前看到的海面的情况实际是投影机投射的模拟视景，所听到的船舱的各种声音如机器噪声、汽笛声实际是计算机音箱发出的。在驾驶台进行操作时，所看到的视景也根据情况发生变化。就象船员在实船上所感觉到的一样,船员在这种操纵中能获得类似于实船操纵的经验。2、适用范围全任务大型船舶操纵模拟器可仿真不同种类的船舶、不同国际海域和港口，具有雷达、电子海图、助航仪器、通信系统等组成的现代驾驶台综合船桥系统，提供不同船舶操纵实时仿真综合训练。该模拟器的建成对我院在培养高素质的航海人才、科研方面将起重大作用。船舶电力推进仿真系统1、项目简介船舶电力推进仿真系统，采用与实船相似的设计原则，建立了小比例半实物电力推进仿真系统，具有以下特点：1）、采用四象限变频器控制异步电机，模拟螺旋桨负载特性，可进行船舶电力推进系统的混合仿真试验。2）、采用PROFIBUS总线结构，研制了网络化的船舶综合电力推进监控系统，可监测仿真系统的各运行参数，并对仿真系统进行控制与调节。3）、以船舶电力推进系统为核心，建立了船舶综合能量管理系统模型；研制的能量管理系统可根据不同工况，自动选择最低运行发电机台数，自动完成并车、解列、调频及调载等功能。4）、根据实船电力推进系统结构，建立了各子系统仿真模型，应用Saber软件可对系统在不同工况下的运行进行仿真分析。该套设备2006年2月24日通过湖北省科技厅组织的鉴定，与会专家一致认为该实验室平台达到国际先进水平。2、适用范围该套系统可进行船舶电力推进仿真实验研究，并可为航运事业培养合格的船舶电力推进系统管理及维护人员。长江航道铺排船自动监控系统1. 项目简介长江航道铺排船自动控制系统是为实现长江航道铺排船及类似工程船的自动化施工作业而开发的一套系统，是目前国内同类工程船舶中技术要求最高，也是最先进的一个系统。 在该套系统中应用了工业控制计算机、GPS（全球定位系统）、多通道测深仪、PLC（可编程序控制器）网络控制、风速风向仪、四角吃水仪等多种先进设备，辅以先进的控制手段及多媒体计算机动态监视等技术，将所测得的数据进行综合处理，获得航道铺排的最佳操作指令，指挥船舶施工作业。该系统不仅可为传统手动作业提供多样的现场采集数据图形化显示，以协助操作者更好地完成作业，根据需要打印出实时和历史数据、曲线等资料，也可实现全过程的自动铺排作业。铺排船自动控制系统的运行可使铺排误差精度控制在1.5-2.0m范围内。长江航道铺排船主要由移船绞车机构、卷筒机构、滑板机构和其它附属机构等组成。本船设计的施工作业系统的驱动可采用液压或电动驱动方式，具有三种铺排作业方式：（1）机旁手动作业；（2）远程集控作业；（3）自控联动作业。在通常施工情况下可以采用机旁手动操作，也可采用远程集控和自控联动作业方式。在远程集控操作方式下，操作人员可以集控台上的计算机显示的数据作业参考，直接操作集控台上的手柄、按钮等装置进行施工操作。而自控联动作业方式则是直接通过自控系统设置的测量系统、PLC控制网络和上位自动监控软件在基本无人干预的情况下，自动完成软体排铺排作业，并可绘出铺排完工图纸、操作日志报表、报警历史报表等多种资料。2.市场前景随着长江流域经济的快速发展，长江黄金水道的建设也受到社会的高度重视，国家和沿江省市政府加大了对长江重点航道整治的力度，将在接下来的17年内投入160亿元用于治理长江干线航道，并对技术先进，功能齐全的航道施工铺排船的需求极其旺盛和紧迫。3.系统配置1）、集中控制操作台2）、硬件系统3）、软件系统：PLC控制程序；综合作业监控程序；定位控制程序；控制参数修正功能程序；人机友好界面。4）、信号检测系统：船位坐标系统；水深检测系统；四角吃水检测系统；滑板角度检测系统；卷筒负载检测系统；卷筒计数检测系统；缆绳拉力检测系统。4.应用情况本船主要用于长江水域软体排铺设施工作业，可铺设土工布砂肋软体排或砼联锁块软体排。已经在长江航道局“渝工排一号”以及武汉航道局铺排船上得到应用。5.实施条件长江口深水航道整治工程是在宽达数10km，水深7米左右的河口江面上进行，施工受风、浪、潮、流等多种不利自然条件的严重影响，江底河床冲淤多变，工程量巨大，这些条件决定了用于该工程的铺排船能在6级风，0.8m波高以下正常工作，具有较强的抗风、浪能力；在远离岸边的施工点，能精确定位，保证铺设质量。