高职院校智能制造相关专业课程思政育人途径

课程思政建设是落实立德树人根本任务的重要举措,是将社会主义核心价值观融入教育教学全过程的重要手段。以智能控制技术专业课程思政为例,结合专业特点从更新思路观念、重构教学体系、凝聚师资力量、建构实训体系等方面进行了思政的育人探索。以专业的全部课程为育人载体,融合思政教育于模块化课程体系,将思想政治教育寓于教育教学活动的全过程,形成全员、全过程、全方位协同育人,实现了高职院校智能制造相关专业课程思政育人的实效。

基于毫米波雷达的智能车辆主动避障控制系统设计

智能车辆所搭载监测设备对障碍物目标的识别准确性,影响行驶车辆的避障能力;为避免车辆与障碍物发生碰撞,提升智能车辆的避障能力,设计基于毫米波雷达的智能车辆主动避障控制系统;在底层控制单元中,按需连接纵横向导航控制元件与毫米波雷达摄像头,完成智能车辆主动避障控制系统的部件结构设计;利用毫米波雷达监测所得的车辆避障图像,定义空间坐标系转换条件,通过标定雷达相机参数的方式,实现基于毫米波雷达的智能车辆避障路径规划;建立车辆纵横向运动模型,根据避障安全距离计算结果,完善具体控制流程,联合各级硬件应用结构,完成基于毫米波雷达的智能车辆纵横向主动避障控制系统的设计;实验结果表明,所设计系统可在智能车辆通过障碍物目标时,保证车体与障碍物之间的距离大于0.3 m,能够避免碰撞行为发生,对于车载监测设备而言,其对于障碍物目标的准确识别能力得到了保障,能够有效提升智能车辆避障能力。

基于三“同”式智能制造类双语课程教学模式研究分析

双语教学在智能制造行业国际化创新人才的培养中起到了举足轻重的作用。本文以学生学习特点和企业用人需求调研为基础,结合专业培养和专业发展所需,以学生语言应用能力和专业素养提升为目标,探讨如何在专业课双语教学中综合提高学生的各项素质能力。研究提出基于基于同班教学、同景浸入、同步提升的三“同”式智能制造类专业双语教学模式,并实际运用在课程教学过程中,取得良好的教学效果,实现了英语教师和专业教师、教师英语能力和专业素养、中外学生之间的同步提升。

基于XGboost模型的城市轨道交通列车运行速度实时异常检测研究

随着城市轨道交通的迅猛发展,为保证列车安全行驶,对列车速度异常检测方法研究十分必要。为此提出一种将极端梯度提升(XGboost)和异常检验方法结合的列车速度异常检测方法。首先利用现场采样的列车速度数据,对XGboost模型进行训练,然后利用交叉验证和网格搜索方法确定XGboost模型最优参数,最后利用极大似然估计和格拉布斯检验,对预测结果进行异常判定。实验结果表明:与另外4种常用模型的测试集对比,F 1值分别提高7.08%、12.9%、16.9%和2.9%,该方法在时间效率上满足列车运行实时检测要求。

考虑跨线运行的城市轨道交通线网交路优化研究

为了研究跨线条件下城市轨道交通线网交路方案制定的问题,在分析跨线站3种跨线运行模式对交路方案的影响基础上,以交路覆盖率和站点区间关联性为约束条件,确定交路运能和区间客流匹配误差最小、交路距离总和最小以及直达客流量最大3个优化目标,构建多目标非线性0-1规划模型,最后通过将多目标模型转化为单目标模型并利用软件进行求解。案例分析结果表明:在线网条件下组织跨线交路可以有效提高乘客换乘效率和客流服务水平,优化后的交路方案直达客流量比常规方案提高4.6%。

基于PLC的大学校园灯光智能控制

校园灯光目前还未全面实现智能控制,电能浪费严重,系统采用西门子S7-1200系列PLC作为控制核心器件,搭配组态监控系统,在实现节能的同时,以最小的人力管理成本完成灯光的智能控制,同时辅助校园安全管理。

城市轨道交通司机驾驶水平评价模型研究

为了提高城市轨道交通服务水平和智能化管理水平,有必要对司机驾驶水平进行定量化评价。以行车记录系统中时间速度时序数据为基础,首先利用特征提取和降维技术处理原始数据,然后提出了一种将多种聚类算法和模糊综合评价结合的混合评价模型,最后对某地铁6号线8位司机驾驶数据进行研究。结果表明:8位司机驾驶等级分别为及格、及格、一般、差、良、良、一般、一般,说明该地铁6号线司机驾驶水平整体偏低,有较大提升空间。

