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国家自然科学基金项目申报管理与实践——以哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院为例

中国高新科技 2024年第14期 150-152页

作者：左慧婷哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院广东深圳518000

国家自然科学基金是我国支持基础研究、鼓励科技创新的主要途径,高效高质组织申报工作至关重要。文章通过分析2020—2022年哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院国家自然科学基金的申报和资助情况,总结了管理与实践经验,在分析不... 详细信息

国家自然科学基金是我国支持基础研究、鼓励科技创新的主要途径,高效高质组织申报工作至关重要。文章通过分析2020—2022年哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院国家自然科学基金的申报和资助情况,总结了管理与实践经验,在分析不足的基础上提出改进措施,以期进一步提升国家自然科学基金申报能效,助力科研发展迈上新征程。

关键词：国家自然科学基金申报资助管理科研

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考虑导航误差的火星探测器动力下降段鲁棒轨迹优化

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中国科学:物理学、力学、天文学 2025年第2期55卷 170-182页

作者：高多志龚有敏郭延宁李传江马广富哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院深圳518055

针对火星探测器动力下降段过程中依赖的自主导航设备存在有界测量误差的问题,本文提出了一种基于凸优化的鲁棒轨迹优化算法.首先,对传统的基于凸优化的轨迹优化方法进行改进修正,建立基于序列凸优化的快速、精确求解方法.然后,分别对高... 详细信息

针对火星探测器动力下降段过程中依赖的自主导航设备存在有界测量误差的问题,本文提出了一种基于凸优化的鲁棒轨迹优化算法.首先,对传统的基于凸优化的轨迹优化方法进行改进修正,建立基于序列凸优化的快速、精确求解方法.然后,分别对高度、位置和速度存在导航误差的情况进行建模和分析,并给出不同情况对应的修正斜坡约束.接着,分别提出针对位置和速度误差的鲁棒轨迹求解算法.最后,通过仿真案例对提出的改进凸优化算法和鲁棒轨迹优化算法进行了验证,结果表明所得的解具有准确性和鲁棒性.

关键词：火星探测导航误差动力下降段凸优化鲁棒轨迹优化

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基于能量转换原理的小天体多节点柔性着陆器控制方案

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中国科学:物理学、力学、天文学 2025年第2期55卷 183-196页

作者：柴敬轩梅杰龚有敏郭许发马广富吴伟仁哈尔滨工业大学(深圳) 空天科技学院深圳518000 哈尔滨工业大学(深圳) 机电工程与自动化学院深圳518000

由于小天体引力场不规则且微弱,常规着陆器在着陆时往往会面临弹跳问题,近期学界提出一种多节点柔性着陆器,有望解决着陆弹跳问题.但是新设计也带来了新的挑战,多节点柔性着陆器的多节点在柔性材料包覆下的控制问题就是其中之一.为解决... 详细信息

由于小天体引力场不规则且微弱,常规着陆器在着陆时往往会面临弹跳问题,近期学界提出一种多节点柔性着陆器,有望解决着陆弹跳问题.但是新设计也带来了新的挑战,多节点柔性着陆器的多节点在柔性材料包覆下的控制问题就是其中之一.为解决该问题,首先基于port-Hamilton(pH)系统建立了多节点柔性着陆器的动力学模型.考虑到节点在柔性体内的运动实际上是一种动能与弹性势能的转换,因此从能量平衡的角度出发提出了节点构型控制器.为使每个节点的下降轨迹符合着陆约束,提出了节点跟踪虚拟中心的控制框架,并以ZEM/ZEV的最优反馈制导律为例构建虚拟中心轨迹,进一步设计各节点对虚拟中心的跟踪控制器,然后根据Lyapunov理论证明了所提出控制器的稳定性.最后,以多节点柔性着陆器从悬停点到着陆目标点为场景构建仿真实验,仿真结果表明所提出的控制器具有良好的跟踪能力和构型控制能力,进一步通过蒙特卡罗实验验证了所提控制器的鲁棒性与适用性.

