创新型拔尖人才培养模式探索与实践——以东北大学秦皇岛分校拔尖人才实验班首届毕业生为例

“双一流”高校建设背景下,如何培养具有创新精神的拔尖人才是人才培养的根本需求。东北大学秦皇岛分校控制工程学院进行了创新拔尖人才培养模式的探索和实践。在“德智体美劳”全面发展的基础上,着重从“强化实践、突出创新”两方面入手,展开对拔尖创新人才实验班的建设。建立“做中学”特色的培养机制及实践平台培养模式(实践能力培养);实行导师制,引导学生开展研究性学习,用于实现本研教育的交叉贯通和有效融合(科研能力培养);开展导学思政,提升老师立德树人意识,培养学生的责任感和使命感,肩负起当代大学生的社会担当(思想教育培养)。通过以上教学模式的改革,为经济和社会发展培养基础厚、能力强、素质高的创新型人才。

“一脊两翼”个性化人才培养模式探索与实践——以东北大学秦皇岛分校机械工程专业为例

新一轮科技革命和产业变革不断加速,传统的人才培养模式单一化现象严重,用人单位、大学生等都对教育个性化的要求更加旺盛。而当前工科课程体系对社会发展需求反馈迟滞现象严重。针对上述问题,提出并构建了"一脊两翼"培养模式,在遵循学校培养方案的同时,增加了工程翼和学术翼,以满足工程实际能力、学术基础能力培养的需求。以企业需求和未来发展驱动改革,根据学生的个体差异,分层分段特色培养,引导学生参与完整的科研项目。在课程体系、考核方式、实验教学等方面都进行了针对性的改革,取得了较好的成效。

基于职业锚类型分析的职业规划引导策略研究--以东北大学秦皇岛分校国际经济与贸易专业为例

运用《中国大学生职业锚测定量表》对我校2010级国际经济与贸易专业学生进行问卷调查，发现我校国际经济与贸易专业学生的职业锚以创造/创业型职业锚居多。分析认为，可以通过加强职业生涯规划教育，促进教学改革，更新教学实习理念，鼓励自我创业等方法来改变我校国际经济与贸易专业学生的学习和就业现状。

基于遗传算法的城市用水量灰色预测模型研究——以秦皇岛市引青济秦工程为例

通过数据分析,结合传统灰色GM(1,1)模型的特点,基于遗传算法与新陈代谢思想提出了改进的GM(1,1,λ)模型。结果表明:GM(1,1)模型对分散数据预测精度较低,其精度等级为四级以下,最大相对误差大于45%,预测值逐年上升,与实际情况不符。而改进的GM(1,1,λ)模型的精度等级为三级,最大相对误差为18.716%,更好地反映了城市用水量的变化趋势,与观测数据最为接近,预测精度较高。

实践能力驱动下的工程硕士研究生培养模式研究

学术学位与专业学位研究生的分类培养是高等教育回应社会多元化需求的必然选择,有助于精准对接国家对不同类型高层次人才的需求,提升研究生教育的整体质量和效益。本文通过深入分析两类研究生培养在定位、内容、过程及评价等方面的差异,揭示培养过程中同质化问题产生的原因,提出以实践能力为核心,融合课程体系、实践教学及产、学、研协同的创新培养模式,以培育具备独立思考和解决实际问题能力的专业人才。为保障培养模式的顺利实施,构建涵盖立德树人、需求导向、开放办学、分类深化及质量监控等维度的工程硕士研究生培养路径。本文旨在为解决两类研究生培养模式的趋同现象提供新思路,为提升工程硕士研究生的实践能力提供参考。

秦皇岛在校大学生网上开店研究

近年来,网上交易市场蓬勃发展,大学生成为网络购物的主要力量。本文以秦皇岛市为例,对在校大学生网上开店情况进行调查,对他们的经营现状以及网上开店的利弊进行分析,并给出相应的建议。

考虑执行器非线性的固定时间全局预设性能车辆队列控制

针对含有执行器非线性的车辆队列控制系统,提出一种固定时间全局预设性能控制(Global prescribed performance control, GPPC)控制方法.首先,设计一种平滑等效变换,在同一框架下解决死区及饱和问题,同时消除执行器非线性固有拐点问题.其次,构造两个新型性能函数,并基于此提出一种全局预设性能控制算法,实现如下目标:1)保证跟踪误差在固定时间内收敛到预定稳态区域;2)消除初始误差必须已知的限制;3)减小误差的超调量.然后,基于上述等效变换及预设性能控制算法,设计一种固定时间滑模队列容错控制方案,实现固定时间单车稳定及队列稳定.最后,通过MATLAB仿真实验,验证了所提算法的有效性.

