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公开(公告)号：CN103885468A
公开(公告)日：2014-06-25
申请号：CN201310459818.5
申请日：2013-09-27
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G05D11/08
Abstract: 本发明涉及一种自动调控人工闭合生态系统内气体稳健平衡的控制器，主要针对我国空间受控生态生命保障系统中重要的过程控制问题。本发明在实验数据和系统辨识的基础上，建立微藻光生物反应器和耗O2微生物发酵反应器的正系统与逆系统模型。根据实际需要补偿的气体量，建立产生O2或CO2速度的响应曲线。在MatLab/Simulink平台上建立逆系统模型和产气速度响应曲线算法的仿真模型，运用MatLab/Real-timeWorkshop将该仿真模型快速原型设计为实际控制器。在应急状态时，通过对系统内气体浓度的在线监测，确定产生O2和CO2速度响应曲线，运用逆系统模型得到光藻反应器和发酵反应器的实时控制律，使系统内气体浓度稳健地平衡在标称水平上，从而实现增强人工闭合生态系统安全与可靠性的目的。
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公开(公告)号：CN102732419B
公开(公告)日：2013-11-13
申请号：CN201210190400.4
申请日：2012-06-08
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明涉及一种物体表面微生物采样培养皿，该培养皿包括圆台底座1，组合体外壁2，培养皿盖体3，组合体外壁凸起4，圆台底座1和与之活动连接的组合体外壁2组成培养皿皿体，利用材料本身的摩擦力，并利用过盈配合和几何自锁实现皿体的紧固连接，组合体外壁凸起4用来支撑培养皿盖体3，防止培养皿盖体3的上底接触到培养基，上述组合连接方式均保证了培养皿的密闭性和无菌性。本发明结构简单，使用方便快捷，简化了物体表面微生物采样培养的步骤，并保证了培养皿的密闭性和无菌性，在采样过程中不易感染杂菌，提高了物体表面微生物检测的采样效率和样品结果的准确率。
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公开(公告)号：CN102799106A
公开(公告)日：2012-11-28
申请号：CN201210291039.4
申请日：2012-08-14
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明涉及一种自动调控人工生态系统运行的模糊逻辑控制器，主要针对我国空间受控生态生命保障系统和地面设施农业系统的过程控制问题。本发明在专业知识和专家经验的基础上，建立一个模糊推理系统用于对包括小麦、蚯蚓、微生物和人工环境的人工生态系统的模糊控制和评价。在数学模型的基础上，运用MatLab/Simulink建立系统和模糊控制器的仿真模型，用于控制器的设计与动态过程优化。运用MatLab/Real-time Workshop将模糊控制器仿真模型快速原型设计为实际控制器。通过对系统中各关键指标的在线采样监测，反馈调节影响系统运行的关键环境因子，使系统稳健地运行在理想的水平上，并对控制作用和内外扰动具有良好的动态响应性能，从而实现对人工生态系统自动控制的目的。
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公开(公告)号：CN102668964A
公开(公告)日：2012-09-19
申请号：CN201210158630.2
申请日：2012-05-21
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: A01G31/06
CPC classification number: Y02P60/216
Abstract: 本发明公开了一种植物工厂，主要由可变高植物栽培模块单元、按需式营养液自动供给块单元、可调节光源模块照单元、外壳部防护罩、制冷系统等组成。既可用于超市、餐厅自产自销多种植物性食物；亦可应用于高原、沙漠、地下、南北极和空间基地等特殊地带环境条件下，满足特殊环境下长期活动人员的植物性食物连续供给与空气净化需求，还可用于家庭自主生产新鲜蔬菜。本发明结构简单，操作方便，能源利率高。
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公开(公告)号：CN103885468B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201310459818.5
申请日：2013-09-27
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G05D11/08
Abstract: 本发明涉及一种基于人工闭合生态系统内调节气体平衡的控制器的设计方法，主要针对我国空间受控生态生命保障系统中重要的过程控制问题。本发明在实验数据和系统辨识的基础上，建立微藻光生物反应器和耗O2微生物发酵反应器的正系统与逆系统模型。根据实际需要补偿的气体量，建立产生O2或CO2速度的响应曲线。在MatLab/Simulink平台上建立逆系统模型和产气速度响应曲线算法的仿真模型，运用MatLab/Real?time Workshop将该仿真模型快速原型设计为实际控制器。在应急状态时，通过对系统内气体浓度的在线监测，确定产生O2和CO2速度响应曲线，运用逆系统模型得到光藻反应器和发酵反应器的实时控制律，使系统内气体浓度稳健地平衡在标称水平上，从而实现增强人工闭合生态系统安全与可靠性的目的。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102736540A
