专业课程培养工科大学生终身学习能力的探索与实践——以混合式教学“电机与拖动”课程为例

终身学习是大学生适应社会发展和个体发展的需要,混合式教学是高等教育教学改革的趋势之一,通过专业课程的混合式教学提升大学生终身学习能力,使其适应时代和社会的发展。高等学校、教师、大学生应当重视大学生终身学习意识的培养,通过“电机与拖动”课程线上线下混合式教学,在课前自主学习、测验、小组合作完成研讨任务等环节潜移默化地提升学生自我管理、问题求解、交流合作能力和信息素养。教学实践表明,开展线上线下混合教学有利于培养学生通过自主学习、信息查询、交流合作等方式解决问题的能力,拓展学生的创新应用能力,显著提高学生成绩,受到大多数学生的好评和认可。

改进的永磁同步电机直接转矩控制系统研究

对永磁同步电机直接转矩控制系统逆变器供电方式、控制策略以及脉宽调制算法进行改进。针对直接转矩控制系统存在磁链脉动大、转矩不稳定的问题,采用空间电压矢量调制替代传统的开关表和滞环比较器,构建由三电平逆变器供电的直接转矩控制系统。对替代两电平逆变器的三电平逆变器拓扑结构进行改进;利用对称性原则对空间电压矢量调制算法进行改进,并采用改进的自抗扰速度调节器进行速度调节。仿真实验结果验证了控制策略的有效性。

基于TMS320F2812DSP的无刷直流电机调速系统设计

设计了基于TMS320F2812DSP的无刷直流电机调速系统,阐述了该调速系统的硬件结构、软件流程,并通过粒子群优化的模糊PID算法控制电机速度。实验结果证明,以DSP为控制器并结合智能控制算法的调速系统响应快、超调小、稳定性强,具有较好的动、静态特性。

粒子群优化算法在Acrobot平衡控制中的应用

粒子群优化算法(PSO)是基于群体的演化算法,本质上是一种随机搜索算法,并能以较大概率收敛到全局最优。本文针对欠驱动Acrobot机械臂系统,利用模糊控制原理设计平衡控制器,运用粒子群算法对模糊控制器的量化因子进行在线优化,获得平衡控制器参数的最优值,以实现降低系统超调量,减少系统振荡和平衡时间的目的。仿真实验结果验证了该方法的有效性。

粒子群优化模糊控制器在无刷直流电机控制中的应用研究

针对模糊控制器参数在线调节方面的不足,提出了一种基于粒子群算法优化的模糊控制器,对模糊控制器参数进行全局优化,并用于无刷直流电机的控制中。系统使用电流和转速双闭环控制,速度环采用粒子群优化模糊控制器。并在仿真实验中实现控制器参数的在线调节,系统较好地实现了给定速度参考模型的自适应跟踪,具有控制灵活、适应性强等优点,同时又具有较高的控制精度和较好的鲁棒性。

轮式移动机器人非完整运动规划的遗传算法

本文讨论轮式移动机器人非完整运动的最优规划问题。利用系统的非完整特性 ,将轮式移动机器人运动规划转化为非线性系统最优控制问题。在最优控制中引入遗传算法 ,替代传统的牛顿迭代方法 ,提出基于遗传算法的非完整运动规划最优控制数值方法。通过仿真计算 ,验证了该方法的有效性和可行性。

基于遗传算法的欠驱动机械臂优化控制研究

欠驱动系统是一类控制器少于系统自由度的二阶非完整系统。提出一种基于遗传算法优化的摇起控制器设计。该控制器主要用于控制Acrobot系统的摇起运动。首先运用部分反馈线性化的状态反馈控制设计摇起控制器,然后利用遗传算法对摇起控制器的三个参数进行在线自调整优化,以确保Acrobot摇起的动态性能达到最优化,为平滑而稳定地切换到平衡控制器提供保障。计算机仿真结果显示,该方法能大大缩短系统摇起到进入平衡状态的时间,并具有良好的动态性能。

改进PSO在欠驱动机器人运动规划中的应用研究

研究欠驱动六足仿生机器人简化模型(Rock&Roll Robot-RRRobot)运动规划问题。根据RRRobot动力学模型,以能量损耗最小为目标,提出一种基于遗传算子的改进粒子群算法,对RRRobot运动规划进行优化。仿真实验结果表明,所提出的算法对解决运动规划的优化问题是有效的,与基本粒子群算法相比,改进的粒子群算法对RRRobot模型终端位形的误差有明显的改善作用。

