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“高速高精軋制控制技術攻關”屬國家“八五”技術攻關課題,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問題。   該項目于1996年通過技術鑒定，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，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，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)預設定和二次優(yōu)化設定”模型，提高了設定精度。

本項目以制備超快高儲能柔性器件為導向，建立基于界面納米復合材料的新技術。通過水熱法和電化學方法在柔性導電基底上構建納米陣列/金摻雜二氧化錳的三維納米復合電極，作為正極；通過水熱法和熱處理法在柔性導電基底上生長多孔氧化鐵納米復合材料，作為負極，組裝全固態(tài)薄膜器件。利用納米復合材料的多方面優(yōu)勢加速電子/離子在活性材料中的傳遞，進而達到超快高儲能的目的。基于納米復合材料的全固態(tài)薄膜器件可展現(xiàn)出超快充電能力（10 V/s），比常規(guī)電容器的充電時間快10-100倍。這是國際上基于金屬氧化物贗電容薄膜型超級電容器研究領域的一個重大突破。此外，本項目以開發(fā)超快超柔儲能器件為導向，開發(fā)了一種熱力學誘導自發(fā)組裝和原位摻雜結(jié)合碳熱還原的方法來實現(xiàn)石墨烯納米篩粉體和薄膜的宏觀可控制備，解決了傳統(tǒng)石墨烯材料縱向物質(zhì)傳輸差的局限。通過控制碳熱溫度，可以調(diào)節(jié)石墨烯納米篩表面的孔密度，即孔徑大小可控（10~100 nm）。與傳統(tǒng)石墨烯薄膜電極相比，石墨烯納米篩表面豐富的孔結(jié)構使得其作為電極材料時擁有更大的比表面積，而且電解質(zhì)離子可以在垂直于平面的軸向上傳遞，縮短了離子傳輸路徑。

本成果主要針對我國機械、航空、航天、船舶和國防武器等工程領域重要裝備核心基礎 部件及系統(tǒng)迫切需要解決的共性關鍵技術難題，在國家自然科學基金、國家航天關鍵技術和 重慶市支撐計劃等重點科技項目資助下，在特殊與極端環(huán)境下的高性能機電傳動及系統(tǒng)研究 方向，通過十多年潛心研究，發(fā)明并研制出基于高可靠精密濾波傳動技術及系統(tǒng)的高新產(chǎn)品。 主要創(chuàng)新性成果如下： 1. 發(fā)明了具有人體關節(jié)功能的高可靠精密濾波傳動技術，研制出高可靠精密濾波減速器, 該傳動機構在高傳動精度范圍內(nèi)具有人體關節(jié)功能的自適應變形協(xié)調(diào)控制能力，能有效過濾 和降低動力傳遞與運動變換過程中的波動、振動和噪聲，攻克了高精度與高可靠之間難以兼 顧協(xié)調(diào)的關鍵技術瓶頸。 2. 發(fā)明并研制出高可靠精密濾波驅(qū)動裝置與工業(yè)機器人集成系統(tǒng)，創(chuàng)造性地解決了傳統(tǒng) 驅(qū)動裝置在滿足動力傳遞與運動控制精度的同時難以確保其高可靠性的關鍵技術難題，并成 功應用于工業(yè)機器人和國防武器等重要裝備。 3. 發(fā)明并研制出基于高可靠濾波傳動技術的智能型水潤滑橡膠合金軸承、高彈性橡膠合 金聯(lián)軸器及傳動系統(tǒng)，使得船舶推進系統(tǒng)艇軸具有人體關節(jié)功能的自適應變形協(xié)調(diào)精確對中 控制能力，有效降低了振動噪聲和無功能耗，大大提高了動力推進系統(tǒng)核心基礎部件的可靠 性和使用壽命。 4. 發(fā)明并研制出基于高可靠精密濾波傳動技術的工程復合材料精密成形數(shù)字制造裝備 及系統(tǒng)，具有感知、分析、推理、決策等可適應協(xié)調(diào)智能控制功能，能顯著過濾掉精密成形 過程中控制參數(shù)的波動，有效保證精密成形產(chǎn)品的可靠性和性能一致性，實現(xiàn)了面向用戶需 求的高性能傳動件大規(guī)模優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)。 該成果在高精度、高剛度、高可靠、長壽命、低噪聲、無污染、智能化、高功率密度等 高性能傳動件及系統(tǒng)的創(chuàng)新設計制造理論和方法，特別是在高精度與高可靠的協(xié)調(diào)、高剛度 與高精度的協(xié)調(diào)、特殊與極端環(huán)境下摩擦學與動力學優(yōu)化、精密加工制造及產(chǎn)品可靠性與性 能一致性等關鍵技術方面有重大突破，取得了多項具有自主知識產(chǎn)權的重要創(chuàng)新成果，獲國 家授權發(fā)明專利38項、軟件著作權3項，發(fā)表論文165篇（SCI、EI收錄128篇），被有 關部門組織專家會議鑒定為國際領先水平，并分別獲得重慶市和教育部技術發(fā)明一等獎。 該成果對打破工業(yè)發(fā)達國家的技術壟斷和封鎖，滿足我國對高性能核心基礎部件及系統(tǒng) 的重大需求創(chuàng)造了關鍵科技條件，其成果已應用于中國航天科技和中國船舶重工等100多 個單位有關重要裝備，創(chuàng)造性地解決了中航工業(yè)XX公司多個規(guī)格型號產(chǎn)品失效問題，并為航天工程XX項目成功實施提供了理論與技術支撐，產(chǎn)品性能指標達到并部分超過美國 MIL-DTL-17901C軍用標準，合格率100%,提高生產(chǎn)率170%,節(jié)約用電85%,節(jié)省貴重 原材料46%,出口歐美等30多個國家。近三年累計銷售額26878萬元，利潤4626萬元， 稅收1591萬元，取得巨大經(jīng)濟和社會效益，有望發(fā)展為高端裝備制造業(yè)與新的經(jīng)濟增長點。 