本项目所研究的铺排船用于长江中下游航道治理，相对长江口航道治理而言，施工水深约在5米左右，一般为沙质河床较平整，风、浪强度较弱。可以说施工条件比长江口深水整治工程要稍好，但要求自动化程度高，即实现自动铺排作业。6经济效益分析该船投产按3000方/天,20天/月，6月/年，平均单价30元/方,毛利润50计，每年完成产值1152万元，实现利润576万元，故静态投资回收期仅为4380/5767.6年。高压电机软起动装置1、项目简介高压电机软起动装置运用电磁变换和电力电子变流原理，对传统电抗器进行创新设计，其主要设计思想：一是对传统电抗器进行结构创新设计，将传统电抗器设计成可变电抗变换器和电力电子功率变换器，构成可变电抗器；二是对可变电抗器电路进行创新设计，将可变电抗器与电机负载构成串联电路，并应用阻抗变换原理进行调压和功率调节；三是运用智能控制理论与方法，根据电机负载特性进行智能控制。该装置的输出电压连续可调，在起动时不产生操作过电压，起动电流可根据负载类型设定，可大大降低电网电压的波动率，能有效的延长电机和机械的使用寿命，可以实现连续起动。2、适用范围该装置主要用于高压风机、水泵、球磨机、空压机等设备的软起动。电炉功率分相控制节电器1、项目简介由于电炉的短网汇流排长度不同，三个电极之间的炉料不均，人为操作电极上下的不一致,导致三个电极之间功率不平衡，各相电极燃烧程度不同,生产中出现“激烈相”和“非激烈相”，从而造成电炉功率转移及浪费。炉子正常作业的主要条件是溶池中各相功率要平衡,现有的三相电炉变压器绝大部分都不能分相调压，即使是有载调压电炉变压器，也不能根据实际需要的功率进行闭环控制。电炉功率分相控制节电器，采用现代控制技术和电力电子变流原理，根据用户电炉实际工况，由计算机控制每一相功率设定曲线，缩小三相功率不平衡的差距，使炉子的每一相都在最佳功率状态下工作,从而达到节电的目的。2、适用范围主要用于硅铁炉、锰铁炉、铬铁炉、钨铁炉、硅铬炉、硅锰炉、硅钙炉等电炉设备。智能路灯节电器1、项目简介智能路灯节电器，采用可变电抗变换技术和智能控制技术对供电系统电压进行优化处理，输出适合设备运行电压，将有效电能供给设备，减少无效电能发热能量。核心控制器运用先进的向量控制理论进行资料分析计算，能随时监控电网的电压和电网波动情况，及时地在节电模式与旁路模式之间切换，有效地改善功率因数，提高设备的用电效率，保护设备不受瞬变的影响或被损坏，在不影响路灯系统正常使用的前提下，达到节约电能和延长设备使用寿命的双重功效。智能路灯节电器适用于大、中、小城市和城镇的道路和街道夜间照明，同时适用于24小时或夜间照明的场合，如：工商企业、广场、码头、高速公路、铁路隧道和公路隧道等。防腐电源控制装置防腐电源控制装置，采用电力电子变流技术和智能控制技术设计而成，可用于石油、天然气、供热、供水管道的防腐保护；也可用于金属塔架、桥梁、码头、闸门、舰船、储罐、冷却机等金属结构物的防腐保护；窑炉生产过程控制与煤粉制备计算机监控系统1项目简介窑炉生产过程控制与煤粉制备计算机监控系统，采用自动控制技术、组态控制技术和现场总线控制技术设计。系统在结构上分为三层：现场设备层分为若干从站，采用带有现场总线接口的PLC，完成设备控制以及数据采集等任务；中间层是一个数据服务器和一个通讯处理主站，用现场总线连接，数据服务器主要承担数据库管理和现场总线与以太网之间的通讯，通过与各个从站的总线通讯实现各个从站工作的高度协调一致；控制管理层以IPC为操作站，用工业以太网(Ethernet)相互连接实现数据显示、报警处理、生成数据库、报表打印等功能，实现远程监控。整个控制系统结构体现了“分散控制、集中管理”的分布式控制思想，更体现了现场总线控制系统全数字通讯、高度开放性、互操作性、互换性的技术优势。2、适用范围可实现水泥、玻璃、陶瓷等窑炉的过程控制量在线健康监测与实时控制，实现对大滞后复杂工业系统的优化控制。钢结构健康监测系统1项目简介钢结构健康监测系统，由传感传输系统、数据库及安全预警管理系统、网架结构施工超载自动报警系统和安全预警识别系统等组成。该系统采用传感技术、微电子技术、现场总线技术和计算机技术等设计，可实现钢及钢混结构物在复杂环境下各种应力、应变、雪荷载的检测、信号变换和数据计算与处理等。