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变论域模糊PID在吹膜机收卷张力中的应用

塑料 2024年第3期53卷 21-27页

作者：孟锦涛国海樊晓宇路超周小杰刘晓伟安徽科技学院电气与电子工程学院安徽蚌埠233100

在吹膜机生产加工过程中,吹膜机张力的精准控制和稳定性是影响薄膜质量的关键因素,传统PLC控制的吹膜机张力控制系统是一个非线性、强耦合和抗干扰能力低的控制系统,结合吹膜机设备结构功能特点,搭建薄膜收卷张力控制系统模型,采用变论... 详细信息

在吹膜机生产加工过程中,吹膜机张力的精准控制和稳定性是影响薄膜质量的关键因素,传统PLC控制的吹膜机张力控制系统是一个非线性、强耦合和抗干扰能力低的控制系统,结合吹膜机设备结构功能特点,搭建薄膜收卷张力控制系统模型,采用变论域模糊PID控制方式实现对吹膜机张力精准的提高。变论域模糊PID控制主要是通过伸缩因子来实时调整模糊论域变化进而实现动态调节PID参数,通过MATLAB仿真对比分析可知,变论域模糊PID在收卷张力控制效果方面优于模糊PID和传统PID控制方式,且吹膜机张力控制系统无超调,上升时间短,抗干扰能力强。实验表明,变论域模糊PID控制策略对非线性时变的薄膜张力控制效果改变显著。

关键词：变论域稳定控制塑料吹膜机模糊PID 超调量

工程认证背景下的“微机原理”课程教学改革研究——以安徽科技学院为例

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无线互联科技 2024年第6期21卷 122-125页

作者：孟锦涛汪婵刘晓伟刘宗飞安徽科技学院电气与电子工程学院安徽蚌埠233100

在这个“万物互联”的星空下,“一带一路”与“互联网+”等重大发展倡议逐步在各大高校深入实施,安徽科技学院在工程认证的背景下,针对“微机原理”实践教学进行了深入改革探索与实践。在工程教育专业认证的导向下,针对以往微机课程教... 详细信息

在这个“万物互联”的星空下,“一带一路”与“互联网+”等重大发展倡议逐步在各大高校深入实施,安徽科技学院在工程认证的背景下,针对“微机原理”实践教学进行了深入改革探索与实践。在工程教育专业认证的导向下,针对以往微机课程教学目标不明确、教学手段和评价方式单一、实验单一、创造启发短板等问题,开展了一系列改革措施。改革措施主要包括:优化课程评价与考核方式,形成了以目标为导向的教学设计思路;凝练总结教学内容特点,强化提升学生的实践锻炼能力,培养其在专业领域的创新意识并逐步完善改进。研究内容进一步推动了电气工程及其自动化专业的工程教育认证工作,以此为国家培养出越来越多的应用型本科人才。

关键词：工程认证实践教学微机原理

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规模化奶牛场奶牛胎衣不下原因探究

甘肃畜牧兽医 2024年第1期54卷 67-70页

作者：黄旺洲孟锦涛马建勇刘雷雷李泽统王永钊甘肃农垦天牧乳业有限公司甘肃金昌737100

近几年,规模化万头牧场全面兴起,单产不断提升,然而奶牛胎衣不下常有发生,本文旨在查明分娩奶牛胎衣不下的发病原因及规律,为防治奶牛胎衣不下制定有效的综合防治措施提供数据参考。本研究通过流行病学调查,对2022年11月—2023年10月一... 详细信息

近几年,规模化万头牧场全面兴起,单产不断提升,然而奶牛胎衣不下常有发生,本文旨在查明分娩奶牛胎衣不下的发病原因及规律,为防治奶牛胎衣不下制定有效的综合防治措施提供数据参考。本研究通过流行病学调查,对2022年11月—2023年10月一年间分娩的2 936头荷斯坦奶牛从分娩胎次、胎儿性别、单双胎、胎儿出生体重、产犊难易度等生产实际状况进行调查与统计,分析其与分娩母牛胎衣不下的关系。结果显示,二胎次奶牛产后胎衣不下的发病率最低,初次分娩的奶牛产后胎衣不下发病率高达24.41%,发病率最高;产公犊的奶牛胎衣不下发病率显著高于产母犊的奶牛(P36 kg,早产、难产都能显著增加奶牛胎衣不下发病率。

