傳統系統的案例
多層超表面革新 | 簡化傳統光學系統
4.超表面對傳統光學系統的革新與設計難題
傳統光學系統通常由多個分立組件構成，例如消色差透鏡組需通過多個折射組件的組合實現色差校正，這類系統不僅體積龐大，還需對各組件進行單獨安裝與精準對準，增加了系統設計與制備的復雜度。而通過特定設計的多層超表面，可有效替代傳統光學系統的復雜結構：例如將多個特殊設計的超表面集成，能夠實現微分計算、邊緣提取等功能；采用結構連續化的三維超表面，則可完成光譜與偏振的分類處理。
多層超表面（來自原文）
值得注意的是，超表面的復雜結構往往需要通過逆向設計與優化算法獲取，而其緊密的層間間隔與單元間耦合效應，要求建立高精度的全波仿真模型。當前仿真工具的效率仍難以滿足復雜超表面設計的需求，開發更高效的仿真技術，成為未來超表面研究的重要方向之一。
5.超表面在納米尺度光計算領域的應用與局限
由于光信號具有高速傳播的特性，在納米尺度構建基于光信號的快速、低功耗計算系統，一直是科研人員的重要研究目標，而光學超表面恰好為這一目標的實現提供了理想平臺。光信號處理作為成熟領域，傳統技術通常依賴透鏡實現光的傅里葉變換，而超表面的引入可大幅縮小系統體積?；诖?，已有研究團隊利用超表面開展光計算相關研究，例如實現對輸入光信號的微分、積分、卷積等運算。
超表面用于計算與信號處理（來自原文）
然而，當前基于超表面的模擬光學計算與信息處理技術仍存在明顯局限，主要包括制造過程中產生的缺陷影響、系統運行中的噪聲積累，以及可實現的運算類型較為有限等問題，這些均需在后續研究中進一步解決。
OAS 光學軟件的超表面設計功能非常便捷，該功能將構建更為高效、精準的超表面設計流程，進一步推動光學領域的發展。
展開 超表面重構卡塞格林望遠鏡 | 從傳統架構到新型光學系統
基于超表面的卡塞格林望遠鏡研究
針對傳統卡塞格林望遠鏡體積龐大的問題，李貴新教授團隊進行了創新性研究，設計出一套基于超表面的卡塞格林望遠鏡，以超表面替代傳統系統中的曲面鏡。該超表面單元基于幾何相位設計，其結構從下至上依次為玻璃基板、金層、二氧化硅層以及頂部的金納米棒。通過精確調節金納米棒（長 200 納米、寬 85 納米、高 30 納米，單元周期 300 納米）的旋轉角度實現相位調控，所需相位剖面由幾何光學計算得出。
超表面卡塞格林望遠鏡示意圖（來自原文）
在實驗測試環節，研究團隊在光源后配置帶通濾波器以降低色差，并通過兩個透鏡將望遠鏡所成像放大后投射至 CCD 上。實驗選用玻璃基板上 100nm 厚金膜中的狹縫作為目標物體，設置三張圖的中心距分別為 200 微米、150 微米和 100 微米。結果顯示，該超表面望遠鏡能夠實現 150 微米分辨率的成像，驗證了設計的可行性和有效性。
超表面單元結構示意圖（來自原文）
研究成果的意義與展望
相較于傳統卡塞格林望遠鏡，平面超透鏡的應用極大地簡化了系統結構，同時為光學系統設計帶來了更多可能性。從經典光學儀器到前沿超表面技術，此次研究體現了科技的持續碰撞與創新，也為未來光學望遠鏡領域的發展提供了新的方向與思路，令人對后續的技術突破充滿期待。
A：實驗裝置圖 B：狹縫示意圖 C~F：成像效果圖（來自原文）
OAS 光學軟件的超表面設計功能非常便捷，該功能將構建更為高效、精準的超表面設計流程，進一步推動光學領域的發展。OAS 光學軟件已在超表面設計中展現卓越效能，為科研人員和工程師提供技術保障。
展開 智慧電力：變電站人員定位系統改變傳統監管模式
5、應急輔助管理
一旦發生如火災等緊急情況時，可以通過本系統的智能報警設備下發撤離的語音指令；也可以通過定位查看現場人員位置做出撤離引導或者指揮人員滅火的決策，提高應急指揮的效率。
6、安全事故全方位還原與分析
