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“心虎相傳”系列布偶是重慶市2022年大中專學生志愿者暑期文化科技衛(wèi)生“三下鄉(xiāng)”社會實踐活動、第八屆中國國際“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽重慶市銀獎項目成果。該成果參加北京非物質(zhì)文化遺產(chǎn)館現(xiàn)場展示，受到文化和旅游部黨組成員、副部長饒權(quán)和國家鄉(xiāng)村振興局黨組成員、副局長夏更生的關(guān)注，現(xiàn)場視頻在央視新聞聯(lián)播播出。

成果與項目的背景及主要用途：近年來我國鋼材年消耗量迅速增加，焊接工 程量巨大，高效化焊接成為焊接技術(shù)發(fā)展的主流。MAG/CO2 焊由于其易于實現(xiàn) 自動化、抗銹低氫、成本低以及可進行全位置焊接等優(yōu)點，成為高效化焊接方法 的重要選擇。在我國，以 MAG/CO2 焊為主的氣體保護焊工藝應(yīng)用水平與發(fā)達國 家相比仍有較大差距，但發(fā)展較快。據(jù)統(tǒng)計：1999 年，我國的氣體保護焊在整 個焊接工藝中所占的比例約為 10%，而日本和美國則達 70%左右；2002 年我國 此比例達到了約 17%，預(yù)計 2005 年可以達到 22~25%。在我國以 MAG/CO2焊為 主的氣體保護焊在很大范圍內(nèi)正逐步取代焊條電弧焊，極具發(fā)展?jié)摿Α?MAG/CO2 氣體保護焊短路過渡方式應(yīng)用非常突出，國內(nèi)外研究人員的研究 證明：采用 MAG/CO2 焊短路過渡形式，可以有效地防止高速焊接(1m/min 以上) 時形成的焊接缺陷。但由于 MAG/CO2 焊保護氣體本身的物理性質(zhì)所決定的，使 用活性 CO2 氣體保護的焊接無論是采用細絲短路過渡方式，還是粗絲大電流的顆 粒過渡方式，都會造成較大的飛濺，在短路過渡方式中，焊縫成形差也是很大的 問題。著名的 STT 控制法利用對電流電壓的快速控制，大大降低了短路過渡過程 的飛濺，改善了焊縫成形，但也只適用于電流較小的場合，用于高速焊接需要大 電流的場合時仍存在飛濺大等不足之處。 該技術(shù)主要解決純 CO2 氣體保護焊或低氬保護 MAG 焊時短路過渡的飛濺和 焊縫成形問題。 技術(shù)原理與工藝流程簡介：該系統(tǒng)利用傳感器采集信息，由單片機系統(tǒng)對焊 接過程的信息進行分析，控制逆變弧焊電源的輸出。 關(guān)鍵問題在于實時控制的及時性。短路過渡存在大量快速的瞬態(tài)過程，需要 122天津大學科技成果選編 123 控制電路及時做出響應(yīng)，有很大難度。美國林肯公司的 STT 焊機利用 IGBT 功率 開關(guān)并聯(lián)限流電阻的方法，可以非常迅速地減小電流，對于防止飛濺非常有利。 但 IGBT 的工作條件非常嚴酷，限制了利用 IGBT 功率開關(guān)進行深入的研究，也使 其局限于較小電流的場合。受上述條件的制約，我們必須考慮其他的選擇。 本技術(shù)找到了一種預(yù)判短路過程的方法，采用高速模擬電路為主并結(jié)合單片 機的中斷處理方法加以控制；而對短路過渡相對穩(wěn)定的過程，其控制則以單片機 為主，可以進行信息融合運算，甚至可以進行瞬態(tài)過程的預(yù)判運算。 技術(shù)水平及專利與獲獎情況：國際先進，國家發(fā)明專利。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測：目前 CO2 焊的飛濺問題的解決主要采用：a.純氬 或混合氣保護，氣體成本高；b.利用進口 STT 焊機，在低速焊、小電流范圍應(yīng)用， 焊機成本高；c.采用藥芯焊絲，焊絲成本高，且只能焊接中厚板，不能短路過渡 焊。這些解決方法都并不令人十分滿意，因而本技術(shù)有很好的的實際應(yīng)用前景。 本技術(shù)可將飛濺率降為普通短路過渡的 1/2~1/3 以下，以一個年消耗焊絲 500~1000 噸的大中型企業(yè)計算，每年僅焊絲飛濺造成的損失就可減少數(shù)十萬元， 尚不包括清理飛濺所投入的人力物力。而本技術(shù)在普通逆變焊機基礎(chǔ)上加上 500~1000 元的一次性的材料成本投入，即可大幅度提高焊機的性能。 應(yīng)用領(lǐng)域：機械、船舶、鋼結(jié)構(gòu)、汽車等眾多行業(yè)。 

