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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。

本發(fā)明公開一種多電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)新型離散滑模跟蹤控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備和介質(zhì)。屬于多電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明依據(jù)特征建模理論，建立針對位置跟蹤控制的多電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)特征模型，該模型比常規(guī)動力學(xué)模型階次更低且參數(shù)更少；采用帶遺忘因子的遞推最小二乘法對特征模型參數(shù)進(jìn)行在線辨識，并投影到參數(shù)范圍集合；設(shè)計一種多冪次二階滑模面，以加快跟蹤誤差在不同誤差帶內(nèi)的收斂速度；設(shè)計多電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)新型離散滑模跟蹤控制方法，實(shí)現(xiàn)高精度跟蹤控制，同時減小滑模抖振。

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(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)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(duì)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(xiàng)。 

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。

本發(fā)明涉及一種納米結(jié)構(gòu)的氧化亞銅基PIN結(jié)太陽能電池及其制備方法。該太陽能電池結(jié)構(gòu)包括：襯底；P型氧化亞銅納米線陣列，該P(yáng)型氧化亞銅納米線陣列生長在襯底上；絕緣層，該絕緣層沉積在P型氧化亞銅納米線陣列表面；N型層，該N型層填充在絕緣層外并且形成一層薄膜；N型歐姆電極，該N型歐姆電極制作在N型層上；P型歐姆電極，該P(yáng)型歐姆電極制作在P型氧化亞銅納米線陣列層上。本發(fā)明中納米線陣列結(jié)構(gòu)可提高電池的結(jié)面積，減小載流子的擴(kuò)散距離，PIN結(jié)構(gòu)可有效增大耗盡層寬度，大大提高載流子的分離和收集效率，從而提高太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明采用的原料豐富、廉價、無污染，采用的制備方法有電化學(xué)沉積法、磁控濺射法及電子束蒸發(fā)法，都可以大規(guī)模應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，有廣闊的發(fā)展前景。

課題組開展形狀記憶聚合物及其復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的研究，自主研發(fā)了適用于航天環(huán)境的多種類、不同系列的形狀記憶聚合物材料，這些材料能滿足高低軌道等不同極端空間環(huán)境的需求。與形狀記憶合金不同，形狀記憶聚合物是一種激勵響應(yīng)聚合物材料（圖1），具有主動可控大變形（20%-500%）、驅(qū)動方式多樣、剛度可變等特性，可被設(shè)計成集驅(qū)動與承載功能一體化的部件，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，未來有望部分替代復(fù)雜的機(jī)電驅(qū)動系統(tǒng)。本次搭載的“基于形狀記憶聚合物智能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的可展開柔性太陽能電池系統(tǒng)”主要包括哈工大研制的形狀記憶復(fù)合材料鎖緊釋放機(jī)構(gòu)、形狀記憶聚合物復(fù)合材料可展開梁和上海空間電源研究所研制的柔性太陽能薄膜電池。基于復(fù)合材料力學(xué)理論和結(jié)構(gòu)精細(xì)化設(shè)計，形狀記憶聚合物復(fù)合材料結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)柔性太陽能電池的鎖緊、釋放和展開，及展開后高剛度可承載等功能。

