摘要：桂林航天工业学院刘忠教授长期从事特种工程装备研究和人才培养工作,坚持科教融合,探索校企会协同、双向融通、能力导向的人才培养和科技创新新途径,领衔申报成功我校第一个省部级重点实验室,取得了一系列显著成果:获省部级科技进步二等奖1次,省部级教学成果一等奖1次、二等奖1次,中国产学研创新成果优秀奖2次,广西机械工程学会科技进步一等奖2次。本期详细介绍和展示刘忠教授领衔的特种装备与智能控制团队近期取得的科研成果。

摘要：由于海上平台活动、抛锚或渔船作业等原因,导致水下油气生产设备遭受第三方破坏的风险增加,虽然水下方形设备会设计保护系统,但如果保护装置发生变形或断裂,也可能导致水下方形设备采集的油气发生泄露,造成海洋污染。目前,并没有明确的资料对水下方形设备受坠物撞击的概率及影响因素进行分析。因此,文章针对水下方形设备受第三方载荷撞击的风险和安全性问题,提出一种改进有限元法的概率数值计算方法,建立水下方形设备的安全性冲击模型,探求坠物撞击对水下方形设备安全性的影响规律。结果表明:水下方形设备受坠物撞击的概率随水平距离的增加而不断减小,安全度逐渐提高;同时,受坠物撞击的概率随水深的增加先增大后减小,在超过300 m后,其概率小于0.5×10^(-9),安全度随作业时间的增加而逐渐降低,该计算结果得到了挪威船级社DNV-RP-F107规范的分析验证。本项研究成果能够为指导水下油气作业工程实践提供理论基础。

摘要：针对川藏铁路供电工程中复杂山区输电线路挖孔基础埋深较大、大部分依赖人工挖孔基础,施工作业人员工作安全隐患大且效率低下的问题,研制一种微型钢管桩钻机。基于川藏铁路供电工程山区的地理特性,对钻机运用模块化结构设计的理念,采用机液复合驱动系统和轻量化自行式底盘的设计方案,具有运输便捷、移动灵活、能耗低和钻进工作效率高等优点。分别在平原地区和高原山区对钻机展开试钻,以验证钻机的性能,测试获取发动机的外特性数据。试验结果表明:钻机的各项性能指标符合预期,成孔效率高,满足微型钢管桩基桩设计的要求;确定钻机的工作范围为2 700~3 200 r/min时,柴油机的输出特性和燃油经济性较好。钻机的成功研制,解决了复杂山区挖孔基础困难的问题,有效推进了山区输电线路机械化施工。

摘要：为实现复杂环境下小型农业机械田间作业时的路径跟踪控制,提出了基于免疫模糊PID(比例-积分-微分)的智能路径跟踪控制方法.首先,路径跟踪控制被分解为自动直线导航和自动转向控制任务,并分别构建了能够实现自动导航的模糊控制器和基于免疫模糊PID控制的自动转向方法.该设计在无人驾驶高速插秧机硬件系统基础上,开发了基于双激光源定位技术、电子罗盘和角度传感器的自动导航控制系统.其次,根据自动导航控制系统构造和工作原理,提出了直线和曲线路径跟踪的方法.最后,利用Matlab/Simulink仿真平台和插秧机的运动学模型对所设计的路径跟踪控制原理和模糊控制器进行了有效性验证,同时完成了包括直线和曲线的路径跟踪试验.当插秧机以1 m/s的速度进行直线跟踪时,最大跟踪偏差只有4 cm,平均跟踪偏差为0.84 cm;当以同样的速度做曲线跟踪时,曲线路径跟踪时的最大偏差为0.6 m,平均跟踪偏差控制在12 cm以内.仿真和试验结果表明,该套控制系统能够有效地控制无人驾驶高速插秧机按预定路径行走.