“高速高精軋制控制技術(shù)攻關(guān)”屬國家“八五”技術(shù)攻關(guān)課題,解決某鋁加工廠1350mm中、精兩鋁箔軋制機組存在的影響高速高精軋制的控制技術(shù)問題。   該項目于1996年通過技術(shù)鑒定，1997年獲中國有色金屬工業(yè)總公司科技進步二等獎。主要技術(shù)創(chuàng)新點一是采用了新型全密封張力傳感器，實現(xiàn)張力直接閉環(huán)，提高了張力控制穩(wěn)定性和精度，克服了原德國產(chǎn)傳感器結(jié)構(gòu)不合理、使用壽命低（僅半年）、必須在線標定的缺點，不僅壽命長使用方便，而且價格僅為同類進口傳感器的1/10。精度誤差小于1/1000，能有效保證高速軋制時張力穩(wěn)定，板形良好，防止斷帶，提高厚度精度。第二個創(chuàng)新點是采用了兩級計算機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，改進控制策略，加強控制功能，提高了控制精度。該系統(tǒng)有以下特點： 采用模糊控制技術(shù)進行張力AGC控制。 采用智能化非線性變系數(shù)法，解決了直接張力控制投入時系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。 采用模糊卷徑記憶法，提高了卷徑計算精度。 采用最優(yōu)控制技術(shù)，實現(xiàn)了質(zhì)量最優(yōu)、面積最優(yōu)和重量最優(yōu)。 采用壓下和張力協(xié)調(diào)控制，提高了厚控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制精度。 采用“雙重化改造作業(yè)法”，基本做到不停產(chǎn)改造調(diào)試，對生產(chǎn)的影響減至最小，提高經(jīng)濟效益。 采用“基于專家經(jīng)驗的工藝參數(shù)預(yù)設(shè)定和二次優(yōu)化設(shè)定”模型，提高了設(shè)定精度。

隨著我國高速鐵路的不斷發(fā)展，應(yīng)用在高速環(huán)境下的移動通信系統(tǒng)日 漸成為研究的熱點。從系統(tǒng)設(shè)計的角度來看，信道估計可以看作一個系統(tǒng)狀態(tài) 估計問題，信道響應(yīng)是系統(tǒng)中的狀態(tài)變量。若將時域變化的信道看作是一個非線 性的動態(tài)系統(tǒng)，便可以利用擴展卡爾曼濾波器(EKF)對其狀態(tài)變量求最小均方誤 差(MMSE)估計。迭代檢測譯碼(IDD)結(jié)構(gòu)是一種基于Turbo譯碼原理設(shè)計的接收 機結(jié)構(gòu)。在迭代接收機中，軟入軟出(SISO)的Turbo譯碼器與數(shù)據(jù)檢測器之間 有一條反饋通道，使得數(shù)據(jù)檢測器能夠利用軟譯碼器輸出的后驗對數(shù)似然比(也 稱作“外信息”)完成多次迭代的信道均衡和解調(diào)。針對高速移動通信下快速時變信道估計的問題，我們提出一種基于EKF的 聯(lián)合IDD信道估計方法(IDD-EKF) o采用自回歸(AR)過程對信道建模，在導(dǎo)頻 符號處采用最小二乘法(LS)估計，時域采用EKF插值，頻域采用離散傅里葉變 換(DFT)插值。通過聯(lián)合估計信道頻域響應(yīng)及信道的時域相關(guān)系數(shù)的方法追蹤信 道的信道頻率響應(yīng)(CFR)。同時為了消除EKF誤差傳播的影響，采用迭代接收機結(jié) 構(gòu)，利用Turbo譯碼器的碼元糾錯能力，通過外信息更新EKF觀測方程中的加權(quán)矩 陣，從而輔助EKF更新，并進行迭代信道估計。EKF工作在三種不同的模式下，三種模式分別對應(yīng)三種不同的構(gòu)造加權(quán)矩 陣的方法。通過后驗對數(shù)似然比構(gòu)造的加權(quán)矩陣利用了 Turbo譯碼器的檢錯糾 錯能力，使得構(gòu)造的加權(quán)矩陣更加接近實際發(fā)送的符號，則EKF能夠在更多的時頻域位置上提供MMSE估計值。