2、适用范围可用于高层建筑、游泳馆、桥梁、堤坝和隧道等重要建筑结构物的健康状态监测，对防灾、减灾及事故处理等起到实时监控和预测、预报的作用。磁力轴承控制系统1、项目简介磁力轴承具有无摩擦、无磨损、高速度、高精度、低功耗、无需润滑等一系列独特的性能。磁力轴承的控制系统主要由主控制器和功率放大器两部份组成。我们成功研发出分散式控制系统和集中控制式控制系统两套控制系统。分散式控制系统以工控机为平台，同时采用信号采集板卡、定时器板卡、模数转换板卡实现了磁力轴承的解耦控制。集中式控制系统以数字信号处理器DSP为核心，同时结合CPLD(大规模可编程逻辑器件)进行软硬件设计，提高系统的响应速度。系统构成灵活方便，利于调试，实现了对监控、报警和磁力轴承系统动态性能(刚度、阻尼及稳定性等)控制等功能。2、主要技术指标及产品规格（特点）主控制器：1）、控制周期： 150us；2）、AD：通道 10路 分辨率：12位 转换时间：1.2us；3）、DA：通道 10路 分辨率：12位 转换时间：2us；4）、接口：2 SCI , USB , eCAN；5）、控制算法：仿人智能控制功率放大器：1）、额定电压：220V 额定电流30A；2）、采样频率：50KHz；3）、输入给定信号：05V； 4）、响应时间：5us。3、适用范围本磁力轴承控制系统已实现控制磁力轴承稳定悬浮并带在负载情况下高速旋转。可广泛应用于航空、航海、精加工等领域。玻璃拉丝生产线监控系统1、项目简介玻璃纤维与金属纤棉纤维及其它人造有机纤维相比，具有高抗腐、强度高、密度小、吸湿低、延伸小及电绝缘性能好等一系列优异特点。随着科学技术水平的不断提高与发展，它在国民经济各工业部门中的应用已遍及电子、电气、通讯、机械、冶金、环保、能源、微电子技术等高新技术领域。坩锅法拉丝工艺被称为二次成型工艺。在玻璃纤维生产过程中，坩埚通过电流发热熔化玻璃球，并使坩埚内的玻璃液保持所要求的温度和液面高度。玻璃液借助自重，从埚身底部铂金漏板上的漏孔中稳定地流出，形成玻璃丝。针对中小工厂拉丝工艺较低的自动化程度，同时为了改善作业环境和提高产品质量，以及实现整个过程自动化控制，我们用Visual Basic开发出了易于操作的人机界面。这个监控界面能够控制现场仪表，实时显示实际参数，同时具有修改设定这些参数的功能，并把这些参数保存到数据库中，以便生产管理及事故原因的查询等。2、系统特点为了很好进行控制，同时研制出了智能型的检测控制仪表：智能拉丝温控仪、加球仪和温度变送器，它们和上位工控机共同构成了本系统。其特点为：1）各个仪表均具有RS-485通信接口，便于以后的系统改造升级；2）仪表主控制芯片为高性能、低成本、抗干扰能力强的单片机；3）监控界面能同时监控164台加球机；4）充分利用了现场总线RS-485特点，实现现场参数数据的接收和命令的下传。3、效益分析系统投入使用后，经过实践和进一步改善，在各方面都表现得很稳定。本系统已于2005年应用于九江长江玻璃纤维有限公司扩建项目中，得到了公司相关人员的好评，不仅提高了产品质量和生产效益，同时也节省了工作人员和改善了工人的工作环境。在长时间使用期间本玻璃拉丝测控系统无论是在稳定性、实时性还是在安全性都表现良好，满足了用户的需求。嵌入式多点同步传动控制系统1、项目简介本系统以工业级ARM嵌入式微处理器为核心，配备12TFT真彩液晶屏和鼠标完成人机界面，集成高性能外围接口芯片实现对多点同步传动系统中的设备进行通讯和控制。用户可以可通过鼠标操作来设定各种参数或切换多种运行状态；系统可以显示设备的运行动态和各种实时工艺参数；系统还提供了设备调试和检修的便利操作。系统组态简捷可靠，具有很高的性价比。2、适用范围该系统可适用于造纸、纺织、印染、冶金、塑料、橡胶、电线电缆、包装、印刷等行业的复卷机、分切机、涂布机、冷轧机、重卷机、复合机、复膜机、二手淋膜机、印花机、印染机、拉丝机、印刷机、造纸机、压光机、蒸煮设备等生产线，可满足用户各类速度张力控制的要求。系统具有广阔的应用前景。燃料电池发动机控制器1、项目简介燃料电池发动机控制器由六层电路结构构成，具有RS-232、CAN、USB接口。控制器根据由CAN总线接收的控制命令及当前工作状态，对氢气供给系统、空气供给系统、水热管理系统进行智能协调及容错控制，实现燃料电池发动机的最大净功率输出。