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2024 / 07 / 23
论文选题与专业结合较紧密,选题的范围比较适中。该选题的研究具有一定的实践指导意义。论文的结构完整,包括引言、正文和结论。论文的内容安排合理,逻辑关系清晰,紧扣论文主题。拟采取的研究方法具有一定的合理性。整个论文按时完成的可行性较大。在下一阶段写作中,要注意研究方法的正确应用,在深入分析的基础上提出切合实际的、有较强针对性的具体建议。该开题报告符合要求,同意该同学开题,并进入下一阶段的论文写作。
在整个智能家居中,其必定要包含科技、健康以及节能等特征,其中包含了家庭安防、网络以及照明等等相关的系统。传统的有线式在智能家居中的使用存在很多问题,无论是在技术和实用性上看,无线网络技术在智能家居中有着很大的优势。其不但是由于能够更加灵活的使用,更关键的是具有家庭网络成本低以及传输效率的通讯特征。
一、智能家居的相关概述
智能家居网络系统是目前信息时代中出现的一种高科技产物,其是使用电脑以及网络进行布线的技术。经过家庭信息管理平台,和家居生活相关系统结合在一起,其中包含了对智能家具设备以及系统的操作与管理。智能家居的主要目的是为人们提供一个相应安全、舒适以及方便的居住环境。完整性的智能家居系统通常要具有下面的功能:自动抄表功能;可视对讲;网络家用电器;电器自动控制以及家庭安防等相关功能。在传统的智能家居中,其主要使用的是经过有线方法构建,例如比较常见的是CEBus以及X-10等,其中使用最普遍的是X-10,因为其具有着价格低以及用户能够自己组装的特点,不过上面三种技术使用在智能家居中都存在着布线复杂、对PC的依赖性比较强以及在标准不统一的缺点。在这种情况下,无线网络就有着先天的优势,在技术的不断进步中也会大幅度的促使家庭家居环境智能化以及网络化。
在通信技术的发展中,人们对其的需求量也在逐渐增加,因此就出现了很多的无线通信协议,其中的标准也是用户和厂商十分关注的问题。这些无线技术都各具其特点,要使用哪种无线组网方式,需要依据其产品要求以及市场前景进行选择,因此对这些无线组网技术进行仔细的分析具有实际性的意义。其能够对智能家居的发展夯实坚固的基础,并且促使其能够健康发展,为人们的生活更好地服务。
二、智能家居中几种无线组网技术
(一)无线wlan技术
无线局域网的技术是在20世纪末期发展起来的。为LAN以太网的无线进行扩展的。在这其中的,其物理层支持、11Mb/s、2Mb/s以及1Mb/s之间进行切换,能够在2Mb/s以及1Mb/s效率的时候和相兼容。其传输的效率与距离最高能够实现11Mb/s。因为在家庭网络中主要使用的是远程控制,在信息的传输量上比较小,且带宽使用不足。不论是在大量生产或是减低成本上,使用有种太过浪费的嫌疑。
(二)HomeRF无线技术
这种技术是专门对家庭环境而研发的,其是和无绳电话的结合体,其主要是使用在PC与用户电子设备之间进行无线数字通信的,主要是为了降低语音方面的成本。作为一种新的无线技术方案,可以取缔需进行铺设的昂贵传输有线家庭网络。在这个基础上的网络是相等的。homeRF是在现有的无线通信标准上进行改善的,数据通信的时候,使用了中的TCP/IP传输协议;在实行语音通信时使用的则是数字化无绳电话DECT规范。homeRF中的物理层和中的物理层规范相对宽松,因此使用简单的调频方式就可以解决无线设备所具有的复杂性,从而降低了无线收发设备的成本,进一步的让这种技术被使用在普通家庭消费的范畴中。
(三)HiperLAN无线技术