事故發生后，本系統的歷史軌跡功能可通過多種不同維度（時間維度、人員維度）還原事故發生經過，為事故分析提供有力證據。
7、事故案例分布
相較于傳統的安全事故學習，本系統根據人員位置推送相關事故案例進行學習，更具有針對性。
8、智能報警提醒
系統實時監測各類違章和報警，并通過多級報警提醒當事人和管理人員，提高安全管理的實效性，防患于未然。
展開 PLC到底是怎么替代傳統繼電接觸控制系統的？
學習PLC靠老師教一部分，主要靠自己動手，并且要系統的學習PLC的一系列知識。剛開始入門覺得有點難，等你嘗到它的其中樂趣時，就會樂不思蜀。學習時一步一個腳印，由淺而深，由簡單到復雜，技術沒有捷徑可走。
（來源：電氣自動化控制網）
基于matlab機器學習圖像處理的傳統模擬儀表數字讀取系統
實驗結果分析：
分析實驗結果，評估系統的整體性能，包括識別準確率、處理速度和用戶滿意度，并根據結果進行必要的調整和優化。
系統開發與實驗階段是確保研究成果能夠轉化為實際可用技術的重要環節，通過這一階段的工作，研究者能夠提供一個成熟的產品，為工業自動化和智能化做出貢獻。
圖6 基于機器學習圖像處理的傳統模擬儀表數字讀取結果
最后，有相關需求歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯絡。
超越傳統CAD極限：依托CATIA，能設計出復雜的機電一體化系統的假肢
以往使用CAD系統設計Michelangelo新型手模外殼的幾何形狀時，就算耗費兩個月也無法達到預期成果，“我們采用了CATIA Imagine & Shape之后，僅僅三周我們就完成了這一模型?！盞ornfeind 說道。
Kornfeind還表示：“CATIA Imagine & Shape是我們表面建模的戰略工具，對形狀要求很高的產品也會使用。未來我們對該解決方案有很高的期望。我們盡可能在更多項目中將大自然作為設計參考范例。盡管目前尚未完成完美的設計，但達索系統的應用CATIA Imagine & Shape能夠幫助我們設計盡可能自然趨于完美的假肢手?！?來源：達索系統
展開 機械行業ERP系統都可以這樣管理生產訂單了，你還在用傳統管理方法…
智邦國際ERP系統中的多維度生產訂單進度統計、查詢功能，很好解決了這個問題。訂單進度匯總表、明細表，工序進度看板，派工、委外、返工進度明細表等，樣樣俱全。并且，這些報表的數據，全部是自動提取各個環節數據，實時生成，多維呈現。以前查看每個訂單的起止日期、產量進度、工時進度、當前狀態等，或跟蹤每個工序的名稱、數量、通過、返工、作廢、完工等詳細數據，要花很長時間來回統計，現在一鍵點擊對應報表標題即可完成。想看哪些看哪些，哪里不對查哪里，一鍵追蹤到底！
造產品如烹小鮮。隨著競爭越來越激烈，很多餐廳可謂煞費苦心，一邊用沙漏讓客戶倒計時，一邊抓緊做好每道菜品，只為帶給顧客驚喜。因為只有滿足顧客需求，才能帶來更多業務和效益，才能提高自身競爭力?？v觀餐飲行業領先企業，無一不是利用先進管理理念和信息系統降本提效，而機械行業的生產制造型企業，更是如此。智邦國際ERP系統，貫穿全場景的一鍵式生產訂單管理技能，將是您生產管理加速轉型升級的得力助手！
展開 Moldex3D模流分析之首爾科技大學利用Moldex3D來進行冷卻性能的研究
使用傳統冷卻技術時，在每個周期注入60°C的水，成型周期時間為21秒；另一方面，不同于傳統冷卻技術，脈沖式冷卻系統在0.5秒的充填階段期間，注入80°C的水，接著在后續的11.5秒中，將冷卻水溫降至40°C，最后，在9秒的冷卻與開模階段，注入80°C的水。
圖3. 傳統冷卻系統與脈沖式冷卻系統的冷卻時間比較
Moldex3D瞬時熱傳的3D模擬能力，能夠準確地預測在任何特定時間的溫度分布。圖4與圖5分別表示使用傳統冷卻系統與脈沖式冷卻系統后，模具溫度分布的變化。由圖可看出使用脈沖式冷卻方法，因為熱水和冷水循環交替，可以提高模具溫度，卻不會增加周期時間。
