Instituto de Investigación de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Automatización, Universidad de Ciencia y Tecnología de Henan

El Instituto de Motores Lineales y Accionamientos Modernos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Henan se dedica principalmente a la investigación sobre la teoría, aplicación y control de motores especiales y sus sistemas de accionamiento. Incluyendo tecnología de motor de accionamiento directo, desarrollo de motor de alta eficiencia y ahorro de energía, diseño de motor multifásico y tecnología de accionamiento avanzada, etc. Centrándose en la teoría del campo electromagnético, los parámetros electromagnéticos del motor lineal de imán permanente (PMLSM) y la topología, características operativas, estrategia de control, diseño optimizado y rendimiento óptimo del nuevo sistema de accionamiento lineal electromecánico que utiliza un motor lineal de imán permanente como fuente de energía. Los resultados de la investigación pueden usarse ampliamente en transporte, campos petroleros, minería, construcción y otros campos.

El instituto se estableció a mediados de la década de 1980 y es una de las primeras unidades en China en llevar a cabo investigaciones especiales sobre motores lineales. La investigación sobre sistemas de transporte vertical con motores lineales de imanes permanentes comenzó en la década de 1990. Con la financiación y el apoyo de fondos nacionales y provinciales y proyectos de investigación clave, se completaron 30 proyectos a nivel nacional, provincial y ministerial, como "Teoría y control del sistema de elevación de motores lineales". Ha ganado 1 premio nacional de progreso científico y tecnológico de segunda clase, 2 premios de progreso científico y tecnológico de nivel provincial y ministerial de primera clase y 8 de tercera clase, y obtuvo más de 30 patentes nacionales. Ha publicado más de 300 artículos en revistas nacionales y extranjeras y congresos internacionales, incluidos más de 70 artículos incluidos en SCI y EI. Publicó 14 monografías (traducciones) y 11 libros de texto. Ha formado a 6 estudiantes de doctorado y más de 80 estudiantes de maestría. Naturalmente, el equipo de investigación formó un equipo de investigación durante el proceso de investigación del proyecto a largo plazo y fue calificado como un equipo de ciencia y tecnología innovador en la provincia de Henan en 2008. Ha realizado trabajos innovadores en la teoría y control de sistemas de elevación vertical con motores lineales, diseño y análisis de sistemas de accionamiento lineal y motores de alta eficiencia y ahorro de energía.

Director honorario: Yuan Shiying Director: Wang Xudong Director adjunto: Shangguan Xuanfeng