氟苯尼考是一種新型獸醫(yī)專用的廣譜抗菌藥，是氯霉素的替代品，其在目前的獸藥市場中占有及其重要的位置。但是，氟苯尼考的一個缺點是它的水容性很差，幾乎不溶于水，影響其藥效的發(fā)揮以及給藥的方便性。目前國產(chǎn)氟苯尼考產(chǎn)品幾乎是物理助溶的，其溶解度非常低。現(xiàn)在沒有成熟的、水溶性好的國產(chǎn)氟苯尼考產(chǎn)品。 本項目提供一種新型高水溶性氟苯尼考前藥，該藥品在動物體內(nèi)代謝為氟苯尼考。溶解度約為56,600 ppm，比目前采用物理助溶法溶解的氟苯尼考1,200 ppm的溶解度，高了約46倍。這樣極大程度地發(fā)揮氟苯尼考藥效、提高給藥的方便性，是國內(nèi)氟苯尼考的更新?lián)Q代產(chǎn)品。保守預計這是一個數(shù)十億元的市場。

成果描述：聚合級高純DAR單體，即二氨基間苯二酚類物質(zhì)，是指一類用于合成高強高模新型功能聚合物材料PBZ如聚對苯基苯并二噁唑PBO、聚對苯撐苯并噻唑、聚對苯撐吡啶并咪唑等合成的功能性單體原料。 聚對苯撐苯并唑類聚合物，是一種高性能的熱塑性液晶聚合物材料，因其高強度、高模量、高熱穩(wěn)定性、以及高耐化學腐蝕性、高耐溶劑性能等在航空航天、電子信息、汽車零配件、精密機械、消防等諸多領域具有非常廣闊的應用前景。但此類聚合物技術難度大，尤其是高純度的單體原料DAR的合成技術難度較大，直接影響了功能材料的產(chǎn)業(yè)化。DAR是有機酚胺，具有極強的還原性，容易被氧化變質(zhì)，因此對于合成反應、分離純化、以及儲存和運輸均提出了非常高的要求。 聚合級高純DAR的合成，主要是從TCB（連三氯苯-1,2,3）出發(fā)，經(jīng)過硝化、水解、加氫還原、重結(jié)晶過程得到高純度DAR。該技術成果經(jīng)過長期的開發(fā)研究，主要是運用循環(huán)套用法減少了硝化步驟的廢液排放量，改變水解與加氫步驟中的傳統(tǒng)合成體系，提高了第二步中間產(chǎn)物和產(chǎn)品的收率與純度，并實現(xiàn)了加氫催化劑的循環(huán)使用，降低了最終產(chǎn)物的合成成本。同時還開發(fā)出一種新型的光催化劑，催化氧化水解步驟產(chǎn)生的廢水，得到一個綠色環(huán)保的合成工藝。市場前景分析：聚合級高純DAR單體，是指一類用于合成高強高模新型功能聚合物材料PBZ如聚對苯基苯并二噁唑PBO、聚對苯撐苯并噻唑、聚對苯撐吡啶并咪唑等的功能性單體原料。 聚對苯撐苯并唑類聚合物，是一種高性能的熱塑性液晶聚合物材料，因其高強度、高模量、高熱穩(wěn)定性、以及高耐化學腐蝕性、高耐溶劑性能等在航空航天、電子信息、汽車零配件、精密機械、消防等諸多領域具有非常廣闊的應用前景。 在聚苯并唑類聚合物材料中最引人關注的是聚對苯基苯并噁唑功能聚合物材料，簡稱PBO聚合物。PBO功能聚合物具有非常高的強度，達到5.2GPa，模量高達180GPa，是化學纖維中最高的；其耐熱溫度高達600℃；具有非常好的阻燃能力，極限氧指數(shù)高達68，在火焰中不燃燒、不收縮；耐熱性和耐燃性高于其他一切有機纖維。PBO被譽為二十一世紀新型功能材料。 目前DAR單體原料，國內(nèi)無產(chǎn)業(yè)化裝置，國內(nèi)PBO實驗裝置、放大裝置以及正在建設的產(chǎn)業(yè)化裝置，均主要從國外進口少批量的原料，滿足實驗所需。DAR外購的價格大約1450~1600元/kg。由于DAR單體原料本身的性質(zhì)，不適合大批量購買和存儲，因此在國內(nèi)建設DAR單體原料的生產(chǎn)裝置，是PBZ類功能聚合物產(chǎn)業(yè)化的必然要求。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：以1000噸/年高純單體原料DAR鹽項目進行粗略估算，總投資約為7000萬元（不包括土建費用），產(chǎn)品的噸綜合成本為142萬元。按照DAR鹽的平均市價160萬元/噸計算，年企業(yè)利稅可達到1億元。國際先進。

