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控制與智能裝置研究平臺 績效報告,北方工業(yè)大學 2007-5-23,項目基本情況,項目名稱：控制與智能裝置研究平臺 項目承擔單位：北方工業(yè)大學 項目參加單位 ：北方工業(yè)大學 項目負責人：李正熙 項目類型 ：科技創(chuàng)新基地（平臺）建設 項目預算資金：198萬元 到位198 支出： 189.6782萬元,項目內容簡介,根據(jù)國家中長期發(fā)展規(guī)劃和北京市經(jīng)濟建設的需要，本著服務首都建設，為首都培養(yǎng)高層次人才的目的，經(jīng)過北方工業(yè)大學專家組的調研、結合學校的實際情況，通盤考慮擬通過科技創(chuàng)新基地建設，構建控制與智能裝置研究平臺，主要用于解決以下幾個問題：（1）智能交通領域：用于北京市智能交通控制，電動汽車能源管理和熱管理研究平臺。（2）智能網(wǎng)絡控制研究平臺；變循環(huán)發(fā)動機控制研究平臺。（3）精密機加工領域：用于精密加工新技術、新工藝研究，搭建精密加工測試平臺，包括精密機床部件和數(shù)控系統(tǒng)及伺服驅動部分。（4）人才培養(yǎng)：通過科技創(chuàng)新基地建設輔以學科建設，用于控制理論與控制工程和機械電子工程兩個碩士點建設，及引進人才的培養(yǎng)。 項目實施情況：2005年底開始進行項目論證、經(jīng)費預算、市場調研、專家評審等工作；至2006年4月經(jīng)費到位，根據(jù)預算規(guī)劃，嚴格按照北京市財政局的要求及北方工業(yè)大學相關財務管理制度規(guī)定來實施項目建設。目前各研究平臺基本建成，已用于項目的研究、開發(fā)，并取得了一定的成果：新增兩個碩士學位授予點、10項專利（正在公示中），結合其他科研項目發(fā)表30多篇論文，“實時智能交通仿真平臺的建設”經(jīng)鑒定達到國內領先的水平，近30名研究生依托于該平臺進行課題研究，兩名歸國學子從中得到經(jīng)費支持，以上僅是在平臺建設過程中或建成后短期內取得的成果，隨著研究的深入，其必將發(fā)揮出更大的作用。,項目發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃,控制與智能裝置研究平臺，屬于科技創(chuàng)新基地（平臺）建設科研專項項目，目的是提高學校的科研水平。2004年、2006年共獲得3項國家科技進步二等獎。從學校的“十一五”發(fā)展規(guī)劃上，在未來幾年我們將走“內涵”式的發(fā)展道路，全面提高教學質量、科研實力，為成為一座教學研究型大學而努力。目前，我校在智能控制、機械工程方向上，有著全校最強的師資隊伍，高級職稱比例、博士比例位于全校之首，科研項目、科研成果的總量位于全校之首。因此計劃通過科技創(chuàng)新基地（平臺）建設，構建控制與智能裝置研究平臺，發(fā)揮優(yōu)勢，做到高起點，為首都經(jīng)濟建設服務。 控制與智能裝置研究平臺的建設，雖屬于科技創(chuàng)新基地（平臺）建設科研專項項目，但也有著通過發(fā)展學校的科研水平，帶動學科發(fā)展，提高學術研究水平的任務。因而，通過科技創(chuàng)新基地建設輔以學科建設，亦成為項目發(fā)展規(guī)劃之一。圍繞控制與智能裝置研究平臺的建設，將加強對控制理論與控制工程、機械電子工程兩個碩士點部分方向上基礎性建設、人才的引進和培養(yǎng)。,項目立項過程簡要介紹,前期準備：2005年底開始進行項目論證、經(jīng)費預算、市場調研等工作，機電工程學院召開多次學院學術委員會，討論申報的內容、重點要解決的技術壁壘，子項目的負責人等； 申報工作：由項目負責人就申報內容、立項依據(jù)、項目目標、實施計劃進行公開答辯，經(jīng)學校學術委員會討論，通過了準予并支持“控制與智能裝置研究平臺的建設”項目的申報。 評審工作：將經(jīng)費預算申請、明細，報請北京市財政局預算評審中心評審。