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控制与智能装置研究平台 绩效报告,北方工业大学 2007-5-23,项目基本情况,项目名称：控制与智能装置研究平台 项目承担单位：北方工业大学 项目参加单位 ：北方工业大学 项目负责人：李正熙 项目类型 ：科技创新基地（平台）建设 项目预算资金：198万元 到位198 支出： 189.6782万元,项目内容简介,根据国家中长期发展规划和北京市经济建设的需要，本着服务首都建设，为首都培养高层次人才的目的，经过北方工业大学专家组的调研、结合学校的实际情况，通盘考虑拟通过科技创新基地建设，构建控制与智能装置研究平台，主要用于解决以下几个问题：（1）智能交通领域：用于北京市智能交通控制，电动汽车能源管理和热管理研究平台。（2）智能网络控制研究平台；变循环发动机控制研究平台。（3）精密机加工领域：用于精密加工新技术、新工艺研究，搭建精密加工测试平台，包括精密机床部件和数控系统及伺服驱动部分。（4）人才培养：通过科技创新基地建设辅以学科建设，用于控制理论与控制工程和机械电子工程两个硕士点建设，及引进人才的培养。 项目实施情况：2005年底开始进行项目论证、经费预算、市场调研、专家评审等工作；至2006年4月经费到位，根据预算规划，严格按照北京市财政局的要求及北方工业大学相关财务管理制度规定来实施项目建设。目前各研究平台基本建成，已用于项目的研究、开发，并取得了一定的成果：新增两个硕士学位授予点、10项专利（正在公示中），结合其他科研项目发表30多篇论文，“实时智能交通仿真平台的建设”经鉴定达到国内领先的水平，近30名研究生依托于该平台进行课题研究，两名归国学子从中得到经费支持，以上仅是在平台建设过程中或建成后短期内取得的成果，随着研究的深入，其必将发挥出更大的作用。,项目发展战略规划,控制与智能装置研究平台，属于科技创新基地（平台）建设科研专项项目，目的是提高学校的科研水平。2004年、2006年共获得3项国家科技进步二等奖。从学校的“十一五”发展规划上，在未来几年我们将走“内涵”式的发展道路，全面提高教学质量、科研实力，为成为一座教学研究型大学而努力。目前，我校在智能控制、机械工程方向上，有着全校最强的师资队伍，高级职称比例、博士比例位于全校之首，科研项目、科研成果的总量位于全校之首。因此计划通过科技创新基地（平台）建设，构建控制与智能装置研究平台，发挥优势，做到高起点，为首都经济建设服务。 控制与智能装置研究平台的建设，虽属于科技创新基地（平台）建设科研专项项目，但也有着通过发展学校的科研水平，带动学科发展，提高学术研究水平的任务。因而，通过科技创新基地建设辅以学科建设，亦成为项目发展规划之一。围绕控制与智能装置研究平台的建设，将加强对控制理论与控制工程、机械电子工程两个硕士点部分方向上基础性建设、人才的引进和培养。,项目立项过程简要介绍,前期准备：2005年底开始进行项目论证、经费预算、市场调研等工作，机电工程学院召开多次学院学术委员会，讨论申报的内容、重点要解决的技术壁垒，子项目的负责人等； 申报工作：由项目负责人就申报内容、立项依据、项目目标、实施计划进行公开答辩，经学校学术委员会讨论，通过了准予并支持“控制与智能装置研究平台的建设”项目的申报。 评审工作：将经费预算申请、明细，报请北京市财政局预算评审中心评审。通过评审，确定“控制与智能装置研究平台的建设”科研专项经费总额为198万元。,项目立项过程简要介绍,项目实施：2006年4月份，经费到位，由项目负责人组织项目实施。硬件平台的建设主要通过四种途径：政府采购招标：合计34.6万元 校内采购招标：合计35万元， 政府定点指定采购产品：合计近25万元 单独采购（包括人才培养）：近100万元 2006年12月底项目经费冻结，项目目前结余9万元结转到2007年度使用。 对项目要求做到：精心组织，严格管理，充分调动科研人员的积极性；广泛与社会上的学术、科研部门合作。