基于DGPS-SINS组合导航系统的定日镜清洗机器人设计

针对国内外现有塔式太阳能热发电站中定日镜清洗存在的运维成本高、清洗效率低、影响镜场利用率等突出问题,开发了一款基于DGP-SINS组合导航系统的定日镜清洗机器人,并对组合导航系统进行了研究:首先,建立了机器人地面导航系统坐标系,推导了WGS-84坐标系到当地导航系统坐标系的转换方程;其次,针对机器人运动学模型开发了基于扩展Kalman滤波的状态估算法,对激光雷达数据聚类算法和模板匹配算法进行开发,对立柱和障碍物进行区分,在此基础上利用已知精确坐标的立柱信息,完成机器人局部环境下的定位和建图,有效提高了导航系统精度和稳定性;最后,基于模型机器人对设计的系统和算法进行了测试和仿真研究,测试结果验证了系统和算法的有效性,能够满足镜场环境下对定日镜的清洗需求。本文的成果还可应用于槽式、碟式太阳能热发电站及光伏发电系统等的聚光器的自动清洗系统或其他具有类似应用背景的领域或场景。     

屋顶光伏电站的智能给水清洗方案研究

针对目前屋顶光伏电站的清洗难题，设计开发智能清洗系统——iClean清洁系统，研究屋顶光伏板积灰及定期清洗对发电量的影响；通过水路控制系统和水路管网系统设计，解决屋顶人工清洗的高危险、高成本、低效率等难题，可极大地提高屋顶光伏发电站的发电量，相较于常规的清洗方案，该智能清洗方案累计净提高发电量7%～14%，且可实现设计安装的标准化、数据检测的智能化等。     

“高大上”的磁力导航系统

目前，沃尔沃汽车正在研发一套基于磁力来导航的自动驾驶导航系统，该系统可确保车辆自动驾驶时．不会偏离行车轨迹，因为车上安装的磁力感应器就会以路面的磁石阵作为路标，不停地发出讯号，车内计算机则负责随时修正航道。经测试，导航的最大误差只有10厘米。     

基于DNN的托卡马克等离子体边界重建研究

  目的  为了实现托卡马克在放电过程中对等离子体位形的实时重建，在对相机标定算法分析的基础上，提出一种基于全连接神经网络的可见光边缘重建算法。  方法  该算法的作用是建立像素坐标系和托卡马克坐标系的对应关系进而实现等离子体可见光边缘重建。  结果  在该算法的基础上引入小样本学习，来对全连接神经网络重建算法做进一步改进。  结论  实验结果表明该算法可以精确地对等离子体可见光边缘进行重建，同时也满足系统对实时性的要求。     

新型电控发动机开发标定系统的设计与实现

从硬件、软件两个方面分别介绍了新型电控发动机开发标定系统的设计与实现。该系统由传感器、执行器、电控单元ECU、串行通讯模块以及上位机组成,可以实现数据实时采集、显示,数据保存,实时动态曲线绘制,离线数据回放,控制参数在线修改、调试的功能。该系统的建立为电控喷射摩托车发动机的优化匹配提供了技术平台。     

基于均匀设计法的定日镜群镜风力系数变化规律研究

根据部分工况的试验数据，通过均匀设计法和回归方程来得到全部工况的数据，以达到简化定日镜风洞试验、提高试验效率的目的，并在此基础上对定日镜群镜平均风力系数进行研究。首先，根据风洞试验得到群镜13个工况的平均风力系数值；其次，分别确定二元非线性回归方程，利用回归方程计算出全部工况下群镜的平均风力系数回归值；再次，通过对典型工况下平均风力系数进行研究得到其变化规律，并分析出全部工况下群镜平均风力系数整体的变化规律；最后得出群镜平均风力系数与单镜平均风力系数变化规律基本一致等相关结论。     

基于PID控制的汽车定速巡航系统设计与试验

基于某搭载定速巡航系统的在研车辆,对巡航控制系统的结构及功能进行了梳理,通过对PID控制器的原理分析,建立了巡航系统的控制器算法,确定了控制器的关键参数。经过实车道路标定与试验,结果表明,该系统具有较好的精度,响应速度快,系统工作稳定,能够满足汽车巡航系统实际使用要求。     

