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現階段所設計的存算一體器件單元結構如圖 1 所示： 器件的基本結構由波導和功能層（由下到上分為加熱層、電極層、保護層、相變材料（硫系化合物）層）所構成。擬通過在當前流行的絕緣層上硅(SOI)光子平臺上集成四氮化三硅光波導的方式實現器件的光學讀取功能，即在非常厚的硅襯底層上生長一層絕緣層二氧化硅和波導層，然后在基片上通過光刻、顯影、刻蝕等工藝制備四氮化三硅波導。功能層主要用于實現器件的電學寫入功能。加熱器層的主要用途是與相變材料層形成電接觸，通過較小的接觸面積使接觸處的熱量集中，從而可以在較小的電壓或電流下使相變材料發生相變。因此需要加熱器層具備較好的導熱和導電性能，同時在近 C 波段具有較低的光損耗，可采用石墨烯。電極層可用于提供相變材料器件單元所需要的編程電脈沖。當前擬采用硒摻雜的相變材料合金（如 GSST）作為器件的核心功能層的相變材料。該材料在通信/非通信波段顯示了極低的光損耗和更高的品質因數，且相變前后在通信 C 波段具有足夠大的光學常數反差，可在更惡劣的高溫環境下進行操作，適用于硅基光子器件應用。 采用的主要技術手段包括： ① 依托于相變材料的電致和光致相變特性，通過電學編程、光學讀取的方法實現器件的存儲、算術運算和邏輯運算功能：  存儲功能的實現：擬利用相變材料晶態低透過率和非晶態高透過率分別代表二進制中的‘1’和‘0’，實現數據存儲（編程）功能。例如在電極兩端施加合適的電脈沖，所產生電流流經加熱層時，生成的熱量主要集中在加熱層和相變材料層接觸處，使得接觸處的相變材料發生相變，實現存儲功能。在完成上述編程操作后，從器件波導輸入端輸入讀取連續光。由于相變材料功能層對光強的吸收能力在編程和非編程區域間存在著顯著的差異，因此當輸入光經過波導后，其能量會因為相變材料編程區域的吸收而發生改變，進而顯著改變輸出光強能量。所以通過測量輸入輸出光強的能量之比（即透過率），可實現對先前編程區域的讀取。  算術和邏輯功能的實現：通過調整編程電脈沖的幅度和寬度可以動態調控相變材料的相變程度，使得器件的中間透過率值可用于代表不同的數值，實現多級存儲功能。所以擬采用輸入脈沖數量對應加數的方法實現標量加法計算。同時由于所設計器件的讀取連續光輸出功率可視為讀取連續光輸入功率和器件透過率的乘積，因此可采用將輸入功率和透過率作為被乘數和乘數的方法實現基本乘法運算。除此之外還可以將器件功能層的初始狀態設置為非晶相，把晶化脈沖幅值和不足以產生晶化的脈沖幅值分別作為輸入邏輯‘1’和‘0’；同時設定一個判定閾值并與編程后器件透過率的變化率進行對比，把高于和低于閾值的透過率變化率分別作為輸出邏輯 ‘1’和‘0’；通過合理選擇編程脈沖有望實現各種邏輯功能輸出。 ② 基于器件透射率可調特性驗證其實現神經突觸的可行性。并依托所設計人工突觸構建人工神經網絡芯片，實現圖像、語音和文本識別功能：  突觸可塑性是大腦記憶和學習的神經生物學基礎，也是人工類腦器件需要實現的首要功能。為實現突觸可塑性，擬把相變材料和波導之間的耦合區域視為仿生神經突觸，左右兩端電極分別代表突觸前和突觸后，分別施加在兩端電極上的電脈沖則作為突觸前和突觸后刺激。通過調節從左右兩端電極輸入耦合區域的電脈沖時間差對耦合區域的光透過率進行連續調控，進而依托于上述存算理論模型和實物器件仿真和實驗實現仿生神經突觸的脈沖時序依賴可塑性（Spike-Timing-Dependent-Plasticity, STDP)。  將不同波長的光脈沖序列輸入所設計的突觸單元, 經過相變材料的作用，脈沖強度發生變化，對應于乘法器。進而借助于微環結構，將不同波長的脈沖導入進同一波導中，該功能類似加法器。相加后的脈沖光強較小時，讀取光與微環發生共振，在輸出端口沒有光強輸出。當光強達到一定的閾值后，讀取信號不再和微環發生共振，而是傳播到輸出端口。這一過程類似神經元脈沖信號的激發，實現了非線性激活函數的功能。利用上述的單個神經元結構，驗證其監督式機器學習和非監督式機器學習。對于監督式機器學習，權重的數值通過外部管理器設置；對于非監督式機器學習，不再需要外部管理器來設置權重值，而是通過輸出光脈沖進行反饋控制，調整權重值。在單個神經元結構的基礎上，更復雜的光學脈沖神經網絡結構，證明該結構的可擴展性。擬設計的神經網絡中的每一層結構包括三個功能單元，即收集器、分發器和神經突觸結構。收集器將上一層不同波長的光脈沖信號收集到同一根波導中，分發器將光脈沖分發給多個神經元，神經突觸結構則產生光脈沖信號，輸入給下一層結構。基于上述結構實現圖片、語音和文本的識別。 創新性分析：①首次研究了一款基于“電學編程、光學讀取”模式的光電混合存算一體化器件。與傳統電學存算一體化器件相比,擬研發的器件可以進行長距離的信息傳輸，具有傳輸帶寬高、信號間延遲低、損耗低、抗干擾、集成密度高等優點。②采用硒(Se)摻雜的相變材料作為存算一體化器件的核心功能材料。與采用其他相變材料的存算一體器件相比，以硒參雜的相變材料作為功能材料的存算一體器件有望展現出極低的光損耗。③提出了一種基于“電學脈沖刺激、光學權重調節”的人工神經突觸。該突觸器件有望成為未來通用型人工神經突觸，填補了光電混合型人工突觸的技術空白。 先進性分析：①所提出的光電混合工作模式使得該存算一體化器件不但具有傳統集成電路的高密度特性，且兼具光通信技術的寬頻帶、低延遲、抗干擾的優越性能。②所采用硒參雜的相變材料不但繼承了傳統材料具有的快速相變轉化速度、低功耗和穩定性強等特性，且本身在通信波段非晶態透明的同時還保持了相變前后足夠大的光學性能差異的特點。③所設計的突觸繼承了人工電子突觸和全光突觸的優點，具有高集成度、低功耗、超快響應時間、穩定性強等優點。 獨占性分析：根據已取得成果正在撰寫專利，以獲得該關鍵技術的獨有權。 