建设一支团结协作，开拓创新，技术全面的队伍；掌握一系列具有自主知识产权的研究成果，为北京市的建设和发展作出贡献；为研究生培养、硕士点建设和导师队伍建设提供条件；,项目内容及预算经费额度,项目总投入：198万元，市财政拨款198万元，无自筹资金,项目总体目标,建设完成5个自成体系的科研平台，用于实际解决智能交通控制、智能网络控制、精密加工新技术、新工艺的研究，为首都经济建设服务 辅以学科建设，控制理论与控制工程和机械电子工程两个硕士点的部分硬件基础 建设一支团结协作，开拓创新，技术全面的师资队伍 构建一个适宜人才培养、可持续发展的科研环境、条件和平台 掌握一系列具有自主知识产权的研究成果，为北京市的建设和发展作出贡献,项目阶段性目标,科研平台-城市交通信号协调控制研究平台 科研平台-电动汽车能量管理和热管理研究平台 科研平台-电池组的热管理和能量管理 科研平台-智能网络控制研究平台 科研平台-变循环发动机控制研究平台 科研平台-精密机加工控制系统研究平台 人才培养-通过科研基地建设辅以学科建设、培养人才 成果形式-取得一系列具有自主知识产权的研究成果,目标/考核指标一,城市交通信号协调控制研究平台 电动汽车能量管理和热管理研究平台 智能网络控制研究平台 变循环发动机控制研究平台,完成情况,已完成了城市交通信号协调控制研究平台的建设，通过北京市科委和交通部门组织的专家组的评审，评估结果为国内领先，该平台已实际应用于智能交通领域其他项目的研制中。 已完成热管理的数值计算仿真，能量管理的测试平台建设。 工业以太网络控制研究平台建设完成，可用于针对工业流程的过程控制的研究。 变比热部件级非线性气动热力循环-发动机数值仿真程序，用于进行下一步的多变量控制与半物理仿真试验台研究。,城市交通信号协调控制研究平台,图3.路口信号控制设备,图2. 路口信号控制设备,Visim软件结合的多路口协调软件画面,电动汽车能量管理和热管理研究平台,图4 电池组箱构型,图5电池组箱温度场,图6 电池组箱速度场,智能网络控制研究平台,图7 网络远程控制平台,图8 先进控制与优化软件开发框架人才培养,图9 先进控制与优化软件开发框架科研团队,智能网络控制研究平台,图10 先进控制与优化软件开发框架,图 11 已设计完成的SISOMPC,图12 远程控制应用实例,变循环发动机控制研究平台,图13 变循环发动机模型框架示意图,图14 发动机仿真模型的典型运行界面,目标/考核指标二,精密机加工控制系统研究平台的建设，完成精密机加工控制系统研究平台的硬件建设，能够用于新技术、新工艺研究、项目开发和人才培养。精密机床部件、数控系统与伺服驱动、精密加工测试平台研制、人才培养。,完成情况,建设了以激光干涉仪为主的精密测试系统，目前用于检定数控机床、坐标测量机等精密设备的位置，为机床和坐标测量机的动态特性测试和评估提供依据 本项目责任教授访问日本作学术交流 ，资助留学回国学子科研项目启动,精密机加工控制系统研究平台的建设,图15 精密机床部件、数控系统与伺服驱动部分,图16 精密加工测试平台,目标/考核指标三,科研基地建设辅以学科建设、培养人才，完成控制理论与控制工程硕士点、机械电子工程硕士点的建设，包括这两个硕士点专业方向的部分基础硬件建设、指导教师养等,完成情况,控制理论与控制工程硕士点建设，目前已获得控制理论与控制工程硕士学位授予权，通过本项目主要在运动控制方向的硕士点和嵌入式系统应用方向上作了部分基础性的建设。重点培养控制理论与控制工程的硕士研究生导师，给与开放课题方面的资助。 机械电子工程硕士点建设，目前已获得机械电子工程硕士学位授予权。通过本项目主要对精密机床控制方、机械设备的电子控制方向作了部分基础性的建设。并重点培养机械电子工程的硕士点研究生导师，给与开放课题方面的资助。,控制理论与控制工程硕士点建设,图17 交直交变频同步电动机调速系统软件平台,图18交直交变频同步电动机调速系统开发平台控制软件界面,控制理论与控制工程硕士点建设,图19 交直交变频同步电动机调速系统开发平台的同步机组,图20 永磁同步电动机机组实验台,图21 永磁同步电动机伺服控制系统部分主电路,机械电子工程硕士点的建设,课题相关教授访日进行技术交流 资助2名归国学子进行课题研究,社会、经济效益,提高我校的科研水平，改善办学条件，并将能取得部分具有自主知识产权的研究成果，为培养高层次人才和北京市的经济发展起到积极的推动作用。 促进首都经济发展，智能交通控制和绿色电源电动车的研制，提供了很好的研究平台。在未来的几年内交通问题将成为影响人们生活质量的重大问题，反映出社会、环境的和谐问题 创新基地的建设也可为学科建设、发展做出积极的贡献。