圖4. 使用傳統冷卻系統冷卻后模具溫度分布的變化(單位°C)
圖5. 使用脈沖式冷卻系統冷卻后模具溫度分布的變化。(單位°C)
如圖6(a)所示，使用脈沖式冷卻系統可有效率地將成型周期縮減20秒左右，與傳統冷卻系統比較下，脈沖式冷卻系統的最高溫比傳統冷卻系統的最高溫高出3.2°C。而圖6(b)可看出使用脈沖式冷卻系統冷卻后的模具至低溫度比傳統冷卻系統冷卻過后的至低溫度少了7.3℃
圖6(a). 總成型周期 圖6(b). 最終成型周期
結果
藉由Moldex3D瞬時溫度分布的3D模擬結果，使用者可以準確地預測變模溫技術帶來的影響，并且在開模前就避免成型中會發生的潛在問題。這個研究充分顯現加熱與冷卻的高效率性，且模擬的結果提供了一個快速有效的實驗驗證方法。首爾科大因為使用Moldex3D Advanced及solution add-on模塊，使其能夠為不同的特殊工藝。例如: 壓縮成型及氣體輔助射出成型等，進行實驗驗證。
展開 UWB將成為改變定位市場格局的新契機
UWB相比傳統定位技術的優勢
在應用過程中，UWB的優勢逐漸顯示出來，已成為高精度室內定位技術中較有前景的技術。
①定位精度高：UWB可以在距離分辨能力上高于其他傳統系統，復雜環境下其精度甚至可以達到Wi-Fi、藍牙等傳統系統以上。
②時間戳精度高：超寬帶脈沖信號的帶寬在納秒級，由定時來計算位置時，引入的誤差通常小于幾厘米。
③電磁兼容性強:UWB的發射功率低，能夠很好地隱蔽在其它類型信號和環境噪聲之中，不會對其他通信業務造成干擾，同時也能夠避免其他通信設備對其造成干擾。
④能效較高：UWB具有500MHz以上的射頻帶寬，能夠提供極大的擴頻增益，使得UWB通信系統能效較高。這意味著對于電池供電設備，系統的工作時間可以大大延長，覆蓋范圍比傳統技術大得多。
⑤系統結構的實現比較簡單：UWB不使用載波，它通過發送納秒級脈沖來傳輸數據信號，允許采用非常低廉的寬帶發射器，同時在接收端不需要中頻處理。
⑥高速的數據傳輸：UWB以非常寬的頻率帶寬來換取高速的數據傳輸，并且不單獨占用現在已經擁擠不堪的頻率資源，而是共享其他無線技術使用的頻帶。
目前定位技術種類繁多，基于細分場景應用的需求，UWB憑借穿透力強、功耗低、安全性高，特別是高精度等特性，以及上下游產業鏈的完善，UWB定位在智能家居領域的爆發將逐步到來。
技術最大的魅力，在于它為人們提供了無限的創新機會，目前全球廠商才剛剛開始挖掘UWB技術的潛力，這著實令人興奮。
展開 跟著NASA學習MBSE：關于系統模型和SysML建模語言
【簡介】
本材料源自Daniel L Dvorak在NASA內部的培訓材料《以模型為核心的工程, Part 1:基于模型的系統工程》，涉及什么是基于模型的系統工程、MBSE關注的系統工程問題、系統模型的作用及如何形成與專業領域模型的關聯、MBSE案例、與傳統系統工程的比較、管理問題等內容。
連載1
《跟著NASA學習MBSE（PART1）：什么是基于模型的系統工程
》
中給出了什么是基于模型的系統工程以及傳統系統工程中存在的問題。
這里給出培訓材料的第
三
和第四部
分，涉及系統模型
的定義和SysML
概覽
。
【關于系統模型】
【關于SysML】
【小結】
1. 關于系統模型的再闡釋
系統模型是彼此交互的按照特定方式組織的模型元素的集合，用以代表系統如下各方面的關鍵特征：
結構
行為
需求
參數
2. 關于SysML
不會取代也不能取代其它工程專業建模的投資;
不是方法論也不是工具；
SysML
作為建模語言，不依賴特定的方法論和特定的工具；
SysML
被用來支撐MBSE, 但MBSE未必一定需要 SysML才能完成
3.