可广泛应用于燃料电池研究及生产单位。2、主要技术指标及产品规格（特点）1）、具有22路12位A/D，4路10位D/A，8路DI ，16路DO模拟通道电压输入0-5V、0-10V可选，电流输入0-10mA或4-20mA2）、4路10位D/A，输出电压0-5V、0-10V可选，输出电流0-10mA3）、8路DI ，16路DO负载能力AC250V（DC30V）5A4）、具有CAN、USB及RS-232通信接口5）、控制算法采用智能协调控制和容错控制6）、采用六层电路板结构，输入输出均进行光电隔离，抗干扰能力强，符合EMC标准7）、手动控制模式与自动控制模式可以任意切换高速的历史数据存储与访问功能3、应用与效益分析该成果可对氢气供给系统、空气供给系统、水热管理系统进行智能协调及容错控制，实现燃料电池发动机的最大净功率输出。目前已应用于武汉理工大学自主研发的燃料电池轿车。使用该控制器可较大程度上缩短燃料电池发动机的研发周期，提高工作效率。可软配置的燃料电池发动机控制器1、项目简介控制器可以在免编程的前提下进行二次开发，配置为适合特定燃料电池发动机的控制器。它以TI公司2812型DSP为核心，具有RS-232、CAN、USB通信接口。软件集成了燃料电池发动机各子系统的控制流程和控制算法库。通过配套的上位机软件可配置各输入输出端口，进行匹配标定，设定控制流程，重组控制策略，修改控制参数等，实现燃料电池发动机的最优净功率输出。可广泛应用于燃料电池研究及生产单位。2、主要技术指标及产品规格（特点）1)、 供电电压范围9-18VDC2)、 22路12位A/D、8路12位D/A接口，8路DI、16路DO接口3)、 RS-232、CAN、USB通信接口及bootloader接口4)、 4MB外扩FLASH存储器，128KB E2PROM5)、 具有完善的控制流程和PID控制、模糊控制、智能协调控制等控制算法库6)、 输入输出端口可重定义，控制流程、控制参数可修改7)、 二次开发免编程3、应用情况与效益分析该控制器的主要优点是可以在免编程的前提下进行二次开发，增加了燃料电池发动机使用及维护的灵活性。使用该控制器可缩短燃料电池发动机的研发周期，提高工作效率。该成果目前已应用于武汉理工大学自主研发的燃料电池中巴车，取得了较好的效果。使用该控制器可较大程度上缩短燃料电池发动机的研发周期，提高工作效率。燃料电池堆单片电压巡检系统1、项目简介大功率燃料电池堆通常由几百片单电池串联组成。由于电池堆中单片电池的串联结构，在燃料电池堆运行过程中，单片电池的异常会影响整个电堆的性能与安全，需要实时监测各单片电池电压，便于控制系统作出正确的决策，保障燃料电池安全可靠运行。基于此，设计开发了燃料电池堆单片电压巡检系统，它能实时采集、显示、存储各单片电压数据，并将各单片电压传给燃料电池发动机主控制器，便于控制器根据电压数据的异常情况采取有效措施，维护电堆的运行安全；也可将各单片电压传给PC机，便于科研人员分析研究电池堆的工况和性能。燃料电池堆单片电压巡检系统不仅在电池堆研发阶段十分重要，即使在电池堆投入使用之后对于维护电堆的正常工作也不可或缺。巡检系统具有2层CAN网络结构及RS-232和RS485接口，可实时测量多达900片燃料电池电压。测量数据可通过巡检系统的液晶屏实时显示，可传送到U盘存储，也可传送到上位机，进行单片电压数据统计分析、绘制曲线、打印等。整个巡检系统结构清晰、可靠性高、可扩展性强，能够实现电池堆单片电压实时高精度检测。可广泛应用于各类燃料电池电动汽车、测试平台、燃料电池、蓄电池研制生产单位。2、主要技术指标及产品规格（特点）单块巡检板检测片数 ：30片 最大检测片数： 900片检测周期：5ms/片 单片电压测量范围： -2.5V+2.5V 分辨率： 1/4096 检测误差： 1%2层CAN网络结构 光纤CAN网络接口3、应用与效益分析系统可应用于燃料电池实验室测试平台，也可广泛应用于车载燃料电池堆、燃料电池电站、便携式燃料电池供电系统、蓄电池等领域。本系统可有效的实时高精度检测燃料电池堆单片电压，维护电堆的运行安全，便于科研人员分析研究电池堆的工况和性能，为燃料电池的产业化发展奠定了基础，具有可观的经济效益。