基于相位稳定的音圈电机鲁棒控制器设计

为了解决传统增益稳定设计方法无法抑制输入干扰及鲁棒性较差的问题,提出了一种基于相位稳定的鲁棒控制策略。首先,引入第二相位裕度设计相位稳定控制器;其次,为了保证模型参数摄动后系统的鲁棒性能,给出了一种根据鲁棒性能条件优化控制器参数的方法;最后,通过仿真验证了所提策略的有效性,结果表明所设计的控制器可以有效抑制输入干扰并满足摄动系统鲁棒性能要求。

城市道路智能网联车辆轨迹鲁棒控制方法

针对车辆控制系统的执行器延迟和外部环境不确定性导致的智能网联车队性能不稳定甚至系统失稳问题,本文提出一种强鲁棒的信控路段智能网联车辆轨迹优化控制方法。首先,构建三阶车辆控制系统动态模型,以优化乘坐舒适性、安全性、车队平稳性、燃油经济性和交通延误为目标,以闯红灯和不安全的车间距离为惩罚,以速度和加速度上下界为约束,以前方交叉口信号变化为系统反馈,设计车辆轨迹控制器以提升受控车辆的运行效率。其次,将车辆轨迹控制器构建为最小—最大模型预测控制问题,针对执行器延迟和不确定性的最坏情况优化成本函数得到控制输入,以改善受控车队的稳定性。然后,采用迭代的庞德里雅金极大值原理进行求解,将控制问题离散化并将不确定参数划分为多个连续区间,找出最坏情况进行迭代计算,正向求解状态变量并逆向求解共轭变量,以提高控制问题的求解效率。仿真结果表明,该轨迹控制方法在信控路段和无信控路段均表现良好,有效应对随机的执行器延迟和外部车辆的干扰,如信号参数的改变、人类驾驶车辆的剧烈变速和小幅度的轨迹偏差。本文提出的鲁棒控制器具有良好的稳定性和优越性,能够显著改善乘坐舒适度(75.7%)并减少燃油消耗(18.4%)。

臂腕混合式上肢康复机器人被动柔顺性控制

为解决脑卒中患者在被动康复训练过程中的柔顺性控制问题,提高患者在康复训练过程中的安全性和舒适性,提出了一种基于阻抗控制的上肢康复机器人被动柔顺性控制系统。系统由轨迹规划和轨迹跟踪2部分组成。首先,为解决柔顺性控制问题,以患者人机交互力为基础,通过使用阻抗轨迹调节器,对初始期望轨迹进行修正,实现康复机器人柔顺性控制。其次,为提高患者在康复训练过程中的安全性,通过增添阻抗控制器对出现外界扰动的运动轨迹进行补偿,防止患者出现二次损伤。最后,基于Matlab/Simulink对系统进行柔顺性控制和阻抗控制仿真实验,验证了所提被动柔顺性控制系统的有效性和可行性。

过程装备与控制工程专业定位以及发展方向的探讨

依据过程装备与控制工程专业的"一体两翼"指导思想来探讨过程装备与控制工程专业人才培养模式,争取确立更合理的突出东北大学秦皇岛分校特色的定位和发展方向;通过调整课程设置,增加实践环节,总体提升过程装备与控制工程专业的综合影响力,满足现代过程工业对该专业人才的要求,提高学生的学习热情。

依托智能制造挑战赛培养大学生工程实践创新能力

工程实践创新能力是当今社会工程技术人才的基本素质,也是高校人才培养工作的一个重要任务。参加科技创新竞赛已经成为提高大学生工程创新能力的一条有效途径,对专业人才创新能力的培养有着重要意义。结合本校参加"西门子杯"中国智能制造挑战赛的经验,从基于竞赛的实验室开放、实践教学体系以及基于项目理念的选拔机制三点结合的模式下探讨了智能制造挑战赛对大学生工程实践创新能力培养的促进作用。实践证明,通过参加智能制造挑战赛,学生在取得优异成绩的同时,不仅收获了自信心并得到了工程实践创新能力的提高,而且更重要的是竞赛的经历为其今后从事科研活动打下了良好的基础。

