二氧化碳资源化利用的机遇与挑战

随着现代社会对石化资源的日益依赖,不断增加的CO₂排放问题已经不仅仅是一个环境问题,更是已经上升到了国际关系和关乎人类生存与发展的高度。通过资源化利用的方式将CO₂转化成为具有工业利用价值的产品,无疑是一种较为理想的减排方式。本文基于作者课题组在CO₂催化转化方面的研究工作,对目前CO₂化学利用的现状进行了综合评述。     

电子横移伺服LQR最优控制器设计

为了提高系统的稳态精度和动态性能,将LQR最优控制算法应用于高速经编机电子横移伺服控制系统.建立了伺服系统状态空间模型,引入了一类具有指数衰减度的二次型函数作为系统性能指标.仿真结果表明,所提出的电子横移伺服LQR最优控制算法易于工程实现,保证了系统的稳定性,具有良好的频响特性,改善了系统的动态特性,实现了无静差高精度控制.     

病死畜禽无害化处理机嵌入式控制系统设计

针对当前病死畜禽处理的问题,设计、开发了一种基于生物发酵处理方法的无害化处理机控制系统。首先,系统地介绍了小型家禽无害化处理机的机械结构组成和工作原理;其次,详细给出了以文本屏一体机为控制核心的全自动控制系统硬件设计方案;最后,给出了软件控制算法设计流程。实践应用表明,所开发的基于微控制器的小型病死家禽无害化处理机控制系统性能稳定、性价比高、操作便捷,具有工程应用指导意义。     

反应条件对介孔Ni-CaO-ZrO_2催化剂上CH_4耦合重整反应性能的影响

利用并流沉淀法制备了介孔Ni-CaO-ZrO2催化剂,在该催化剂上考察了水蒸气重整(SRM)、CH4部分氧化(POM)和CO2重整(CDR)反应的不同耦合方式对CH4重整反应的影响,以及反应温度和气态空速对CH4三重整反应制合成气过程的影响。实验结果表明,与单纯的CDR反应相比,SRM-CDR耦合反应与CDR-POM耦合反应均具有明显的优势,前者侧重于产物分布的调节,而后者则对增强催化剂的活性和稳定性有重要意义。CH4三重整条件下催化剂失活的主要原因是复杂气氛条件下的晶相烧结;在反应温度为973 K、气态空速35.0 L/(h.g)、n(CH4)∶n(CO2)∶n(O2)∶n(H2O)=2∶1∶0.875∶0.50的条件下,催化剂上CH4转化率约为83%,产物合成气中n(H2)∶n(CO)约为2.00,且在反应10 h内催化剂活性稳定。     

甲醛异丁烯热缩合合成3-甲基-3-丁烯-1-醇的研究

以甲醇为溶剂,甲醛溶液和异丁烯为原料,通过Ene反应在无催化剂条件下合成了3-甲基-3-丁烯-1-醇(MBOH),系统考察了反应温度、反应压力、物料配比和反应时间对MBOH收率的影响。结果表明:一定温度是保证该反应进行的前提,当反应温度超过498 K后,MBOH的收率下降;反应压力对反应起促进作用,压力越大,MBOH的收率越高。在n(异丁烯)∶n(甲醛)=9∶1,反应温度为498 K,压力为11.0 MPa的最佳反应条件下,反应6 h后MBOH的收率可达59.24%。     

基于数据库的三维模型参数化设计的开发和应用

采用参数化的设计思想,以SolidEdge为开发平台,利用VB6.0语言和数据库Access技术开发了一套低压电气开关柜钣金件及电气元件设计专用软件.讨论了开发平台的选择及专业模块的功能实现,重点阐述了三维参数化与数据库相结合的方法,通过实例展示了部分开发成果.     

一种新型无链折叠式自行车的数字化设计

针对目前链式传动自行车存在的问题以及现代都市生活理念的变化设计了一款新型无链折叠式自行车,提出了设计创新点,并对无链式传动原理及折叠方式进行了详细阐述。通过数字化设计完成了无链折叠自行车零部件的三维建模、装配、工业设计效果展示、机构的运动仿真,有限元分析验证主要部件结构的合理性。     

基于线性二次型的单神经元PID最优控制器设计及仿真

讨论了线性二次型最优控制理论在神经网络PID控制系统中的应用.将二次型性能指标引入单神经元PID控制器中,设计出单神经元自适应PID最优控制器,从而实现了PID参数在线自适应寻优.给出了完整的设计过程和学习算法,分析了其稳定性.最后,运用MATLAB仿真实现证明了该方法的可行性、有效性,并得到了较为理想的控制效果.     

基于有限状态机模型的全自动烫印机控制系统设计

针对现有烫印设备存在自动化水平低和人机界面交互性差的问题,采用三维参数化设计方法对全自动烫印机的结构进行设计,以三菱新一代FX3GE系列PLC （programmable logic controller,可编程逻辑控制器）和T5L智能触摸屏为核心搭建了全自动烫印机的网络化控制系统,实现了伺服电机与气缸的高速、高精度驱动,PID （proportion integration differentiation,比例积分微分）温度控制以及多参数人机数据交互。针对传统固定路径顺序指令编程模式无法满足小批量定制化生产模式的要求的问题,提出了基于有限状态机（finite state machine, FEM）模型的全自动烫印机控制程序设计方法。首先,对全自动烫印工艺和运动工位的分布、数量和逻辑顺序关系进行功能规划与模块化设计,建立了层次化有限状态机模型;然后,根据状态迁移事件与状态转换条件构造了烫印动作的状态转换图;最后,结合图论思想,将状态转换图映射到邻接链表变量空间,并采用变量配置方式驱动邻接链表,从而完成对状态转换图的遍历和拓扑扩展。仿真结果表明,与传统的指令编程模式相比,基于有限状态机模型的全自动烫印机控制程序设计方法不仅提升了开发效率和组态化编程水平,有效降低了控制程序的维护成本,还保证了伺服电机与气缸的时序动作不会干涉和交叉,提高了控制系统的可靠性,具有广阔的工程应用前景。     

低压电器柜钣金件三维参数化设计系统的开发

介绍了以VB作为开发工具，在SolidEdge三维软件平台上进行低压电器柜钣金件参数化建模的二次开发方法。结合数据库Access技术，具体阐述了低压电器柜钣金件三维建模基本原理，介绍了参数化设计系统的开发实例，指出了该系统的实用性和适用性。