关键词：小天体附着多节点柔性着陆器 port-Hamilton系统跟踪控制构型控制

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基于元件复用的单相无桥倍压式功率因数校正变换器

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电工技术学报 2025年第6期40卷 1840-1852页

作者：丁明远李浩昱赵雷贲洪奇王志亮哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院哈尔滨150001 北京机电工程研究所北京100074

该文提出一类元件复用型单相无桥倍压式功率因数校正(PFC)电路拓扑,在Sepic、Cuk、Zeta型双变换单元无桥PFC拓扑的基础上,通过重构电流路径以实现双变换单元的合并,使元件利用率得以提高,同时交流侧的高功率因数特性以及相同输出电压下... 详细信息

该文提出一类元件复用型单相无桥倍压式功率因数校正(PFC)电路拓扑,在Sepic、Cuk、Zeta型双变换单元无桥PFC拓扑的基础上,通过重构电流路径以实现双变换单元的合并,使元件利用率得以提高,同时交流侧的高功率因数特性以及相同输出电压下开关管的低电压应力优势被完全保留。该文详尽分析中间储能单元的换流过程以及电路结构的推衍过程,并进行拓扑的性能比较。考虑到电路工作原理分析过程的类似性,以Sepic型单相无桥倍压式PFC变换器为例,对其进行开关周期的模态分析,推导变换器的输入电流特性、稳态电压增益以及器件应力,并对相关电路参数进行设计。最后,搭建实验样机,实验结果验证了该拓扑推衍方案的可行性以及理论分析与参数设计的正确性。

关键词：无桥功率因数校正(PFC)变换器拓扑推衍元件复用倍压式结构

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基于卷积孪生网络的风力机状态监测研究

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工程热物理学报 2025年第4期46卷 1152-1161页

作者：杨万千张明明哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院深圳518055 哈尔滨工业大学(深圳)绿色低碳能源创新技术研究所深圳518055

风力机运行故障具有突发性,几乎无预留时间做出反应。连带地,一些微小缺陷将引发一系列连锁故障和非必要损失,因此对其状态监测和提前预知机组状态是一个必要问题。本文基于卷积孪生网络,结合机组SCADA数据进行基于模型训练的状态监测... 详细信息

风力机运行故障具有突发性,几乎无预留时间做出反应。连带地,一些微小缺陷将引发一系列连锁故障和非必要损失,因此对其状态监测和提前预知机组状态是一个必要问题。本文基于卷积孪生网络,结合机组SCADA数据进行基于模型训练的状态监测。利用历史健康数据进行离线模型训练,经测试后将预训练模型加载到在线监测系统,基于状态指示来描述机组的运行状态,并结合统计过程控制技术定义机组状态异常的监测阈值,从而实现在线状态监测。通过对甘肃省某风电场运行SCADA数据及故障报告的分析对比,本文方法具有较好的机组状态监测和预知性能。

关键词：风电机组状态监测卷积孪生网络智能运维 SCADA

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液冷板流道拓扑优化设计及动力电池散热性能分析

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制冷与空调 2025年第2期25卷 78-85页

作者：任峰胜江艳红杨辉哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院

基于拓扑优化方法,研究复合目标函数、权重因子、流道体积分数对液冷板性能的影响,研究结果表明:以液冷板固体区域平均温度和流体功率耗散加权的复合目标函数优化结果较佳,在该目标函数下,权重因子为0.75和体积分数为0.50时可以得到最... 详细信息

基于拓扑优化方法,研究复合目标函数、权重因子、流道体积分数对液冷板性能的影响,研究结果表明:以液冷板固体区域平均温度和流体功率耗散加权的复合目标函数优化结果较佳,在该目标函数下,权重因子为0.75和体积分数为0.50时可以得到最佳拓扑优化的设计参数;与传统直通道液冷板相比,在不同流速下,拓扑优化液冷板的平均温度、最高温度和温差分别降低0.86℃、0.89℃和1.12℃,在维持锂电池温差5℃下拓扑优化液冷板压降下降56.7%。

关键词：热管理锂电池液冷板温度压降拓扑优化

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多工况下固体氧化物燃料电池短堆变载特性研究

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热力发电 2025年第3期54卷 12-21页

作者：马秦慧陈钢范光涛罗书德於震跃朱波徐心海中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311100 哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院广东深圳518055

固体氧化物燃料电池(solidoxidefuelcell,SOFC)是一种前景广阔的能量转化装置,具有清洁无污染、能量利用率高、燃料选择多样等优点,但SOFC常需要在变载工况下运行,导致其存在使用寿命缩短、性能衰退等问题。研究SOFC的变载特性和其运行... 详细信息