我校自动化系有3个硕士点，研究生规模最大，每年实际录取70余名研究生；2个本科专业全部进入一本招生，招收北京市生源约140名/年； 随着研究的深入，加大科研覆盖面，联合多种科研实体，充分利用控制与智能装置研究平台的资源，不断做出新贡献，为首都的经济建设服务、推动社会的发展,专利成果统计,变宽度圆盘剪切机 200610081424.0 正在公示 调整圆盘剪切机剪刀间隙的装置及方法 200610081425.5 正在公示 双轴变截面辊弯成型机 200610080887.5 正在公示 用于变截面辊弯成型机的调整装置及其调整方法200610080886.0 正在公示 高尔夫挥杆轨迹的表盘分析方法及其装置 2006102007176 正在公示 一种256色连续可调的新型装饰灯具 2006202006427 正在公示 一种实现串口设备与Profibus-DP总线相接的装置2006202006431 正在公示 便携式熔体初晶温度测量仪表2006202006450正在公示 颜色可随机变化的256色彩灯2006102007180正在公示 电动汽车动力电池智能充放电系统2006202006450 正在公示,正在申请的软件版权,准备申请的软件版权-回转窑生产数据多维分析软件开发 准备申请的软件版权-回转窑筒体外表面温度场红外测温上位机软件开发 准备申请的软件版权-回转窑煅烧带壁厚推理软件开发 准备申请的软件版权-变循环发动机实时仿真软件 准备申请的软件版权-基于网络远程控制平台的先进控制与优化软件包 已经申请的软件版权-北方工业大学窑炉筒体表面温度监测系统V1.0, 已经申请的软件版权-天然气井安全生产智能监测系统V1.0, 已经申请的软件版权-普霖高尔夫动作校正仪软件 V1.0,发表论文情况统计,论文：33篇 核心期刊：8 SCI,EI，ISTP检索:13 国际会议：5,项目实际支出情况,项目总投入198万元，市财政拨款198万元，节余9万元，已实施项目建设使用189万元 项目实际支出：189.6782万元 ；其中政府采购招标额34.6万元；校内采购招标额35万元，近25万元为政府定点制定采购产品。项目中列为固定资产的总额近180万元。约有9万元经费转入2007年度。 计划作了部分小调整，主要是采购招标情况比较复杂，时间紧，经费预算的周期短，考虑的不够细致，在项目实施过程中，有些工作得配套进行，有些由于另外的项目更具有迫切性，便对一时难以一步到位的项目进行了部分调整,项目实施管理,项目管理制度：项目管理制度以项目负责人全权管理，严格按照项目申报的计划执行。财务制度严格，执行项目负责人，学院，科研处，财务处领导的4级审核、签字制度。500元以上物品申报固定资产的财务制度。项目执行情况良好，按时按期完成了项目的总体目标，完成了计划申请书中申报的科研创新平台建设。完成了两个硕士点的申报工作，申报了8个专利的申请，结合其他科研发表了30余篇论文。 保证项目完成的有效措施：部分项目进行政府招标采购：属于政府采购招标项目内容，金额较大的子项目，需要填写政府招标采购清单，填写政府招标标书，按照政府采购招标程序执行。校内招标采购：属于特殊要求，市场没有成熟产品且没有相关专业公司的情况下的科研项目，采用校内招标，由子项目负责人，通知应标公司应标。政府指定采购：对于政府指定的采购产品，列在采购目录中的内容，一律按照政府指定采购目录采购，填写采购申请单，由后勤资产管理处负责采购。4级审核、签字制度：其他项目的零碎采购，一律按照4级领导的签字制度执行，按照财务处的包销管理制度执行，500元以上产品进行固定资产申报，1000元以上请领支票执行，超过5000元的设备，必须有正规的购销合同。,项目财务管理制度,财务管理制度（含项目承担单位内控财务管理制度）及执行情况，学校有严格的财务制度，项目审批严格，严格按照项目的预算计划执行 项目资金单独核算情况，严格按照学校财务制度办理，项目单独核算 日常支出会计记录和凭证的完整情况，严格按照学校财务制度办理，所有凭证需有项目负责人签字，项目负责人在合同上签字，所有凭证完整，没有缺项 会计核算的准确情况，严格按照学校财务制度办理，不同核算人员分别进行凭证的登记，审核，校准和领导审批，月末结转，期末结转,经验与建议,项目实施的可取经验为：项目预算、审批制度，使政府能够做到全局甚至的细节上的控制、严格的专项管理制度和财务管理制度，可以保证计划的正常实施和预防资金的挪用。 项目存在的主要问题：对于科研项目，只有在项目实施过程中，才能知道预算是否合理，以预算来规划实际科研过程的资金投入，不符合科学研究的规律。 教委为高校提供的科研创新平台建设，对于高校提高科研整体水平非常有益，而且目前已经显现出部分成果，有利于北京市的经济发展和人才培养，对社会、经济产生的效益明显。比如我校的硕士研究生培养，能做到每个学生的课题都有具体的平台支持，选题范围宽、平台先进，基本上能满足学生不同的研究需求，同时，在项目建设过程中，教师的水平也得到了提高，目前自动化系参加了全国的控制理论与工程的学科评估，取得了良好成绩，教师平均每年发表论文3篇，专利0.