系统已经在“楚天一号”燃料电池电动汽车、燃料电池中巴车和武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室50KW燃料电池测试平台上投入使用，获得了很好的效果。多能源动力总成控制系统1、项目简介多能源动力总成控制系统用于在保护蓄电池处于正常工作状态的情况下，满足汽车动力性的设计要求，保证可接受的驾驶性，并根据驾驶员转矩需求和子系统的限制条件确定车轮转矩命令、动力系统的驱动模式和各模式间的转换机制及燃料电池或发动机的运行状态，从而获得最大的燃料经济性本项目以高性能数字信号处理器（DSP）为核心，并采用FPGA设计多能源动力总成控制系统高速实时逻辑运算和信号处理硬件电路；采用CAN总线技术，设计高速实时控制网络通信接口电路和CAN通信协议；基于嵌入式实时操作系统实现控制策略软件设计，满足多能源动力总成信号流和能量流的处理与分配，保证动力控制系统按照司机的意图和道路条件实现对电动汽车动力系统的动态控制。具有高稳定性、实时性、强抗干扰性、可扩展性、故障自诊断功能、状态显示功能、出错自动复位功能等特点。可广泛应用于燃料电池汽车或混合动力电动汽车研究及生产单位。2、主要技术指标及产品规格（特点）l 以DSP为核心，结合FPGA技术设计系统硬件l 通过CAN总线与与整车其它部件交换信息l 通过RS-232与上位机通信，监控整车运行状态l 控制算法采用多模型自适应切换控制策略l 输入输出均进行光电隔离，抗干扰能力强，符合EMC标准l 高速的历史数据存储与访问功能3、应用与效益分析该成果已应用于武汉理工大学自主研发的EQ7200HEV混合动力轿车。随着能源危机的逼近及人们对环境的日益重视，具有节能、环保等特点的混合动力汽车、燃料电池汽车将飞速发展，作为其主要部件的多能源混合动力控制系统具有广阔的应用前景。发动机缸盖气门座圈装配线压头监控系统1、项目简介发动机阀座导管是直接与发动机的进排气控制以及发动机的燃烧性能相关的,阀座导管压装主要需要控制的是发动机阀座圈与阀座孔贴合力以及阀座圈与阀座孔之间压装间隙(壁向以及底部间隙)。在压装过程,通常会出现因为发动机阀座圈与阀座孔壁向间隙过大引起破坏经过精加工后的阀座孔,或过小引起发动机在实际运行过程中出现一些故障,例如掉座圈,影响发动机燃烧特性。实验表明,间隙过大过小的实际体现是压装过程的压装力大小不同以及位移量的微量变化,特别是当压装过程发生压偏漏压时,都可以在位移和压力上综合体现。监控系统采用力传感器、位移传感器及高速同步数据采集卡自动采集并记录压入全过程的压入力位移曲线。通过信号分析系统获取压入特性，将所有压入力及位移结果与预设的标准进行比较，如果压入过程任何力-位移特性超出预设特性曲线，则压入过程判定为不合格。典型的压入过程参数为压入力及位移参数。原始数据，处理数据及统计数据可通过人机界面进行查询。2、主要技术指标及产品规格（特点）测量时间：1s； 压力量程：05kg；压力传感灵敏度：21%mv/v； 压力传感非线性：0.08%；压力传感重复性：0.03%； 压力传感滞后误差：0.05；位移量程：40mm； 位移线性度：0.1%；完成2V、4V缸盖进、排气门座圈压装过程的压力监控；高速模-数转换，6个压头（12路）压力-位移同步采集。3、应用与效益分析根据目前国际上比较成熟的控制思想,通过以下几个指标的控制,可以综合体现压装过程:最大压力，压装力，形变量，压装距离，做功。监控系统除了具备基本的压力、位移采集及分析功能外，还具有以下功能：1）系统自检以及自诊断功能；2）系统的镜像数据保护功能； 3）机床数据通讯接口功能。本系统可有效监控发动机缸盖气门座圈装配质量，减少发动机废品率，从而提高生产效率。可广泛应用于各类发动机生产单位。电动车节能控制器1、项目简介节能控制器能显著提高电动车的能量利用率和续驶里程，具有非常好的应用前景和实用价值。本项目在电动车上采用双锂离子电池组供电策略，开发一套成本与性能兼优的电动车节能控制器，大大提高电动车能量利用效率。节能控制器集电机控制及能量回收系统于一体，主要包括以下单元：三相永磁同步电机控制单元、再生制动充电单元、轮带发电充电单元、动态选择控制单元、节能控制单元。其中在控制策略设计上采用双电池组充放电模式动态自适应选择控制策略以及基于模糊控制的再生制动控制算法。