所属分类：电子信息产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：智能家居微电机动力系统，主要包括三个应用项目：家用空调用无刷直流电机本体与控制器一体化产品、家用高转速高功率密度低噪声吹风筒电机及其控制器、智能化军用舰载设备微电机系统控制与智能检测设备。其中，（1）家用空调用无刷直流电机本体与控制器一体化产品采用软件开发控制器替代行业普遍应用的进口专用芯片，并且采用新型直条绕组结构，控制本体一体化设计，在性能上主要体现在降低转矩脉动和提高电机效率；（2）家用高转速高功率密度低噪声吹风筒电机及其控制器采用先进的无位置传感器电机控制算法和低成本的硬件电路实现，结合高效容错算法，使得面向家用便携型的吹风筒功率密度提高，噪声和振动降低,该项目已获得中国发明专利授权；（3）智能化军用舰载设备微电机系统控制与智能检测设备是与中船重工某研究所合作项目，积极响应军民融合战略，主要是对特定风机状态进行监测，主要检测指标包括风速、压力、振动、温度等参数，需要超高的安全稳定性和高效智能诊断与预警。智能家居微电机动力系统是各种智能家居产品的核心设备，在我国具有千亿级别的市场规模，国内已有电器设备公司将市场生产拓展到智能家居微电机动力系统中，取得良好的业绩，同时也提高了人们的生活质量。目前，智能家居在我国还属于起步阶段，普及率还是很低的，市场空缺大，另外国外进口产品价格高不利于大规模推广，于是配合设备厂商开发性能高、成本低的核心动力设备跟有利于本土化大面积推广，市场规模巨大。

所属分类：电子信息产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：一种永磁无刷电机高性能驱动器,在换相阶段通过两两导通与三三导通切换控制方式,只有一个开关管变化,有效抑制了永磁无刷电机在换相时产生的转矩脉动；且由于两两导通控制方式与三三导通控制方式的相互配合,不需要对死区进行设置,转矩脉动的抑制效果更佳,相比传统的重叠换相法，转矩脉动可以减小20%，该检测方法和控制算法较简单、计算难度较低、成本较低,控制效果好。同时，将分数阶PID控制器用于永磁无刷电机驱动器的速度闭环控制，通过给定被控对象的数学模型传递函数、参数范围以及待整定控制器传递函数；根据给定函数列出开环相角、相角稳定和幅值方程并搜索被控对象的数学模型传递函数中参数的多组解；通过ITAE求出最优解。可以在满足系统的稳定相角裕度和动态响应的同时,实现对系统良好的控制,相比传统的整数阶控制器，系统具有更好的动态特性。该技术目前已授权发明专利3项，实用新型专利1项，另公开发明专利2项，支撑的科技成果获2019年湖北省科技进步二等奖。永磁无刷电机高性能驱动器广泛应用于工业自动化系统、智能制造、航空航天、家用电器等行业，功率等级从几W到几十KW不等，社会需求量大，平均按每台利润200元计算，年产1万台，即可实现200万元/年的利润，经济效益明显。

所属分类：电子信息产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：本成果可以实现多种功率等级的高功率微小型低压伺服驱动器，突破了微小尺寸低压伺服驱动器的关键技术，可用于尺寸小巧、结构紧凑的机器人关节臂驱动器、航空航天小尺寸驱动器、工业伺服驱动器等，实现功率密度增加、系统稳定性提升，并在一定程度内突破微小型驱动器功率输出极限。具体技术指标：持续电流≥30A，功率电源电压DC24V-80V或者AC100-220V，电流环采样周期≤50us，速度环采样周期≤100us，位置环采样周期≤100us，支持双编码器反馈，支持EtherCAT或CANopen。成果目前有多个核心专利和软件著作权，获湖北省科技进步二等奖1项、中国煤炭工业科学技术二等奖1项。以一台驱动器成本价200元计算，按市场价500元出售，年产10万台，一年纯利可达3000万元。