基于CCP的电控柴油机标定系统开发

在分析研究CCP的基础上,开发了基于CCP的电控柴油机标定系统平台,实现了标定系统与ECU之间准确、可靠的数据通讯。利用存储区映射实现了标定工具对ECU数据的在线修改,大大提高了电控系统匹配、开发效率,最后利用该标定平台在高压共轨电控系统上进行了试验。     

基于CAN总线的电控发动机标定系统的开发

基于CAN总线的电控发动机标定系统包括电控单元、通信模块和标定平台软件三个部分。电控单元的CPU采用32位单片机PowerPC 563，内部采用CAN总线通信。自行设计的通信模块实现了CAN协议与USB协议的转换，完成ECU与PC机之间的数据传递。用Visual C＋＋6．0设计的标定软件平台，界面清晰简洁，操作方便。该系统已经应用到一种高压共轨柴油机燃油喷射系统的开发，成功实现了数据通信、参数显示、MAP生成、文档管理等功能，加快了开发进程。     

基于偏折法的碟式聚光器抛物镜面法向误差快速检测方法

为实现碟式聚光器抛物镜面的法向误差快速检测，针对单目偏折法缺少深度信息的不足，拟构建一种迭代拟合算法，通过拟合计算得到二次曲面系数，修正镜面坐标系与相机坐标系之间的转换误差，实现对称碟式聚光器抛物镜面的快速定位与法向误差计算。搭建实验平台，进行5次不同位姿的抛物镜面测量实验，获得被测抛物镜面单元的实际法线方向数据，与镜面设计面形的标准法线方向相比，其平均误差为7.3591 mrad;5次测量的抛物镜面法向误差结果相近，其整体标准差为5.0278 mrad；与镜面面形基准数据相比较，验证了该方法测得的法向误差低于20 mrad。实验结果表明该方法可行，且具有快速性和稳定性。     

基于模型的直喷汽油机轨压无标定控制

为了对直喷式汽油机共轨压力实施全里程生命周期和复杂工况下的精确控制，提出了一种基于共轨系统建模的无标定控制计算法。根据共轨系统的结构参数和流量特性，建立了喷油器、高压油泵和共轨管的数学模型，并对相关参数进行了拟合和验证。为了提高离线拟合参数的鲁棒性，对模型中的未知参数设计了自学习方案，以进行实时修正和优化。通过采用精确前馈模型和自抗扰控制器，实现了共轨系统无标定控制，并提高了系统的自抗扰能力。在Simulink仿真平台进行的试验验证显示，与传统控制方法相比，本建模计算法可以将反馈输出比降低到40%以下，并使瞬时响应时间及其上冲量降低45%以上，从而免除了前馈反馈参数复杂的标定过程，并具有良好的鲁棒性和全生命周期适应能力，该方法可用于共轨系统的嵌入式控制。     

光伏组件自动清洗系统的应用研究

针对积灰影响光伏组件发电量且现有光伏组件清洗方式不能满足大规模光伏电站清洗需求的情况，设计了1套光伏组件自动清洗系统。该自动清洗系统由水源、水泵、喷淋系统和可编程逻辑控制器(PLC)控制柜等组成，其可同时对3个光伏阵列进行清洗，实现光伏组件的自动清洗；然后以某8.2 MW光伏电站为例，研究了清洗前后光伏组件的I-V特性、表面温度、短路电流、开路电压、输出功率、光能转化效率的变化情况；最后分析了积灰对光伏电站经济性的影响。研究结果显示：1)相较于清洗前，清洗后光伏组件的I-V特性、表面温度、短路电流、开路电压、输出功率、光能转化效率均得到明显改善；2)当光伏组件表面处于稠密积灰状态时，经济损失基本平稳，日经济损失最高约可达4268元。由此可以说明，利用光伏组件自动清洗系统对光伏组件进行定期清洗尤为重要。     

