摘要：给出了一种适合低轨商用航天的中小功率DC/DC变换器的设计方法。该方法采用了反激同步整流拓扑和表贴器件,可以覆盖常见的航天用中小功率单路及多路输出DC/DC变换器需求,具备低成本、高性能、高可靠、可批量化生产的优点。为了进一步提高转换效率和功率密度,还应用了氮化镓GaN(gallium nitride)功率开关。并且对不同工作条件下拓扑中主要功率器件的损耗进行了计算和对比分析。最后,以一款宽输入电压范围(23~47 V),输出5 V@30 W的电源变换器为例对所提方法进行了验证。

摘要：分布式电源系统相比集中式电源系统具有高冗余度、灵活度和可靠度的优势,逐渐成为航天电源系统的研究重点之一。从分布式电源系统结构出发,采用模块化设计手段,对系统的核心部件通用电源模块进行设计,并对基于APR模块和双向BCDR模块的分布式电源系统进行工作模式分析与控制策略设计,最后通过实验证明该控制策略的有效性,为航天器分布式电源系统设计与发展,提供了有益的借鉴。

摘要：结合智能制造相关专业教学及实践要求,综合分析了3C产品的结构及工艺特点,构建了一条智能柔性生产线,适用于PLC应用技术、工业机器人应用技术和智能制造生产线综合实践等课程的教学工作。受限于成本及复杂的流程等因素,对于智能生产线运行、调试及工艺验证等技能、知识领域,难以组织较大规模且高效的实践教学。基于数字化设计、机电一体化、虚拟仿真等多学科交叉技术而开发了生产线数字孪生模型并用于实践教学。实践表明,该生产线运行过程稳定,孪生模型与实物高度对应,在教学过程支撑了生产线建模设计、数字孪生仿真设计、机器人离线编程、运动部件轨迹规划及定义、虚拟PLC编程及通信配置等实践教学项目。数字孪生模型可以代替物理空间的生产线实物用于全流程实践项目教学,开辟了创新性的实践教学模式。

摘要：线缆收放器是系留无人机系统的核心部件,对提升整套系留无人机系统的自动化程度起着关键作用。基于位移传感器和直流电机,设计并开发了一套应用于系留无人机系统的线缆收放器自动控制系统。该自动控制系统能够实现系留无人机系留线缆的自动收线和放线操作,无需人为参与,提高了系留无人机系统的自动化程度,减少了用户使用过程中的劳动强度和复杂程度,有效提高了系留无人机系统操作的安全性和便捷性,有效促进了系留无人机系统在各个领域的工程应用。

摘要：为了快速检测氢气泄漏,迫切需要开发一种更安全、浓度检测下限更低的氢气传感器。将镀有钯膜的微悬臂梁探针与单模光纤端面进行组装,设计了一种易制备且低成本的光纤氢气传感器。实验结果表明,该传感器具有超高的氢气响应灵敏度,约为−9.887μm/%,同时具有低至1.76×10^(−3)%的超低检测下限和优异的重复性。在痕量氢气体积分数条件下,该传感器对氢气体积分数表现出优异的线性响应,这对痕量气体检测具有重要意义,使其在氢能源电池、核电站和太空探索中具有重要的应用价值。

摘要：研究了PCB加工制程中的V割设备数控系统及其兼容性技术。针对众多数控系统绑定了某种运动控制卡而导致兼容性不良的问题,采用“PC+运动控制卡”的数控系统架构,在人机界面和各种运动控制卡之间增加“运动控制卡公共接口模块”中间层,开发出了一套可兼容多种运动控制卡的V割机数控系统。系统集成了用户界面、图形显示、参数管理、日志管理等功能,同时重点考虑了防撞刀功能的设计。成功地对接了固高、正运动及高川等运动控制卡,运行稳定性良好,可操作性强,可以匹配不同档次、不同功能的V割机床。在现有的软硬件系统应用中,平行、残厚及间距方面的加工精度控制在±0.05 mm以内,上下对刀位精度控制在±0.03 mm以内,能够满足大多数工业应用要求。

摘要：IC粘片机的2PRR焊头机构为高速高精度运动部件,仅以尺寸和运动学指标对其进行优化设计难以达到性能最优的效果,故提出了基于动力学性能指标最优的尺度优化方法及其求解算法(双重遗传算法)。首先,建立2PRR并联机构的动力学方程并确定其关键尺寸和工作空间基准点坐标作为优化变量;然后,以工作空间范围内动力学性能最优为目标建立优化模型,并列出了约束条件;最后,通过双重遗传算法求得优化结果。算法结果收敛表明该方法有效。该方法对高速高精度机构的优化设计具有参考价值。

摘要：随着“中国制造2025”的推进,探索制造类专业理实一体化课程的实践教学模式具有十分重要的现实意义。该文以PLC技术应用课程为例,通过对STEAM教育理念的内涵解读,探究基于STEAM教育理念的PLC技术应用课程教学模式。通过对教学模式的理论依据、教学目标、操作程序、实现条件和教学评价这五个元素进行STEAM教育与PLC课程教学模式的融合构建,本研究认为STEAM教育指向技能人才的培养,与制造类专业理实一体化课程在教育理念、教学内容和教学设计形式等层面深度契合。因此,基于STEAM教育的教学模式适用于PLC应用技术的实际教学,本研究对制造类专业人才培养具有很强的指导和借鉴作用。

摘要：为拓宽车载充电机(on⁃board charger,OBC)双向充放电工作范围并提高充电效率,用PFC(power factor correction)级联高效CLLC(电容-电感-电感-电容)谐振拓扑实现电网电压与电池电压之间能量双向转换。同时为解决CLLC谐振拓扑在宽范围工作时参数设计困难的问题,提出一种参数设计及优化方法,采用基波分析法(fundamental harmonic analysis,FHA)对谐振网络建模,推导充放电增益的归一化方程,提取出影响谐振变换器增益和效率的关键参数,对比分析关键参数的变化对拓扑各项性能的影响规律,进而总结参数的设计及优化原则。结果表明:影响谐振变换器双向运行最重要的参数是匝数比和谐振电容,其中变压器匝数比主要影响CLLC变换器的充放电效率,谐振电容值影响充放电宽范围输出的最佳工作区,通过分析给出了双向传输功率同等级时匝数比和谐振电容的最佳取值范围。应用CLLC拓扑,双向车载充电机可实现双向超宽范围运行,整机充电效率最高可达94.5%,CLLC效率可达97.5%。

摘要：传统的植物照明设计只针对单一参考面均匀度进行评价,难以满足植物在整个生长过程中对均匀光照环境的需求。针对这一问题,首先提出了空间照明均匀度评价体系,并基于该体系设计了一种复合光源模块的立体化照明系统,以期构建照明均匀的植物生长空间。进一步利用Taguchi方法优化实验过程,在结合ANOVA分析的基础上,获得了最优结构参数。最后对所得最优解进行灯珠形状分析和植物生长过程中的照明效果测试。实验结果表明:最优结构可提供一个水平参考面照度均匀度为87.22%,混色均匀度为90.11%;竖直参考面照度均匀度93.02%,混色均匀度91.43%的均匀照明空间。该植物光源系统可满足植物生长过程中对均匀空间照明环境的需求。