材料成型及控制工程专业培养方案设计思考

结合我国高校课程体系改革的现状,以"厚基础、宽口径、重实践、明方向、强适应"为原则,对材料成型与控制工程专业的培养方案和课程体系改革进行了初步的探讨,并就如何加强基础理论课的教学和实践教学,拓宽专业知识面,提高学生综合能力和参与竞争的能力提出了具体的做法和设想,从而保证人才的培养质量。

光电传感器式焊缝自动跟踪系统

采用点光源扫描的光电传感器对焊缝偏差进行检测,针对传感器的信号特点,提出了信号加权比较处理方法用于焊缝识别。建立了一种传感器旋转摆动的数学模型,对该模型进行了理论推导与分析,设计了一套模糊控制器,并采用MATLAB软件进行了仿真分析。开发了基于MSC-51单片机控制的硬件与软件。焊接试验表明,该系统跟踪精度高,工作稳定,成本低,满足实际生产应用要求。

基于以太网的CMOS传感器图像监测系统

采用网络控制芯片DM9008作为通信接口开发了一种基于以太网的图像监测系统。用专用图像处理芯片、利用高速单片机及FPGA技术、CMOS图像传感器技术进行实时图像信号的采集和处理,图像经过处理后通过以太网传输至PC机端接收、解压、管理和显示。实验表明:这种系统的设计灵活性好、柔性强,以太网控制器实现图像的数据传输使系统数据传输速度和稳定性大大提高,软件设计时的模块化结构使系统的通用性和可移植性增强,也有利于功能扩展。

农用车辆X型悬架座椅的随机振动系统模型

针对农村路面崎岖不平、农用车驾驶员对乘坐舒适性要求提高等问题,以减振理论为基础,通过非线性随机振动理论,建立农用车多自由度"人—椅—路面"非线性振动系统数学模型,利用Matlab软件进行人体加速度响应的分析求解,并通过ISO2631国际标准的振动舒适性曲线进行评价,采用正交回归设计方法优化农用车X型非线性座椅的各参数,为改进座椅的乘坐舒适性提供理论基础。路面试验表明:采用优化参数后,农用车X型悬架座椅的人体乘坐舒适性明显得到提高,减振能力平均提高40%左右。

传感器前置式焊缝跟踪系统的模糊控制技术

介绍了模糊控制传感器前置式焊缝跟踪系统的基本工作原理及控制系统组成。设计了二输入一输出模糊控制器,其以传感器焊缝偏差和偏差变化率为输入量,输入量通过模糊化处理,模糊推理得出输出结果,再将其解模糊化,得到控制变量的精确输出值,实现焊缝跟踪。提出了一种传感器前置式焊缝跟踪系统的延时解决方案,研制出1台模糊控制焊缝跟踪系统样机,并进行了实际焊接跟踪试验。试验表明:跟踪精度达到1mm,满足实际生产应用要求,而且系统成本低,结构简单,性能稳定,具有很高的实际应用价值。

基于RS232/485协议的多机通信系统的设计

基于RS232/RS485协议,利用MCS51系列单片机和VB6.0及WinAPI函数,完成一对多的数据通信系统设计,同时对多机通讯编程问题进行了讨论,指出了使用WinAPI函数解决MSCOMM通信控件无法实现的多机通讯问题的关键点,并提供了一个实现了该方案的电镀槽数据采集与控制系统的实例.

实践教学质量评价指标体系的构建研究

实践教学是专业教学中的一个重要组成部分,也是一项综合性的教学活动。通过近年来对我校实践性教学的分析,并结合高等教育的特点,提出了实践教学质量评价体系的原则,构建了可操作的实践教学质量评价指标体系,并介绍了实施过程,对提高实践教学质量和学生综合素质具有重要意义。

数液比例控制系统仿真研究

采用了数字高速开关阀为先导阀构建了数液比例多路换向阀,实现对装载机工作装置的数字化电液比例控制。建立了数液比例控制系统的数学模型及控制规律,采用M atlab仿真软件中的S imu link对高速开关阀进行动态特性仿真,仿真表明,通过改变PWM信号的低电平占空比可以控制多路阀的流量,从而达到控制工作部件的运动速度的目的。

汽车弯道自动转向照明系统的研究

汽车上安装的普通前照灯具有固定的照射范围,当汽车夜间转弯时,由于无法调节照明角度,常在弯道内侧出现"盲区",极大地威胁了驾驶员夜间的驾车安全。本文研究的汽车自动弯道照明系统,安装在货车、农用运输车上,根据夜间行驶道路的弯道情况,随时自动调整弯道照明的光束方向,减少弯道内侧出现的盲区,以便及时发现障碍物和行人,从而增强夜间驾驶的安全性。

基于UGNX的机械创新设计软件平台的建立

针对目前机构组合与创新设计实验平台的不足,以UGNX软件为开发平台,利用VC++6.0面向对象的编程技术,在UG/Open API开发平台上,建立了三维机械创新设计的构件库,实现参数化尺寸驱动,提高了学生的机械创新设计能力.