所属分类：电子信息产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：电力线路巡检是电力系统维护的一项关键工作。目前电力系统巡检主要以人工巡检为主，存在工作条件艰苦，主观疏漏等问题。为了在人力资源受限情况下保持电力系统持续健康发展，采用自动化和智能化设备进行自动巡检获得了业界的广泛关注。目前，高压电网自动化巡检方案主要是无人机和巡线机器人。然而，这两种方案目前均未获得广泛应用。其主要原因是无人机存在禁飞区，而且续航时间有限，此外操控无人机进行电力巡检具有较高的技术要求。巡线机器人可以长时间挂载在线路上，结合自动充电装置，可以长时间在线工作，然而已有巡线机器人体积庞大，安装不便，而且价格高昂，很难进行大范围应用。另一方面，配电线路承载能力有限，无法安装重型巡线机器人。为了解决电网线路自动巡检中存在的上述实际应用问题，研制了便携式高压电网巡线机器人。该机器人自重不足5公斤，应用专用的安装工具，可单人线下带电安装。机器人采用太阳能供电，可长时间挂载在线路上进行巡检。通过自带的视觉传感器，机器人可采集高压线路周边图像，进行绝缘子裂纹分析，遮挡物检测等工作任务。结合配套的手机App，可对机器人进行远程控制并查看视频数据。机器人进行了防水和防风设计，可在户外恶劣环境下持续工作。

所属分类：电子信息产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：该成果一方面可以弥补串联机器人的运动精度低、结构刚度低、承载能力小等缺点，另一方面可用于解决传统的由杆支撑并联机器人所存在的诸多缺陷问题，利用绳索代替刚性杆作为并联机器人的驱动元件，可以使驱动模块安装在机器人底座上，因而其结构简单，惯性小，质量轻，运动速度快，运动精度高；具有较高的负重比率；平动工作空间较大，可实现变构型且结构易于重新配置；制造维护费用较低。该成果的各项性能指标均优于目前市场上广泛应用的六自由度液压并联转台，其主要技术指标有工作空间为主体框架空间的45-55%，最大运动速度≥1.5m/s，最大载荷为2kg，平移运动误差≤10-2m，角度运动误差≤10-3rad。该成果可用于空中摄像系统、大型射电望远镜、轮船制造、起重机器人、并联肢体康复机器人、海上精密仪器检测系统等领域。市场预期：八绳六自由度绳驱并联机器人：销售成本：50万元/台；销售价格：300万元/台；年产值：1500万元；年利润：1250万元。

所属分类：电子信息产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：逆透视路面标线设置方法是一种综合视觉认知心理学、交通工程学、试验心理学等多学科理论与方法的驾驶行为干预和交通安全改善系统。该系统主要利用视知觉原理对驾驶人在行车过程中的空间距离和行车速度估计和判断进行主动干预，主要用于应对当前道路上频发的交通事故，是一种交通事故主动预防措施。其先进性主要体现在：1）从驾驶人的距离感知和速度感知出发，深入挖掘了视觉感知与驾驶行为之间的作用关系，具有影响机理根源性的特点；2）从风险驾驶行为的出发，对驾驶行为形成主动干预，避免交通事故的发生或降低事故伤害程度，具有主动预防事前干预的特点；3）以路面标线为实际载体来呈现逆透视视觉信息，具有低成本高效率的交通安全改善特点。总之，该系统通过合理的交通工程设施改善设计，改善道路交通环境的视舒适性，以提高驾驶人对交通环境信息的视知觉水平，并达到用较低的成本，最大限度地减少交通事故的目的。其主要技术指标包括：1）通过在道路行车道内侧铺设长度渐变的横向路面标线以形成“逆透视”路面标线；2）任意两根逆透视路面标线之间的纵向间隔长度为2m；3）逆透视路面标线在道路上的铺设长度不少于300m。其应用范围包括：一般在公路或城市快速路交通事故黑点路段上游设置该路面标线系统，亦可设置于高等级公路长大隧道和长大下坡路段。本技术的实施有助于营造道路交通运输安全畅通、快捷和谐的通行环境，能够将交通事故率降低8%-10%，并由此降低与交通运输相关的间接社会经济损失。总之，该技术的实施和推广能够获得良好的经济效益和社会效益，促进社会经济的发展和社会和谐稳定。

所属分类：电子信息产业

所属单位：山西大学

成果简介：长期以来，我国煤矿中瓦斯事故伤亡人数居高不下，瓦斯事故已经成为影响煤矿安全生产的重灾区。目前，采用传统的、常规的机械式或电感式方法，大部分靠人工观测，不能实现对矿井中瓦斯含量进行在线实时监测和预警。基于光纤光栅传感技术的瓦斯安全在线监测系统所开发的新型光纤光栅传感器，通过测量光的波长变化可以在线实时监测瓦斯浓度及矿井温度等参数，具有不怕恶劣环境、抗电磁干扰、易于传输、测量精确和准分布式测量等优点。实现对煤矿安全事故的预警，为矿井安全性评估提供科学依据。基于光纤光栅技术的煤矿安全监测系统，对于煤矿安全高效开采有着重要的工程意义和广阔的发展前景。

