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精密测控与系统集成科研团队
一、团队简介

精密测控与系统集成科研团队组建于2015年,现有骨干成员8人,全部拥有博士学位;其中,教授2人,副教授2人。团队依托仪器科学与技术河南省重点学科、先进制造与智能装备河南省特色骨干学科群(A类)、制造智能化技术与系统河南省工程研究中心等平台,主要致力于工业生产领域中的检测、控制、智能化等问题的研究与应用技术开发。团队已主持承担国家自然科学基金3项、省部级重大项目12项、取得省部级成果15项、大型企业委托项目10余项;发表学术论文60余篇,被SCI/EI收录40余篇;授权发明专利30余项;培养博士后3人、博/硕士研究生30余人。研究成果主要应用于智能制造、智能矿山、新能源、航空航天等领域。

团队负责人:张登攀,博士,教授。河南省高校青年骨干教师、河南理工大学元培名师、德国联邦物理技术研究院(PTB)公派访问学者,河南省仪器仪表学会副秘书长。

联系方式:0391-3987533

电子邮箱:albert_12@126.com

二、主要研究方向

█ 智能检测与系统控制

█ 视觉检测与精密测量

█ 机电装备动态测试与健康管理

█ 矿山智能化开采

三、代表性科研项目

█ 国家自然科学基金项目:齿轮智能制造的云测量基础理论与关键技术研究

█ 国家自然科学基金重点项目:下一代齿轮测量的基础理论与关键技术研究

█ 国家自然科学基金项目:压电倾斜镜迟滞动力学建模及宽频域高精度跟踪控制

█ 河南省重点科技攻关项目:储能用锂电池模组温度场稀疏感知技术

█ 河南省重点科技攻关项目:基于机器人智能视觉和多谱图像融合的高温目标微位移检测关键技术

█ 河南省重点科技攻关项目:基于激光三维扫描的综放开采放煤量实时扫描技术研究

█ 大型企业委托项目:轨道几何参数动态测量标准器及其测量应用技术

█ 大型企业委托项目:动力电池包光纤光栅解调系统开发

█ 大型企业委托项目:主动控温子系统研制

█ 大型企业委托项目:红外传感器效应校正建模

四、代表性成果

科技奖励

█ 河南省煤矿安全生产科技进步二等奖:无定量斗式主井定重装系统,2012年

█ 河南省教育厅科技成果奖一等奖:全自动矿用液压设备测试系统,2014年

█ 河南省教育厅科技成果奖一等奖:矿用可移动硬体救生舱,2015年

论文论著

█ 线性偏摆复合型压电微动平台的设计与研究[J]. 光学精密工程, 2022, 30(9): 1-10.

█ 超精密位移台计量特性的差动式平面镜干涉溯源分析[J]. 红外与激光工程, 2021, 50(11): 303-310.

█ A Unified Full-Field Deformation Measurement Method for Beam-Like Structure[J]. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2022, 71: 1-10.

█ Numerical Simulation of Dynamic Response Characteristics of Cutting Coal and Rock by a Roller Coal Cutter[J]. Shock and Vibration, 2021,6844761:1-12.

█ 全光纤海洋温深剖面连续测量试验研究[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(7): 116-121.

五、社会服务与成果应用

█ 以制造企业需求为导向,研发了液压支护系统和液压缸自动珩磨系统(图1),解决了液压支护系统及其他工程机械液压装备再制造和新产品精加工等难题,为机电装备的可靠运行提供技术支持和保障。

图1 珩磨系统智能化改造与升级

█ 研发了矿用可移动硬体救生舱运行测控系统和井下智能化开采数字孪生测控系统等(图2),解决了煤矿井下安全生产参数实时监测、紧急避险和生命保障等难题,为煤炭安全生产提供技术支撑。

图2 煤矿井下安全与智能化开采

█ 研发了嵌入式光纤传感、机器视觉等系统(图3),实时监测结构温度、应变、形变等参量,开展齿轮、轴承、医用、轨道等产品在线检测,为产品质量、工程结构以及设备的安全可靠运行提供技术支撑。

图3 大尺寸精密检测装置

█ 针对集成电路电子器件与系统发热问题,利用数据仿真技术挖掘主动控温系统热量传输机理,设计了主动控温子系统,完成了主动控温系统结构热一体化工作机理研究以及样机研制(图4)。

图4 集成电路温度检测与控制