通過評審，確定“控制與智能裝置研究平臺的建設”科研專項經(jīng)費總額為198萬元。,項目立項過程簡要介紹,項目實施：2006年4月份，經(jīng)費到位，由項目負責人組織項目實施。硬件平臺的建設主要通過四種途徑：政府采購招標：合計34.6萬元 校內采購招標：合計35萬元， 政府定點指定采購產(chǎn)品：合計近25萬元 單獨采購（包括人才培養(yǎng)）：近100萬元 2006年12月底項目經(jīng)費凍結，項目目前結余9萬元結轉到2007年度使用。 對項目要求做到：精心組織，嚴格管理，充分調動科研人員的積極性；廣泛與社會上的學術、科研部門合作。建設一支團結協(xié)作，開拓創(chuàng)新，技術全面的隊伍；掌握一系列具有自主知識產(chǎn)權的研究成果，為北京市的建設和發(fā)展作出貢獻；為研究生培養(yǎng)、碩士點建設和導師隊伍建設提供條件；,項目內容及預算經(jīng)費額度,項目總投入：198萬元，市財政撥款198萬元，無自籌資金,項目總體目標,建設完成5個自成體系的科研平臺，用于實際解決智能交通控制、智能網(wǎng)絡控制、精密加工新技術、新工藝的研究，為首都經(jīng)濟建設服務 輔以學科建設，控制理論與控制工程和機械電子工程兩個碩士點的部分硬件基礎 建設一支團結協(xié)作，開拓創(chuàng)新，技術全面的師資隊伍 構建一個適宜人才培養(yǎng)、可持續(xù)發(fā)展的科研環(huán)境、條件和平臺 掌握一系列具有自主知識產(chǎn)權的研究成果，為北京市的建設和發(fā)展作出貢獻,項目階段性目標,科研平臺-城市交通信號協(xié)調控制研究平臺 科研平臺-電動汽車能量管理和熱管理研究平臺 科研平臺-電池組的熱管理和能量管理 科研平臺-智能網(wǎng)絡控制研究平臺 科研平臺-變循環(huán)發(fā)動機控制研究平臺 科研平臺-精密機加工控制系統(tǒng)研究平臺 人才培養(yǎng)-通過科研基地建設輔以學科建設、培養(yǎng)人才 成果形式-取得一系列具有自主知識產(chǎn)權的研究成果,目標/考核指標一,城市交通信號協(xié)調控制研究平臺 電動汽車能量管理和熱管理研究平臺 智能網(wǎng)絡控制研究平臺 變循環(huán)發(fā)動機控制研究平臺,完成情況,已完成了城市交通信號協(xié)調控制研究平臺的建設，通過北京市科委和交通部門組織的專家組的評審，評估結果為國內領先，該平臺已實際應用于智能交通領域其他項目的研制中。 已完成熱管理的數(shù)值計算仿真，能量管理的測試平臺建設。 工業(yè)以太網(wǎng)絡控制研究平臺建設完成，可用于針對工業(yè)流程的過程控制的研究。 變比熱部件級非線性氣動熱力循環(huán)-發(fā)動機數(shù)值仿真程序，用于進行下一步的多變量控制與半物理仿真試驗臺研究。,城市交通信號協(xié)調控制研究平臺,圖3.路口信號控制設備,圖2. 路口信號控制設備,Visim軟件結合的多路口協(xié)調軟件畫面,電動汽車能量管理和熱管理研究平臺,圖4 電池組箱構型,圖5電池組箱溫度場,圖6 電池組箱速度場,智能網(wǎng)絡控制研究平臺,圖7 網(wǎng)絡遠程控制平臺,圖8 先進控制與優(yōu)化軟件開發(fā)框架人才培養(yǎng),圖9 先進控制與優(yōu)化軟件開發(fā)框架科研團隊,智能網(wǎng)絡控制研究平臺,圖10 先進控制與優(yōu)化軟件開發(fā)框架,圖 11 已設計完成的SISOMPC,圖12 遠程控制應用實例,變循環(huán)發(fā)動機控制研究平臺,圖13 變循環(huán)發(fā)動機模型框架示意圖,圖14 發(fā)動機仿真模型的典型運行界面,目標/考核指標二,精密機加工控制系統(tǒng)研究平臺的建設，完成精密機加工控制系統(tǒng)研究平臺的硬件建設，能夠用于新技術、新工藝研究、項目開發(fā)和人才培養(yǎng)。精密機床部件、數(shù)控系統(tǒng)與伺服驅動、精密加工測試平臺研制、人才培養(yǎng)。