本發明公開了一種基于片上系統的無線溫濕度監控節點及其監控方法，所述無線溫濕度監控節點包括均單片機CC430、數字溫濕度傳感器SHT11、聚合物鋰電池、天線、32.768kHz的低頻晶振、26MHz的高頻晶振和JTAG調試口。本發明利用無線溫濕度監控節以及其監控方法，不僅在環境的安裝部署上極為簡便，在維護或者改裝變遷上也非常方便；另外本發明是休眠和工作之間來回切換，極大程度的降低了功耗，而且也有效的避開了多個節點之間的相互干擾。

本發明公開了一種用于制造片材與柔性薄膜復合疊層的系統及其方法，所述系統沿著薄膜輸送方向依次包括開卷裝置、第一檢測裝置、上料裝置、壓合裝置、第二檢測裝置、裁切裝置、第三檢測裝置、下料裝置以及收卷裝置。其中開卷和收卷裝置分別用于將薄膜展開和纏繞收卷，上料和壓合裝置分別用于真空吸附片材和將片材在薄膜上疊合，裁切裝置用于對復合疊層執行斷點切斷，第一、第二和第三檢測裝置用于檢測柔性薄膜的輸送、疊合對位和裁切效果予以檢測和反饋，下料裝置用于對復合疊層執行下料及分類處理。通過本發明，能夠保證薄膜的穩定輸送及其與片材之間的精確定位，防止片材出現彎曲和脆裂現象，而且便于對復合疊層進行裁切和分類處理。