Evolución histórica En 1986, el Instituto de Minería Jiaozuo (ahora predecesor de la Universidad Tecnológica de Henan) estableció un motor de minería e Instituto de Investigaciones Aplicadas, iniciando investigaciones teóricas y aplicadas sobre motores de minería y motores de inducción lineal. En 1987, los profesores Yuan Shiying y Jiao Liucheng cooperaron con Shaanxi Linear Motor Equipment Company y Tongchuan Mining Bureau para tomar la iniciativa en la realización de investigaciones sobre motores de inducción lineales para la minería en China y desarrollaron productos para la minería del carbón, como carros para minería, que figuraban como uno de los "100 Proyectos Promovidos" del Ministerio del Carbón "uno. En 1988, fue financiado por el gran proyecto nacional "Séptimo Plan Quinquenal" "Suministro de energía directa de fondo de pozo de 10 kV para minas pequeñas y medianas". El grupo de investigación del fundador del equipo, Yuan Shiying, cooperó con la sucursal de Shanghai de la Academia General del Carbón. Science y la Oficina de Minería de Jiaozuo desarrollarán tecnología de suministro de energía de 10 KV para minas e investigación a prueba de explosiones de 10 KV sobre motores y aparatos eléctricos (este proyecto se completó en 1990 y ganó el primer premio del Premio al Progreso de Ciencia y Tecnología del Ministerio de Energía y el segundo Premio del Premio Nacional al Progreso Científico y Tecnológico en 1992 y 1993 respectivamente). En 1989, recibió financiación del Fondo Científico del Carbón del Ministerio del Carbón para la "Investigación sobre la mejora de la eficiencia y el factor de potencia de los motores de inducción lineal para la minería (9010809)". Con este proyecto como título, colaboraron Yuan Shiying y Jiao Liucheng. para desarrollar el primer motor lineal en el país y el primero en la provincia de Henan. Maestría (obtuvo la maestría en 1991). A principios de la década de 1990, los países extranjeros propusieron el concepto de "sistema de transporte vertical impulsado por motor síncrono lineal". Sin embargo, enfrenta los desafíos de importantes cuestiones teóricas y técnicas y se ha convertido en un tema de vanguardia en el campo de la investigación de motores lineales. Si se resuelven muchos de los problemas teóricos y técnicos, los sistemas de elevación tradicionales sufrirán cambios dramáticos. El polipasto inalámbrico será otro gran avance en la historia del desarrollo de motores lineales y tecnología de transporte, convirtiéndose en una herramienta de transporte ideal comparable a los trenes maglev en el siglo XXI. El principal foco de investigación en el extranjero son los ascensores en edificios de gran altura. En 1992, el instituto inició oficialmente la investigación sobre el sistema de elevación de minas impulsado por motor lineal. En 1993, ganó el proyecto del Ministerio de Investigación del Carbón "Investigación teórica y experimental sobre el sistema de elevación con motor lineal de minas (Nº: 9410817)". En 1995, recibió múltiples fondos de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, incluida la "Investigación sobre teoría y control de sistemas de elevación con motores síncronos lineales (Nº 69674021)" y el Proyecto de investigación provincial de Henan. Actualmente es la única unidad en. China para llevar a cabo esta investigación especial En 1998, construyó un dispositivo de sistema de prueba de elevación de minas con motor síncrono lineal de imán permanente (PMLSM) de 3 m y 50 kg de alta carga, que implementa el nuevo modo de elevación "cinco-no" y lo ha hecho. investigación pionera sobre sistemas de elevación de motores lineales de imán permanente" (citado de las actas de la Conferencia Nacional Anual sobre Motores Lineales de 1998). El profesor Yuan Shiying estaba afiliado a la Universidad de Minería y Tecnología de China para formar al primer médico, Jiao Liucheng (que recibió su doctorado en 1998).