,完成情況,建設了以激光干涉儀為主的精密測試系統(tǒng)，目前用于檢定數(shù)控機床、坐標測量機等精密設備的位置，為機床和坐標測量機的動態(tài)特性測試和評估提供依據(jù) 本項目責任教授訪問日本作學術交流 ，資助留學回國學子科研項目啟動,精密機加工控制系統(tǒng)研究平臺的建設,圖15 精密機床部件、數(shù)控系統(tǒng)與伺服驅動部分,圖16 精密加工測試平臺,目標/考核指標三,科研基地建設輔以學科建設、培養(yǎng)人才，完成控制理論與控制工程碩士點、機械電子工程碩士點的建設，包括這兩個碩士點專業(yè)方向的部分基礎硬件建設、指導教師養(yǎng)等,完成情況,控制理論與控制工程碩士點建設，目前已獲得控制理論與控制工程碩士學位授予權，通過本項目主要在運動控制方向的碩士點和嵌入式系統(tǒng)應用方向上作了部分基礎性的建設。重點培養(yǎng)控制理論與控制工程的碩士研究生導師，給與開放課題方面的資助。 機械電子工程碩士點建設，目前已獲得機械電子工程碩士學位授予權。通過本項目主要對精密機床控制方、機械設備的電子控制方向作了部分基礎性的建設。并重點培養(yǎng)機械電子工程的碩士點研究生導師，給與開放課題方面的資助。,控制理論與控制工程碩士點建設,圖17 交直交變頻同步電動機調速系統(tǒng)軟件平臺,圖18交直交變頻同步電動機調速系統(tǒng)開發(fā)平臺控制軟件界面,控制理論與控制工程碩士點建設,圖19 交直交變頻同步電動機調速系統(tǒng)開發(fā)平臺的同步機組,圖20 永磁同步電動機機組實驗臺,圖21 永磁同步電動機伺服控制系統(tǒng)部分主電路,機械電子工程碩士點的建設,課題相關教授訪日進行技術交流 資助2名歸國學子進行課題研究,社會、經(jīng)濟效益,提高我校的科研水平，改善辦學條件，并將能取得部分具有自主知識產(chǎn)權的研究成果，為培養(yǎng)高層次人才和北京市的經(jīng)濟發(fā)展起到積極的推動作用。 促進首都經(jīng)濟發(fā)展，智能交通控制和綠色電源電動車的研制，提供了很好的研究平臺。在未來的幾年內交通問題將成為影響人們生活質量的重大問題，反映出社會、環(huán)境的和諧問題 創(chuàng)新基地的建設也可為學科建設、發(fā)展做出積極的貢獻。我校自動化系有3個碩士點，研究生規(guī)模最大，每年實際錄取70余名研究生；2個本科專業(yè)全部進入一本招生，招收北京市生源約140名/年； 隨著研究的深入，加大科研覆蓋面，聯(lián)合多種科研實體，充分利用控制與智能裝置研究平臺的資源，不斷做出新貢獻，為首都的經(jīng)濟建設服務、推動社會的發(fā)展,專利成果統(tǒng)計,變寬度圓盤剪切機 200610081424.0 正在公示 調整圓盤剪切機剪刀間隙的裝置及方法 200610081425.5 正在公示 雙軸變截面輥彎成型機 200610080887.5 正在公示 用于變截面輥彎成型機的調整裝置及其調整方法200610080886.0 正在公示 高爾夫揮桿軌跡的表盤分析方法及其裝置 2006102007176 正在公示 一種256色連續(xù)可調的新型裝飾燈具 2006202006427 正在公示 一種實現(xiàn)串口設備與Profibus-DP總線相接的裝置2006202006431 正在公示 便攜式熔體初晶溫度測量儀表2006202006450正在公示 顏色可隨機變化的256色彩燈2006102007180正在公示 電動汽車動力電池智能充放電系統(tǒng)2006202006450 正在公示,正在申請的軟件版權,準備申請的軟件版權-回轉窯生產(chǎn)數(shù)據(jù)多維分析軟件開發(fā) 準備申請的軟件版權-回轉窯筒體外表面溫度場紅外測溫上位機軟件開發(fā) 準備申請的軟件版權-回轉窯煅燒帶壁厚推理軟件開發(fā) 準備申請的軟件版權-變循環(huán)發(fā)動機實時仿真軟件 準備申請的軟件版權-基于網(wǎng)絡遠程控制平臺的先進控制與優(yōu)化軟件包 