HiperLan无线技术在初期时使用的是GMSK调制,其最高传输率在左右,其覆盖的范围大约是50m,其能够支持同步与异步语音傳输,并且可以支持2Mbps的视频传输。HiperLAN2使用的是正交频分复当做其物理层手段,能把速率提升到54Mbps,同时还能对多方面的干扰进行抵御,和一样的物理层。HiperLAN2还有一个最大的特点是其吞吐率有很大的提升,以往的物理层吞吐率在54Mbps,而在实际的使用过程中其吞吐率最低也可以坚持在20Mbps,进而为视频与语音这类应该提供新的传输途径。
(四)蓝牙无线技术
蓝牙无线技术是在1998年的时候产生的,其在工作时保持在的频段上,使用的是GPSK调制技术,其传输速率是1Mbps,使用的是FHSS扩频_,其中发射的功率是在0dBm、4dBm以及20dBm三种级别,其相应的距离分别是从10米至100米。蓝牙版中规定了通信数据传输的速率在1Mbps,而版则是提升到了2Mbps。蓝牙技术能够为固定设备或者移动端之间的通信环境建设可以通用的无线接口,主要是移动设备之前的近距传播,在本质上可以说是一种取缔线缆的技术。蓝牙技术所具有的高宽带性能够让其更加适用在视频与图片方面需要经常性进行大量数据共享的设备中,其能够使用在近距离中,而替代现在一些线缆传输方式,并且还解决了红外线技术中的问题,能够穿越墙壁的阻碍,经过统一的近距离无线连接,在多种数字设备中进行安全而灵活的数据传播工作。现在市面上有很多带蓝牙功能的电子设备,比如蓝牙鼠标、键盘以及游戏手柄等等。
(五)ZigBee无线技术
ZigBee技术具有近距离、简单化、成本低等特点,其是一种双向无线通信技术,其具体是使用在自动控制与远程控制工作中,能够嵌入各种各样的设备中,并且还能够支持地理定位功能。ZigBee中的物理层接收范式使用了直接性序列扩展频率技术,使用的是这几个波段中,其运用的是调频技术,可使用在短距离范围中,同时也可以使用在数据的传输速率不高的相关电子设备中。和蓝牙技术相较,ZigBee无线技术更加方便,且可靠性更加强,同时耗损能量也比较少,和蓝牙更加适用在游戏以及家庭自动化。
三、结束语:
综上所述,对常见几种无线组网进行分析,结合实际智能家居的具体情况可以得知,ZigBee所具备的低数据传输率、低功能耗损以及结构简单等相关特征,能更好地达到智能家居中网络的特征,在多种技术中存在着很大的优势。其是当前比较理想的智能家居无线组网技术。
光阴似箭,白驹过隙。转眼间四年大学本科生活即将结束,陪伴我走入象牙塔的笔记本依然伴着我,忠实地书写全部情绪。从仙桃到武汉,从武汉到北京,从北京到杭州,在我最开心的时候,它记录了绚烂的幸福与快乐;在我孤独彷徨的时候,它是唯一的伙伴,用沉默安抚绝望的灵魂。现在,行将毕业,成了校园老人的我依然坐在这个老伙计面前敲敲打打,将浮躁击碎,将烦恼碾成一枚枚灵动的小字。
回首这几年,似乎伤感并不明显。身边来来去去的不再是亲密的室友,换了同事和领导。在这里没有人诉说要离开校园的伤感,四面八方充斥流程化公事化的执行。伤感…潜流在心底,静静蛰伏。毕业,一个人置身小屋中,顿时如复活般全部苏醒了痛楚与艰辛。离开学校再没有人中午来敲门问我去不去吃饭,再没有人与我反坐在板凳上大声闲聊放肆大笑,再没有人幽幽地问句“吃什么好呢?”,再没有人背着重重的书包和我一起上课实习变态逗趣,再没有人陪我随时去吃火锅到撑然后照个神经的大头贴,再没有人总是兴高采烈叫我霞子跟我去买水果,再没人嗲嗲地叫我霞姐姐……她们的声音在时空里混杂渐渐远去了……
可怜天下父母心,这些年来,真的非常感谢爸爸妈妈的默默支持关心。虽然他们总是不在身边,也很少管我,但是每当遇到挫折或小有成绩,总是有他们在。
身在杭州时总是思念北京的大街小巷和武汉的美味小吃。非常感谢陈盼学长和张平学长对我的照顾和指点,虽然错失了新浪,还是非常感谢在新浪的经历对我的熏陶。论文的开题是在新浪的工作中得到的灵感,虽然没有亲手去做新浪微博客的工作,也算是把这个课题按照原来的思路完成了,小有欣慰。