基于ARM的便携超声检测系统的研制

为了提高超声检测的效率和可靠性,研制了基于ARM的超声波数字化检测仪。检测仪利用现场可编程门阵列(FPGA)强大的逻辑处理,通用串行总线(USB)接口与PC机相连构成主机/从机系统,实现了超声检测的信号发射/接收、采集处理、存储显示和传输。试验表明,检测仪增益达120dB,最小调节步长1dB,探测灵敏度余量>60dB,动态范围为29～31dB,具有数据传输快、精度高、性能稳定、便于携带和具备热插拔性的优点。

基于开放式软PLC和CAN总线的快速闸门控制系统

在分析水电站快速闸门的几种控制模式的基础上,提出了一种基于开放式软PLC和CAN总线的快速闸门控制系统方案。从应用角度,运用检测与控制技术、现场总线技术、组态软件技术I、nternet的分布式监控系统代替原有控制模式。该系统具有网络化、智能化、集成化特点,实现了快速闸门运行的控制与管理一体化、实时监测、本地和远程浏览器监控,为水电生产过程自动化向更高层次的集成提供可靠的技术保障。

数字电位器DS1267在应变测量调理系统中的应用

数字电位器具有抗干扰能力强、容易实现智能化等特点。介绍了数字电位器在应变测量与调理系统中的应用。在以单片机为基础的应变测量与调理系统中,利用了数字电位器DS1267的程控特性和单片机PIC16F873的控制能力来完成电桥的自动平衡和电路的调零。详细阐述了其硬件电路及软件编程。该方案在"基于以太网技术的应变测控系统"中得到实际应用。

网络教学平台体系结构的研究

网络教学平台是建立在通用的Internet基础之上的,专门为基于双向多媒体通信网络的远程教学提供全面服务的软件系统。网络教学代表了高等教育的一个发展方向,科学合理地利用因特网开展网络教学具有重要意义。文中详细介绍了一个网络教学平台的体系结构,有助于更好地开展网络教学。

防抱死制动系统滑模变结构控制研究

针对滑模变结构控制方法能较好地解决汽车防抱死制动系统的非线性问题,以及其固有的抖动会影响控制效果的问题,本文采用一种基于指数趋近律的滑模控制方法,设计了两轮车辆的防抱死制动系统滑模控制器,并在Matlab/S imu link里进行了仿真。仿真结果表明了该控制策略可以有效地抑制传统滑模控制系统的抖动现象,达到更好的控制效果。

新型锚杆支护巷道安全监测系统

为了保证锚杆支护能够达到安全可靠的要求,文章提出了一种新型锚杆支护巷道安全监测系统的设计方案,详细介绍了系统硬件结构及软件设计。该新型锚杆支护巷道安全监测系统实现了锚杆工作状况监测、历史数据查询和受力趋势计算机分析等功能。实验证明,该系统最大量程为500 kN,测量误差<5%,抗干扰性能强,人机接口方便,具有良好的适应性和自保护能力。

基于PLC触摸屏技术的耐水冲击实验控制系统设计

通过使用可编程序控制器和触摸屏实现了耐水冲击实验机控制系统的设计。该系统性能可靠、操作方便、自动化程度高、人机对话界面友好,在实际应用中获得了良好的效果。

装载机工作装置数液比例控制系统研究

采用数字高速开关阀为先导阀构建数液比例多路换向阀,实现对装载机工作装置的数字化电液比例控制。建立数液比例控制系统的数学模型及控制规律,采用Matlab仿真软件中的Simulink对高速开关阀进行动态特性仿真,结果表明,通过改变PWM信号的占空比可以控制多路阀的流量,从而控制工作部件的运动速度。

电液位置伺服系统最少拍控制应用研究

针对电液伺服控制系统的特点,进行了计算机控制系统的整体设计,以对称阀控制非对称缸的数学模型为基础,考虑一般电液伺服系统的元件,对伺服阀、伺服放大器、D/A、A/D卡进行了简化,得到整体模型,运用最少拍控制理论,得到最少拍控制器,实验证明控制效果良好.

机械基础实验教学示范中心建设实践

本文详细介绍了笔者所在高校的机械基础实验中心,作为省级机械基础实验教学示范中心,在实验教学体系、实验教学方法、实验教学手段和试验考核方法等方面的建设和改革。