所属分类：电子信息产业

所属单位：山西大学

成果简介：项目主要研究内容及成效：我国共有等级公路404万公里，桥梁77万座，是全球公路里程数最长的国家。目前对于智能交通的建设处于一些视频监控设施、超速抓拍、交通流量调查等基础建设上，对于道路桥梁使用中最关键的道路荷载数据处于空缺状态，无法对某段公路某个时刻或某段时期内的道路荷载量进行统计管理和预警。 公路高速动态称重系统通过在道路上埋设称重传感器，对在车道中正常行驶的车辆进行检测，获取传感器信号进行称重计算和车辆分离，并配合车牌抓拍识别系统和监控视频系统，得到车辆的重量及相关信息（轴数、轴距、车重、车牌、通过时间等），并对其进行记录和管理。 系统实施选址灵活、不占地，系统的核心技术是高速动态称重技术和称重传感器的设计封装技术。系统的技术指标满足国家规定达到国内领先水平。应用范围：在公路无人值守治超（超载）、无人值守预检、超载非现场执法；桥梁、公路、货运场口的荷载量实时统计；计重收费等。还可为公路管理部门提供交通道路荷载基础数据，为交通情况分析及道路及时养护提供数据支持。 系统经过不断测试稳定后，达到大批量生产规模，年销售可额达到500万以上，并以每年150%的速度递增。利润率在50%左右。

所属分类：电子信息产业

所属单位：山西大学

成果简介：项目主要研究内容及成效：我校特聘教授陈旭远教授团队，通过长期技术攻关，解决了高功率激光光源耦合和散斑抑制等行业技术难题，开发出多款激光工程投影机和影院投影机。在太原成立山西汉威激光科技股份有限公司，承担科技部和山西省科技厅等多项科研任务，在光电技术领域培养出一批专业技术人才。公司现有员工100余名，2019年直接营业收入8000余万元。

所属分类：电子信息产业

所属单位：山东理工大学

成果简介：工作温度，-55~150℃，量程0-1MPa，非线性0.15%FS，迟滞0.05%FS，重复性0.1%FS,零点温漂0.04%FS/℃，灵敏度温漂0.18%FS/℃，过载倍数2X，爆破倍数5X。

所属分类：电子信息产业

所属单位：山东理工大学

成果简介：由于能源基地及负荷中心的逆向分布，如陆上新 能源外送、海上风力电能外送及深海油气生产中海底电力系统的传输功率多为单向方向。针对单向功率传输场景，提出具备低构建成本的类半桥子模块及由其构成的混合型MMC，进而提供一种单向功率混合型MMC的控制方法，通过改变控制策略，使由全桥子模块及类半桥子模块构成的单向功率混合型MMC能在在多场景下运行。通过定斜率的直流电压控制以及桥臂电压的差异化分配来进行可控充电阶段，使电容电压按照一定斜率充电至额定值。对于正常稳态运行，控制系统经过双闭环控制及环流抑制控制得到桥臂输出电压指令，对桥臂电压差异化 分配，实现换流器的正常稳态运行。对于直流短 路故障穿越，加入直流侧电流反馈控制，并且旁 路类半桥子模块，使换流器能在故障发生期间稳 定运行。

所属分类：电子信息产业

所属单位：山东理工大学

成果简介：真空泵是半导体制造过程中的关键装备，目前国产化真空泵仅在半导体生产的第一制程有应用，开发本驱动控制系统将国产真空泵的应用范围由硅锭生长拓展到晶圆切割、晶圆镀膜、晶圆蚀刻及后续制程的多个镀膜环节，可以实现芯片行业关键设备的自主可控。现有国产真空泵驱动控制系统以中低速为主，采用多级泵串联的方式达到控制要求。但是功耗高体积大，不利于高精度控制场合。本控制系统将真空泵的伺服控制速度提升到一万转每分钟以上，实现控制系统电子元器件的全国产化。在极大的提升控制系统的性能同时保证产品的供货稳定性。真空泵的控制系统对标国外中高端产品，具有完整的知识产权和优良的控制精度和稳定性。