展開 直播課程 | 電子設計與工程仿真解決方案--結構、熱、材料、噪聲等
更高的成本效益
- 與傳統系統相比，可節省高達30% 的成本
更快、更靈活、更高效，推動更多創新
- 材料建模仿真，比傳統系統快 12 倍，成本更低
- 仿真建模過程改進 90%
- 整體熱/流體仿真生產率提高，速度提高高達50%，手動流程減少 80%
- 流體仿真解決方案的可擴展性，可解決十億網格問題，而不是數百萬個網格單元
更精確和保真度
- 超高精度，0.3μl/1000 μm，具有一些要求最苛刻的內部和外部幾何、材料和表面
- 提高仿真精度，將仿真結果與實驗結果之間的差值降低 120%
提高生產能力
- 將制造業生產能力提高30%，并能夠持續提高
以上預期，MSC幫您實現！
展開 
推進航空業的電氣化發展
此外，目前用于制造電氣系統的材料可能無法承受所要求的惡劣工作條件。與此同時，有待解決的問題還包括集成問題、關于飛機上允許和禁止事項的嚴格認證準則以及可靠性與冗余問題。此外，設計框架也必須不斷演變發展。
作為短期解決方案，我們在努力研發一種結合了燃氣輪機的新混合系統，其可利用機載存儲系統進行發電并將能量分配用于驅動電動風機。這只是其中一個例子。此外，我們也在試圖實現傳統機械系統與更多電子組件的機電耦合。這種耦合需要采用多物理場仿真方法，以研究熱管理和其它問題。這些系統至少可以允許偶爾關閉渦輪機，以減輕它們對環境的影響。不過，從長遠來看，我們需要設計出充分集成的推進系統、輕量化電池技術和更高效的儲能機制，也許有一天它們可以逐步替代燃氣輪機。我們已經看到支持短途飛行的新型電池的問世，這一成果令人備受鼓舞，雖然它們仍然不足以滿足商業飛行的需求。
IAT目前正在解決的另外一些工程難題包括：減少許多飛機組件（例如：超級重的起落架）的重量以及探索新的機身材料和飛機制造方法。當今的飛機是極其復雜的系統，我們需要了解各個方面，以便終有一天實現多電飛機的愿景。這個問題并不是簡單地替換技術，而是重新考慮整個系統的外觀，包括采用全新技術的飛機。例如，未來的飛機不可能是由管道、機翼和吊艙組成。此外，它還會實現更多電氣功能并更加依賴數字化的支持與操作。
DIMENSIONS： 眾所周知，航空航天行業具有較長的研發和交付周期，即使是傳統飛機也不例外。IAT如何加快未來飛機的研發周期？
HM： 雖然航空航天技術研究所擁有全尺寸物理測試設施，但是越來越多的研發工作需要借助工程仿真完成。顯然，與建造并測試多個飛機物理模型相比，這樣的確可以為我們節省大量的時間與資金。行業自然也在關注這個問題，而且“高價值設計”、“整體系統設計”和“快速失敗”等仿真概念正日益突出。
展開 智能網聯汽車底盤線控技術
EHB，是Electronic Hydraulic Brake的簡稱，是從傳統的液壓制動系統發展來的，但與傳統制動方式的控制有很大的不同，EHB以電子元件替代了原有的部分機械元件，將電子系統和液壓系統相結合，是一個先進的機電液一體化系統，其控制單元及執行機構布置的比較集中。
由于使用制動液作為制動力傳遞的媒介，也稱為集中式、濕式制動系統。
4. EMB，是Electronic Mechanical Brake的簡稱，基于一種全新的設計理念，完全摒棄了傳統制動系統的制動液及液壓管路等部件，由電機驅動產生制動力，每個車輪上安裝一個可以獨立工作的電子機械制動器，也稱為分布式、干式制動系統。
4、線控換擋系統認知
一、線控換擋系統簡介
線控換擋系統（Shift By Wire，SBW），是將現有的擋位與變速器之間的機械連接結構完全取消，通過電動執行控制變速器動作執行的電子系統，線控換擋系統取代了傳統的檔位操作模式，通過旋鈕、按鍵等新式交互件電子控制車輛換擋，為智能網聯汽車實現速度控制提供良好的硬件基礎，也稱為電子換擋。
線控換擋取消了傳統的換擋操縱機構與變速箱之間連接的拉索或推桿，變速桿和變速器之間無直接機械連接，可以簡化系統的部分結構，便于設計換擋桿的位置與操作界面（例如，安裝在儀表板上），使換擋操作更加輕便容易。