该电动车节能控制器结合双电池组返充电系统，可有效利用电动车在行进过程中的流失能量，有效解决了动能转化电能的返充电问题，两组电池互换交用，可有效提高续行里程40%以上。2、市场前景电动车是一种以车载电源为动力、用电机驱动车轮行驶、接近零污染的绿色交通工具，它的发展对于解决全球性的能源、环境问题具有非常重要的现实意义。电动车的关键技术是要解决电动车的一次续驶里程问题，这一方面需要发展电池技术和高功率密度电机，另一方面需要提高能源的使用效率以及电动车在运行过程中的能量回馈。本项目正是以研究电动车辆的节能控制技术为方向，研究电动车节能控制器，是对我国电动车制造业的发展和技术创新进行的有益探索，具有广阔的应用前景和重大的现实意义。该技术的应用范围十分广泛，电动车是最大的应用市场，目前主要是和郑州清科正方电子技术有限公司合作，在电动自行车上推广应用此节能控制器，经过系列化的设计可进一步将其广泛应用于电动汽车，所以该项目的开发，有着深远的意义，市场前景非常看好。3、主要技术指标及产品规格（特点）l 控制器集电机控制及能量回收系统于一体；l 控制器结合双电池组使用，可有效提高续行里程40%以上；l 控制器成本低、抗干扰能力强；l 控制器具有系列化、可拓展性等特点，应用面广；l 控制器具备多种可定制设备接口4、应用情况目前已在电动自行车上推广应用此节能控制器，经过系列化的设计可进一步将其广泛应用于电动汽车。电子节气门控制器1、项目简介节气门是汽车发动机的重要部件，传动的汽车发动机上，基本上采用机械方式的节气门。本电子节气门控制器通过控制加速器的开度，保持适当的发动机输出功率，以提高汽车行驶的动力性、平稳性、经济性并减少排放污染。可广泛应用于各类发动机。2、主要技术指标及产品规格（特点）控制核心DSPTMS320LF2407A； 10位A/D转换模块；PWM脉宽调制通道； CAN总线通讯模块；多路IO输出。并且它还具有体积小,速度快的优；节气门从090的响应时间为100ms。3、应用与效益分析已在某类发动机中使用。本控制系统可提高能源的利用率，减少污染排放，符合国家的节能、环保等基本国策。无刷直流电机控制器1、项目简介永磁无刷直流电机既具有交流伺服电机的结构简单、 运行可靠、维护方便等优点，又具备直流伺服电机那样良好的调速特性而无机械式换向器，现已广泛应用于各种调速驱动场合。本控制系统以MOTOROLA 第二代电机专用控制芯片MC33035为核心，实现了电机转速的闭环控制。该系统功能强，保护功能完善，工作性能稳定，外围电路简单，抗干扰能力强，特别适用于工作环境恶劣，对控制器体积，价格性能比要求较高的场合。在本控制系统中，芯片MC33035为控制核心，负责采集位置传感器的位置信号及输出控制信号（正/反转，电机相位，控制电压等）。驱动电路用于实现对逆变器中功率管可靠驱动；逆变电路是由六个MOS管构成的三相全桥，不同MOS管的导通能改变3个定子线圈通电顺序，即实现电子换相，电流检测器检测定子线圈中的每相电流，并将检测结果输入到MC33035，以实现电机的过流保护。该驱动器能够实现正/反转、紧急停机等功能，同时可以通过跳线来选择控制60o或1200相位电机。可广泛应用于永磁无刷直流电机调速系统中。2、主要技术指标及产品规格（特点）单电源供电 AC220V PWM脉宽调速 最大驱动电流：5A /相 采用MOSFET为输出级的高效斩波器24KHz斩波频率 输入/出信号采用光电隔离提供外部I/O用的隔离12V电源 正/反转控制启/停控制 欠压、过压保护过热保护3、应用与效益分析该控制系统已应用于燃料电池风量供给系统中。本系统适合应用于工作环境恶劣，对控制器体积，价格性能比要求较高的场合，能有效提高能源利用率。智能单梯控制系统1、项目简介电梯控制系统是一个相当复杂的逻辑控制系统，系统要在极短的时间内对几百个信号进行检测、处理，加上系统对安全性能要求较高，使得电梯的控制和管理相当复杂，现有国内电梯控制系统大多数采用PLC作为电梯的控制核心，对每层楼进行点对点控制，进一步加大了电梯的复杂性，给电梯的安装、调试、以及扩展带来了许多麻烦。而新一代的电梯控制系统采用现场总线之一的CAN总线技术，各控制器之间只需一对双绞线通过网络拓扑结构连接即可，安装极为方便，对于不同楼层数的控制系统只需在CAN总线中加入相应数目的呼梯控制器即可，主控器硬件软件不需做任何改动。