四年中历次备考,都过得还算顺畅。唯一一次熬夜复习贡献给了《概率论与数理统计》,还要感谢刘琴给我的习题和答案,感谢出题的老师超纲导致一些题目大家都不会,于是我也浑水摸鱼地混了了七十几。在计算机双学位毕设焦头烂额的时候,符辉和王楠给了我巨大的帮助,真如雪中送碳。感谢符辉同学爽快又耐心地帮我修改代码,感谢王楠的帮助。当我被“陶天下,赢校园”校园活动的工作淹没的时候,同学在作业代码完成部分给了我最大的帮助,还要感谢他们在我成长中的一些点滴陪伴,那些都将成为校园美好的回忆。
感谢xx寝室的室友带给我轻松的生活氛围;感谢大姐大陪我吃火锅;感谢a同学和B同学跟我在北京瞎逛;感谢海燕陪我一起去北京找工作教我PS;感谢我亲爱的老友们总是陪我到处疯在难过的时候安慰我,一直陪伴我折腾;感谢雪琴总是听我话捞;感谢周锦增和罗西对我工作上的巨大帮助;感谢孙荟小瑛给我很多家的温暖;感谢全哥叶挺晓露的照顾。
感谢陈xx老师和鲍鲍为我们创造的实习机会;感谢范龙老师的悉心指导和敦促;感谢所有关心我的人……
摘要::煤矿企业在实际生产、监控、操作的过程中主要采用电气自动化控制。一套优良的电气自动化控制系统对于保证企业稳定、高效的生产运行起着至关重要的作用,同时电气化控制生产的过程,可以给煤矿生产提供足够的安全保证。文章从电气自动化控制系统的控制方式入手来介绍电气自动化控制在软件硬件方面优化的具体方法,引出对于设备的选型原则。
关键词::煤矿;电气自动化;优化分析
电气自动化控制的技术在煤矿安全生产过程中操控着生产过程的每一个环节,所以要对电气系统进行升级首先就应当对电气化自动控制方法进行升级,同时对于采煤过程中的各个环节进行进一步的效率化控制以及规范处理。为保证采煤系统在工作过程中系统运行的效率和可靠性就要对于井上下供配电系统、通风系统、瓦斯检测系统、综采系统、机运系统以及排水系统等关键点进行重点把握,确保全矿井的安全生产。
1煤矿电气自动化控制过程中对软件的优化过程
电气自动化控制系统应用在煤矿生产的过程中首先需要注意的点就是对于监测系统整体的控制和监测,确保不会在运行过程中出现供电风险,进而导致效率的降低,具体则应当是对于供电系统的经济运行方面加以精确的监控检测,按照煤矿的具体施工情况来对不同模块的电能分配进行细致处理,确保不大量出现电力浪费等。电气自动化过程控制系统可以有效监测煤矿机械运行问题,在杜绝安全事故的同时结合电气控制效果来改善煤矿作业过程中机械运行的情况。优化过程包括软件优化,硬件优化和设备选型的优化过程,见图1。煤矿生产过程中电气自动化控制进行优化的两个主要措施是软件优化和硬件优化,其中软件通常是基于操作系统的一些技术方式来进行调整(如采用DCS控系统,实现全矿全网集中控制),在煤矿电气自动化控制系统当中引用PLC技术来提高软件优化过程,这也对软件优化过程提出了更大的要求。软件优化过程又主要是包括了结构优化和程序优化两个方面。
1.1软件结构优化
软件结构是煤矿电气自动化控制系统框架的主要构成模块,同时软件结构设计的过程首先需要满足煤矿生产过程的要求,因而应当根据工作时环境等实际情况来设计软件结构。软件结构的优化关键在于模块设计,通过模块设计来拓宽软件结构的功能,同时在施工过程中还可以根据煤矿开采的情况随时对软件进行优化,以满足生产要求。软件结构优化的过程可以分为几种类型,首先可以根据煤矿开采的实时情况来将煤矿电气自动化控制系统的软件结构划分为几个功能性的模块,然后对于不同的模块结合实际提出目标,保证模块改进时保持标准结构的同时,采取拓扑方式设置多种情况下的子任务结构模块来促成软件的多样性和普遍适用性。其次,煤矿电气自动化控制系统中的控制程序主动调整运行结构,在确保软件结构的完整性的前提下优化软件,这样可以保证软件结构不会出现漏洞。最后,在已给出任务的条件下,结合任务进行软件结构的调整,以确保软件和煤矿作业的同步性。