En 2002 y 2003, ganó el premio “Investigación de modelado de sistemas servos de CA con motor lineal de imán permanente segmentado” de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales (No. 60374034) y el Proyecto de investigación clave de la provincia de Henan “Investigación experimental de aplicaciones industriales de ascensores inalámbricos PMLSM (No. 0223025300) " " y muchos otros proyectos nacionales y provinciales. Basándonos en estos proyectos, hemos construido un sistema experimental de transporte horizontal impulsado por PMLSM y un dispositivo de prueba de elevación de minas con motor lineal de segunda generación impulsado por PMLSM de tres pisos de altura y una carga de 1300 kg que es cercano a la realidad industrial y promueve un cambio importante en los sistemas de elevación a gran escala de con cable a inalámbrico. El profesor Yuan Shiying utilizó esta investigación para formar al segundo médico de la Universidad Xi'an Jiaotong, Wang Xudong (que recibió su doctorado en 2002). En 2003, recibió financiación del Fondo Científico Provincial de Henan para Jóvenes Académicos Distinguidos "Investigación sobre la predicción general de campos electromagnéticos de ingeniería no sinusoidales de motores lineales (No. 412002200)" para llevar a cabo una investigación teórica analítica unificada sobre 1D-3D. Campos electromagnéticos de motores lineales. En 2003, llevamos a cabo una investigación cooperativa sobre motores de imanes permanentes con el Instituto de Investigación de Accionamiento y Maquinaria Eléctrica de la Universidad de Sheffield, Reino Unido. En 2004, el equipo cooperó con la Universidad de Strandberg en Sudáfrica para realizar investigaciones sobre la estrategia de control de vectores direccionales del flujo de entrehierro de motores especiales. Los resultados fueron publicados en "IEEE Transactions". En 2004, recibió financiación de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China para la “Investigación sobre modelado general y control del rendimiento de motores lineales de imanes permanentes (Nº 60474043)”. En 2005, recibió financiación del Proyecto de Capacitación de Talento en Innovación de la Universidad Provincial de Henan: "Investigación sobre tecnología y aplicación de unidades de bombeo de aceite electromagnético lineal de alta eficiencia" y comenzó a investigar sobre tecnología y aplicaciones de unidades de bombeo de aceite electromagnético lineal de alta eficiencia. En 2006, llevamos a cabo una investigación cooperativa con ASM, una empresa internacional de automatización de equipos de chips de primera clase, y diseñamos y desarrollamos una variedad de servomotores lineales (rotativos). En 2008, ganó el título de Equipo Provincial de Tecnología Innovadora de Henan por "Motor lineal y accionamiento moderno". En 2008, recibió financiación del Fondo de Investigación Científica para Estudiantes Extranjeros Repatriados del Ministerio de Educación "Investigación sobre la Teoría y Aplicación de Nuevos Motores de Bombas Electromagnéticas" y comenzó la investigación y el desarrollo de motores de alta eficiencia y ahorro de energía. En 2009, ganó el proyecto de investigación clave de la provincia de Henan "Investigación sobre tecnologías y aplicaciones clave de servosistemas de motores lineales para máquinas herramienta CNC (92102210359)" y comenzó la investigación y el desarrollo de servosistemas de motores lineales para máquinas herramienta CNC. En 2009, ganó el importante proyecto del Programa Provincial de Apoyo a Talentos Destacados de Henan "Investigación sobre tecnologías y aplicaciones clave de sistemas de elevación inalámbricos" y comenzó a desarrollar un prototipo de producto de ascensor de accionamiento directo de tercera generación impulsado por PMLSM. En 2010, desarrolló un prototipo. Motor asíncrono de alta eficiencia y arranque automático 20 series de productos de motor de alta eficiencia y ahorro de energía, como motores de imanes permanentes y generadores de imanes permanentes. En 2010, se lanzó el primer prototipo de ascensor doméstico de accionamiento directo con una carga nominal de 150 kg. Se construyó un prototipo de producto de ascensor de alta velocidad con motor lineal de tercera generación impulsado por PMLSM con derechos de propiedad intelectual completamente independientes y una carga de 3000 kg. En 2010, ganó el proyecto de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China. Rendimiento dinámico del sistema de elevación inalámbrico de varios automóviles con motor lineal de imán permanente ". Análisis y control (61074095)" para iniciar la investigación teórica y experimental sobre sistemas de transporte vertical de varios automóviles. En 2010, recibió financiación del Programa Especial de Doctorado del Ministerio de Educación. Fondo de Investigación para "Investigación Teórica Básica sobre Motores de Arco Lineal de Múltiples Grados de Libertad" para iniciar Investigación teórica y experimental sobre motores de arco lineal de múltiples grados de libertad Equipo de investigación:

El Instituto de Motores Lineales. y Modern Drives de la Universidad Tecnológica de Henan cuenta actualmente con 23 investigadores, incluidos 8 profesores, 7 profesores asociados y 2 supervisores de doctorado.

Dr. Wang Xudong, profesor, supervisor de doctorado

Profesor Yuan Shiying, supervisor de doctorado

Dr. p>Dr. Xu Baoyu

Dr. Wang Fuzhong, Profesor, Supervisor Principal

Dr. Ai Yongle, Profesor, Supervisor Principal

Profesor Fu Ziyi, Maestro Supervisor

Profesor Kang Runsheng, supervisor principal

Profesor Jing Shuangxi, supervisor principal

Wu Yaohui, ingeniero sénior, supervisor principal

Dr. Wang Haixing, profesor asociado, supervisor principal

Dr. Si Jikai, profesor asociado, supervisor principal

Maestro Xu Xiaozhuo, profesor

Maestro Feng Haichao, profesor.

