面向智能制造的卓越工程师计划实践课程标准探索

论文围绕智能制造对复合型人才的需求,对机械工程专业本科生卓越工程师计划实践课程标准进行了探索:首先介绍该课程所应具备的特征,然后在此基础上提出课程的总体设计思路,介绍课程培养目标和以四个模块为核心的课程结构,随后分层次详细阐述课程的具体内容,最后介绍智能制造工程专业的实践平台并以重点课程为例展现实践课程的具体内容。

基于DSP的主动磁轴承电主轴控制系统研究

针对主动磁轴承电主轴控制器设计复杂、价格昂贵等问题,采用数字信号处理器和智能功率模块,设计了主动磁轴承控制系统,实现了磁轴承的悬浮和电机调速。采用智能PID算法,编制了控制软件。连续运转试验表明,磁轴承悬浮稳定,旋转速度达4×104r/m in。该控制系统结构简单,性价比高,可满足高速铣削磁悬浮电主轴要求。

面向无线工业网络的数据链路层协议WICN-Z

首先介绍了工业现场控制对无线通信网络WICN的具体要求,针对其要求分析比较了目前几种常用的无线网络MAC协议的特点,提出了一种基于令牌且能利用目前被普遍使用的CSMA协议的数据链路层控制机制,简称WICN-Z协议。详细叙述了WICN-Z的通信协议栈的结构、主站的定义、令牌环的动态建立和复原过程、各个移动站点的动态加入与离开过程等,定义了几种用到的帧的结构。最后利用OMNet++平台对WICN-Z和CSMA/CA性能进行了仿真比较,并且在基于GAINS的硬件平台上实现了该协议,且在一个工厂车间现场建立了包括9个移动1个固定站点的一个网络系统,针对数据吞吐量和响应时间指标作了初步的测试。仿真结果和实际测试显示,WICN-Z确保了无线信道接入的公平性,其数据吞吐量大于CSMA/CA,且减少了数据的传输延迟。

双凸极永磁电机的对称化设计

针对永磁双凸极电机存在各相反电势(EMF)不对称和转矩脉动较大的问题,提出2种分别基于不等槽宽和等槽宽设计的新型双凸极永磁(DSPM)电机.该设计方法可以确保电机各相磁路具有相同的磁阻特性,并通过定子绕组的特殊排布以补偿电机自感的变化.通过实现电机各相磁路对称并削弱自感的波动程度,可以有效消除电机各相EMF的不对称以及最大程度削弱转矩脉动.采用有限元时步法对新型电机处于空载和负载条件下的稳态性能进行了比较分析.仿真和实验结果验证了新型DSPM设计方法的有效性.

电磁驱动式微小夹持器的研制

概述了集成化微小夹持器的研制现状，介绍了电磁驱动式斜楔机构微小夹持器的结构设计、实验以及关键零件的确定。

基于偏振位相调制的位相轮廓测量

本文介绍了一种用来测量三维物体面形的位相轮廓方法，它是通过将正弦光场投影到被测物面，该光场被物体表面调制后发生位相改变，利用偏振位相调制及位相检测算法计算物面的位相分布，再根据几何关系实现对物体三维形貌的测量。实验装置采用一种偏振位相调制的干涉光场投影装置对光场进行简便而精确的移相，采用ＣＣＤ摄像机记录畸变光场，并用计算机处理和显示测量结果。文中给出了有关实验结果。