开关磁阻电机高性能间接瞬时转矩控制

针对开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)在运行过程中存在明显转矩脉动的问题,提出一种基于自适应PI算法的高性能间接瞬时转矩控制方法。通过PI型迭代学习控制算法实现相转矩指令到相电流指令的精确映射,PI型迭代学习控制算法的学习能力可消除传统线性转矩逆模型的求解误差。利用开关磁阻电机中增量电感的特点设计了自适应PI电流环,可自动调整电流控制器的增益,消除电感在不同位置对电流环跟踪控制的影响,进而可有效抑制开关磁阻电机的转矩脉动。对三相12/8极开关磁阻电机调速系统进行了仿真分析,仿真结果验证了所提高性能间接瞬时转矩控制策略的有效性。

网联车辆队列有限时间终端滑模控制

本文研究在模型参数不确定及未知干扰的情况下的车队控制问题,该方法可保证车队系统在有限时间内稳定.针对前车-跟随(PF)、双向(BD)的信息拓扑结构,引入一种新的二次间距策略,保证车队系统的交通流稳定性.然后,提出两种基于非线性终端滑模控制和有限时间理论的分布式协同控制算法,分别保证了系统的队列稳定性和强队列稳定性,同时设计自适应律来处理系统中不确定参数和外源性扰动的影响,通过构造Lyapunov函数分析系统的有限时间稳定性与队列稳定性.最后通过数值仿真结果,证明了所提出的控制算法的有效性.结果表明,本文所提的方法能保证队列稳定性、交通流稳定性、并保证闭环系统中的所有信号都是有限时间稳定的.

网联车辆有限时间滑模预设性能队列控制

针对含有未知扰动和模型不确定的网联车辆预设性能队列控制问题,本文提出了一种基于改进滑模的有限时间队列控制方法.首先,为满足预设性能,设计了一种新型性能函数,保证了跟踪误差在预设时间内收敛到规定区域.其次,提出了一种改进的滑模队列控制算法,加快了系统收敛速度,实现了有限时间单车稳定及队列稳定,同时,设计了自适应律,有效解决了扰动及模型不确定问题.最后,进行了MATLAB仿真实验,通过6辆网联车的队列控制仿真验证了所提算法的有效性.

基于慕课的“机械控制工程基础”课程改革探索

慕课是基于互联网的大规模线上互动虚拟教学方式,而"机械控制工程基础"是一门重要专业基础课。文章分析了慕课的发展及特点,简述了"机械控制工程基础"课程的特点及存在的问题,阐述了基于慕课的"机械控制工程基础"课程教学设计和具体实施方案。

滑模控制下多Euler-Lagrange系统预设时间二分一致性

本文研究了具有外部干扰的多Euler-Lagrange系统预设时间滑模二分一致性问题.通过设计分布式控制协议,使得具有动态领导者的多Euler-Lagrange系统在预设时间内到达滑模面,从而进一步在另一预设时间内实现二分一致性.本文采用的终端滑模控制方法可以在克服外部干扰的基础上保证系统在预设时间内实现期望的控制目标.最后,通过数值仿真验证了理论结果的可行性和有效性.

多层次跨学科的创新型新工科人才培养体系--以D大学K学院为例

D大学K学院在创新型新工科人才培养方面优化了专业布局,明确了专业方向,增加了跨专业、跨学科选修学分和实践学分,组建了跨学科学生创新团队,开办了光机电一体化创新实验班,开设了拔尖创新人才实验班,实施了提高人才培养质量的新举措。以削减总学分,减少必修课程门数,增加跨学科跨专业选修课、实践课门数,开创实践创新及实施举措为指导思想,提出了新工科背景下"专创融合"的本科生培养方案总体布局。近三年的改革成果表明,此培养模式已成为学院鲜明的办学特色。

考虑微推力器输出特性的引力波探测卫星分数阶PID控制

针对微波离子推力器工作中出现的非预期电击穿及温漂带来的推力低频扰动,兼顾无拖曳系统超低带宽及强鲁棒需求,将其转换为频域约束指标,并以扰动抑制能力为目标函数设计了分数阶PID作为无拖曳控制器。仿真研究表明,相比较经典的PID控制器,该控制对系统的各种扰动具有良好的鲁棒性,能够抑制推力器打火、温漂带来的控制影响,最终实现了更高的控制精度。研究为考虑微推进系统的引力波探测无拖曳卫星高精度控制方法提供了借鉴。

控制学科“3+1+2本-硕”贯通人才培养模式探索

该文从完善培养机制、优化课程体系、推行本科生导师制、加大国际交流、完善考核分流和健全奖助体系等方面构建“控制科学与工程”学科“3+1+2本-硕”贯通人才培养模式,能有效衔接本科生教育和研究生教育,优化人才培养体系,为推动我国高校创新教育和人才培养提供一些有益参考。