非最小相位工业过程自校正控制教学实验平台

工业过程中的非最小相位被控对象因其具有反向特性而会给控制器设计带来困难,在自动化教学中对非最小相位概念的描述通常偏重于零点位置、零动态等理论概念,因缺乏直观性而使得学生不易理解透彻。结合自适应控制课程教学,基于工业过程中典型的空气加热混合过程,通过合理构造实验条件,构建了具有非最小相位特性的物理被控对象装置,在此基础上,研发了自校正控制教学实验平台,可以开展非最小相位工业对象的辨识、控制和自校正控制的教学实验,有助于加深自动化专业学生对非最小相位概念的理解,从而改善教学效果。

随动辊压型低应力精密断料教学实验平台开发

为了增强学生对先进成形装备及低应力精密断料技术的理解,开发了随动辊压型低应力精密断料教学实验平台。该实验平台综合利用机械设计、传感器技术及计算机控制技术,将应力集中效应和随动辊压技术引入管料的精密分离断料工序中,设计了管料断面质量评价方法,对带有V型槽的45#钢及304不锈钢管料进行了裂纹可控式低应力精密下料实验,验证了断料效果。该实验平台不仅使低应力断料过程更加直观,还提升了学生对低应力精密成形技术的认识,增强了学生对“机械制造工程基础”“切削原理与刀具”及“先进制造技术”等课程的学习兴趣。

基于金属丝电爆炸的岩石爆破教学实验平台设计及应用

由于化学炸药使用受限,高校缺少岩石爆破实验平台,无法开展相关教学实验。该文设计了基于金属丝脉冲电爆炸的岩石爆破教学实验平台,并使用超高速摄像和数字散斑技术精细化监测岩石爆破超动态过程。平台由高压脉冲发生系统、触发控制系统、安全接地系统与超动态应变场非接触监测系统组成。平台使用负载金属丝相变产生千兆帕量级的冲击波破碎岩石,通过改变负载端金属丝的几何形态可模拟球状药包和柱状药包爆破破岩试验;超高速摄像与数字散斑技术将岩石爆破超动态破坏过程可视化。与传统化学爆破试验相比,该实验平台操作简单、安全可靠且精准可控,有助于提升岩石爆破教学效果与学生科研创新能力。

面向卓越工程师培养的电力电子教学实验平台设计

面向国家卓越工程师培养计划电气工程人才培养需求,针对现有电力电子实验设备通用性弱、拓展性差的问题,设计开发模块化、可重构的电力电子教学实验平台。该实验平台包含3个独立半桥、控制器、直流斩波电路、数据采集和保护电路,可灵活、高效地重构多种典型的电力电子电路,满足电力电子系列课程的实验要求。经过多年的应用推广和升级迭代,实践表明:该实验平台能够完成电力电子系列课程的实验项目并支撑学生自主创新学习实践,显著提升教学质量,为培养学生解决复杂工程问题和创新实践能力打下坚实基础。

雷达伺服系统教学实验平台的探索与实践

为了让学生更直观地了解现代雷达操作系统,帮助学生掌握雷达伺服技术,设计并实现了一款新型雷达伺服系统教学实验平台。该实验平台主要包括雷达方位转台、伺服控制箱与控制计算机模块,该实验平台不仅涉及雷达伺服系统的工作原理,还融合了电子电路、C语言、控制器等方面的技术。该实验平台紧跟军校学生的任职岗位要求,能够承担雷达工程专业的主要实验项目,具有适应性强、可靠性高以及成本低的特点。

基于数字孪生的物料分拣教学实验平台设计

针对许多院校存在教学设备不足与场地限制等问题,基于数字孪生技术,通过NX MCD三维机械模型设计、虚拟PLC环境设计和PLC控制程序设计等,设计了一套物料分拣教学实验平台,实现教学设备数字化。在该实验平台中,将NX MCD中建立的传送带、推料机构、挡料机构等机械模型作为被控对象,将PLCSIM Advanced中创建的虚拟PLC作为控制器,通过建立NX MCD与PLC之间的信号映射,使虚拟PLC可通过程序来控制虚拟机械模型动作,实现教学实验的数字化。

