针对微流控芯片内部流体状态实时预测和工作流程调控的需求,提出了一种基于“驱动器即传感器”理念的智能泵。对所提出智能泵系统工作原理和工作流程进行介绍,并对测试微流控芯片及工作状态预测需求进行分析。建立压力信号处理流程,气压信号经预处理后,提取有效时域特征,进行状态预测训练。进行微流控芯片工作状态验证,实验表明智能泵预测磁珠球复溶结果和冻干球复溶结果与实际测量和生物实验结果相一致,验证了智能泵系统的有效性。

煤矿综采工作面不断向智能化的方向发展,在应用液压支架进行巷道支护时,需要提高支架的状态感知能力,为煤矿的智能化控制及生产提供数据支持,支架直接监测的关键状态数据包括压力、支架位姿感知。探讨了液压支架的状态感知体系,分别对液压支架的压力感知和支架位姿感知方法进行了分析,并以支架护帮板的状态感知为例,验证了运动学计算公式的准确性,能够精确表达护帮任意时刻的运动特征,最后讨论了状态感知的优化方向,以期提高液压支架的状态感知水平,助力矿井的智能化发展。

锻造液压机是实现超大型零件快速锻造的重要装备。为了提升液压机锻造性能与可靠性,围绕数字孪生驱动的锻造液压机工作状态感知与虚实同步开展研究。通过分析锻造液压机工作状态实时感知与锻压风险预警的需求,构建了锻造液压机数字孪生框架,包含物理硬件层、感知控制层、孪生模型层和可视交互层。通过传感数据和仿真数据联合驱动液压机孪生体在线运行,基于孪生体实时仿真预警锻压风险,实现了锻压机锻造过程的可视化,提高了锻压机工作过程的可靠性,为锻造液压机生产过程数字孪生的实现提供了关键技术支撑。