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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
傅筱 那丽春 韩俊毅 曹阔 窦方彤
针对风机运行环境复杂、缺乏现场实验数据等问题，提出数字孪生驱动的高炉风机导叶开度智能控制实验平台。以数字化方式创建高炉风机的虚拟模型，通过虚实交互，阐述了物理风机控制原理与虚拟风机智能调控相结合的教学内容。经由“机理—数据—知识”的实验过程，能够使学生准确、直观地理解风机在真实变工况条件下的行为特征，并掌握构建基于机器学习的智能调控模型的基本方法，提升实践操作和工程创新能力。该实验平台可广泛应用于智能制造相关课程的实验教学。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
赵长春 刘晓君 王颇
介绍一种采用溶剂热法合成制备LaVO_4:Sm(3+)发光材料的综合性实验,通过加入硼砂等改性剂以及调控溶液的pH值,可以制备多种形貌的La VO_4:Sm(3+)微粒。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪以及荧光光谱仪等对其形貌、晶型以及发光性能进行表征。通过实验使学生巩固纳米颗粒的常见合成方法以及表征方法,实验方案简单易行,具有一定的新颖性。通过对微观世界的观察,可以激发学生的科研兴趣,有利于提高学生的独立科研素养以及创新实践技能。
关键词：
LaVO4 实验设计 溶剂热法
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
董靖川 谭志兰 武晓鑫 刘晋东
该文建立了Diamond并联机器人多学科数字孪生模型，并在此基础上设计了一种数字孪生实验系统。该系统由并联机器人本体、实时数字孪生控制器、实验系统上位机构成。数字孪生控制器基于NI myRIO构建，运行并联机器人机械本体数字孪生模型和控制器数字孪生模型，并通过运动控制接口板与机器人伺服电机驱动器连接。上位机通过LabVIEW开发，并通过与数字孪生控制器的通信实现数据采集并显示实时状态。数字孪生实验系统可工作于仿真运行或实物运行模式，通过虚实结合方式使实验不受设备、场地、时间的限制，增强了安全性，有助于提高学生的探索兴趣和工程实践能力。
关键词：
数字孪生 运动控制 并联机器人
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
谢小正 张旭 孙子宽 宋玉奇 黄华
为解决数控机床伺服系统参数设计相关实验，在真实机床上难开展、高耗材、安全风险大等问题，提出了一种“基于MCD+PLCSIMAdvanced+TIA架构的伺服系统参数设计数字孪生实验平台”设计方案。该方案将机床模型实体与数字孪生实验平台有机地结合起来，以“单轴伺服系统参数优化设计实验”为例，对数字孪生实验平台伺服系统的相关参数进行了调试与优化，并在机床模型实体上对其所得参数的准确性进行了验证，同时也证实了该数字孪生实验平台设计方案的可靠性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
万春秋 李擎 崔家瑞 杨旭 李希胜
针对飞行器姿态复合控制问题研究中直接力连续化处理导致的与实际工程特性差距较大问题，研究了体现直接力离散特性的控制系统构建方法及控制参数优化设计方法。首先，搭建了体现直接力离散特性的飞行器姿态复合控制系统框架及模型；然后针对复合控制问题的非线性、强耦合、多约束等复杂特性，采用PSO算法对控制律及控制分配参数进行多目标优化设计，构建了飞行器姿态智能控制系统；再通过数字仿真从控制算法、PSO算法参数、飞行器系统参数三个方面对智能控制问题研究方法进行了说明；最后，依托最新科研成果设计开发了飞行器姿态智能控制实验系统，为自动化专业本科生智能控制类课程实践教学及创新型人才培养提供了自主开放的实验研究平台。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王伟 韩雪 高照玲 马永刚
为提高学生工程实践和创新能力、促进理论教学和实验教学紧密结合,针对嵌入式Linux相关课程,以智能家居控制系统为例,介绍了综合实验设计思路和设计内容,给出阶段性成果。应用表明,基于Linux的智能家居控制系统综合实验设计,在实验教学、学生兴趣、学生应用实践能力和创新能力培养和提升等方面都有很好的效果。
关键词：
智能控制 ARM Linux 综合实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张立立 赵琦 王力 李晶 王兆琦 赵美玲
文章设计了基于"在线-在环"融合的智能交通控制系统综合实验。首先,通过实体沙盘全景模拟城市道路交通网络形态;再利用自主研发的OSP(open simulation platform)交通仿真软件动态仿真沙盘路网交通流状态,并进行交通控制策略设计;最后,采用现场级交通控制器执行所设计的交通控制策略,并反馈到仿真软件中进行控制效果评价。该实验将交通流理论、交通控制策略设计、交通仿真和交通控制器应用等知识融为一体,不仅可使学生更好地理解交通控制理论的基本原理和关键技术,还可有效提高学生综合运用知识开展实践的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