基于LabVIEW的电动车智能控制创新教学实验平台

基于虚拟仪器软件LabVIEW,以电动高尔夫球车为载体,在完成对现有机械结构和电控系统改造的基础上,建立了一套电动车智能控制创新教学实验平台。基于NI myRIO控制器,开发了车速与制动控制、自动转向控制和避障预警控制等车辆智能控制算法;通过室内台架实验和道路实车实验,验证了电动车智能控制创新教学实验平台的功能,电动车智能控制创新教学实验平台的建立完善了课程教学内容,丰富了学生的专业技能,提高了学生的实际动手能力,有效提高了实践教学水平。

基于自动代码生成的电力电子及电机控制教学实验平台设计

设计了一种基于DSP的电力电子及电机控制教学实验平台。平台采用模型化设计、模块化搭建方法,通过Simulink嵌入式编码器实现从模型到代码的自动生成,再灵活搭配硬件模块电路,能够完成各类高性能算法的设计及快速实验验证。文章以空间矢量脉宽调制算法的实现为例,说明了平台运行的原理与过程,分析了不同搭建方式模型的执行效率等问题,为自动代码生成相关教学实验设计提供了参考。此外,在Simulink中搭建了上位机界面,实现了在线调试,增加了实验结果的可读性,提升了实验效率。该平台功能完善、操作简单,可以高效完成电力电子及电机控制有关算法的设计与验证。

基于虚拟仪器技术的电子信息类课程的教学实验平台

利用虚拟仪器技术,以最小的资金投入开发一个全新的电子信息类课程的综合教学实验平台,借助这个平台,教师可以设计电子信息类课程的实验和课堂演示程序,学生可以自主设计课程实验和大型综合性实验,这将从根本上改变长期以来实验内容落后于技术发展的局面,达到激发学生的学习热情,实现学生的创造性思维能力的培养目标。

基于LabVIEW电动车辆双电机控制教学实验平台

基于虚拟仪器的软件LabVIEW,结合双电机、加载装置及转矩、转速传感器,开发了一套经济、实用的车辆双电机控制教学实验平台。该实验平台虚实结合、扩展性好、使用方便,既可以满足车辆电子技术、自动控制原理、测控技术课程教学实践要求,又可用于本科生科研训练(URP)。通过编写多电机驱动车辆在不同载荷下匀速、差速行驶等控制算法,并结合运动学模型构建控制系统,可进行时域和频域分析,得到性能指标。实践表明这种集探索、验证、改进于一体的教学模式,对提高学生测控、模拟仿真和综合素养有着积极的促进作用。

基于声发射的棒料起裂时间测定教学实验平台开发

为加深学生对现代制造技术和广义切削技术的认识与理解,将机械设计、声发射技术和传感器技术结合起来,研发了基于声发射无损检测棒料起裂时间测定教学实验平台。采用多特征参数关联分析法对下料过程中V型槽尖端起裂声发射信号进行了描述,并用峰态系数对该信号进行进一步处理,定量得到了V型槽槽深为2 mm的45~#钢棒料在低应力下料过程中的起裂时间约为24 s。该实验平台使得金属加工成型过程更加直观,不仅加深了学生对现代制造技术、切削原理与刀具等课程的认识与理解,而且提高了学生对机械加工理论的学习兴趣,达到了良好的实验教学效果。

基于锁相放大器的微弱信号检测教学实验平台设计

设计了基于数字锁相放大器OE1022型的微弱信号检测教学实验平台,覆盖了微弱信号检测领域的常用技术,可从教学的角度开展多项实验,如强噪声检测弱信号实验、微弱信号多谐波测量实验、微小阻抗测量实验、自跟踪窄带滤波器实验、电阻热噪声测量实验,在教学过程中让学生熟悉、掌握锁相放大技术以及微弱信号检测原理。实验平台也提供了对OE1022自身进行内部噪声分析评估的方法。