关键词：规模化分娩奶牛胎衣不下发病率

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基于STM32的智能垃圾分拣系统

无线互联科技 2024年第5期21卷 24-27页

作者：孙荣耀孟锦涛叶方雨曹城冯丽严旭安徽科技学院电气与电子工程学院安徽蚌埠233100

随着全球人口的增长和城市化进程的加快,垃圾处理问题日益严重。传统的垃圾处理方法已经无法满足现代社会的需求,因此智能垃圾分拣系统应运而生。文章设计并实现了一种基于STM32的智能垃圾分拣系统。该系统利用多种传感器对垃圾进行分类... 详细信息

随着全球人口的增长和城市化进程的加快,垃圾处理问题日益严重。传统的垃圾处理方法已经无法满足现代社会的需求,因此智能垃圾分拣系统应运而生。文章设计并实现了一种基于STM32的智能垃圾分拣系统。该系统利用多种传感器对垃圾进行分类,并通过机械手臂和电动阀门等执行器实现垃圾分拣。系统测试与优化验证了该系统的可靠性和性能。相比传统的手动分拣方式,该系统提高了分拣效率和准确性。实验结果表明,该系统能够实现高准确率的垃圾分类,并具有广阔的应用前景。

关键词：智能垃圾分拣系统传感器执行器 STM32单片机

基于GA优化的模糊PID塑料挤出机温度控制系统设计

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工程塑料应用 2023年第4期51卷 84-90页

作者：孟锦涛国海王磊张帝安徽科技学院电气与电子工程学院安徽蚌埠233100

在塑料挤出机生产加工过程中,温度的响应速度和稳定性是影响塑料产品质量的关键因素。为解决塑料挤出机温度系统存在滞后性、高超调量和抗干扰能力低等问题,在传统比例-积分-微分(PID)控制方式和模糊PID控制方式的研究基础上,提出基于... 详细信息

在塑料挤出机生产加工过程中,温度的响应速度和稳定性是影响塑料产品质量的关键因素。为解决塑料挤出机温度系统存在滞后性、高超调量和抗干扰能力低等问题,在传统比例-积分-微分(PID)控制方式和模糊PID控制方式的研究基础上,提出基于遗传算法优化的模糊PID塑料挤出机温度控制系统。新系统设计结合了塑料挤出机的主要结构功能和工艺参数,对塑料挤出机模糊PID控制系统参数进行优化,应用遗传算法对模糊控制器隶属函数进行动态优化,降低模糊规则的主观和盲目性。此外还利用MATLAB与Simulink环境进行仿真,通过3组控制方式的仿真波形曲线对比分析得出,基于遗传算法(GA)优化的模糊PID在控制效果方面优于模糊PID控制和传统PID控制,且其控制系统无超调、上升时间短、抗干扰能力强。因此基于GA优化的模糊PID塑料挤出机温度控制系统稳定性更强、温度控制精度更高,满足了塑料挤出机对温度控制精度的要求。

关键词：遗传算法稳定控制温度精度塑料挤出机模糊比例-积分-微分

多工位油缸试验台抓手定位精度的模糊PID控制

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机床与液压 2023年第16期51卷 67-75页

作者：孟锦涛周小杰国海张帝汪婵安徽科技学院电气与电子工程学院安徽蚌埠233100

为解决液压油缸出厂试验过程中由于油缸抓手抓放定位误差导致抓放失败,进而导致试验台损坏和影响工作效率的问题,实现油缸抓手快速准确抓放油缸,采取模糊PID控制算法实现多工位油缸试验台油缸抓手的步进定位控制,多工位油缸试验台测试... 详细信息

为解决液压油缸出厂试验过程中由于油缸抓手抓放定位误差导致抓放失败,进而导致试验台损坏和影响工作效率的问题,实现油缸抓手快速准确抓放油缸,采取模糊PID控制算法实现多工位油缸试验台油缸抓手的步进定位控制,多工位油缸试验台测试对象为两相混合式步进电机。通过对固定参数PID的模拟分析,得出系统最优PID参数为K_(p)=22、K_(i)=0.26、K_(d)=1.40。在此参数下,通过模糊PID控制与固定参数PID控制对比分析,得出模糊PID控制系统达到稳态所需的时间和响应速度均优于固定参数PID控制系统。加入扰动后,对比分析模糊PID控制与固定参数PID的控制效果得出,在车间扰动环境下,步进电机控制系统响应迅速、控制稳定,模糊PID控制效果明显优于固定参数PID控制。最后通过线下车间试验台实践验证得出模糊PID优化控制算法满足油缸抓手定位精度的要求。

