“春苗计划”开始啦
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快来选择你心仪的项目吧~
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为提升我院学生的创新意识和实践能力，学院将本科生科创能力锻炼纳入本科生培养体系，现主要面向大二大三本科生开启“春苗计划”科研训练项目，项目周期持续一年，一定不要错过报名。
什么，你还不知道有哪些老师和项目？
没关系！
你想知道的项目立项背景和项目简介等情况都在这里了，快来看一看然后pick出你心仪的项目吧！
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北航食堂排队现象的
随机模拟和优化
指导老师
姚金勇，王香芬
需求学生数量
5人
立项背景
本项研究以北航食堂常常看到的情况：中放学后，很多同学相争向跑道食堂买饭，食堂窗口在几分钟内就排了长长的队伍，教师和学生上了四节后课早已精疲力尽，很是饥饿。北航后期系统，经过几次大的工程，已经使排队问题大为缓解，但是目前的食堂设计方案是否已达到最优，还需要进行测试、建模和分析。通过手机app拍照统计人流，将排队问题抽象为排队论，利用随机事件模拟的方法，可以模拟分析各种可行的方案，找到平均队列长度、平均等待时间，最大队列长度等待，最长等待时间等指标，进一步通过最优化的方法，找到可行的最优解。最终，减少学生打饭时的拥挤和时间浪费，提高食堂服务效率，降低食堂运营成本缓解就餐高峰期时食堂拥挤的问题。
前期研究基础为在挪威科技大学（NorwegianScienceandTechnologyUniversity(NTNU）)DepartmentofMechanicalandProductionEngineering(IMP)留学期间，师从AntoineB.Rauzy教授学习ComplexSystemEngineering课程中积累的各种教学案例和素材。
排队论（queueingtheory）是专门研究带有随机因素产生拥挤现象的优化理论，是有关于服务设施与被服务者构成的排队服务系统的理论。亦称随机服务系统理论。因为被服务者到达系统的时间是不确定的。排队论是计算机通信网络和计算机系统中通信信息量研究的基础理论，信息系统通信问题的定量研究往往要求借助于排队论才能得到解决。通过本训练项目，可以使学生，综合掌握理论建模、仿真分析、应用软件开发等综合化技能。
项目简介
1.主要研究内容：首先对食堂拥挤的问题进行观察与调查，开发基于视觉和人噪声的人流分析系统，利用排队论方法构建模型，采用随机事件模拟的方法对排队问题进行仿真分析，采用Python语言以PyQt、DES（离散时间系统）、为工具，开发可视化，将分析结果与实际情况进行对比，修正模型，运用边际优化等方法探索最优的食堂排队系统设计方案。
2.预期研究时长：1年
26
基于物联网的
智能电网测评系统
指导老师
杨顺昆
需求学生数量
3人
立项背景
前期研究基础
课题组成员在复杂系统的可靠性测试与评估领域进行了深入的研究，已有一系列的研究成果可作为技术基础用于支撑本项目的顺利开展，并开发了一些软件原型，申请了软件著作权。同时在软件动静态分析、故障定位、云计算、软件可靠性、软件可信性具备深厚研究基础，能为本项目提供理论指导和技术支撑。
相关论文研究包括：
[1]BianC,YangS,MiaoQ.Cross-DomainState-of-ChargeEstimationofLi-IonBatteriesBasedonDeepTransferNeuralNetworkwithMultiscaleDistributionAdaptation[J].IEEETransactionsonTransportationElectrification,,PP(99):1-1.
[2]HussainS,UMahmud,YangS.Care-Talk:AnIoT-enabledCloud-AssistedSmartFleetMaintenanceSystem-IEEEInternetofThingsJournal[J].IEEEInternetofThingsJournal,,PP(99):1-1.
[3]ZhouX,GouX,HuangT,etal.ReviewonTestingofCyberPhysicalSystems:MethodsandTestbeds[J].IEEEAccess,,6:1-1.