隨著我國高速鐵路的不斷發(fā)展，應(yīng)用在高速環(huán)境下的移動通信系統(tǒng)日 漸成為研究的熱點。從系統(tǒng)設(shè)計的角度來看，信道估計可以看作一個系統(tǒng)狀態(tài) 估計問題，信道響應(yīng)是系統(tǒng)中的狀態(tài)變量。若將時域變化的信道看作是一個非線 性的動態(tài)系統(tǒng)，便可以利用擴展卡爾曼濾波器(EKF)對其狀態(tài)變量求最小均方誤 差(MMSE)估計。迭代檢測譯碼(IDD)結(jié)構(gòu)是一種基于Turbo譯碼原理設(shè)計的接收 機結(jié)構(gòu)。在迭代接收機中，軟入軟出(SISO)的Turbo譯碼器與數(shù)據(jù)檢測器之間 有一條反饋通道，使得數(shù)據(jù)檢測器能夠利用軟譯碼器輸出的后驗對數(shù)似然比(也 稱作“外信息”)完成多次迭代的信道均衡和解調(diào)。 針對高速移動通信下快速時變信道估計的問題，我們提出一種基于EKF的 聯(lián)合IDD信道估計方法(IDD-EKF) o采用自回歸(AR)過程對信道建模，在導(dǎo)頻 符號處采用最小二乘法(LS)估計，時域采用EKF插值，頻域采用離散傅里葉變 換(DFT)插值。通過聯(lián)合估計信道頻域響應(yīng)及信道的時域相關(guān)系數(shù)的方法追蹤信 道的信道頻率響應(yīng)(CFR)。同時為了消除EKF誤差傳播的影響，采用迭代接收機結(jié) 構(gòu)，利用Turbo譯碼器的碼元糾錯能力，通過外信息更新EKF觀測方程中的加權(quán)矩 陣，從而輔助EKF更新，并進行迭代信道估計。 EKF工作在三種不同的模式下，三種模式分別對應(yīng)三種不同的構(gòu)造加權(quán)矩 陣的方法。通過后驗對數(shù)似然比構(gòu)造的加權(quán)矩陣利用了 Turbo譯碼器的檢錯糾 錯能力，使得構(gòu)造的加權(quán)矩陣更加接近實際發(fā)送的符號，則EKF能夠在更多的時頻域位置上提供MMSE估計值。 相對于傳統(tǒng)的信道估計方法，在NMSE方面，IDD-EKF的信道估計方法在高速 環(huán)境下具有8dB的信噪比增益。而在BER方面，IDD-EKF在低速環(huán)境下相對于傳 統(tǒng)算法信噪比增益為5dB,而高速環(huán)境下，其信噪比增益達到了將近lOdBo通 過仿真分析證明了這一設(shè)計的有效性。 該成果可以進一步推廣到5G通信終端接收機以及拓展應(yīng)用到飛行器之間 的高速通信中，提高通信性能。

超高速流式成像分析儀是數(shù)字顯微技術(shù)、微流體力學和圖像處理技術(shù)的綜合應(yīng)用，用于自動分析顆粒或液體中的懸浮細胞。當樣品流過檢測區(qū)時，儀器會捕捉樣品的影像，影像中的每個顆粒將被分析，生成關(guān)于顆粒的數(shù)量、尺寸、透明度、形態(tài)等方面的數(shù)據(jù)。也能用于實時分析顆粒的動態(tài)過程。形態(tài)分析軟件還可用于分析特殊形態(tài)的顆粒，或者用于分離一些亞顆粒群體。該成像儀器利用高速重復(fù)頻率的激光脈沖作為主動照明光源，利用時空頻映射對成像區(qū)域進行頻分掃描，該掃描完全利用光源本身的光譜特性實現(xiàn)，沒有使用機械或電子的掃描裝置，因此可以大大提升掃描成像的速度。目前實現(xiàn)了超高速成像儀的幀率可以達到1 百萬幀/秒至 20 億幀/秒的幀率，可以連續(xù)記錄 10 萬幀以上的影像數(shù)據(jù)，成像分辨率小于1 微米，可以連續(xù)觀察非周期性的無規(guī)律的偶發(fā)事件。在應(yīng)用方面，已經(jīng)進行了超高速無標記流式細胞成像實驗，可以實現(xiàn)對血液細胞當中的早期癌細胞（CTC）進行高精度高通量的篩查，成像通量超過 100 萬細胞/秒，是目前常用的流式細胞儀的 1000 倍。另外，在高速氣溶膠（PM2.5、PM10）成像機制上也進行了應(yīng)用，可以實現(xiàn)氣溶膠噴口速度在 10 米/秒的情況下進行顆粒成像，目前國際上還沒有類似的儀器出現(xiàn)。因此，超高速激光掃描顯微成像儀擁有傳統(tǒng)檢測儀器不具備的特殊功能，通過高速成像，獲取傳統(tǒng)儀器無法得到的信息，解決多個交叉領(lǐng)域的關(guān)鍵問題。