虚拟仪器教学实验平台在电子技术类课程的应用

采用虚拟仪器技术，以最小的资金投入开发一个多功能的电子技术类课程的综合教学实验平台，借助这个平台，教师可以设计电子技术类课程的实验和课堂演示程序，学生可以自主设计课程实验和综合性实验，达到激发学生的学习热情。实现学生的创造性思维能力的培养目标。

基于软件无线电的教学实验平台设计与实现

介绍一种采用软件无线电技术的电台原理教学及实验平台。为了提高教学效果,该平台能通过软件配置实现不同型号电台的主要功能,并实时或近实时获取信号处理中关键节点的信号特征,用于观察和分析。该平台采用ARM-DSP-FPGA的基本架构,设计适配的射频前端电路、功能模块算法及应用软件。用户可通过显示控制终端操作,根据预设实验项目进行配置,实现相应型号电台的基本工作过程。该平台针对典型电台进行软件及硬件设计,具有较灵活的配置和扩展能力,在线获取信号的功能一定程度上解决了采集分析实装电台信号的难题,有较强的实际应用效果。

油气田井下磨铣工具教学实验平台设计与开发

针对油气田井下磨铣工具工作过程复杂、观测不便、危险程度高等问题,利用机电一体化技术设计开发了一种用于模拟井下磨铣工具工作过程的教学实验平台,本平台主要由动力模块、传动模块、磨铣模块、电缸模块和测控模块组成,可以对不同结构类型磨铣工具的工作过程进行教学演示,并实时采集磨铣过程中的转矩、转速与钻压等数据,完成磨铣工具的实验分析。本平台可以直观演示井下磨铣工具的工作过程,有助于学生加强对油气田施工现场的认识,加深对井下工具结构原理和工作过程的理解,并为学生开展创新训练和科学研究提供了实验条件。

新体制雷达教学实验平台构建

为满足雷达专业的实验教学改革和创新需要,筹建了新体制雷达教学实验平台。该实验平台是由二维成像雷达、频率步进雷达、相控阵和分布式雷达等4个新体制雷达教学实验子平台组成。可以加深学生对各种新体制雷达的基本工作原理的理解,增强学生的动手能力、解决问题能力和创新意识;学生还可以利用该模块化的实验平台进行创新性实验,为学生课题研究、发表高水平学术论文和申请专利提供数据支撑。

机械压力机的平衡制动系统教学实验平台开发

为了加深学生对JH23-63型机械压力机制动系统及制动过程的认识与理解,在原有平衡制动系统的基础上,利用电气比例压力阀、位移传感器、压力变送器、光耦合测速传感器、减压阀、换向阀、PCL818数据采集卡和PCL726输出板以及计算机,开发了JH23-63型机械压力机的平衡制动系统教学实验平台。采用该平台对JH23-63型机械压力机的制动过程进行监测与实时控制,使得制动过程更加直观,提高了学生对制动系统理论的学习效率,达到了良好的实验教学效果。

基于Internet的教学实验平台CAI设计

讨论了基于Internet的教学实验平台CAI设计。与一般的基于InternetCAI设计不同,它把现实中的教学实验平台与Internet结合起来,实现远程教学,教师可以实时了解学生的实验情况,同时进行在线辅导。

农业气象学课程教学实验平台构建的思考

阐述了高等农业院校农业气象学课程实验平台构建的意义,对构建农业气象学实验平台进行了探讨。

借助信息化技术构建新型教学实验平台管理系统

针对目前医学类高等院校教学实验室信息化管理建设还处于起步阶段的现状,结合山东大学医学院分子医学教学实验平台工作的实际情况,提出新型信息化管理系统建设构想。该系统建立后可实现实验室管理的自动化运行,保证实验室使用运行和管理维护等各类信息快速传递,实现资源共享,提高实验室的信息化、现代化管理水平,促进实验室工作人员提高自身素质,激发学生的学习积极性并提高主动参与性,为教学实验平台的健康平稳发展提供有力的保障。