基于CCP协议的控制器标定系统的研发

基于控制器局域网标定协议,用结构化编程的方法设计了界面灵活友好的标定系统。高级串行通讯协议CAN和CAN标定协议的应用,使本标定系统的标定平台和ECU的通讯稳定可靠、准确和快速．通讯波特率可达500kbit／s。镜像内存和标定内存的使用优化了对ECU的读写过程。高效的数据管理实现了上层标定数据、标定变量的参数文件和控制器FLASH内存中标定参数之间的准确动态连接。本标定系统已经成功用于GD-1高压共轨电控柴油机,发动机的性能和排放得到了很大的改善。     

全液压电弧炉电极调节器及过程自动化系统

介绍了过程自动化系统概况及主要硬件配置、PLC程序结构、组态画面及控制算法；对电极调节器特点及安装调试实践作了说明。现场运行数据表明，本调节器运行稳定可靠，具有一定现代化水平，对同行业的生产进步将起到示范和推动作用。     

计算机测控的风冷发动机风扇试验系统的研制

本文介绍的计算机测控的风冷发动机风扇试验系统，采用传感器和计算机技术实现风冷发动机风扇性能试验的数据自动采集、数据自动处理与数据库管理功能，还可配合流场测量装置测量冷却风流场。该系统实现了测试自动化，精度高，应用效果好。     

高速车轴热加工生产线钢坯信息管理系统

以高速车轴热加工生产线为实例,阐述了车轴热加工生产线车轴信息管理系统的硬件架构及软件设计方法,通过该系统的应用,解决了以前车轴信息全依靠工人手工记录,繁琐且容易遗漏的缺陷,实现了车轴热加工过程中关键数据的自动采集、记录及保存。同时,信息系统为整线自动化提供了数据支撑,实现了车轴产品全生命周期跟踪。     

母管制汽轮机在线清洗应用实例

新建空冷机组投产初期，由于水汽质量较差或空冷系统在安装施工过程中落入大量灰尘、砂粒等原因，一般投运前几年的热力系统内Na⁺、SiO₂含量很高，易造成机组积盐结垢。针对母管制系统中单台机组在大系统正常运行的情况下，无法通过调节进汽温度实现机组在线清洗的技术难题，介绍母管制汽轮机在线清洗的应用实例。传统清洗方法在机组停车后，对汽轮机本体进行揭缸，吊出转子后对叶片进行化学浸泡或高压水冲洗清理，适合停车大修处理；在线清洗利用汽轮机在开车或运行过程完成清理过程，达到汽轮机清垢的目的。比较两种清洗方案，未安排机组停车大修的情况下，采用在线清洗方式的直接费用支出较低，对产电量的影响较小。     

电控发动机标定系统的研发

介绍了基于KWP2000的发动机电控系统标定工具的设计,该设计分为通讯模块和标定模块的开发两部分,可实现控制器与PC机之间快速可靠的数据通信,以及标定数据的准确传递和科学管理,进而实现对电控发动机的离线和在线标定,目前正用于高压共轨式电控发动机GD-1的研发。     

基于二阶广义积分器的谐波电流检测算法

为解决谐波电流检测算法问题,依据三相负载电流在αβ坐标系下的表现形式,提出了一种基于二阶广义积分器的谐波电流检测方法,适用于三相三线制对称和不对称系统。该方法通过Clark变换将三相电流信号转化为静止坐标系下的两相电流,再分别利用二阶广义积分器的特性提取基波电流分量,最后通过反Clark变换将基波电流分量变换成三相电流,与电网电流相减后得到谐波电流,便于工程中有源滤波器只对谐波电流进行补偿。仿真结果表明,该方法简单可靠、易于数字实现、检测效果好。     

城市污水处理在线监测管理系统的研究与应用

设计一城市污水处理在线监测管理系统,该系统由在线仪器监测系统、数据采集传输系统、信息管理系统构成,采用水质检测、无线通信、网络、GIS地理信息等先进技术,实现了省级区域污水处理数据监测的网络化、自动化、智能化,为污水处理行业提供了科学的监管手段。