Maestro Zhang Hongwei, profesor

Dr. Zhu Jun, profesor asociado

Dr. Zhu Yifeng, profesor asociado

Profesor asociado Wang Shaohua

Profesor asociado Li Hui

Dr. Wang Suling, profesor asociado

Dr. Wang Guodong, profesor asociado

Gao Caixia , Maestro, Profesor

Zhang Zhan, Maestro, Profesor Construcción y Desarrollo de Laboratorio de Control de Procesos

El Laboratorio de Control de Procesos de la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Automatización se estableció en 1993. La tecnología informática, dirigida principalmente a objetos de procesos industriales complejos, se utiliza para aplicar teorías y métodos como la inteligencia artificial, el control difuso y las redes neuronales a los sistemas de control de procesos industriales. Optimizar el proceso y desarrollar sistemas y dispositivos de control de procesos. El Laboratorio de Investigación de Control de Procesos es una parte importante del laboratorio abierto para la disciplina clave de "Ingeniería de control" en la provincia de Henan. Es la principal dirección de investigación de la disciplina clave de teoría de control e ingeniería de control en la provincia de Henan. larga historia, características distintivas y resultados de investigación sobresalientes.

Después de más de diez años de esfuerzos, en el modelado y control de sistemas complejos como control distribuido de calderas industriales, línea de producción de dosificación de vidrio, línea de producción de dosificación de fósforo amarillo, línea de producción de dosificación de cemento, dispositivo de ejecución inteligente, monitoreo y control de sistemas de energía, etc. Ha realizado incansables esfuerzos para resolver una serie de problemas de control y tecnologías clave, y ha hecho grandes contribuciones a la automatización de procesos industriales, la automatización de la producción minera y la informatización. Se ha formado y condensado un equipo de investigación innovador compuesto por supervisores de doctorado, profesores, profesores asociados y profesores con títulos de maestría y doctorado. Cada año, se contratan 115 estudiantes de doctorado y maestría en el campo de la investigación sobre control de procesos industriales.

Principales direcciones de investigación

Modelado de sistemas de control de procesos industriales; control y optimización inteligentes; análisis de características de objetos controlados; teoría de control de sistemas complejos y estrategias de control, etc.

Entorno de investigación científica y plataforma de prueba

Cuenta con una serie de equipos de investigación científica avanzada, como laboratorios de control de procesos, sistemas de control distribuido y sistemas de prueba de tecnología de control avanzada, que pueden cumplir con los Necesidades de la investigación científica diaria y del trabajo de los estudiantes de posgrado.

Principales resultados de la investigación

Desde su creación, los miembros de la oficina de investigación han acogido y participado en la realización de 15 proyectos como la Fundación Nacional de Ciencias Naturales, la Fundación de Ciencias Naturales de Henan, y los proyectos clave de investigación de la provincia de Henan, 50 proyectos encargados y más de 20 proyectos de reforma educativa. Se completaron 30 evaluaciones de logros de proyectos, algunas de las cuales han alcanzado el nivel líder nacional.

Artículos académicos y monografías

Los miembros del laboratorio de investigación han publicado más de 200 artículos en revistas de nivel provincial o superior, como "Journal of Chinese System Simulation", "Journal of Coal Science" y "Journal of Electrical Technology". Entre ellos, se incluyen más de 50 artículos en SCI, EI e ISTP. Ha editado y publicado ocho libros de texto y monografías de planificación nacional, incluidos "Principios y tecnología de aplicación de microcontroladores", "Sistemas de control automático", "Manual del electricista de minas de carbón", "Manual de materiales eléctricos prácticos" y "Manual del ingeniero eléctrico de la construcción". El Laboratorio Abierto de Ingeniería de Control de Disciplinas Clave de Educación Superior Provincial de Henan se construyó sobre la base del laboratorio de materias clave provincial original. Se estableció en 2007 con la aprobación del Departamento de Educación Provincial de Henan. Este laboratorio cubre tres disciplinas clave provinciales: teoría de control e ingeniería de control, motores y aparatos eléctricos, y tecnología de detección y dispositivos de automatización. El laboratorio apunta a la frontera de desarrollo de la ciencia y la tecnología de control, lleva a cabo investigaciones exploratorias e innovadoras sobre teorías básicas y fronteras tecnológicas en el campo de la ingeniería de control, se esfuerza por promover la aplicación de la teoría y la tecnología de control en diversos campos de la sociedad y obtiene resultados innovadores originales en el campo de la ingeniería de control y derechos de propiedad intelectual independientes, convirtiendo este laboratorio en una base importante para la investigación académica, el intercambio y la formación de talentos de alta tecnología en el campo de la ingeniería de control, proporcionando soporte teórico y técnico para la rápida y desarrollo sostenible de la ciencia y la tecnología de control en la provincia de Henan y la industria del carbón.