研究領域 以企業的生產需要為出發點，以研發新產品、新設備、新工藝為目標，進行光機電一體化成套設備及新技術的研究與開發，解決企業發展過程中的瓶頸問題。圍繞創新制造工藝、機電控制及自動化，開展綠色化、系統化智能機電一體化技術及其在生產過程中的應用研究。主要研究方向有：（1）綠色新能源生產技術及設備（2）特種加工機械（3）新型包裝機械（4）根據企業實際需求定制光機電一體化成套設備（生產線）的研發。科研成果及簡介 所承擔主要項目： 鋅空燃料電池極片干嵌法成形過程控制的理論與技術(國家自然基金) ·高速水墨柔性印刷模切機CL1224 （國家科技部） ·機械軟起動控制系統的開發（天津市教委） ·柔性傳動行星輪差速機構的研究 （河北省教育廳） ·機械液壓自動控制軟啟動系統（石家莊科技局） ·自動分頁裝訂機的開發研究（河北省教委） 橫向課題： 紙管機開發（天津巨業衣架制造有限公司） 盤料螺紋鋼滾絲機（天津市天鵬建筑器材有限公司） 五金平臺自動機械手的研制（慶輝五金制品有限公司） 乒乓膠皮海綿上料系統的研發（天津七二九體育器材開發有限公司） 電池極片卷繞設備（海裕百特鋰能設備有限公司） 鋰電池極片軋制卷繞線 ； 流延膜擠壓收卷裝置及控制系統的合作研發； 瓦棱機生產線控制系統的研制； KSQ-500電池極片卷繞設備開發 木工挖船機（威盧克斯有限公司） WS-260衛生巾生產線獲獎與專利一種布料機                  發明專利           專利號：200910068754.x一種雙向水泥土攪拌樁機      發明專利           專利號：200910069172.3一種雙向水泥土攪拌樁機      發明專利           專利號：200910069171.9一種雙向水泥土攪拌樁鉆桿    發明專利           專利號：200910069170.4一種收獲機                  發明專利           專利號：200910069269.4可轉讓項目 可承擔（合作開發）科研項目與技術合作光機電一體化成套設備（生產線）的研發

本發明公開一種銅基粉末冶金剎車片材料及其制備方法和應用，該銅基粉末冶金剎車片材料由如下重量百分比的原料制得：銅粉54wt％～67wt％，石墨13wt％，鐵粉4wt％～17wt％，鐵鉻合金8wt％～14wt％，碳化硅1wt％～4wt％，二氧化硅1wt％～4wt％；其制備方法包括如下步驟：1)按配比稱取原料，放入混料機中混配均勻；2)將混配好的原料裝入模具中，在真空氣氛或在氮氣保護下采用熱壓燒結或放電等離子燒結得到綜合性能優異的剎車片材料。制得的剎車片材料致密度和硬度高，摩擦系數穩定，耐磨損，綜合性能優異，可以滿足高鐵列車制動摩擦片需求。該銅基粉末冶金剎車片材料可用于制備剎車片，制備方法為：采用Q235作基材，將制備銅基粉末冶金剎車片材料的原料與基材經熱壓燒結工藝進行復合燒結，得到剎車片。

本發明公開了一種四分之一雙波片相位延遲器，可在紫外、可 見及近紅外的波段范圍內實現消色差，其特征在于，該雙波片相位延 遲器由兩個同種材料或者不同材料的四分之一零級波片構成，該兩零 級波片沿光軸平行布置，且兩光軸夾角為 45°，其中，所述兩個四分 之一零級波片的中心波長在波段范圍內，且滿足使得兩零級波片組成 的雙波片在該波段范圍內各波長點對應的相位延遲量δe(λ)與理想相 位延遲量值π/2 之間差值的最大值取得最小值。與現有的雙波片相比， 該相位延遲器將兩個零級波片光軸按 45°組合，而不是 90°，得到的 雙波片相位延遲器在全波段內有更好的消色差等特性，能夠滿足光譜 橢偏測量等寬光譜光學系統的使用要求。 

