高校电气电子工程创新大赛设立企业命题类赛道,赛题源自合作企业当前面临的真实技术瓶颈、业务场景与战略需求,旨在将学术智慧与产业实践紧密结合,探索具备实际应用价值的创新解决方案。
为便于各参赛团队提前筹划、深入研究,经大赛组委会研究决定,现对2026年第五届高校电气电子工程创新大赛企业命题类赛题予以预发布。
本次预发布赛题为企业命题类赛道G·赛题二:“工业控制智能应用”。
本次预发布旨在为学生预留更充裕的备赛时间,不代表大赛正式启动。大赛报名方式、赛程安排、赛题信息等以正式通知为准,大赛组委会保留对赛题内容细节进行适度调整和最终解释的权利。
企业命题类 施耐德电气Go Green电力电子创赢赛道
赛题二 工业控制智能应用
(一)背景及内容
宽禁带半导体、无线传输与人工智能等技术的飞速发展,为工业控制领域带来了前所未有的升级机遇与创新空间。参赛作品请从工业控制产品与应用的以下几个方面来选择一个进行研究并提供方案,鼓励选题后着重选择一个重要指标点提出创新性解决方案,不要求实现全方面性能。
1.1无线传输应用(信息传输和能量传输任选其一)
(1)信息传输
性能指标评价以EtherCAT通信协议为比较基准,不要求全部达到或超过EtherCAT协议。注重方案的创新性和可实现性。主要考核指标如下:
• 传输距离
• 实时性
• 传输速度
• 误码率
(2)能量传输
含无线充电模式和无线电能实时传输模式。设计方案与理论分析以母线输出540 V-740 V为基准,原理样机制作时允许等比例降低指标差额。主要考核指标如下:
• 传输距离:≥5cm
• 效率:>70%
• 带载能力:以400W为基准
• 经济性
1.2低谐波整流/回馈单元有源前端(AFE):兼顾通用性、经济实用性及创新性,方案以解决传统AFE“针对电网电压谐波、电网不平衡和弱电网等工况的适应性差”问题为目的,同时实现功率密度的提高。
作品理论分析与仿真的具体指标如下(原理样机制作时允许差额实现):
• 输入电压:400V AC/50Hz
• 输出电流:最大100A
• 电流谐波:THDi≤4%
• 输出侧电压:最大770V DC
• 分析不同电网短路比容量下的控制策略和对电网的影响
传统AFE内部组成及应用示意图
1.3工控成套应用:针对实际工业自动化控制中存在的问题,提出解决方案并实现。例如:
• AI智能高效物流分拣调度系统(100轴以上智能调度控制,着重控制逻辑、算法和上位机实现方案)
• AI+视觉+运动控制系统的应用
• 变频器多轴卷绕算法应用
• 变频器吊动不同负载晃动实时控制
• 多轴联动智能控制等
(二)设计要求
1、初赛可研报告需阐述相关的研究课题进展;报告的设计方案需提供相关合理性证明;如果方案中有算法,需提供算法流程图,智能控制算法需提供仿真数据(可实现性验证、数据,图形、波形等)。
2、复赛初设报告需提供理论设计方案与实际的对比分析说明、进度说明以及根据理论与实际的差异调整后的设计方案,且须有配套可演示的完成度为70%的实物作品。若使用含有施耐德产品自行搭建的实验平台,需提交平台介绍及作品实现证据。熟练使用应用环境。
3、决赛成果报告需提供详细的最终技术方案设计,包括原理框图、软件控制流程图、公式推导、仿真与实际对比、经济性、市场前景分析等。且须有配套可演示的最终实物作品。
说明:作品研究和开发用到多轴(3轴以上)复杂平台时,允许基于同一平台供多个参赛团队搭建不同作品参赛。有搭建平台或购买施耐德产品等需求时,可与施耐德(Email:jie.liu2@se.com)联系。
请各参赛团队据此开展前期研究与方案设计。期待在后续大赛中,见证众多兼具创新性、实践性与可行性的优秀解决方案。