1.2软件程序优化
这里软件程序是自动化控制过程中系统所含有的程序。在软件程序优化的过程中要结合设备的更新换代将新增设备及工艺指标引入系统,最重要的就是对于I/O的重新分派,在优化软件程序的过程中,重新编制I/O来满足生产工艺要求,I/O的优化程度可以直接决定软件程序运行的效率,该种方法可以避免程序中出现重复序列,确保了电气自动化控制系统的安全。除此之外软件程序优化的过程中也要考虑到PLC的结合。
2煤矿电气自动化控制过程中对硬件进行的优化
在煤矿电气自动化控制系统应用优化、分析优化过程中,硬件优化直接影响电气控制过程的稳定性。煤矿电气自动化控制系统应用优化分析的过程能够在一定程度上消除电气控制在煤矿施工过程中运行的误差,体现安全控制的原则。
2.1防干扰设计
硬件防干扰设计是基于外界环境影响进行的抗干扰设置,电气自动化控制系统中硬件设施的抗干扰通常包括硬件布线以及抗干扰线路的设置,通常是在线路外部增设屏蔽电缆,消除电气硬件线路之间的干扰,以提高电气硬件线路运行的效率。除此之外就是进行隔离设置,利用变压器隔离设计来减少干扰,利用中性点接地来确保变压器运行的环境。最后则是设计电磁屏蔽来解决电磁干扰。
2.2输入电路
考虑煤矿井下电气自动化控制系统工作的特殊性,优化设计时应控制电气电路输入的方式,降低能耗。煤矿作业能耗较大,应提高电路供应水平。很多企业在线路上添加净化原件来降低脉冲干扰提高供电质量。煤矿输入电源在通常情况下都能够达到容量负载的标准值,在这一过程中应当注意防止电路因为短路而遭到破坏。
2.3输出电路
输出电路设计优化应根据实际情况的指标来进行。若煤矿作业过程中没有有效地控制输出电路,则很容易产生负载不均衡的情况,影响到电能输出效率,甚至给设备带来一系列破坏,所以电气输出电路的设计过程中通常会接入二极管。输出电路虽然高效率运行,但容易发生电荷负载或者电磁干扰,应当在输出电路中安装一定数量的二极管来保证安全生产。
3系统设备选型
电气自动化是设备的选型就直接影响控制控制系统的优化效率。
3.1优化PLC设备
PLC在电气自动化控制系统占主要地位,因而对于PLC设备进行优化可以起到事半功倍的效果。现在市场上的PLC设备多种多样,企业要对于PLC设备进行全面优化就应当选择高性能且全面契合施工要求的PLC设备。通常企业在电气自动化控制系统当中选择的是规格等都居于中等的PLC设备来确保电气系统自动化控制,这样的选择可以在有效监督系统电气运行过程的同时来降低设备优化所需要的成本,节省资源。体积规格处于中等层次的PLC设备一般都能够满足煤矿施工过程中自动化控制的要求标准,与此同时采用中等PLC设备可降低采购成本,进而体现出PLC设备优化过程的意义所在。
3.2优化I/O设备
I/O设备进行优化可显著提高电气自动化控制系统的功能,提供一套科学有效的标准电气控制的模式。I/O点在设备优化过程中占据最为关键的地位,因而首先要对I/O点进行统计,然后据此优化设备,进而提供进一步优化的基础。
4结语
电气自动化控制系统在煤矿运营的过程中占据了核心地位,促进了现代煤矿工业的发展。煤矿运营的过程中电气自动化控制系统优化占据重要地位,保障电气自动化控制系统发展的成熟和多样化确保电气自动化控制的过程,增加电气自动化控制系统在煤矿生产过程中的应用,将使煤矿运营过程效益提高。
参考文献:
[1]王玉英,王文魁.单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用研究[J].电脑知识与技术,20xx(7):8055-8057.