摘要：在日常生活中,洗鞋通常采取人工刷洗方式,劳累且费时。对此,设计了一种全自动智能洗鞋机。介绍了这一洗鞋机的结构和功能。这一洗鞋机主要由鞋面清洁机构、鞋内清洁与甩干机构、水流清洗机构、紫外线杀菌机构组成,具有清洗模式和紫外线杀菌模式,能够实现各种鞋子的全自动清洗。

摘要：针对应用于高海拔山区输电线路基础桩施工建设的新型JWZ-L-300工程钻机现有技术和地质环境条件的限制进行其液压系统研发和设计,使工程钻机机型操控简单、体积小、重量轻和动力匹配度好,从而提高钻机的工作效率和施工进度。介绍钻机的基本结构、参数和工作流程,对比分析单泵-分流阀系统和双联泵液压控制系统的性能和特性后,得出该工程钻机液压动力系统采用双联泵液压控制系统形式性能更优越,选择柴油机驱动双联泵输出液压动力给液压执行机构,利用进油回路容积调速控制推进油缸,通过控制节流阀通流截面面积控制推进油缸的速度,同时在推进油缸加装背压阀,以保证其工作平稳。该钻机液压系统简单可靠,采用双联泵结构使得各液压执行机构动力匹配度更好,便于进行操作和控制,提高了整机的工作效率。

摘要：本文首先介绍开关电源技术的发展现状。文中的开关电源电路是综合了现有的一些电路原理图及所掌握的相关知识,构思出的一种新型的电路。通过对电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路以及输出整流滤波电路的设计,验证了所提方案的可行性。

摘要：为了实时掌握厨房工作环境下各相关电器的运行状态和参数,并能根据各电器的监测参数作出相应的控制动作,文章提出了一种基于STM32和2.4G无线通信技术的厨房环境监测与控制系统设计。该系统下位机传感器节点将检测到的温度和煤气浓度等信息经由具有功耗低和高传输速率的2.4G无线通信模块传送给环境监测节点,进而由环境监测节点处的中央控制单元处理后,将处理后的各检测数据经由GSM网络进行无线传输到智能监控终端。经实验测试表明,该系统采用的通信技术能够稳定运行,能较好地完成智能终端、GSM模块以及系统执行机构之间数据的交换,可应用在厨房环境的智能安全监控领域。

摘要：太赫兹电导天线是太赫兹源或探测器的最常用器件之一。针对太赫兹波与金属微结构之间的相互作用效应以及远场辐射调制机理问题,本文提出了基于DL模型与时域耦合波理论的光电导天线太赫兹波调制机理研究。在工形光电导天线上引入金属微结构,采用DL模型理论求解瞬态电流以及时变电磁场,并经由格林函数处理后实现PCA THz的远场辐射;同时建立了瞬态电流和局域电磁模式之间的耦合模型,利用时域耦合波理分析了微结构光导天线THz波辐射的机理。研究结果表明:本文引入的微结构改变了等效模型的辐射阻抗,局域电磁模式能够存储能量6 ps后通过调整结构间的耦合系数以散射损耗形式释放出来;且存在耦合作用时,组合微结构对应共振频率处的辐射得到极大增强,该结论为后续光导天线结构设计和太赫兹波辐射调制奠定重要基础。

摘要：针对新工科背景下智能制造专业现有人才培养方案无法满足新的培养目标,教学过程中教学与科研分离,实践与理论联系不够等问题,提出“两结合一夯实”多元驱动,协同育人的培养模式完成新工科背景下智能制造专业建设。该模式以“科教结合”+“产教结合”为途径,夯实思政教育,培养具有创新研究、决策能力、协作能力综合素质的人才。“科教结合”是“项目教学法”与“逐级螺旋上升”相结合,根据社会经济发展对智能制造技术人才的需求,在原有的机械设计制造及其自动化和机械电子工程等专业基础上,构建智能制造项目、工业机器人项目、机械传动与控制项目以及现代工程装备驱动与智能控制项目等,培养学生的工程设计水平与制造能力,以任务驱动方式,锤炼学生的实践能力,提升学生的理论水平。“产教结合”是“完善内部资源”与“深化外部资源”相结合,整合校内实习、实训资源,深化校企合作,协同育人。夯实思政教育是明确夯实思政教育建设目标,创新课程思政教学内容,使其融入课堂教学,有效利用课程思政信息化平台,强教师课程思政教学意识和能力,潜移默化地对学生进行伦理教育,使学生的主观意识和综合素质得以提高,进而培养信息化下德才兼备的制造型人才,实现专业知识体系吻合产业升级需求、人才培养模式符合行业多元交叉融合需求、技术锤炼平台高度契合企业创新发展需求。