公开(公告)日：2012-10-17
申请号：CN201210192635.7
申请日：2012-06-12
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明涉及一种自动调控微藻培养系统中微藻生长速率的高效鲁棒控制器，主要针对我国微藻产业中利用微藻进行产O2、H2、蛋白质、脂肪、生物柴油，以及废物处理等过程控制的问题。本发明在利用人工神经网络对微藻培养系统进行模型辨识，并提出一个合适的参考模型基础上，运用MatLab/Simulink通过离线训练的方式建立了具有高度鲁棒性、自组织和自适应性的人工神经网络模型参考伺服控制器的仿真模型，运用MatLab/Real-time Workshop将仿真模型快速原型设计为实际控制器。通过对系统中微藻生长速率的在线监测，反馈调节LED光强和曝气管空气流速影响微藻的生长速率，使它能够跟踪参考浓度，并对控制作用具有良好的动态响应性能，从而实现微藻培养系统中对微藻生长速率自动控制的目的。
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公开(公告)号：CN102732419A
公开(公告)日：2012-10-17
申请号：CN201210190400.4
申请日：2012-06-08
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明涉及一种物体表面微生物采样培养皿，该培养皿包括圆台底座1，组合体外壁2，培养皿盖体3，组合体外壁凸起4，圆台底座1和与之活动连接的组合体外壁2组成培养皿皿体，利用材料本身的摩擦力，并利用过盈配合和几何自锁实现皿体的紧固连接，组合体外壁凸起4用来支撑培养皿盖体3，防止培养皿盖体3的上底接触到培养基，上述组合连接方式均保证了培养皿的密闭性和无菌性。本发明结构简单，使用方便快捷，简化了物体表面微生物采样培养的步骤，并保证了培养皿的密闭性和无菌性，在采样过程中不易感染杂菌，提高了物体表面微生物检测的采样效率和样品结果的准确率。
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公开(公告)号：CN102668964B
公开(公告)日：2014-06-04
申请号：CN201210158630.2
申请日：2012-05-21
Applicant: 北京航空航天大学
IPC: A01G31/06
CPC classification number: Y02P60/216
Abstract: 本发明公开了一种植物工厂，主要由可变高植物栽培模块单元、按需式营养液自动供给块单元、可调节光源模块照单元、外壳部防护罩、制冷系统等组成。既可用于超市、餐厅自产自销多种植物性食物；亦可应用于高原、沙漠、地下、南北极和空间基地等特殊地带环境条件下，满足特殊环境下长期活动人员的植物性食物连续供给与空气净化需求，还可用于家庭自主生产新鲜蔬菜。本专利结构简单，操作方便，能源利率高。
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公开(公告)号：CN102553663B
公开(公告)日：2014-02-26
申请号：CN201110423310.0
申请日：2011-12-16
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明涉及一种可模拟多种复杂环境条件的人工气候箱，主要用于解决在地面对空间和空中复杂环境条件的模拟问题。本装置主要由人工气候箱箱体、荧光灯区、X射线辐照区、高频率电磁波发射针、低频率电磁波发射器、保温层、箱体内胆、可旋转样品支架、温湿度传感器、观测窗、控制面板、工作指示灯、电源开关、电源线接口、人工气候调控区、CO2和O2传感器、电磁波传感器、X射线传感器、固定器、齿轮传动减速装置、主体支架、旋转轴、旋转圆桶等组成。本装置可灵活调控温湿度、电磁辐射和电离辐射条件，并同时由速度可调的旋转样品支架模拟微重力和超重力效应，实现对多种复杂环境条件的模拟，为在地面进行空间和空中环境条件模拟实验提供实验设备。
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公开(公告)号：CN102553663A
公开(公告)日：2012-07-11
申请号：CN201110423310.0
申请日：2011-12-16
Applicant: 北京航空航天大学
Abstract: 本发明涉及一种可模拟多种复杂环境条件的人工气候箱，主要用于解决在地面对空间和空中复杂环境条件的模拟问题。本装置主要由人工气候箱箱体、荧光灯区、X射线辐照区、高频率电磁波发射针、低频率电磁波发射器、保温层、箱体内胆、可旋转样品支架、温湿度传感器、观测窗、控制面板、工作指示灯、电源开关、电源线接口、人工气候调控区、CO2和O2传感器、电磁波传感器、X射线传感器、固定器、齿轮传动减速装置、主体支架、旋转轴、旋转圆桶等组成。本装置可灵活调控温湿度、电磁辐射和电离辐射条件，并同时由速度可调的旋转样品支架模拟微重力和超重力效应，实现对多种复杂环境条件的模拟，为在地面进行空间和空中环境条件模拟实验提供实验设备。
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