[2]李明.单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用研究[J].煤炭技术,20xx(8):159-160.
[3]卜桂鑫.试论单片机在煤矿电气自动化控制技术中的应用[J].电子制作,20xx(13):213.
[4]苏正友.煤矿电气自动化控制系统的优化设计分析[J].机电一体化,20xx(4):109.
[5]房付玉.电气自动化技术在煤矿生产中的应用[J].产业与科技论坛,20xx(23):242-243.
摘要:智能家居是未来发展的主流方向, 本文主要探讨智能家具的基本概念, 以及互联网+, 云计算, 大数据下的未来。
关键词:智能家居; 概念; 未来;
0 引言
说起智能家具, 很多人脑海里会浮现这么一个场景, 随便动下手指, 家里面的一切都会在自己的掌控中, 它曾经如此梦幻, 但随着人们步入网络化和数字化的智能化社会, 4G和移动互联网浪潮, 让物联网等新兴技术和应用飞速发展, 这已经变成可触及的现实, 也让智能家居步入真正全面实现的阶段。智能家居是互联网信息技术与传统家居行业的完美化学反应, 各类新型传感器的介入, 使住宅具有更多的感觉, 而此感觉是如此的敏感。加上大数据, 云技术大浪来袭, 使得智能家居在家电设备、远程无线控制、环境检测控制等达到一个新的高度, 并覆盖得更加全面[1]。
1 智能家具的基本概念
智能家居是以住宅为平台, 把设备、建筑、智能化、自动化四要素各自优化, 相互联系, 全面综合, 以获得高效率、高舒适、高安全的居住环境[3]。智能家居也可以定义为一个系统, 由中央处理器、硬件设备、软件及通信技术构成, 处理器就类似家庭的网关, 硬件设备就是各种各样的传感器设备, 软件就是手机app客户端, 通信技术就是类似wifi的通信标准。通俗点来说, 智能家居就是具有智能化的设备, 就在我们的身边, 如智能门锁、智能厨房、智能电子煲等, 毫无疑问, 智能家居能有效优化我们的生活方式, 增强家居生活的安全性, 同时为更多的能源节省资金。
2 智能家居的未来
如今智能家居已经是各种智能电器的集成平台, 使家居体验更加个性化, 同时更方便管理。我们的城市建设正向智慧城市大步迈进, 智能家居暖春已至。苹果和谷歌旗下的Nest Labs正在开发一类技术, 可以使不同厂商不用独立的中控设备也猛进行设备互动。随着智能家居的普及, 那么, 它的未来如何?
