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如何为功率大、精度要求高的机载设备供电？如何在短时间内为电动汽车充满电？如何满足长达数百米、精度要求奇高的大型粒子加速器的用电要求？西安交通大学电气学院杨旭教授团队经过十余年科研攻关，成功研发出“大功率特种电源多时间尺度精确控制技术”，在诸多关键技术上取得重大突破，研制出多个系列产品，取得了显著的经济和社会效益。该成果还于2015年荣获国家科学技术进步奖二等奖。
1998年至今，杨旭团队在大功率特种电源的数字控制系统建模、多频段优化控制等基础理论方面取得了长足进展，在纳秒分辨率错相串并联、微秒级延时压缩、秒级扰动抑制等关键技术上取得了突破，打破了国外技术垄断，推动了中国电气行业的进步。 艰苦攻关 打破国外垄断传统电源体积大，损耗大、效率低，性能差、电流不稳定、损害电池寿命，而且不能满足粒子加速器、飞机、电力系统等领域的使用要求。特别是粒子加速器，装置非常大——比如我国上海建设的大型加速器周长几百米，对电源的精度提出极高的要求，特别需要大功率电源技术。面对传统特种电源存在的跟踪精度低、稳定度差纹波大等关键问题，杨旭教授精心钻研，提出了以非线性与线性控制策略符合的高跟踪精度和稳定度的控制策略、纳秒时间精度多路错相控制提高等效开关频率等方法，突破了高跟踪精度、高稳定度、低开关纹波等关键技术难题。 借助他的技术成果开发的多个系列大功率特种电源产品，应用于中国散裂中子源、先进超导托卡马克装置(EAST)、上海同步辐射光源等多个国家重大科学工程中，打破了国外的技术垄断，满足了这些大科学装置在设计和建造过程中对国产高性能大功率特种电源的紧迫需求。主要技术指标优于欧洲和日本同类产品的技术水平。 2006年，上海应用物理所对特种电源提出了更高的要求：电流波动不能超过供电电流的十万分之二（20ppm），当时国际领先的瑞士PSI电源也只是40ppm。利用暑假时间，杨旭项目团队在西安爱科赛博电气股份有限公司设立了预研项目，连续两个月每天都到现场调试。功夫不负有心人，他们终于找到了行之有效的解决途径，破解了技术难题，获得了上海应用物理研究所以及国际专家的认可，提高了我国加速器磁铁用特种电源技术指标和加速器束流精度水平。 如今，该项目成果应用于我国在建和在运行的4个大型加速器和1个大型受控核聚变装置，并推广应用到民航飞机地面电源、电力操作电源、电化学电源、光伏并网逆变及微网逆变电源等多个领域，部分产品销往国外。经济效益累计达50多亿元，为我国科研、航空、电力、电化学工业等领域打破国外垄断、实现技术超越和经济发展做出了重要贡献。 “科研复杂、漫长，很多问题靠讨论解决。一个人的脑袋绝对是不够用的，正是大家各自发挥聪明才智，让灵感的火花碰撞，才有了令人骄傲的科研成果。”基于对科研的无限热爱，杨旭教授带领团队，始终坚守初心，埋头深耕，为我国科学技术进步做出了巨大贡献！ 关注“西安交通大学招生办”头条号，获取关于国家首批985、211，一流大学A类建设高校——西安交通大学的最新精彩资讯！ |
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