本發明涉及果汁機304奧氏體不銹鋼旋片刀片等離子氮碳共滲工藝，使304奧氏體不銹鋼旋片刀片進行等離子氮碳共滲處理后，在不銹鋼旋片刀片表面生成厚度大于15微米的硬化層，該硬化層為氮和碳在奧氏體中的過飽和固溶體(S相)，具有高硬度和高耐蝕的性能，各項技術指標均超過食品機械標準要求。

針對高速重載大能容摩擦片制動過程的多場耦合特性，開發了摩擦層三參數摩滑載荷和邊界條件模擬與仿真軟件、摩擦機理及摩擦系數預測平臺，提高了摩擦層三參數摩滑載荷和邊界條件測試的精度，增強了摩擦元件工作過程的可靠性。研制了適用于多種工況的摩擦磨損測試設備，首創了摩擦特性的變速測試及壓力邊界動態測試方法，具有國際領先水平。 與某兵工院所合作單位開發的摩擦元件測試及邊界條件精確獲取方法己成功應用于某履帶車輛的生產研制過程中，填補了國內外邊界條件動態測試實踐應用的空白。 該成果主要針對履帶及重在車輛的軍用和民用巿場。未來幾年，國內重型機械和武器裝備的需求將呈現持續明顯上升趨勢，該成果有助于推動重型機械中摩擦離合器和制動器的發展，具有廣闊的發展空間和應用前景。 采用嵌入測量技術突破了壓力及溫度邊界動態測試的瓶頸，測量精度相對原始六分力測量方法提高了25%。目前己獲得包括實驗技術、模型理論專用設備等方面的國家發明專利4項、軟件著作權2項，發表國內外高水平論文10余篇。

本實用新型提供一種提高微型光譜儀紫外響應和分辨率的濾光片，包括基板、鍍膜層和鍍膜保護層， 所述鍍膜層分為三個區域，在不同區域分別鍍有紫外轉換膜，紫外截止濾光膜，可見光截止濾光膜。本 實用新型同時解決了紫外效率低、可見光、紅外光波段存在高次衍射光的問題，并且可以根據光譜儀的 光譜范圍選擇鍍膜的層數、類型、區間長度，具有安裝拆卸方便，結構簡單，使用靈活的特點，且鍍膜 之間不會相互產生干涉。 