高速細胞檢測一直是生物、醫(yī)學領(lǐng)域非常有挑戰(zhàn)性的工作，而流式細胞檢測以其較大的 檢測通量成為高速細胞檢測的首選方案。本成果超高速流式成像分析儀靈活運用了高速光纖通信、微波光子技術(shù)及光信號處理技術(shù)，結(jié)合高速數(shù)據(jù)處理和生物醫(yī)學技術(shù)，實現(xiàn)了對傳統(tǒng) 細胞成像速度的巨大突破。與此同時，在獲取了海量的細胞圖像之后，根據(jù)具體應(yīng)用的需求 進行快速數(shù)據(jù)壓縮、人工智能圖像分類處理、細胞特征提取等操作。通過細胞圖像獲取每一 個細胞的核心參數(shù)，從而將復(fù)雜的生物學現(xiàn)象（細胞）快速轉(zhuǎn)換為直觀可讀的信息呈現(xiàn)形式， 為細胞特性的分析以及疾病的診斷提供第一手的，準確的資料。 創(chuàng)始團隊基本來自于清華大學，擁有雄厚的研發(fā)能力，并與北京大學、武漢大學、東京 大學、加州大學洛杉磯分校、北京天壇醫(yī)院實驗室等知名高校及科研機構(gòu)建立項目合作。同時獲得天使輪投資，擁有發(fā)明專利兩項，并獲得第二十二屆全國發(fā)明展覽會—金獎，第十二屆北京發(fā)明創(chuàng)新大賽—金獎，受到業(yè)內(nèi)一致好評。 超高速流式成像分析儀是數(shù)字顯微技術(shù)、微流體力學和圖像處理技術(shù)的綜合應(yīng)用，用于自動分析顆粒或液體中的懸浮細胞。當樣品流過檢測區(qū)時，儀器會捕捉樣品的影像，影像中的每個顆粒將被分析，生成關(guān)于顆粒的數(shù)量、尺寸、透明度、形態(tài)等方面的數(shù)據(jù)。也能用于實時分析顆粒的動態(tài)過程。形態(tài)分析軟件還可用于分析特殊形態(tài)的顆粒，或者用于分離一些 亞顆粒群體。該成像儀器利用高速重復(fù)頻率的激光脈沖作為主動照明光源，利用時空頻映射 對成像區(qū)域進行頻分掃描，該掃描完全利用光源本身的光譜特性實現(xiàn)，沒有使用機械或電子 的掃描裝置，因此可以大大提升掃描成像的速度。目前實現(xiàn)了超高速成像儀的幀率可以達到 1 百萬幀/秒至 20 億幀/秒的幀率，可以連續(xù)記錄 10 萬幀以上的影像數(shù)據(jù)，成像分辨率小于1 微米，可以連續(xù)觀察非周期性的無規(guī)律的偶發(fā)事件。

磷化銦基集成高速光開關(guān)芯片

1.本外觀設(shè)計產(chǎn)品的名稱：LED 芯片高速自動檢測機。2.本外觀設(shè)計產(chǎn)品的用途：用于對 LED 芯片的電性能及光學性能執(zhí)行自動檢測的裝置。3.本外觀設(shè)計的設(shè)計要點：檢測機的整體形狀和圖案，及其操控鍵的形狀和分布。4.最能表明設(shè)計要點的圖片或者照片：立體圖。5.該裝置的頂面和底面未涉及產(chǎn)品設(shè)計要點且不常見，故省略俯視圖和仰視圖。