蓝牙技术助力智能家居
20xx年蓝牙大会中蓝牙会兼容wifi, 解决了蓝牙传输距离短的问题, 也将给智能的硬件的互联互通带来技术上的演变, 不然每个手机上都得装上一个app, 对应一个云设备, 相当费劲。如今很多智能产品都具有wifi和蓝牙功能, 使很多可穿戴产品涌入智能家居, 与家居设备联动, 变成更加精确方便的控制点, 手机app变得不那么的唯一, 研究机构HIS Technology数据显示20xx年的蓝牙设备用于智能家居的出货为15亿台, 未来蓝牙设备更会在智能家居上发挥更大的作用, 来提升用户的各种体验。
云计算介入
在智能家居时代下, 云计算将会带来一个新的转折点, 智能家居相当于一个晓得物联网平台, 各类传感器收集信息、处理信息, 如此大容量信息为了保证系统的稳定性和可靠性, 把它存储在云端, 云是动态扩展且虚拟化, 云计算把人们在家居里的一举一动收录, 形成一个大数据平台, 使智能家居更加智能, 对数据的分析具有记忆性和高效性, 对家居生活第一时间进行舒适有效的管理, 而这些数据的来源是家居里面的智能设备, 包括智能摄像头, 室内环境监控仪等, 云计算介入智能家居, 带来了很多新的用户体验和服务模式, 信息交互也能在第一时间以最快的路径执行, 是智能家居未来的最佳伴侣。
家电企业发力
20xx年中国互联网大会“未来发展高峰论坛”举办之后, 更是把智能家居推向高潮, 许多家电企业主导家电向智能化转化, 致力提高用户家居体验, 实现各种智能产品的互联互通。长虹提出了“家庭互联网”战略;美的也提出“M-Smart智慧家居”概念, 打造最专业的智慧家居;海尔也提出U+智能生态圈, 只需用12秒就可以使得不同协议标准的智能产品实现互联互通;同年康佳也把彩电升级到64位的智能系统。20xx年更将是智能家居爆发的一年, 越来越多企业致力建立感知、思维、智能一体化的智能家居系统。
3 智能家居行业的挑战
今年国际消费电子产品展 (CES) 在美国举行, 三星、英特尔展示推出新一代智能家居产品。各个行业相关新产品竞相推出, 智能家居市场有望迎来爆发期。但是智能家居总体来说还不怎么成熟, 那它的挑战又有哪些呢?
缺标准
“无规则不成方圆”没有统一的通信协议和标准, 每个智能产品都是独立的, 在各自利益的驱动下, 他们都是按照自己的理解去制作产品, 然而协议不具备兼容性, 实现功能和拓展性不够, 使得产品不能在同一平台互联互通, 致使智能家居整个系统不能很好的运作起来。
高价格
打造一个最基本的智能家居, 要添置不少设备, 控制器, 网关, 各种传感器, 加上客户的个性化要求, 独立去设计去构造, 相必也只能高端人群才能有高端家庭才能享受。而普通家庭智能望尘莫及, 就算前期投入的成本有所降低, 后期的维护费用也是不菲, 让智能家居走进人们的生活还有很长的路要走。
太复杂
有钱人要享受生活, 但大费周折去培训好几天也搞不懂怎么去使用, 只能说人性化不到位, 严重影响了用户体验, 慢慢的人也累了, 而所谓的智能产品只能成为家中的摆设, 可以遇见未来需要解决的是降低技术门槛, 让其操作变得简单起来。
4 结语
资本与企业的涌入, 加上处在互联网, 大数据的时代下, 家电企业发力, 智能家居以迅猛速度聚焦于人们的视野, 我们物质追求价值的提升, 对智能家居的渴望也越演越烈。但我们用辩证的眼光去看待的时候, 智能家居存在的挑战更不容忽视。所以遇见智能家居的未来, 需要大家一起努力, 打造属于我们的人间极乐圣地。
参考文献
[1]韩力群.中国智能家居产业发展现状与前景分析[C].中国人工智能学会第十二届全国学术年会中国人工智能协会第十二届全国学术年会论文汇编, 20xx.
[2]马鸿雁, 李慧昇.智能住宅小区[M].北京:机械工业出版社, 20xx.
[3]章云, 许锦标.建筑智能化系统[M].清华大学出版社, 20xx:1-2.