高功率因數(shù)整流控制系統(tǒng)是交流傳動互饋試驗平臺的電源變換部分，基本功能是實現(xiàn)電能的AC-DC和DC-AC雙向傳輸，即將工頻電壓200v/600v交流輸入轉(zhuǎn)換為直流電壓750v/1500v輸出，并且功率因數(shù)為一；同時，當實驗平臺工作于能量回饋狀態(tài)時，能夠?qū)嶒炂脚_回饋的電能以單位功率因數(shù)回饋回電網(wǎng)，真正實現(xiàn)了“綠色電能變換”。 技術指標： 輸入電壓：220Vac，600Vac 輸出直流電壓穩(wěn)定性：<=2% 電流諧波總畸變率（THD）：<=5% 功率因數(shù)：+1 是否具有回饋能力（逆變）：有 輸出電壓調(diào)節(jié)范圍：600~9000Vdc，1200~1800Vdc連續(xù)可調(diào) 最大輸出功率：50kW 應用范圍： 該系統(tǒng)可以用作新型UPS系統(tǒng)；太陽能、風能等可再生能源的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；電氣傳動系統(tǒng)；超導儲能系統(tǒng)；有源電力濾波系統(tǒng)等系統(tǒng)的能量變換環(huán)節(jié)，實現(xiàn)能量的雙向傳輸、電網(wǎng)的無功補償?shù)裙δ堋?

隨著科學技術的發(fā)展，航空航天、軍事國防以及工業(yè)制造等各個領域?qū)︱?qū)動技術提出了越來越高的要求，不僅要求驅(qū)動電機提供更高的輸出力或輸出力矩，同時也要求驅(qū)動電機的結(jié)構更加緊湊，質(zhì)量更輕，從而提高系統(tǒng)的功率密度和動態(tài)特性。 本項目組創(chuàng)新性地提出了基于空間磁極陣列的永磁電機設計方法，極大地提高了電機的功率密度，實現(xiàn)了提高系統(tǒng)輸出力和力矩，以及降低系統(tǒng)體積和質(zhì)量的雙重目的。完成了系列化的旋轉(zhuǎn)和直線永磁電機的系統(tǒng)設計、樣機加工和性能測試，電機尺寸分布從0.5mm到10m。基于相關技術，承擔了國家863重大專項課題、民口973子課題、國家自然科學基金課題、以及其它企業(yè)橫向課題等重要項目。 本項目研究成果具有完全的自主知識產(chǎn)權，并已申請國家發(fā)明專利十余項。

