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科学研究 

科学研究

研究所简介

概况

    长沙学院电子信息与电气工程学院,面向物联网和传感器技术、移动互联网和5G等新型通信技术、北斗导航技术和应用、新能源控制和优化、光电健康检测等湖南省和长沙新兴优势产业链的发展,开展应用研究和和培养高素质应用人才,为区域经济和社会发展做出重要贡献。

 

  电子信息技术研究所

  主要研究内容:电力电子方向主要研究电力变换的数字控制方法、能量采集和管理的电路设计技术、无功率补偿等电能质量提升和节能技术,开关电流的集成电路设计和滤波器优化实现,集成电路测试、故障诊断和模式识别方法等。

研究特色:电力电子方向是多学科交叉新兴学科方向,能够为新型能源和绿色能源发展、面向工业4.0的定制式电路创新设计、服务于互联网+的新型电路设计与信号处理应用提供有力支撑。

    主要成果:电力电子方向近年承担各类科研项目共计21项,其中国家级和省部级项目9项,市厅级项目11项,授权实用新型专利13项、国家发明专利12项,登记软件著作权7项,出版学术专著1部。主要成果包括:1)适应宽输入输出电压要求的直流变换器数字控制方法,多级吸收太阳能光伏电池电能控制,电动汽车动力蓄电池充放电数据采集。2)新型集成电路测试和故障诊断方法、基于信息熵和Haar小波变换的开关电流电路故障诊断,开关电流高阶椭圆低通滤波器的设计。3)设计并实现了适用于压电能量采集的整流器、基于小型压电能量采集的电源管理集成电路、基于压电能量采集的的集成电路芯片。

 

通信技术研究所

   主要研究内容:新型通信协议设计和通信系统实现,主要包括:(1)针对物联网可靠、安全传输要求,研究实时低耗传输协议、安全检测技术和安全增强协议;(2)针对海量智能终端的大容量组网需求,研究5G等下一代移动通信系统的超密集网络动态优化和无线资源管理技术;(3)北斗导航技术和应用。

研究特色:在通信系统生态链的多个环节开展新型协议设计、网络安全管理和物联网络应用研究,基于“长沙学院-长沙联通物联网技术与应用联合研究实验基地”,构建了NB-IoT、eMTC、LoRa等多种新型蜂窝物联网通信技术的真实外场试验环境, 通过与通信运营商长沙联通、设备制造商华为、行业应用企业威胜信息等合作,立足系统测试、验证和应用创新,促进湖南省物联网产业发展。

     主要成果:

    (1)创造性提出社会、信息、物理多域协同的安全检测方法和多域融合的安全协议,面向智能电网等深入应用,申请和授权发明专利10余项,通过合作企业进行成果转化与应用推广。

    (2)面向新型无线资源管理的服务质量保障要求,提出基于混合重传和多代理确认机制的协议优化技术,并应用于华为公司LTE-A系统试验设备开发。

    (3)提出基于微机电加速度传感器的实时检测方法和振荡电路实时补偿技术,从根本上降低加速度效应对蓝宝石振荡器的影响,与长沙天穹电子科技有限公司和中国授时中心等合作,研发基于北斗卫星授时的系列时钟产品并产业化应用。

 

光电信息技术研究所

     主要研究内容:研究光信息获取、传输与处理的关键技术与应用,主要包括:(1) 激光传输与频率转换;(2)激光光束偏转、扫描控制与高分辨率成像技术和应用;(3)生物医疗中光电信息探测与应用。

研究特色:面向检验检测,尤其是健康检测,这一长沙市重点发展的新兴特色产业,构建了以Plexera KX5分子间相互作用分析仪等高端设备为核心的光学检测实验环境,设计了高平均功率激光谐波转换器,研制成功具有新型银薄膜基底的生物芯片,正在进行家用食品有害成分检测计的小型化和产业化;新型太赫兹功能器件和太赫兹光谱技术在生物医学领域的应用研究取得多项重要创新成果。

     主要成果:

    (1)面向短波长高功率激光的需求,提出了热不敏感的激光谐波转换方案,解决了高平均功率激光倍频及三倍频效率偏低问题,可基于常用晶体高效实现各种波长段的高平均功率激光的频率转换器,应用前景广泛。

    (2)设计了具有金岛型银薄膜基底的生物芯片,解决了银薄膜传感芯片稳定性差这一国际公认的难题,检测通量大、稳定性强、灵敏度高,同时支持无标记和荧光标记的高通量光学检测,目前已与湖南省妇幼保健院就孕妇血样中胎儿脑死亡标志物S-100B蛋白的定量检测和诊断展开合作,已测临床样本30多例,与无创DNA诊断结果符合。

    (3)研制手提式土壤重金属成分检测仪和手持式家用食品有害成分检测计,可用于农业巡查、食品抽查和家用食品与化妆品安全检测;该系列产品正在与湖南省书云信息科技有限公司、湖南省中医药研究院等合作开展产业化。

    (4)突破里斯莱扫描系统束转能力、束转控制、指向误差、成像质量的评估等关键技术,与三一重工合作研发共轴紧凑扫描技术在消防高喷车监视系统中的应用。

    (5)新型太赫兹功能器件和太赫兹光谱技术在生物医学领域的应用研究,利用超材料传感器和太赫兹光谱技术,在国际上首次开展了肺癌早期发现和诊断研究,成果被选为JCR二区期刊封面文章,并被美国光学学会和中国光学学会网站专题报道。

 

自动化研究所

     主要研究内容:研究工业控制过程中信号的获取、分析和信息处理技术,主要包括:(1)开发离子注入机剂量精确检测控制器;(2)面向花炮机械自动生产等开展智能优化控制系统研发;(3)面向新能源要求研究光伏/风力发电装备的电机优化控制技术;(4)测控系统的嵌入式产品设计与开发,使监控信息精确、及时和监控设备能耗低。

     研究特色:本方向面向集成电路生产这一长沙市新兴优势产业链和花炮生产等特色经济的绿色发展需求,开发离子注入机剂量精确检测控制器;开发新型的花炮机械自动生产设备控制系统以促进行业安全、绿色环保发展。

主要成果:

    (1)开发出离子注入机剂量精确检测控制器,解决了离子注入掺杂的剂量均匀性控制问题,满足微纳米器件制造中半导体掺杂工艺的要求,改善了国内高性能离子注入机完全依赖进口的现状。 已经完成样机并有初步应用。

    (2)“花炮机械系列产品的成套设备研发及产业化”获2016年湖南省科技进步三等奖,刘辉教授是控制系统的负责人和成果的第二完成人。

    (3)提出的等效磁路电磁解析技术用于湘电集团双馈风力发电机的研制;兆瓦级超高速异步电机系统冗余设计与容错运行控制,成功获得2018年国家重点研发专项的子课题资助。

    (4)开发了基于一般高斯基函数RBF-ARX模型全局非线性特性设计的预测控制方法,用于多容水箱液位控制系统和复杂烟草烘丝机出口烟丝含水率预测控制。

更新时间:2019年8月03日