优化的变步长MPPT控制策略研究

风力发电最大功率跟踪问题是风电技术的研究重点之一。爬山搜索算法可以为风电系统实时提供最佳搜索步长,使风力机的输出功率最大。针对传统爬山搜索算法抗干扰能力差、对功率跟踪不够准确的问题,提出了一种优化搜索步长的变步长爬山搜索算法,在更加真实地模拟风速模型的基础上进行了仿真实验,结果表明通过对搜索步长进行优化,不仅使输出功率损失最小,而且通过对步长变化的有效调节避免了输出功率的振荡,使系统抗干扰能力提高,验证了所提算法的有效性。

带滑移铰空间机械臂的非完整运动规划遗传算法

本文讨论带滑移铰空间机械臂非完整运动规划的最优控制问题。利用系统的非完整特性,将带滑移铰空间机械臂运动规划转化为非线性系统最优控制问题。提出基于遗传算法的非完整运动规划最优控制方法。通过仿真计算,验证了该方法的有效性和可行性。

BP算法在欠驱动机械臂平衡控制中的应用

欠驱动机械臂是一类控制器数目少于系统自由度的非完整系统。针对欠驱动机械臂Acrobot,采用标准BP算法和改进BP算法设计了神经网络平衡控制器,仿真实验结果表明,改进的BP算法能有效地克服标准BP算法的缺陷,使系统的均方误差大大减小,并具有容易实现以及计算量小的优点。

基于模糊控制与遗传算法的异步电动机定位控制研究

提出一种基于遗传算法优化的模糊控制器设计方法。以模糊控制器的隶属函数参数作为优化性能指标,利用遗传算法优化隶属函数的位置、形状、后件参数等。实验结果表明,该方法用于异步电动机定位控制,可明显提高定位精度并缩短定位时间。

CDIO模式下高校青年教师工程实践能力培养研究

CDIO是一种成功的高等工程教育改革模式,以培养学生工程基础知识、个人素质、团队合作和工程系统能力为目标。青年教师是高等工程教育教学改革的主要力量,对于工科专业来说,在思想认识上、培训体系上、激励机制上加强对青年教师工程实践能力的培养,对实施CDIO教育模式,改革高等工程教育起到积极的推进作用。

PLC参数自调整模糊控制定位系统研究

结合电动机位置闭环控制系统,介绍一种参数自调整模糊控制器,重点阐述用PLC实现三相笼型异步电动机定位控制的关键技术。实验结果表明,该系统具有鲁棒性强,定位精度高,经济实用的特点。

应用型电气工程及其自动化本科专业实践教学体系探索

根据应用型本科人才培养特点,对电气工程及其自动化专业应用型本科实践教学体系的构建进行探索。我们要树立学以致用的应用型人才培养理念,提升实践教学的地位,构建由课程实验教学、专业实习教学、综合训练教学和创新实践教学四大模块组成的体系,既与理论教学体系有机结合又相对独立的实践教学体系,达到掌握基本技能和方法、训练工程设计能力和工程实践能力、培养创新思维和能力的教育目的。

反馈控制原理 在高校教师教学能力评价体系中的应用研究

基于反馈控制原理研究高校教师教学能力评价体系,将教师培养目标作为评价系统的输入,质量监控体系作为评价系统的反馈以纠正系统输出的偏差,决策部门的措施和政策在评价系统中起控制调节作用。这一观点对提高师资队伍建设的质量具有重要意义。

欠驱动机械臂优化控制的粒子群算法

粒子群优化算法是基于群体的演化算法,本质上是一种随机搜索算法,能以较大概率收敛到全局最优。论文针对欠驱动Acrobot机械臂系统,运用部分反馈线性化的状态反馈控制设计摇起控制器,利用粒子群算法(PSO)进行在线优化获得摇起控制器参数最优值,为平滑而稳定地切换到平衡控制器提供了保障。仿真结果显示,该方法能大大缩短系统摇起到进入平衡状态的时间,并具有容易实现以及计算量小的优点。

基于样条逼近与曲线拟合的欠驱动仿生机器人运动规划

研究欠驱动六足仿生机器人简化模型(RRRobot)运动规划问题。根据RRRobot动力学模型,以能量损耗最小为目标,提出将曲线拟合和样条逼近技术与粒子群优化方法结合的算法,对RRRobot运动规划进行优化。仿真实验结果表明,所提出的算法对解决运动规划的优化问题是有效的,对RRRobot模型终端位形的误差有明显的改善作用。

机械系统与电系统的类比和模拟

本文论述了机械系统与电系统中各种物理量和定律之间的类比与模拟关系,并举例说明了类比关系的应用。

研究生教育培养应用型人才浅见

研究生教育培养应用型人才浅见厉虹（北京机械工业学院）我国学位条例规定：硕士研究生必须掌握本门学科坚实的基础理论和系统的专门知识，具有从事科学研究工作或独立开展专门技术工作的能力。工程类型的硕士研究生要具有这种能力，就应具有各种良好的素质。在科学技术日...