已經(jīng)申請的軟件版權-北方工業(yè)大學窯爐筒體表面溫度監(jiān)測系統(tǒng)V1.0, 已經(jīng)申請的軟件版權-天然氣井安全生產(chǎn)智能監(jiān)測系統(tǒng)V1.0, 已經(jīng)申請的軟件版權-普霖高爾夫動作校正儀軟件 V1.0,發(fā)表論文情況統(tǒng)計,論文：33篇 核心期刊：8 SCI,EI，ISTP檢索:13 國際會議：5,項目實際支出情況,項目總投入198萬元，市財政撥款198萬元，節(jié)余9萬元，已實施項目建設使用189萬元 項目實際支出：189.6782萬元 ；其中政府采購招標額34.6萬元；校內采購招標額35萬元，近25萬元為政府定點制定采購產(chǎn)品。項目中列為固定資產(chǎn)的總額近180萬元。約有9萬元經(jīng)費轉入2007年度。 計劃作了部分小調整，主要是采購招標情況比較復雜，時間緊，經(jīng)費預算的周期短，考慮的不夠細致，在項目實施過程中，有些工作得配套進行，有些由于另外的項目更具有迫切性，便對一時難以一步到位的項目進行了部分調整,項目實施管理,項目管理制度：項目管理制度以項目負責人全權管理，嚴格按照項目申報的計劃執(zhí)行。財務制度嚴格，執(zhí)行項目負責人，學院，科研處，財務處領導的4級審核、簽字制度。500元以上物品申報固定資產(chǎn)的財務制度。項目執(zhí)行情況良好，按時按期完成了項目的總體目標，完成了計劃申請書中申報的科研創(chuàng)新平臺建設。完成了兩個碩士點的申報工作，申報了8個專利的申請，結合其他科研發(fā)表了30余篇論文。 保證項目完成的有效措施：部分項目進行政府招標采購：屬于政府采購招標項目內容，金額較大的子項目，需要填寫政府招標采購清單，填寫政府招標標書，按照政府采購招標程序執(zhí)行。校內招標采購：屬于特殊要求，市場沒有成熟產(chǎn)品且沒有相關專業(yè)公司的情況下的科研項目，采用校內招標，由子項目負責人，通知應標公司應標。政府指定采購：對于政府指定的采購產(chǎn)品，列在采購目錄中的內容，一律按照政府指定采購目錄采購，填寫采購申請單，由后勤資產(chǎn)管理處負責采購。4級審核、簽字制度：其他項目的零碎采購，一律按照4級領導的簽字制度執(zhí)行，按照財務處的包銷管理制度執(zhí)行，500元以上產(chǎn)品進行固定資產(chǎn)申報，1000元以上請領支票執(zhí)行，超過5000元的設備，必須有正規(guī)的購銷合同。,項目財務管理制度,財務管理制度（含項目承擔單位內控財務管理制度）及執(zhí)行情況，學校有嚴格的財務制度，項目審批嚴格，嚴格按照項目的預算計劃執(zhí)行 項目資金單獨核算情況，嚴格按照學校財務制度辦理，項目單獨核算 日常支出會計記錄和憑證的完整情況，嚴格按照學校財務制度辦理，所有憑證需有項目負責人簽字，項目負責人在合同上簽字，所有憑證完整，沒有缺項 會計核算的準確情況，嚴格按照學校財務制度辦理，不同核算人員分別進行憑證的登記，審核，校準和領導審批，月末結轉，期末結轉,經(jīng)驗與建議,項目實施的可取經(jīng)驗為：項目預算、審批制度，使政府能夠做到全局甚至的細節(jié)上的控制、嚴格的專項管理制度和財務管理制度，可以保證計劃的正常實施和預防資金的挪用。 項目存在的主要問題：對于科研項目，只有在項目實施過程中，才能知道預算是否合理，以預算來規(guī)劃實際科研過程的資金投入，不符合科學研究的規(guī)律。 教委為高校提供的科研創(chuàng)新平臺建設，對于高校提高科研整體水平非常有益，而且目前已經(jīng)顯現(xiàn)出部分成果，有利于北京市的經(jīng)濟發(fā)展和人才培養(yǎng)，對社會、經(jīng)濟產(chǎn)生的效益明顯。比如我校的碩士研究生培養(yǎng)，能做到每個學生的課題都有具體的平臺支持，選題范圍寬、平臺先進，基本上能滿足學生不同的研究需求，同時，在項目建設過程中，教師的水平也得到了提高，目前自動化系參加了全國的控制理論與工程的學科評估，取得了良好成績，教師平均每年發(fā)表論文3篇，專利0.