关键词：定位精度模糊PID 多工位油缸试验台

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基于手机APP的智能家居系统设计

基于手机APP的智能家居系统设计

作者：孟锦涛安徽理工大学

学位级别：硕士

伴随着科技的日益进步与物联网概念的深入人心,智能家居未来发展前景越来越好,并逐渐贴近了人们的日常生活。随着人们对生活的要求越来越高,追求高品质的生活已经成为现代人们对生活的一种向往,因此智能家居系统将拥有无限的潜力。当前... 详细信息

伴随着科技的日益进步与物联网概念的深入人心,智能家居未来发展前景越来越好,并逐渐贴近了人们的日常生活。随着人们对生活的要求越来越高,追求高品质的生活已经成为现代人们对生活的一种向往,因此智能家居系统将拥有无限的潜力。当前城市网络高速化的发展已经初见成效,因此对智能家居系统的研究非常符合社会的发展与人们的需求。并且智能家居与手机APP已经被广大人们逐渐接受。不仅如此,家庭信息化管理也是未来人们生活发展的重要方向。首先根据智能家居控制系统需求进行分析,确定了控制系统的总体框架包括控制流程和信息传递流程,完成了系统功能的划分与各个子模块分析以及控制系统的可行性分析。设计了一个基于手机APP的智能家居系统,以STM32单片机为主控中心处理器、外围电路模块主要由供电、时钟和EEPROM等模块构成,智能家居网关系统通过ZigBee技术与WiFi技术的结合来完成搭建。STM32主控中心的核心功能是对家居环境信息进行分析处理和对电器设备下达控制指令。ZigBee部分选取了CC2530模块作为家居内网通信模块,其主要完成对家居相关数据的采集、打包和发送的工作,协调器负责把终端节点传送的数据通过串口传给主控模块,并转发主控中心的指令给终端节点。WiFi的部分采用的是价格和功能都比较实用的ESP8266模块,ESP8266模块作用是负责主控中心和外界通信的工作,通过串口和主控中心进行通信,然后再通过WiFi网络与外界进行数据交换。其次以Android为开发平台,运用JAVA和SQLite数据库等相关技术结合完成了手机APP控制端的应用程序设计。主要包括家居登录、家居信息及设备管理、家居一键紧急报警和家居安防监控的应用设计。智能家居系统主要创建了一个智能家居应用技术平台,实现对家居内部环境信息变化和家居安防情况的实时监测以及对家居电器设备的远程遥控。最后对设计的系统进行稳定性方面的实验测试,包括对手机APP客户端系统登录、设备模拟控制、家居环境信息监测和报警等方面进行了运行测试。通过对手机APP客户端的功能测试,下位机功能测试。证明了智能家居系统的操作性、可行性、稳定性以及可靠性等方面均达到预期设计要求。图[48]参[65]表[12]

关键词：智能家居 APP ZigBee STM32 WiFi

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大规模储能用搅拌式自分层电池

大规模储能用搅拌式自分层电池

作者：孟锦涛华中科技大学

学位级别：硕士

风力与太阳能发电具有间歇性、随机性的天然特点,需要先进的储能技术实现发电与用电时间解耦和,并缓解发电波动对电网的冲击。大规模储能电站需要连续运行数年甚至数十年,对稳定性和安全性的要求非常高,且对成本的要求苛刻,其建设成本... 详细信息

