学生天地

相关链接

Links

联系我们

Contact us

电话:86-027-87543228

邮编:430074

地址:湖北省·武汉市 珞瑜路1037号 华中科技大学主校区西二楼

通知通告

关于招募优秀学生参与学院科研课题研究的通知(第二批)

电气本科2005级全体同学:

为了培养同学们具备竞争意识、创新精神和自主实践能力,帮助大家了解专业动态,提高动手能力,提前接受科研实践,经学院联系,现从专业老师处征得部分科研项目面向全体2005级本科生进行选拔,具体情况如下。

一、项目简介

课题一、基于混沌PWM控制抑制DC-DC变换器的电磁干扰

背景:

DC-DC变换器已成为世界上最严重的电磁干扰源,传统降低电磁干扰的方法都不可避免地附加其他硬件,增加了控制难度,使变换器的体积和成本增大,并非从机理上有效抑制电磁干扰(EMI),因此,寻求新的、高效的EMI抑制技术成为当前世界最重要的课题之一。

电力电子电路是强非线性时变系统,混沌理论作为非线性科学的重要分支,在近二十多年来受到了电力电子与电路及系统界的高度重视。目前国内外学者在研究DC/DC 变换器混沌产生机理上已取得共识, 而对混沌控制方法的应用研究仍处于起步阶段。但是混沌控制方法的应用前景十分宽广, 它可能成为提高变换器性能指标的新途径。

通过混沌控制抑制变换器的EMI是国际研究的一个前沿课题,它的最大优点是无须附加任何其他硬件系统就使变换器输出谐波分量均匀分布在整个频域范围内,达到降低电磁干扰的目的。同时,由于混沌控制降低了系统的开关频率,将会减少开关的开通和关断损耗。

主要研究内容:

DC-DC变换器建模;

对DC-DC变换器运行混沌性进行判断和分析,对不同参数下系统混沌性能进行预测;

提出外加混沌信号的混沌PWM控制方法,以抑制DC-DC变换器产生的EMI(电磁干扰)。

预期成果:研制一套通过DSP编程产生混沌PWM脉冲控制的一种高效、闭环带过流和过压保护的低电磁干扰DC-DC变换器。

需要人员:2~3人

要求:建模和计算机编程能力强;有一定的硬件动手能力。

报名方式:个人或团队报名

 

课题二、基于三相四桥臂逆变的电机控制系统可靠性研究

背景:

逆变器的应用非常广泛,除了交流传动、感应加热方面的应用以外,在移动电源(如车、船、飞机载电源)、UPS方面的应用也日趋扩大,其EMC性能、降低成本、提高可靠性等方面的重要性不言而喻。研究三相电压型逆变器-电机控制系统的可靠性,是电力电子控制系统可靠性研究中的一部分,也是电力电子技术领域较前沿的课题。

三相四桥臂拓扑结构逆变器可使电路对称工作,采用这样的逆变器结构作为三相异步电机的驱动控制,可消除共模干扰源。但因三相四桥臂结构仍使系统变得相对复杂,会降低其可靠性。本项目拟从系统容错控制上,通过故障诊断和冗余技术,来提高系统的可靠性,即在故障时,将三相四桥臂中承担对称电路消除共模电压的第四桥臂,通过故障检测判断切换为正常桥臂,同时移除故障桥臂。

主要研究内容:

容错技术:一个容错系统包括四个要素:故障检测、诊断、重组和恢复。对于三相逆变器来说关键是检测和诊断出故障桥臂,诊断出故障桥臂后,需要将故障桥臂从系统中隔离出来,然后将辅助桥臂通过切换电路重组到三相逆变器中替代故障桥臂,恢复系统的运行。故障诊断技术和重组策略是另两个关键问题。

以上各部分研究内容,采用全数字控制策略实现基于三相四桥臂逆变结构的电机驱动系统的控制。

预期成果:研制一套具有容错功能的三相四桥臂逆变器样机。

需要人员: 3人

要求:硬件电路设计和单片机、DSP应用能力强。

报名方式:个人或团队报名

 

课题三、智能住宅控制系统

背景:随着人们生活水平的不断提高,对住房的要求,也不仅仅要求舒适,温馨,还要求结合最新的科技实现智能,绿色,安全。由于市中心的房价飞涨,空气质量差,噪音严重,越来越多的人倾向在市郊置业,而针对郊区固有的安全,能源,通信等不便的问题,设计一套智能住宅控制系统,将有广阔的市场。

实现功能:

1. 太阳能辅助供电系统(主要做照明,UPS备份电源)

简述:光伏发电是今年来新能源发电的热点,对于单个家庭来说,设计一款集成UPS+太阳能发电+电能质量控制为一体的系统不仅能给用户提供纯净的电能,免受谐波,郊区供电质量差之苦,还能充分利用太阳能,绿色环保。

2. 房屋的调光系统(用电力电子技术实现)