关键词:运动控制系统 教学模式 工程师培养 工程应用性 MATLAB仿真
摘 要:本文从培养卓越工程师的需求出发,对运动控制系统课程的教学改革进行探索。课堂教学采用以学生为主,以问题为导向的探究式教学模式,同时课堂教学和实验、课程设计教学实践环节相呼应,为毕业设计打下基础。
教育部提出的“卓越工程师培养计划”是我国高等教育中长期发展规划中的一个重要计划,通过教育和行业、高校和企业的密切合作,以实际工程为背景,以工程技术为主线,使学生在走出校门后,具有分析问题、解决问题、将好的设想和概念转化为现实的能力[1]。而现行的教学方法,在培养高素质综合能力人才方面,还有着种种的不足,高校教育内容及方式方法的改革势在必行。
运动控制系统是自动化专业的一门核心专业课程。该课程集电机及拖动基础、检测技术、电力电子技术、自动控制原理和计算机控制技术等课程相关基础知识于一体,课程的理论性和实践性都非常强,因此课程的教学难度较大,学生理解和接受知识困难多,不能很好地掌握和进行实际系统的设计,所以有必要从教学理念、教学内容、教学方式等方面进行改革,达到学以致用解决实际问题的目的。
一、课堂上建立探究式的教学模式
课堂教学由单纯的教师讲授方式转化为以问题为导向的探究式、讨论式的教学模式。讲课中教师始终以学生为主体,激发学生学习的主动性。课程讲授方式贯彻由浅入深、循序渐进的原则,如讲矢量控制系统,首先给出静止三相坐标系下异步电动机的动态数学模型,让学生思考如何转化为直流电动机物理模型,提出解决方法,引出坐标变换的方法。引导学生推导同步旋转坐标系下异步电动机的动态数学模型,引出矢量控制系统原理。建立矢量控制系统结构,通过仿真实验分析系统性能。使学生不断的思考,思维紧紧跟着课程内容进行,参与到教师的讲课中。
二、理论教学内容和教学方法的组织
1.合理安排与更新教学内容
随着交流调速技术在实际中广泛的应用,交流调速有取代直流调速的发展趋势。因此,在教学安排上,交流调速内容应占主导地位,在学时上应占课程的60%以上。课程教学内容改革不仅要淘汰陈旧落后的调速方法,还要适当补充新的内容。例如在交流调速中,转差功率消耗型系统只做简要介绍,重点介绍高性能的异步电动机矢量控制和直接转矩控制系统。
2.多媒体教学和板书教学相结合的教学手段
利用多媒体教学手段,一方面可加大课堂信息量,节省课堂现场画图时间。另一方面也可从网上下载实际案例的彩色实物图片和原理图进行讲解[2],使“运动控制系统”的抽象概念和复杂过程形象化,采用动画技术可以生动地将概念和复杂过程讲清楚。但多媒体课件在需要回顾前面内容时不太方便,这时可用板书来弥补,将一些关键公式写在黑板上,与课件上内容相结合,有助于学生抓住重点、更好地衔接新内容。
3.充分发挥Matlab在教学中的作用
将Matlab/Simulink仿真软件引入教学活动中,可增强教学效果。仿真实验尤其是用于交流调速系统可起到事半功倍效果,如矢量变换仿真、转差频率控制的矢量控制系统仿真和直接转矩控制系统仿真等,使学生对交流调速系统变频控制内容感到不再抽象,容易理解。
三、实践教学环节的探索
运动控制系统课程的实验教学环节包括实验教学、课程设计和毕业设计。实验教学有助于增进学生对理论的理解。但是传统的实验多是验证性的,为提高学生的创新能力,应引进开放实验设备,适当增加综合设计性实验,培养学生动手能力和工程实践能力。课程设计环节弥补了理论教学和实验教学在系统设计方面的不足,使学生初步体验运动控制系统的设计过程。课程设计的题目可有两个方向:(1)分析设计:根据控制对象模型和性能指标要求进行方案确定、原理电路设计、元器件参数计算和选择、控制电路图等[3],提高学生运用理论知识解决实际问题的能力;(2)仿真验证:如交流调速系统的矢量控制和直接转矩控制,建立仿真模型对控制算法进行仿真,加深对SVPWM控制技术和坐标变换的理解,提高学生计算机仿真能力。
毕业设计环节要求学生综合运用本专业各课程的理论知识,通过查阅有关文献,确定设计中计算机类型,选择转速、电流传感器,设计数字PI调节器,完成调速系统硬件电路设计及元器件选型。在实验室对调速系统关键部分进行调试,编制出调速系统程序并调试通过,最终独立设计出一个符合实际生产需要的调速系统。注重校企合作,教师和企业工程师联合指导毕业设计,与实际紧密结合,为工程应用性提供保障。
四、结语
运动控制系统课程涉及的专业基础课多、综合性强,实验教学手段落后等实际情况,导致教与学的难度较大,本文针对传统的教学模式存在的问题,在课程教学模式、课程内容、教学实践环节、教学方法等方面做了一些探索,提出了一些有益的方法。