固体氧化物燃料电池(solidoxidefuelcell,SOFC)是一种前景广阔的能量转化装置,具有清洁无污染、能量利用率高、燃料选择多样等优点,但SOFC常需要在变载工况下运行,导致其存在使用寿命缩短、性能衰退等问题。研究SOFC的变载特性和其运行条件之间的关系,有助于提升电池输出性能、延长使用寿命及制定合理的控制策略。搭建了100W SOFC短堆测试系统,对多工况下SOFC电堆的变载特性进行了研究。结果表明:升高工作温度能够减小电堆的欧姆阻抗和总极化阻抗,从而增强电堆的稳态输出性能和动态响应性能;在中高电流段增加氢气流量可以减小浓差极化阻抗,从而有效增强电堆的极限输出性能和动态响应性能;增大空气流量对电堆性能提升较小;恒流量利用率策略下的响应电压处于终值电压±5%内,以恒电压方式变载,响应电流可以平滑地达到稳定值,相较于恒流量策略和恒电流变载方式,在恒流量利用率策略和恒电压变载方式下电堆体现出更良好的动态响应性能。

关键词：固体氧化物燃料电池电堆变载特性运行条件运行策略

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面向区域人才需求的自动化专业教育课程体系建设探索

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大学教育 2025年第2期 1-5页

作者：张近民楼云江吴爱国陈浩耀李建刚哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院广东深圳518055

哈尔滨工业大学深圳校区自动化专业依托本校控制学科的传统优势,面向粤港澳大湾区机器人与智能系统人才需求,从专业课程、专业实践、过程管理和“双创”能力培养等方面打造特色专业优势体系,以机器人与智能系统项目为牵引,以点带面,将... 详细信息

哈尔滨工业大学深圳校区自动化专业依托本校控制学科的传统优势,面向粤港澳大湾区机器人与智能系统人才需求,从专业课程、专业实践、过程管理和“双创”能力培养等方面打造特色专业优势体系,以机器人与智能系统项目为牵引,以点带面,将理论、实践和“双创”进行有机结合,不断完善过程管理,实现了机器人与智能系统领域的高质量“双创”型人才培养,在一定程度上满足了区域人才需求。

关键词：粤港澳大湾区专业课程体系机器人与智能系统人才 “双创”型人才自动化专业

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面向粤港澳大湾区的科技人才创新创业能力培养探索与实践

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大学教育 2025年第4期 6-9,14页

作者：张近民楼云江陈浩耀李衍杰哈尔滨工业大学(深圳)机电工程与自动化学院广东深圳518000

在研究生创新创业(简称“双创”)能力培养过程中,哈尔滨工业大学(深圳)控制科学与工程学科探索建立自上而下的培养体系,完善课堂与实践相结合的课程体系,构建竞赛与项目研发相互促进的团队框架,促进校内外“双创”资源的有效互补联动。... 详细信息

在研究生创新创业(简称“双创”)能力培养过程中,哈尔滨工业大学(深圳)控制科学与工程学科探索建立自上而下的培养体系,完善课堂与实践相结合的课程体系,构建竞赛与项目研发相互促进的团队框架,促进校内外“双创”资源的有效互补联动。实践证明,培养科技“双创”人才必须结合国家和区域经济的需求和优势,系统化全流程地开展教育教学改革。

关键词：研究生教育创业创新人才培养粤港澳大湾区

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“电工与电子技术”课程多模式融合教学改革与实践

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教育教学论坛 2025年第10期 5-8页

作者：梁仲明杨静王灿胡秋琦哈尔滨工业大学〔深圳〕机电工程与自动化学院广东深圳518055 哈尔滨工业大学〔深圳〕实验与创新实践教育中心广东深圳518055

高等教育正在发生着重大变革,朝着信息化、数字化发展。在信息化背景下,为积极学习宣传贯彻党的二十大精神,积极响应国家高等教育政策方针,深入实施数字化战略行动,塑造高等教育改革发展新优势,“电工与电子技术”课程运用多种技术手段... 详细信息

高等教育正在发生着重大变革,朝着信息化、数字化发展。在信息化背景下,为积极学习宣传贯彻党的二十大精神,积极响应国家高等教育政策方针,深入实施数字化战略行动,塑造高等教育改革发展新优势,“电工与电子技术”课程运用多种技术手段,进行了多模式融合教学的改革与尝试,致力于培养思想政治素质过硬、理论知识扎实、实践能力强的拔尖创新人才,探索构建全新的理论与实践相结合的数字化教学体系。经过四年的教学探索与实践检验,改革创新后的课程教学体系对学生思想政治素质的熏陶、理论知识的系统化学习、创新思维锻炼和工程能力培养均起到了积极和深远的影响,值得深入研究和推广。

关键词：数字化多模式融合理论实践相结合

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