研究价值
我国电网目前正处于特高压交直流互联的智能电网时代，充分利用了云计算、电力物联网等新一点信息技术实现统一调度、分级管理、分布式和智能化的控制。例如，作为国网云重要组成的调控云，是面向未来国家电网生产控制业务构建的私有云，具备安全性、持续性、实时性、同步性和分散性等明显特征，从整体上实现了跨区域的电力调度、各省市电站和相关电力设备的信息采集和宏观控制。面向智能电网的自动化系统和设备需要大量采用物联网、信息物理系统、云计算等等新一代信息技术，实现状态感知、信息采集、智能计算分析和反馈控制。
另一方面，电网交直流高度融合、一体化特征凸显，使得智能电网系统整体呈现功能结构体系高度复杂、系统异构程度高的特点，并且智能电网相关自动化系统和设备信息域和物理域交互频繁，其效能不再是子系统效能的简单叠加，而具有涌现、非线性等典型的复杂性。电网事故的关联性、复杂性也越来越高。对智能控制、处置协同的需求尤为迫切。导致传统可靠性方法手段难以适应物联网和信息物理系统中的可靠性和弹性等的工程需求。系统化的可靠性和弹性检测方法和评估手段比较滞后。
本项目的研究目的是为具备物联网、CPS、云计算等新一代技术特征的电网自动化系统和设备提供可靠性与弹性测评方面的理论和方法支撑，有助于发现复杂电网自动化系统故障的产生、传播、消解规律和预防策略。相关故障机理的分析不仅可以用于可靠性与弹性测评，而且可以服务于智能电网设计与维护。模型仿真分析可以在理论方面为复杂电网系统的设计决策提供支撑。而智能化的可靠性弹性测评方法，则可以快速发现复杂电网系统的问题与缺陷。项目研究成果可广泛应用于电网自动化系统及设备，可在全国范围内进行推广应用，显著提升智能电网系统的质量、可靠性、稳定性与安全性。
提升本科生软件能力、模型分析水平、软硬件结合思想，了解可靠性行业内部动态，扩充学生视野。
项目简介
1.主要研究内容
本项目采用理论研究与实证研究相结合的方式，按照问题驱动→模型/方法研究→系统构建→实验应用→验证目标的总体步骤依次开展各项研究活动：
1.智能测试方法和技术研究：调研和搜集相关面向智能电网可靠性与弹性测试方法和技术、评估模型的相关文献和资料；
2.智能电网系统故障机理探索：搜集历史数据和故障案例，探索已有的故障规律，包括故障的产生、演化和消散的完整过程；
3.智能电网超网络模型构建：基于复杂网络、渗流理论等方法，开发相关评估系统，将智能电网不同模块和子系统抽象为不同节点进行层次化体系结构分析，探寻系统内部薄弱节点。
2.预期研究时长：.04-.03
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开关电源故障预测系统
指导老师
胡薇薇
需求学生数量
3人
立项背景
开关电源作为众多数控设备的心脏之一，对液压系统、控制系统及电源系统可靠度的影响极大，一旦出现电路退化、失效或突发故障，轻则运行异常导致生产停滞，重则控制系统故障造成安全事故。本项目拟以开关电源为研究对象，设计并实现一种电路故障预测系统，用以评估电路与器件的退化程度，预测故障发生的时刻。
项目简介
1.主要研究内容
针对典型开关电源开展失效分析，选取关键器件进行故障特征信号提取，搭建实验平台，对电路进行充分采样，根据电路与故障信号的容差、非线性等特点，选择合理的参数估计算法，以实现退化状态的识别与故障预测。
2.预期研究时长：12个月
28
核电仪控典型元件
老化测试和寿命预测装置
指导老师
姚金勇，王香芬
需求学生数量
5人
立项背景
项目来源于中核武汉核电运行研究所“核电仪控元件老化自动测试系统”项目。核电行业目前正面临安装在仪表、控制和安全系统应用中的原始设备的过时问题，这些问题日益增多。这些系统通常使用已超过30年，目前电子板件和电子元件出现了老化故障。这些故障可能导致电厂停堆并降低系统可靠性和可用性。大多数电厂缺乏良好的技术依据，而采用运行至失效以及/或定期更换的策略。这两种策略都花费巨大。因此，业内需要更好地了解老化机理和可观察到的故障前兆以及更具经济性的老化检查、缓解和其它老化管理技术。通过对于背景增加对核电厂中的非严酷环境中电子元件的典型老化机理的了解（恶劣环境影响已有详细记载。）通过确定测量代表性电子元件样本的老化指标的工具和方法，制定电子板件和电子元件老化监测的通用方法，从而预测因通用老化机理导致的故障。