El laboratorio siempre se ha adherido a la ideología rectora de "apuntar a la vanguardia de la investigación básica, destacando la investigación original; orientada a la ingeniería y realizando innovación tecnológica e integrada". Después de años de construcción, se han logrado una gran cantidad de logros en investigación teórica y aplicaciones de ingeniería, y se han formado cinco áreas de investigación estables, que incluyen teoría de control, control de procesos industriales, sistemas de accionamiento lineal y tecnología de control, tecnología de detección e instrumentos automatizados. y procesamiento de imágenes y dirección de patrones, tiene ciertas características y gran influencia dentro y fuera de la provincia.

El área total del laboratorio actual es de 2.000 metros cuadrados y el valor total del equipo es de más de 12 millones de yuanes. Cuenta con sistema de control distribuido DCS, sistema de elevación inalámbrico con motor lineal, robot móvil autónomo, sistema de control de movimiento avanzado, robot industrial, sistema de control de péndulo invertido planar de tres niveles, instrumento virtual PXI, osciloscopio de grabación, osciloscopio de almacenamiento digital de alta precisión DL7480/TDS7254B. , etc. Instrumentos y equipos avanzados.

El laboratorio cuenta actualmente con 27 investigadores, entre ellos 12 profesores, 3 postdoctorados, 13 doctores, 4 doctorandos y 11 másteres, formando un equipo de investigación bien estructurado. Ha llevado a cabo sucesivamente 26 proyectos de investigación longitudinales en diferentes niveles, incluida la Fundación Nacional de Ciencias Naturales, los principales proyectos de investigación de la provincia de Henan, el Fondo Provincial de Ciencias Juveniles Destacadas de Henan, el Fondo Provincial de Talentos Innovadores de Henan y el Fondo Provincial de Ciencias Naturales de Henan, y 25 proyectos de ingeniería corporativa. con fondos de investigación científica Ha acumulado más de 20 millones de yuanes, ganó 13 premios de investigación científica a nivel provincial y ministerial o superior, y publicó más de 500 artículos en publicaciones principales, incluidos más de 200 artículos indexados por SCI, EI e ISTP. .

El laboratorio implementa un mecanismo operativo relativamente independiente y establece un comité académico responsable de la orientación académica. El académico Wu Cheng de la Universidad de Tsinghua actúa como director del comité académico. El comité académico celebra de 1 a 2 reuniones cada año. para determinar la financiación abierta anual del proyecto, estudiar el plan de desarrollo a largo plazo, el plan anual de investigación y desarrollo y otros asuntos importantes del laboratorio abierto. El laboratorio implementa un mecanismo de flujo abierto y establece un fondo abierto. Llevar a cabo una amplia cooperación entre escuelas y empresas para abordar conjuntamente problemas técnicos clave en la producción empresarial. Al mismo tiempo, fortaleceremos la investigación cooperativa y los intercambios con universidades, institutos de investigación y laboratorios relevantes en el país y en el extranjero, y llevaremos a cabo investigaciones cooperativas en profundidad en el campo del control.