于筱溪 蒋勋涛 吴霞
该文设计了通过非共价作用调控蛋白质结晶的综合实验。实验以离子液体为添加剂，通过晶体形貌、结晶动力学等表征蛋白质的结晶过程，并在此基础上，通过Zeta电势等探究离子液体与蛋白质之间的非共价相互作用，揭示其调控结晶作用机制。该实验能够帮助学生更好地了解蛋白质的结晶过程，探究离子液体与蛋白质的作用过程，掌握非共价相互作用相关理论，在提高动手能力的同时，激发学习热情与创新思维。
关键词：
非共价作用 蛋白质结晶 机制
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
惠记庄 周涛 丁凯 张雅倩 王帅 王锦豪
为丰富智能制造专业课程的实验教学内容,依据数字孪生思想,提出了一种多维模型融合的数字孪生系统模型集成方法,用于智能制造相关知识的实验教学,并以机器人上下料工作站为案例,搭建了基于数字孪生的智能制造单元实验系统。在数字孪生系统框架的基础上,对智能制造单元进行多维模型融合分析,对智能制造单元数字孪生体进行建模与分析,可以准确监控智能制造单元的实时状态,验证了基于数字孪生的智能制造单元实验系统的可行性和有效性。同时也为智能制造单元认知实验、生产过程管控实验等提供基础。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
惠记庄 王帅 朱斌
针对智能制造领域人才培养中，实践教学存在的成本高、安全保证难等问题，该研究构建了智能制造仿真实验系统。首先，以智能产线为基础、车间信息化平台为桥梁，融合产线数字孪生技术，构建了面向智能制造仿真实验的数字孪生系统框架；其次，对系统中包含的产线物理实体模型、数据采集及车间信息化平台、数字孪生产线的多维度模型及智能制造仿真实验平台展开了详细阐述；最后设计产线生产调度优化实验，验证了该数字孪生仿真实验系统的有效性。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈伟 唐倩 张凤娇 郑怀礼
基于建设一流本科专业和提高学生创新意识、综合实践能力目标，设计了具有材料制备和仪器分析特点的综合实验。针对现有壳聚糖基絮凝剂絮凝性能不足的原理，采用马来酸酐作为交联剂和双键供体引入壳聚糖，合成新型壳聚糖基絮凝剂CPAM-g-MCS。优化实验和FT-IR、TG、XPS分析表明絮凝剂被成功合成，马来酸酐可有效提高接枝絮凝剂的单体转化率和特性黏度。絮凝实验结果表明：CPAM-g-MCS对含藻水体中叶绿素a去除率为96.59%，絮体粒径更大且更集中，优于无马来酸酐絮凝剂。马来酸酐酰化接枝可显著提高絮凝剂网捕架桥/卷扫机制，并强化絮凝性能。
关键词：
絮凝剂合成 聚丙烯酰胺 壳聚糖 综合实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘文杰 朱明 覃振权
基于Arduino平台和Zigduino控制器,实现物联网无线温控高级实验教学。采用模块化的实验过程,把物联网实验的知识点直观展现在学生面前。实验通过网络传感器、温度传感器、时钟模块与液晶显示屏联动,让学生在实际操作和编程过程中深刻理解单片机总线工作原理。同时,针对高校学生的基本情况,设计了理论完善、操作性强的实验流程。
关键词：
温度控制实验 物联网 Arduino
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
罗耀耀 程渭东 曾国强 李琳琳
介绍了一套基于Matlab的GUI的控制的风力摆实验平台。系统中MPU6050作为角度传感器,采用STM32单片机作为控制器,采用L298N作为电机的驱动模块,通过Matlab的GUI建立数据接收和显示界面,完成帆板控制系统的控制。通过本系统的实践,可以使学生熟悉典型的闭环控制系统,掌握多种闭环控制系统中的算法,如PID控制等算法、PWM调试方法等。
[期刊] 财会通讯
[作者]
吕亚楠
在激烈市场竞争环境下，推动智能制造、管控成本费用、提升综合竞争实力已成为制造业企业发展过程中需要考虑的重要内容之一。文章从智能制造成本管控切入，基于数字孪生技术构建智能制造成本控制系统，明确系统具体应用架构、技术架构及数据架构，并对智能制造成本控制系统具体应用情况进行全面阐述，明确系统应用效果，以期为制造业企业智能制造过程中高效开展成本管控提供一定借鉴。
关键词：
成本控制 智能制造 数字孪生
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
童建军 易文豪 王明年 赵思光 程海兵 刘琛
该文引入人工智能方法和技术，设计了隧道施工期间掌子面地下水智能判识实验。依托科研成果，搭建了包括地下水模拟单元、隧道掌子面模拟单元、地下水视频采集分析单元的实验系统，开展了基于视频智能分析技术的地下水自动解析，重构了地下水三维形态，采集了地下水流量、流速和水头高度等动力学参数。该实验能使学生掌握人工智能在隧道工程中的应用方法和流程，锻炼动手操作能力，激发科学探索兴趣。
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