使得电梯控制系统安装更加灵活，方便。本项目利用现场总线技术和分布式控制系统技术，结合电梯本身的特性，系统采用集中控制与分布式控制相结合的控制方法，以主控器为上位机，呼梯、轿厢为下位机，现场总线CAN总线作为各部分连接的信息通道，从而构成了整个分布式电梯控制系统。根据电梯主控制器的特点，本项目采用一种新型、高效的DSP+CPLD系统结构。DSP具有强大的运算能力和高度的集成性，使整个系统简洁、明了。而CPLD可提供复杂的逻辑控制以及I/O功能，能满足系统大量的点对点控制的需要。DSP技术和CPLD技术的结合，给电梯控制系统提供了一个很好的解决方案。 在软件设计上，结合嵌入式系统的设计思想，把系统分为运行控制单元和功能模块两大部分。运行控制单元类似于一个基于电梯的嵌入式操作系统，对系统功能模块中的各个任务采用基于优先级抢占式调度算法与轮转调度算法相结合的调度算法进行调度，达到合理控制电梯的目的。2、市场前景我国是世界最大的电梯市场和第二大电梯生产国，每年电梯业的产值300亿元以上。现在住宅业已成为拉动国民经济发展的一个重要行业，各电梯企业要适时研制开发适合于住宅的电梯，不仅要开发高层住宅电梯，同时也应开发多层住宅电梯。电梯会是人们衡量生活质量的一个方面，现在在多层住宅中安装电梯不再是一种奢侈。我国在1999年的住宅建筑设计规范规定：“7层及以上住宅或住宅入口层楼面距室外设计地面的高度超过16米以上的住宅必须设置电梯。”目前各个市城市规划管理技术规定中纷纷要求7层及以上住宅必须强制安装电梯。因此，今后电梯行业市场前景将更加广阔，电梯行业将进入高速发展期。3、主要技术指标及产品规格（特点）1)、系统采用CAN BUS 串行通信技术，将主控CPU、轿厢控制CPU、呼梯控制CPU等用CAN BUS 连接起来，构成一个电梯控制网络系统。由于采用串行通信技术，大大减少了电缆电线，这样既节省了原材料，又方便了电梯的安装、调试及维修保养。再者，由于在轿厢操纵箱、每一召唤盒都配有CPU，使电梯操作功能的开发设计更具灵活性、更有空间。而CAN BUS 通信技术的高效、可靠性又确保满足各CPU之间传输大量数据的高速、准确、可靠的要求。 2)、各CPU板都采用SMT表面贴装工艺焊接，这样既减小体积、增加美观，又提高了可靠性。3)、系统配有液晶显示操作器，提供丰富的人机交互界面。调试、维修人员通过液晶显示器，不仅能直接观察电梯的层楼位置、运行方向、运行速度、自动/司机/检修状态、每层楼的指令、召唤登记情况、CPU板各输入口的状态等，而且，还能直观看到电梯运行过程中的速度指令曲线和速度反馈曲线。同时，通过该操作器还可直接设定电梯基本参数，调试人员通过液晶显示操作器先进行电梯基本参数设定，再进行井道自学习后，电梯即可正常运行。4)、系统配有故障历史记录。通过液晶显示操作器可查看10条历史故障，包括故障代码、故障发生的层楼位置以及故障发生的时间等，给维修工作带来很大的方便。5)、系统适用范围广。对于不同层站数、不同速度、不同载重量、使用不同调速器的电梯，都可以使用相同的主控制器的硬件和软件。支持驱动异步、同步电机，支持高速梯运行。6)、系统功能强大，有以下几个主要功能： 正常运行：除了一般电梯的全集选控制功能外，还包括顺向接梯、最远程反向接梯功能，电梯运行抢呼功能，同层呼叫开门等。 检修运行：电梯在检修状态时，各层站呼梯检修灯点亮，电梯可以根据“慢上”、“慢下”按钮开关以检修速度上、下行，根据“开门”、“关门”按钮开、关门，方便维护人员调试、维修。除以上基本功能以外，系统还增加了以下特殊功能： 消防专梯功能； 司机专梯功能； 井道自学习功能； 错层自纠正功能； 满载直驶功能； 超载报警功能； 预定时间保养功能； 自动返基站； 电子语音报站； 节能设置。4、应用与效益分析本套电梯控制系统可作为乘客梯、观光梯、住宅梯、别墅梯、医用梯、液压梯、汽车梯、货梯、货梯、无机房系列电梯等控制设备，并已成功应用于各大酒店、宾馆、商场、办公楼、住宅等场所。电梯运行安全可靠，乘梯舒适感好，使用寿命长，节省能源，受到客户和生产厂家的一致好评。目前国产全电脑串行控制系统在高层高速群控电梯的应用还不多见，本项目使用最新的CAN2.0标准以及抗差错的串行传输方案，使得本系统整体性能达到国内领先水平。