主要技術內容： （1）提出了基于神經網絡的多電平 SVPWM 控制技術，研發了基于 FPGA 技術 的多電平 SVPWM 控制器，實現了塑料片材擠出裝備驅動電源的高效性。采用神經 網絡技術，實現參考電壓矢量所在區域判斷及矢量作用時間計算，降低了計算量； 將多電平 SVPWM 控制器集成到一片 FPGA 芯片上，為擠出裝備用交流電機驅動控 制提供高性能的專用 SVPWM 控制器，可以直接與通用變頻器對接。 （2）提出了分離型螺桿結合 CRD 分散混合器的高速螺桿技術，提升了擠出 效率及效果；研發了塑料片材擠出螺桿高頻電磁感應加熱裝置，有效降低了擠出 機運行能耗。將常規三段式螺桿設計成五段式，改變了傳統螺桿直徑對擠出產量 的限制。在螺桿機筒外壁上纏繞電流線圈，線圈外再包覆隔熱層，線圈兩端連接 控制線圈電流的高頻電源模塊；在常規加熱瓦加熱的基礎上，通過電磁感應原理 使螺桿產生熱量，使得螺桿及螺桿機筒同時加熱，縮短了機筒內聚合物塑化時間、 降低了能耗。（3）提出了面向塑料片材擠出成套裝備運行過程的全息生產車間制造物聯 感知技術，開發了成套裝備運行的全息感知系統。構建了 RFID-WSN 數據采集集 成網絡，提出了 LZM - WKPSO 優化算法，在保證覆蓋率的前提下使干擾最小；借 鑒昆蟲協作機理，提出了基于昆蟲協作機理的源節點選擇概率算法，最大化降低 了網絡能量消耗。（4）提出了塑料片材擠出成套裝備多目標柔性資源優化調度模 型，研發了塑料片材擠出裝備精益管控軟件平臺，實現了成套裝備的高效能運行。 建立了多目標柔性資源優化調度模型，采用重力粒子群混合優化算法進行求解。 按照 SOA 思想，設計了集成平臺；開發了塑料擠出成套裝備運行功能模塊，并與 底層全息車間無縫集成，形成塑料擠出成套裝備精益管控平臺。 行業意義： 本項目針對高效能塑料片材擠出裝備的關鍵技術取得了創新性成果，解決了 我國塑料片材擠出裝備業目前普遍存在的高能耗、高污染、低附加值、低勞動效 率等問題，提升了塑料片材擠出裝備的自動化與信息化水平，促進了塑料片材擠 出裝備的自動化、信息化深度融合；完成了塑料擠出裝備產業技術上的跨越式發 展，極大地推動了塑料擠出裝備產業結構的優化升級，實現了產業結構由高消耗 向高效率的轉變。 獲獎情況：2015 年獲中國商聯聯合會科學技術進步獎特等獎。 成果的技術指標、創新性與先進性: 目前市場上還沒有完全一樣的同類產品出現，國外主要有德馬克、克虜伯、 巴頓菲爾,日本的住友重工等公司在致力于開發塑膠擠出裝備產品，但是他們開 發的還是將單一系統的簡單組合，無法從單機與成套裝備精益化管控兩方面集合 提高系統的能效。由于本項目是從單機關鍵設備能效優化設計和成套裝備精益化 管控能效優化設計兩個方面入手，開發料擠出成套裝備，產品具有能耗低、效率 高等特點。綜上所述，本項目產品目前擁有先入的一定優勢，競爭對手在技術方 面無法與本項目產品直接競爭。 本項目產品具有如下技術和性能優勢： （1）螺桿的速度從同行的 100 轉/分鐘提高到 200 轉/分鐘，擠出量從類技 術的 200kg/h 提升 400kg/h；擠出效率的提升導致能耗降低 10%左右；同類技術 目前直徑 105mm 的螺桿需要配置 115KW 左右的電機，而本項目技術只需要配置 90KW 左右的電機，降低了能耗。 （2）螺桿高頻感應加熱裝置使得加熱系統能耗降低 15%左右；（4）克服了同類技術在高速混合擠出時混合效果差導致溫度不均衡、色差 大等問題，提高了制品的品質； （5）生產工藝數據自動數采率 95%以上； （6）生產效率提高 30%左右；優等品率提高 20%；產能提高 1.5 倍； （7）填補國內針對塑料擠出裝備生產過程的精益化生產軟件的空白； （8）本項目實現生產流程的閉環優化，現有的 ERP、MES 系統則為開環控制； （9）本項目的軟件平臺有效提升了塑料擠出成套裝備的附加值。 技術的成熟度: 相關技術已經形成產品，在廣東達誠機械有限公司及其下游企業進行了產業 化。 項目成果轉化造價：130 萬元； 投資預算：硬件成本（不包含塑料片材擠出機本體部分）85 萬元；軟件開發 45 萬元。 成果應用范圍：塑料包裝行業、包裝機械行業。 應用案例及單位：成果在廣東達誠機械有限公司等行業龍頭企業進行了產業 化，并在廣東、江浙等地區的 10 多家塑料企業進行了推廣應用。 經濟和社會效益： 項目成果能夠有效降低能耗 25%，提高生產效率 30%左右，使得企業投資效 益大幅度提升。近 3 年來，據不完全統計，累計新增產值約 67206 萬元，新增利 潤 5040 萬元，新增稅收 2872 萬元。項目成果解決了我國塑料片材擠出裝備業目 前普遍存在的高能耗、高污染、低附加值、低勞動效率等問題，提升了塑料片材 擠出裝備的自動化與信息化水平，促進了塑料片材擠出裝備的自動化、信息化深 度融合；完成了塑料擠出裝備產業技術上的跨越式發展，極大地推動了塑料擠出 裝備產業結構的優化升級，實現了產業結構由高消耗向高效率的轉變。