简述:智能家居很重要的特点就是智能化,设计一中调光系统,能在24小时自动调节居所的照明,同时能够根据用户的喜好手动调节,不仅能够节约能源,同时给用户舒适的居住环境。由太阳能辅助供电系统做后备,保障用户不会因为停电,而忍受黑暗之苦。

3. 室内温控,湿度控制系统(如起居室,温室,花房)

简述:温控系统可以针对各类空调,太阳能热水器,以及温室花房里的温控设备,根据室内外的温差实时对房屋的温度进行调整。

4. 遥控集成(设计出能控制房内各个家电的统一遥控器)

简述:住宅的家电设备很多,几乎每套都有一个遥控设备,设计遥控集成系统,把各个遥控器的功能集成到一个统一的遥控器,并且改遥控器能智能地增加所控制的家电。

5. 安防系统(火灾 报警 监视 门禁)

简述:安全对一个住宅的意义相当重要,火灾,报警,监视功能都是必须的。将这些设备集成到整个系统中。

6. 房内通信系统(拟采用无线通信模块)

简述:房内系统之间的通信对其构成整个智能住宅控制体统是非常关键的。考虑到住宅的一般面积,较可行的方案有目前较先进的无线通信方式,以及相对成熟的电力载波通信方案。通过通信系统,可以实现主控器对各个子系统的监视和控制。

7. 主控制器(Arm控制器)

简述:管理整个住宅的情况及住宅与外界的接口,如可通过网络远程监控,在办公室通过网络得到家里的一些基本信息(安防、陌生人来访。。。),同时可以集成一些辅助的功能如电子台历,天气预报,闹钟,等等。

以上各个功能基本有现成的文献可以查询。其中,较容易实现的是房屋调光系统,安防,温控。技术要求稍高的是太阳能辅助供电,遥控集成,房内通信。最难的应该是主控制器对所有系统的调控,以及一些辅助功能的实现。

人员安排:

1.调光 2人

2.安防 4人(火灾 ,报警,监视,门禁)

3.温度湿度控制 2人

4.太阳能辅助供电 6人 :3人做光伏直流侧的DC-DC及对蓄电池充电,3人做DC-AC的逆变

5.遥控集成 3人 : 设计出一个装置记忆并且发出空调,电视机(机顶盒),DVD等等的遥控脉冲。同时集成灯光控制的遥控,免去关灯的麻烦。

6.房内通信系统 4人:学习拟用的通信模块,各个系统与主控制器的通信均用该通信模块实现。

7.主控制器 4人:对单片机、DSP要求较高,要求较强的学习能力和强烈的兴趣爱好

报名方式:个人或团队报名

 

 

二、培养目标

1、培养学生创新精神、竞争意识和实践动手能力;

2、建立良好人才培养模式,加强师生互动,激发学习热情,提高对本专业的学习兴趣;

3、在教师的指导下完成既定科研任务,形成科研成果。

 

三、培养方式

选拔学生参与教师科研团队,由老师直接指导参加课题组相关科研活动。将通过选拔的学生组成团队(每支团队3人),以团队形式开展日常学习和研究工作。

 

四、选拔程序及时间

  1、报名。本科2005级有意向的同学于2007年11月21日(星期三)晚22:00前向年级学术部报名。报名材料包括:填写报名表一份并附个人简历(要求简历内容包含计算机水平和英语水平)。

  2、选拔。11月22日-12月4日年级学术部对报名同学资料进行整理后由相关课题所在老师对简历进行筛选并组织面试。

  3、公布。对入选同学进行公布。

 

 

五、报名形式

    学生个人报名或者组队报名

 

六、报名条件及相关要求

1、凡电气学院2005级本科生均可申请参加课题研究,申请人根据兴趣选择课题方向,向负责人提交相关报名材料,通过选拔确定后正式成为课题组成员;

2、被吸收进入课题组的成员要服从老师安排,按时参加相关活动,并及时主动向老师汇报工作进展,自觉提高团队精神和合作意识,不得随意中途退出。若因特殊原因必需退出课题组的,要向相关老师提出申请,征得老师同意;

3、对于不服从老师安排,不能完成相关任务,团队意识淡薄,学生本人学业出现严重问题或在学校期间受到学校、学院处分等其他问题的同学,学院有权终止其参与课题研究资格;

4、为提高广大学生参与科技创新活动的积极性,要求学生每学期向学院提交一份书面总结报告,参加一次成果报告会,要求有条件的学生指导一名低年级同学。

 

七、奖励制度

1、积极包装相关课题参加国际、国家各项赛事选拔,积极推荐相关学生参加各级各类科技活动。对表现优秀的同学学院将为其出具相关证明,优先推荐就业单位或推荐给研究生导师;

  2、对于参加课题研究后发表高水平(权威、核心)论文或参加学术会议(国际级、国家级)的同学,学院负担其相关费用并对其本人进行奖励;

  3、学院每学期组织对成员进行一次考核。对于表现良好的个人,视其成绩分别授予“电气学院科技创新活动积极分子”和“电气学院科技创新活动标兵”称号。

                                                                          学工组

           教务科

                                                        2007年11月

(报名表见附件)