项目前期已完成电阻、电容、二极管、发光二极管、光耦、运算放大器等电子元件通用测试装置的设计和初步开发，通过剪裁，确定将涉及三极管老化特性测试的PMU装置设计开发和寿命预测算法作为此次科研训练的主要内容，项目进度和风险可控。
本科研训练项目可获得测量老化指标的几种工具以及评估典型元件寿命的方法，具有较好的科学研究训练效果，输出成果也有直接的市场推广价值。
项目简介
1.主要研究内容
（1）嵌入式电源/参数测量单元(SMU)硬件设计与实现。选用ADI公司的四通道参数测量单元芯片AD，利用其体积小、测量精度高、成本较低等特点，使用该芯片的电路设计和功能，融合Cy7ca微控制器和AD模数转换器，实现参数测量单元的可编程功能和信号转换。完成一款精度高、速度快、成本低的嵌入式参数测量单元电路。
（2）电源/参数测量单元(SMU)软件设计与实现。对某集成电路参数测试程序进行移植和修改，编写完成基于LabView的上位机控制软件和基于Cy7CA的固件程序，完成SMU的自动控制软件。
（3）典型电子板件和电子元件老化特性提取和监测方法。以三极管为研究对象，研究其老化特性提取和寿命预测方法。
2.预期研究时长：1年
29
国产微处理器集成应用
适应性通用验证装置
指导老师
王香芬
需求学生数量
3人
立项背景
近2年来，由于中美 和疫情影响，微处理等大规模集成电路遭到严重的禁运和封锁，华为、中兴等国家支柱企业无不受之影响，元器件%国产化和自主可控已上升为国家级战略，国内已研制出多款国产微处理器等大规模集成电路，但由于缺乏相关应用验证经历，在型号中存在“不敢用”、“用不好”等突出矛盾，为此，国家成立重大专项工程，以推进国产元器件的应用验证，加速其在国产电子产品中的应用。
本项目来源于国家重大工程专项工程的国产元器件应用验证课题中功能性能集成适应性评价与验证平台设计。
课题组目前承担了微处理等多项大规模集成电路的应用验证，包括元器件功能性能、可靠性、环境适应性验证，其中功能性能的验证是元器件应用验证的基础。目前项目组已完成项目的总体验证方案设计，包括评价指标体系设计、验证试验项目设计、元器件表征方案和基础级验证板卡设计方案，承担了元器件功能性能应用验证方法标准的制定。
本项目拟从使用角度，针对微处理器功能性能验证需求，真实模拟用户的电气环境和应力环境，设计通用的微处理器验证装置，形成验证规范，指导功能性能验证工作的开展。
项目完成后能够协助解决验证机构验证在验证过程中无依据和验证平台的难题，成果可在全*范围内推广。
项目简介
1.主要研究内容
调研国产微处理的产品特点、应用特性和各种应用场景，设计微处理应用的功能性能验证指标，基于验证指标，研究外围激励和数据采集和接口需求，设计微处理功能性能通用验证装置。
2.预期研究时长：.04-.03
30
木星探测任务元器件
保证及应用策略研究
指导老师
付桂翠
需求学生数量
3人
立项背景
1.项目来源：
本项目源于课题组项目的细化。
2.项目背景：
在宇航环境中，电子系统处于空间辐照环境中，可能面临的辐照环境包括空间辐照环境和核爆辐照环境。在辐照环境下，宇航元器件的性能将会受到影响，其长期工作可靠性受到极大危害，进而危害了电子设备的长期工作可靠性。
空间中的电离辐照环境由带电粒子，不带电粒子和具有广泛能量范围的高能光子组成。粒子的大小从电子和质子到重核不等。宇宙射线与宇航元器件的相互作用产生带电和中性不带电的次级粒子。辐照效应是空间环境中导致宇航元器件功能失效及性能退化的重要因素，当高能粒子入射处于工作状态下的器件时，会诱使器件发生功能错误乃至永久性损坏。
近年来，木星系的环境因素对未来任务的工程实施和科学探测都有重大影响，也是国际深空探测