风力与太阳能发电具有间歇性、随机性的天然特点,需要先进的储能技术实现发电与用电时间解耦和,并缓解发电波动对电网的冲击。大规模储能电站需要连续运行数年甚至数十年,对稳定性和安全性的要求非常高,且对成本的要求苛刻,其建设成本必须足够便宜,才可以利用储能收益获得利润。然而,目前的大规模储能技术都有各自的短板,仍然不能完全满足实际应用需求。针对上述问题,本论文提出了新型的搅拌式自分层电池,具有高安全、长寿命、低成本等优点,有望用于大规模储能。该电池的设计是基于电解液相分离以及活性物质相分配的原理,其结构具有热力学稳定性,由上到下分为液-液-固三层,分别是有机正极液、水相电解液和锌负极。只要将各种电池配料全部倒入容器中,电池的结构就会在重力的作用下自动形成,并可承受一定程度的机械扰动。搅拌被引入电池以加速充放电反应,打破了传统电池中电化学反应受限于离子扩散速率的瓶颈。搅拌所消耗的功率仅为电池充、放电功率的约千分之一,却可将最大功率提升一个数量级。此外,该电池不需要隔膜或任何固相离子导体,其结构的热力学稳定性可以自动修复一些副反应带来的组分变化,所以天然免疫隔膜老化、电极材料晶体结构劣变、枝晶生长、负极析氢等常见电池失效机制,表现出优异的循环稳定性。搅拌式自分层电池的配方设计涉及电解液相分离、活性物质相分配等全新的溶液化学问题。针对相分离问题,本论文提出通过“盐析”作用使极性有机溶剂从高浓度无机盐水溶液中析出,形成“强极性-弱极性”双液相分层体系,与常见的“极性-非极性”分层体系相比,避免了非极性溶剂的使用,解决了非极性液体中离子解离度低、电导率低的难题;针对相分配问题,本论文提出使用疏水的抗衡阴离子,平衡氧化态的活性物质阳离子所带的电荷,形成疏水的疏松离子对,仅溶解在有机相,不溶于水相,从而达到正极氧化态活性物质自动与负极隔离的目的。本论文探索了多种配方以构建搅拌式自分层电池,其中最成功的是锌/2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基（锌-TEMPO）体系。该体系能量密度可与商用全钒液流电池相当;可满充满放循环500圈没有明显的容量衰减;水相电解质不可燃烧,保证了高安全性;活性物质成本低,系统成本有望降低到每千瓦时70美元。除此以外,锌-碘、锌-二茂铁等体系也表现出较好的循环可逆性。基于对大量配方的研究,本文总结了搅拌式自分层电池的一系列设计原则,可用于指导探索其他自分层电池配方。考虑到它们良好的循环稳定性、绝对的安全性和极其容易的制造工艺,搅拌式自分层电池有望成为未来储能电站系统的解决方案。

关键词：无膜可充电电池相分离盐析自分层结构搅拌锌负极

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柔性钠离子电池研究进展

材料导报 2020年第1期34卷 1169-1176页

作者：孟锦涛周良毅钟芸沈越黄云辉华中科技大学材料科学与工程学院

随着柔性电子产品需求的日益增长,柔性电池得到越来越多的研究和关注。目前,柔性锂离子电池由于高功率密度和高能量密度的特点,在柔性屏、可穿戴设备应用上取得了实质性的进展。然而,锂矿资源储量有限、分布不均的问题限制了电池的可持... 详细信息

随着柔性电子产品需求的日益增长,柔性电池得到越来越多的研究和关注。目前,柔性锂离子电池由于高功率密度和高能量密度的特点,在柔性屏、可穿戴设备应用上取得了实质性的进展。然而,锂矿资源储量有限、分布不均的问题限制了电池的可持续发展。在寻求新型电池的道路上,钠离子电池引起了人们的关注。钠在地球中的存储量比锂更多,价格更低,这使得钠离子电池有望满足未来的市场需求。柔性钠离子电池的关键材料包括电极活性材料、电极集流体、电解质和隔膜。电极不仅需要高容量和优异的电导率,还要具有良好的机械柔韧性,保证柔性电池在各种形变(弯曲、拉伸、折叠等)下正常工作。柔性电解质和隔膜在保证电池安全的同时,还要保持与正负极之间具有稳定的界面结合。但这些关键材料不成熟、不完善的问题阻碍了柔性钠离子电池的发展。此外,普通袋式的柔性电池无法满足未来电子设备小型化和可穿戴的要求。创新实用的结构设计和适合大规模生产的制备技术也亟待发展。本文介绍了柔性钠离子电池电极材料(正负极活性材料和导电基底材料)、电解质、电池结构和制备工艺等方面的研究进展,对柔性电池现存的问题(比如成本高、安全性差、制备工艺复杂等)进行了分析探讨,最后展望了柔性钠离子电池未来的发展方向。

关键词：柔性钠离子电池新型储能器件可穿戴柔性结构