上世紀 80 年代以來，鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展，鋼鐵企業(yè)之間的競爭日趨激烈，為增強自身競爭力，生產(chǎn)的高效化、產(chǎn)品的高質(zhì)量成為鋼鐵企業(yè)追求的目標。連鑄拉速的提高能夠增加鋼坯產(chǎn)量，提高企業(yè)經(jīng)濟效益，成為高效連鑄的主要內(nèi)容。FC-Mold（Flow Control Mold）是由日本川崎鋼鐵公司和 ABB 公司合作開發(fā)的第三代的電磁制動裝置。一個磁場放置在彎月面處，另一個磁場施加在浸入式水口下方，可同時減小彎月面處的鋼液流速和結(jié)晶器下部鋼液的向下流速。因此，通過使用及優(yōu)化 FC-Mold 和其他工藝的改進，開發(fā)了鑄坯高效生產(chǎn)關鍵技術，在保證鑄坯質(zhì)量前提下為增大拉速、提高生產(chǎn)效率及經(jīng)濟效益做出了重要貢獻。（1）FC-Mold 高拉速情況下精煉和連鑄的匹配技術。為了確保高拉速連鑄生產(chǎn)能夠順利進行，精煉工序時間要與生產(chǎn)節(jié)奏匹配，同時也要保證鋼水潔凈度和鋼水溫降達到生產(chǎn)要求。本項目首先通過調(diào)研馬口鐵、耐候鋼等不同拉速條件下對應的最佳精煉時間。找到拉速、精煉時間和鋼水潔凈度的最佳的匹配水平。進而通過相關試驗將初期馬口鐵包晶鋼系列拉坯速度從 1.3 m/min 依次提高到1.4 m/min 和 1.5 m/min。結(jié)晶器液面波動大于 3 mm 的波動比例均較小，低于0.4%，說明拉速提高后，結(jié)晶器坯殼生長的均勻性受到的影響較小，出結(jié)晶器坯殼的厚度未發(fā)生鼓肚。距內(nèi)弧 2 mm 處大于 10 μm 夾雜物數(shù)密度和面積百分數(shù)均隨著拉速的提高呈減小趨勢；當拉速為 1.4 m/min 和 1.5 m/min，鑄坯厚度四分之一處大于 3 μm 的夾雜物數(shù)密度和面積百分數(shù)均低于拉速為 1.3 m/min 時的測量值。（2）連鑄澆鑄參數(shù)優(yōu)化匹配模型。提高拉速會帶來液面波動加劇、流股對凝固前沿沖刷加劇、坯殼生長減弱等不利影響。此外 FC-Mold 上下線圈電流大小，上下磁場位置，上下電流配比等如何影響高拉速下結(jié)晶器內(nèi)流場、凝固坯殼和夾雜物的運動去除未有系統(tǒng)的研究。因此本項目采用數(shù)值模擬的方法，建立耦合的流場、溫度場、凝固以及 MHD 模型研究不同連鑄參數(shù)對流場、溫度場及坯殼分布影響的規(guī)律。通過模型計算得到優(yōu)化后的連鑄澆鑄參數(shù)下水口兩側(cè)的流場流速和液面輪廓對稱性顯著提高，引起卷渣的低頻波動能量降低約 25%，且液位波動大于3 mm 百分比從 7.78%降低到 3.45%，降低幅度約為 55.7%。（3）FC-Mold 對連鑄坯潔凈度及軋板缺陷控制技術。不同電磁制動參數(shù)對流場的影響效果是不一樣的，最終會影響到夾雜物在鑄坯內(nèi)的分布，若夾雜物過多的分布在鑄坯表層，那么對后續(xù)軋板的表面質(zhì)量不利。本項目通過建立數(shù)學模型和現(xiàn)場實驗研究不同參數(shù)下的 FC-Mold 對鑄坯潔凈度的影響，包括磁場施加與否和電磁制動電流變化對鑄坯中夾雜物數(shù)量、分布、大小和成分的影響。以及通過現(xiàn)場跟蹤調(diào)查和分析冷軋板缺陷類型、數(shù)量、分布特點等現(xiàn)狀，統(tǒng)計分析夾雜類缺陷的分布規(guī)律，板卷中的夾雜物水平以及結(jié)晶器卷渣類夾雜物的數(shù)量等明確熱軋板和冷軋板中的缺陷形成原因、來源以及與電磁制動的關系。

壓電材料是一種智能機電耦合材料，利用壓電材料的壓電效應可以實現(xiàn)機械能和電能的互相轉(zhuǎn)換，目前壓電材料廣泛用于壓電濾波器、微位移器、驅(qū)動器和傳感器等電子器件中。壓電陶瓷和壓電纖維做為一種常用的壓電驅(qū)動元件通常需要較高的驅(qū)動電壓和驅(qū)動功率，本項目針對不同的壓電材料應用需求研發(fā)了一系列壓電材料線性高電壓驅(qū)動器。

在主軸結(jié)構設計與制造、內(nèi)裝電機設計與制造、潤 滑理論與軸承技術、軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學、動平衡 理論與應用、主軸熱穩(wěn)定性分析與溫升抑制、主軸 精密裝配與檢測等方面，擁有雄厚的技術積累和強 大的創(chuàng)新研發(fā)能力，可以按照客戶個性化要求，實 現(xiàn)電主軸的定制化設計與制造，高速、高效、最大 限度地滿足客戶需求。服務項目 機械主軸、高速磨削電主軸、銑削電主軸、車銑復合電主軸等設計與制造。