新能源學(xué)院趙學(xué)波教授領(lǐng)銜的氫能團(tuán)隊(duì)在具有工業(yè)應(yīng)用前景的丙烷氧化脫氫制丙烯高性能催化劑研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)論文《含硼金屬有機(jī)框架化合物衍生的球形超結(jié)構(gòu)氮化硼納米片》（A Spherical Superstructure of Boron Nitride Nanosheets Derived from Boron-Contained Metal-Organic Frameworks）在國際化學(xué)領(lǐng)域頂級期刊Journal of the American Chemical Society發(fā)表。我校2016級博士生曹磊、新能源學(xué)院代鵬程副教授為該論文共同第一作者，新能源學(xué)院趙學(xué)波教授、代鵬程副教授、昆士蘭大學(xué)Yusuke Yamauchi教授為共同通訊作者，中國石油大學(xué)（華東）為第一署名單位。 丙烯是極為重要的大宗化工基礎(chǔ)原料，后續(xù)衍生出的眾多有機(jī)化工產(chǎn)品在建筑、汽車、包裝紡織等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。近年來隨著丙烯下游產(chǎn)業(yè)規(guī)模的迅速擴(kuò)張，傳統(tǒng)的丙烯來源已無法滿足市場需求，因而亟需開發(fā)新的丙烯來源。丙烷氧化脫氫制丙烯具有底物轉(zhuǎn)化率高、工藝能耗低和無積碳不易失活等優(yōu)勢，極具工業(yè)應(yīng)用前景。但是由于產(chǎn)物丙烯容易與氧化劑發(fā)生過度氧化，降低了目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性，從而讓丙烷氧化脫氫工藝一直無法達(dá)到工業(yè)化的要求。因此，開發(fā)一種高效催化劑，抑制過度氧化，提升產(chǎn)物中丙烯的選擇性是推動丙烷氧化脫氫發(fā)展最直接有效的手段。 氮化硼是目前烯烴選擇性最高的丙烷氧化脫氫催化劑，但是單程烯烴收率離工業(yè)化需求仍有一定差距。通過可控合成提高活性物種在氮化硼表面的含量和分散度是一種提升催化性能的有效途徑。構(gòu)建分層的三維結(jié)構(gòu)，尤其是基于二維氮化硼納米片為基本單元的球狀三維結(jié)構(gòu)，有助于提高邊緣活性物種的含量。除豐富的邊緣活性位點(diǎn)外，特殊的三維球狀結(jié)構(gòu)促使反應(yīng)混合氣沿著球面進(jìn)行有效地擴(kuò)散并充分與活性位接觸，提高催化劑的催化活性。然而迄今為止，如何控制氮化硼納米片自組裝形成三維球狀超結(jié)構(gòu)仍是一個充滿挑戰(zhàn)性的工作。 針對上述問題，研究人員以金屬有機(jī)框架化合物（MOFs）為前驅(qū)體，通過溶劑熱轉(zhuǎn)換的方式制備了三維球形超結(jié)構(gòu)MOFs納米片（SS-MOFNSs），并進(jìn)一步以SS-MOFNSs為自犧牲模板，制備了球形超結(jié)構(gòu)氮化硼納米片（SS-BNNSs）催化劑。 SS-BNNSs在丙烷氧化脫氫反應(yīng)中表現(xiàn)出了優(yōu)異的催化性能，510 ºC的操作溫度下，產(chǎn)物中烯烴的收率達(dá)到了40.2%（丙烯，27.8%；乙烯，12.4%），遠(yuǎn)超商業(yè)化的氮化硼納米片（丙烯，23.8%；乙烯，8.6%）和高比表面積的氮化硼纖維（丙烯，20.7%；乙烯，10.2%）。通過系統(tǒng)的表征可以發(fā)現(xiàn)，SS-BNNSs表面富含B-OH，讓催化劑無須活化就可以直接催化反應(yīng)進(jìn)行，同時特殊的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢提高了活性物種的分散度，利于反應(yīng)氣與活性位點(diǎn)快速接觸和產(chǎn)物丙烯的迅速脫附，提升了產(chǎn)物丙烯的單程收率。SS-BNNSs自組裝的構(gòu)造過程和結(jié)構(gòu)優(yōu)勢帶來的性能提升拓寬了催化劑的設(shè)計思路。 該研究成果獲得審稿專家充分肯定，審稿專家一致認(rèn)為該工作提出的含硼MOFs衍生三維超結(jié)構(gòu)氮化硼納米片具有很好的創(chuàng)新性，其作為丙烷氧化脫氫催化劑表現(xiàn)出的高烯烴收率在工業(yè)應(yīng)用方面具有較大潛力，為丙烷氧化脫氫催化劑的研究提供了新的參考。

熱電材料是能夠?qū)崿F(xiàn)熱能與電能直接相互轉(zhuǎn)換的新能源材料，在熱電制冷和廢熱發(fā)電等方面有著廣泛的應(yīng)用前景，對于提高現(xiàn)有能源利用率和緩解能源危機(jī)有重要作用。然而熱電材料大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用面對著成本高效率低的瓶頸，因此，開發(fā)利用原料豐富、廉價、低毒的熱電材料越來越受到研究者的關(guān)注。SnSe作為近年來熱電材料中的研究熱點(diǎn)，保持著目前熱電材料中最高品質(zhì)因子 (ZT)的世界記錄。其優(yōu)異的熱電性能主要來源于其超高的功率因子和超低的晶格熱導(dǎo)率。它的低導(dǎo)熱性已經(jīng)成功解釋（何佳清等課題組有報道），然而高的功率因子等電性能都間接地進(jìn)行解釋，沒有直接和強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。角分辨光電子能譜儀(ARPES)是研究其電屬性最好的實(shí)驗(yàn)方法，它是一種可以直接測量單晶樣品能帶結(jié)構(gòu)的高端儀器。 在本論文中，陸強(qiáng)聲等利用我校測試中心的ARPES儀器對無摻雜和空穴摻雜的SnSe單晶在不同溫度 (80 – 600 K)下的能帶結(jié)構(gòu)作了系統(tǒng)性的測量。根據(jù)測量和數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，他們認(rèn)為該體系價帶頂?shù)目昭ㄓ行з|(zhì)量比理論值要大，并且溫度越低，有效質(zhì)量越大。由這一結(jié)論出發(fā)，結(jié)合簡單的單帶輸運(yùn)模型，他們發(fā)現(xiàn)這種有效質(zhì)量的異常增加可以定量解釋該體系在測量溫度下的電屬性。因此，論文為解釋硒化錫熱電材料的電學(xué)行為提供了一種新的思路。