寶馬汽車公司最早引入了線控換擋系統與其MDKG七前速雙離合器變速器相搭配，使得駕駛人換擋的動作變得簡單、輕松，而且不會出現駐車P檔的卡滯問題，被廣泛應用于寶馬集團的全系列車型，其變速桿形式如圖4-1所示。
圖4-1 寶馬線控換擋系統變速桿
線控換擋系統，主要由換擋操縱機構、換擋ECU、換擋執行模塊、駐車控制ECU和擋位指示器等組成。
展開 電控轉向技術解析
● 日產電控轉向DAS結構原理解析
然而，英菲尼迪Q50并沒有像奔馳F200概念車那樣采取摒棄方向盤、油門、制動踏板的操作方式，而是在傳統操作的基礎上，保留方向盤并將線控技術完美融合。
英菲尼迪Q50上的電控轉向技術(Direct Adaptive Steering，簡稱DAS)，其系統的構成要比傳統轉向系統結構復雜，是在傳統轉向系統(由方向盤、轉向柱、轉向機組成)基礎之上，增加了3組ECU電子控制單元、方向盤后的轉向動作回饋器、以及斷開與接通轉向柱的離合器。
Q50上的轉向系統雖然保留了傳統的方向盤與轉向柱，但在正常情況下二者是完全沒有機械力傳遞的，通過離合器分離了。而傳統轉向系統中的路面施加給車輪的回饋力則是由轉向柱上的反作用力的馬達生成。
傳統的電控技術基本結構與控制原理都比較簡單，只有傳感器、ECU以及執行器便能完成動作。但是考慮到電控轉向的可靠性，英菲尼迪的研發人員采取多重保險安全保證策略。在轉向系統中設有三個ECU、兩個執行轉向動作的電機以及一個離合器。
系統中三個ECU內部是完全相同且彼此互通的。如果有一個ECU出現錯誤，會采取“少數服從多數原則”根據其它兩個正常ECU的處理結果進行控制。執行轉向動作的電動機也是如此，即便其中一組發生故障，僅憑另一組仍可繼續控制車輛的轉向動作。
說到這里你也許會問，當ECU、馬達、線束等發生故障時，要怎么辦?其實這種故障的出現幾率很低，即使是出現這種故障，轉向柱中的離合器會立刻連接，這時就能像開普通汽車一樣，利用機械式連接繼續操作方向盤。
展開 五萬字讀懂汽車線控制動系統
因此，線控剎車系統也使用了一個備用剎車系統，以確保汽車能夠一直剎車。這種冗余系統是L3以上自動駕駛功能必須要具備的。
EHB是Electronic Hydraulic Brake的簡稱，是從傳統的液壓制動系統發展來的，但與傳統制動方式有很大的不同。由于液壓管路發展了上百年，現階段已經是非常成熟可靠的系統，并且也能較好的控制成本，是在它的基礎上，用電子器件替代了一部分機械部件的功能，將傳統液壓制動技術的動力源替換為電子控制系統，只用了一個伺服電機和一套控制器為EHB系統提供動力，取消了傳統制動系統中的真空供給部件和真空助力部件。制動踏板不再與制動輪缸有任何機械連接，采用的是電傳剎車踏板，即剎車踏板與制動系統并無剛性連接，也無液壓連接（如果有也只是作為備用系統），而是僅僅連接著一個制動踏板傳感器，用于給電腦（EHB ECU）輸入一個踏板位置信號。使用制動液作為動力傳遞媒介，控制單元與執行機構布置比較集中，并且使用制動液作為制動力傳遞的媒介，有液壓備份系統，那么稱之為集中式的濕式的制動系統，也稱電子液壓制動系統。
與傳統制動系統相比，最大的區別在于：首先用電子系統來提供動力源，它以電機為動力源，解決了傳統的真空助力器制動系統的真空依賴問題；其次它引入了電控單元和多種傳感器，用電子元件替代傳統制動系統中的部分機械元件，即用綜合制動模塊取代傳統制動系統中的助力器、壓力調節器和ABS模塊，使得制動系統實現電控化，可作為智能駕駛的關鍵執行器。同時保留了成熟的液壓部分，可以在電子助力失效時提供備用制動，確保車輛安全。
EHB系統主要功能是提升老舊制動體系的性能,將電子系統和液壓系統相結合整合到一起，是一種介于傳統的制動系統與電子機械制動系統之間的制動系統, 兼具這兩種系統的特點, 系統中既有效把握了傳統液壓控制系統的結構, 同時又應用了電子控制系統的主要內容。
展開 