我国是世界最大的电梯市场和第二大电梯生产国，每年电梯业的产值300亿元以上。按照国家规定，7层及以上住宅必须强制安装电梯，这为电梯市场带来巨大的商机，该系统也将会产生可观的经济效益。 智能双梯并联控制系统1、项目简介本套系统为原来单梯控制系统的升级产品。系统是采用全新设计思路、融入微电脑控制理论生产出的高挡次、高技术电梯系列产品，现已申请国家发明相关专利（申请号200410012882X）。双梯并联控制系统采用先进、独特新颖的双层网络结构设计。底层控制层由双梯并联网络构成，两台电梯即可作并联梯运行，又可作单梯独立运行。当邻梯不存在，或者邻梯处于检修、消防、司机、故障等任一状态，电梯将自动以单梯状态运行。如果双梯之间通信中断，各电梯将自动以单梯状态各自独立运行。单梯控制系统通常可分为主控、呼梯、轿厢、液晶操作四大部分。主控部分完成电梯的控制，轿厢和呼梯完成电梯的呼叫提取和楼层显示功能，控制层采用目前流行的现场控制CAN总线网络结构，分布式控制技术。CAN总线属于工业总线，它独特的多主站、仲裁判别、错误侦错等结构设计从根本上保证了通信的质量和速率应用。最顶层网际层以以太网为主干网，实现现场总线与以太网的数据交换，数据的查询及其管理，实现电梯的远程监控。2、市场前景在电梯业中，合资企业占我国电梯业的一大半江山，而民族电梯业由于研发能力薄弱，技术开发投资有限，因此与国外的技术差距不断拉大，技术落后造成民族电梯厂家在市场竞争中举步为艰。高档电梯过度依赖进口，造成企业利润流失、国家外汇外流；中小企业组装过多，中低电梯则形成恶性竞争。所有这一切，都严重阻碍着中国电梯业的健康发展。本项目采用全新设计思路以高挡次、高技术的电梯系列产品为着眼点，开发高档先进电梯，摆脱国内电梯行业的恶性竞争，占领电梯行业的制高点，在电梯市场上以高技术取胜。本项目具有广阔的市场前景与重大的社会意义。3、主要技术指标及产品规格（特点）1)、主板采用六层板工艺设计，为主板增加了天然的电磁屏蔽层，有效抑制了电磁辐射EMI)、。主板采用明快的蓝色大板设计，元件分布整齐，布局合理而精美，线路设计严谨而精良，更采用蛇行走线技术。精密的电路设计、可靠的多层贴片式焊接工艺，都使主板具备了极强的抗电磁干扰能力，为系统的稳定运行打下了良好的基础。2)、主板集成有目前最流行的多种通信接口：CAN总线接口用于系统各控制设备节点之间的通信，保证电梯系统的安全、快速而有效的运行；RS-485协议通信接口用于连接液晶或其它显示设备，为人机交互提供硬件支持；以太网Ethernet)、接口用于小区监控室的PC机与主板之间的通讯，有效实时远距离传输电梯运行数据，实现小区监控及电梯远程网络管理。3)、轿箱控制器采用积木式模块化结构设计：为适应高层楼宇的发展，充分考虑未来电梯的发展趋势，轿箱控制器采用积木式模块化结构设计。轿箱主控制器可控制16层楼，如要控制16层楼以上的电梯，只需在轿厢控制器扩展插槽上插上扩展模块即可，每个扩展模块可扩展8层楼。用户可根据实际需要安装，简单方便，即增加了轿箱控制器的可扩展性，又大大节约了运行成本。4)、呼梯控制器采用高集成度电路设计，采用红色点阵模块，楼层报站动态显示，运行方向游动显示，电梯故障英文代码报警显示，字体美观大方，可视性强。符合CAN2.0国际标准串行通讯接口规范，减少了大量接线设备和触点，提高了传输效果，便于安装维修和保养。5)、系统功能强大，除保留所有的单梯功能外，系统还具有双梯并联功能。当主控制板通电以后，将会在通信范围内自动搜寻邻梯，如果邻梯存在，将以双梯运行，根据双梯各轿箱的位置和运行状态，对层站呼叫进行分配。如果邻梯不存在，或者邻梯处于检修、消防、司机、故障等任一状态，电梯将自动以单梯状态运行。如果双梯之间通信中断，各电梯将自动以单梯状态各自独立运行。6)、通过主控制板的Ethernet接口，将电梯运行状态发往远程监控计算机，使远离现场的控制室通过远程监控软件能准确了解到现场的运行情况，实时查询电梯运行数据，实现电梯的远程监控、维护与管理。 智能电梯载荷测量装置1、项目简介本装置是一种非接触式的载荷测量装置，包括磁性元件单元、智能传感器模块、主控制器模块。智能传感器模块与主控制器模块之间的信号传输采用双绞线，主控制器模块通过该双绞线以信号线馈电的