Estado premiado de laboratorios abiertos para disciplinas clave de ingeniería de control en colegios y universidades de la provincia de Henan:

Logros representativos en los últimos tres años

Proyecto identificación del nombre y tiempo del anfitrión galardonado WJPL Sistema de control de ingredientes por microcomputadora Segundo Premio del Premio al Progreso Científico y Tecnológico de la Provincia de Henan Yu Fashan 2008 Tercer Premio del Premio al Progreso Científico y Tecnológico de la Provincia de Henan por la Investigación y Aplicación Integral de Tecnología de Ahorro de Energía Wang Fuzhong 2006 Energía de Minas de Carbón Investigación sobre sistemas de seguridad de redes de suministro Segundo premio de la Asociación China del Carbón Premio al progreso científico y tecnológico Yu Fashan 2009 "Tercer premio Investigación y práctica sobre la reforma del sistema de enseñanza práctica para cursos básicos en electricidad Premio especial 2009 de Yu Fashan por logros docentes en PMLSM Industrial de ascensores inalámbricos Prueba de aplicación Primer premio al progreso científico y tecnológico del Departamento de Educación de la provincia de Henan TBL_0TBL_0KV 2009 de Wang Xudong Sistema de diagnóstico de fallas de línea para redes eléctricas rurales basado en la teoría de ondas Investigación sobre el premio de segunda clase al progreso científico y tecnológico del Departamento de Educación de la provincia de Henan Wang Fuzhong Investigación de 2008 sobre actuadores eléctricos inteligentes de tipo bus Premio al progreso científico y tecnológico de segunda clase del Departamento de Educación de la provincia de Henan Investigación de Yu Fashan de 2009 sobre el modelado general y el control del rendimiento de motores lineales de imanes permanentes Proyecto de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales (Proyecto concluido) Yuan Investigación de modelado de servosistema de CA de motor lineal de imán permanente segmentado de Shiying de 2008 Proyecto de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales (proyecto completado) La investigación de Wang Fuzhong de 2006 sobre la predicción general de campos electromagnéticos de ingeniería no sinusoidales en motores fue evaluada por el Departamento Provincial de Ciencia y Tecnología y recibió evaluación avanzada internacional Wang Xudong Logros de patentes en los últimos tres años en 2007 Nombre de patente Tipo de patente Diseñador Número de patente o número de solicitud Método para medir el factor de potencia de carga monofásica con un voltímetro de CA Invención de Dong Aihua 2007TBL_00054TBL_007.4 Invención de un dispositivo de levitación magnética magnetorresistiva por Wang Xudong 2009TBL_00064742.X Un cinturón Un ascensor inalámbrico con un mecanismo de equilibrio magnético fue inventado por Wang Xudong 2009TBL_00064740.0 Un ascensor de varias cabinas con circulación inalámbrica y su sistema de circulación fueron inventados por Wang Xudong 2009TBL_00064738.3 Un freno de pinza con fuerza creciente El mecanismo fue inventado por Wang Xudong 2009TBL_00203TBL_077.0 Un vehículo de levitación magnética fue inventado por Wang Xudong 2009TBL_0006474TBL_ 0. 5 Un dispositivo transportador raspador de accionamiento directo fue inventado por Wang Xudong 2009TBL_00064739.8 Un reactor de descarga incandescente de barrera dieléctrica bajo presión atmosférica fue inventado por Sun Yanzhou 2008TBL_00TBL_04TBL_0588.7 Sistema de enseñanza de simulación de monitoreo de producción de seguridad de mina de carbón modelo de utilidad Puerta telescópica eléctrica de riel Lei Naiqing con arco Modelo de utilidad de mecanismo de accionamiento de motor lineal Wang Xudong 200920088TBL_090.TBL_0 Modelo de utilidad de protección de enclavamiento Dispositivo de control inteligente para utilidad de sistema de suministro de energía de mina de carbón subterránea Modelo de dispositivo de transporte de eje inclinado de camión multitanque de accionamiento directo Wang Fuzhong Modelo de utilidad de dispositivo de comando y despacho de control remoto Wang Xudong Modelo de utilidad de tubería coaxial Lei Naiqing Modelo de utilidad del reactor de descarga de corona de barrera dieléctrica estructural Sun Yanzhou 200720089995. Modelo de utilidad de dispositivo de generación y almacenamiento de energía para cinturón de reducción de velocidad en carreteras Xu Xiaozhuo 200920090082.8