智能城市计算之从乘客刷卡数据预测地铁站拥挤模式

本文研究了智能城市计算中的智能交通应用之一—躲避拥挤。对于使用公共交通工具的乘客来说,过度拥挤是造成出行不适的主要原因之一。大多数高级乘客信息系统(Advanced Traveler Information Systems, ATIS)在建议根据换乘次数或总通行时间来选择路线时,没有考虑到拥挤程度。分析表明,拥挤是一个有着高度规律性的现象,特别是在工作日人流高峰发生在较短时间间隔内时,然后说明了如何准确预测拥挤程度,从而优化人们的出行线路、出行时间等。研究结果表明,有关拥挤程度的统计信息可以纳入ATIS,以便为乘客提供更具个性化的通行计划。

“以创促就”背景下机械制造专业创新创业能力培养方式的研究

随着全球新冠疫情的反复,大学生就业问题成为了时下社会民生的热门话题和政府急需解决的焦点,而创新创业教育无疑为中国高等院校学生就业开拓了另一条道路,它既直接影响着中国高等教育的可持续发展,以及当前企业人力资本的配置问题。以创业带动就业的背景下高校双创人才培养中所面临的诸多问题为切入口,深入分析了不同培养方式的问题根源,并从人才培养方式、校企合作方式、双创实践保障体系等角度,为发展双创人才的培养提供了策略,大学生创新创业思维能力培养。

课程思政视域下智能网联汽车技术专业群高质量发展研究

该文以智能网联汽车技术专业群为例,研究高职院校汽车专业课程思政高质量发展的建设理念和实施方案。主要包括课程思政发展的认识原点、课程思政高质量发展的内涵要义、课程思政高质量发展的实施路径,以及专业群的课程思政发展成效,为相关高职院校课程思政建设与高质量发展提供思路,以提升专业人才培养质量。

无伴随运动2PRU-PRUR并联机构高维多目标优化设计

设计了一种无伴随运动的面对称一移动两转动2PRU-PRUR并联机构,应用旋量理论分析了机构自由度和运动特性。将末端执行器输出轴设置为偏置形式,可提高姿态能力。采用球面姿态角(方位角和倾摆角)描述该输出轴姿态,并推导出机构逆向位置符号解。以旋量理论为数学工具,给出局部和全域传递性能指标的定义和计算方法。在机构性能评价和工作空间分析的基础上,建立了机构尺度参数昂贵约束高维多目标优化模型,并采用多目标进化算法求解该问题。同时,为提高高维多目标优化算法在解决此模型时的性能,提出了一种矢量角高维多目标差分进化(Vector-angle-based many-objective Differential Evolution,VaDE)算法,可综合平衡个体的收敛性和分布性。应用VaDE求解机构高维多目标优化问题,得到多组Pareto备选解。研究结果可为机构尺度综合和实际应用提供参考。

基于Voronoi算法的一种新型多孔夹层结构参数优化和耐撞性研究

提高防撞缓冲车(Truck Mounted Attenuators,TMAs)耐撞性成为道路安全防护的重要途径,借助Voronoi算法生成了一种新型多孔结构。首先,通过研究该结构的种子点数n、孔隙率ρ和不规则度α对结构几何拓扑影响关系,建立了材料比吸能与三个参数之间的数学模型。然后,借助有限元方法分析了新结构的能量吸收,证实了该数学模型的可靠性,利用正交试验确定最优结构参数。最后,将新型多孔结构作为夹层填充到TMAs防撞缓冲车中,探究了正碰、侧碰和斜碰三种工况下车辆耐撞性。研究发现,新型多孔结构能够有效降低峰值碰撞力,能量吸收性能远远超过传统TMAs和圆筒夹层TMAs,能够有效保护被撞车辆和驾驶人员安全。

3D花状VO_(2)(B)正极材料的制备与电化学性能研究

以五氧化二钒和柠檬酸为原料,采用水热反应法制备了具有大比表面积和优异结构稳定性的3D花状VO_(2)(B)电极材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等对VO_(2)(B)晶体结构和形貌进行了表征,通过恒流充放电、循环伏安法等对VO_(2)(B)电极材料的电化学性能进行了测试。结果表明:电流密度0.1 A/g下,3D花状VO_(2)(B)电极材料的首次放电比容量达227 mAh/g;1 A/g高电流密度下,初始放电比容量仍达151 mAh/g,300次充放电循环后的容量保持率为79.6%,该电极材料表现出良好的倍率性能。

双刀数控机床非线性误差轨迹修正及铣加工

为了进一步提高双刀数控机床运动轨迹控制精度,根据轨迹规划要求设计了一种缩小双刀引起顶铣削非线性误差的新算法。在分析九轴联动机床构建转换模型的基础上,表征了双刀具加工时工件回转轴产生的非线性误差评价效果。仿真结果表明,叶背曲面相对叶盆曲面形成了更大的的非线性误差,进行插值处理前,叶背曲面非线性误差初始值超差。算法完成差值优化后可以控制加工误差达到公差设计要求,进一步提升了轨迹线和叶片型面之间的贴合性,有助于叶片型面获得更高加工精度。

基于传递路径的电动汽车车内噪声贡献量分析

传递路径分析是汽车领域常用的声振测试分析方法,为识别某电动汽车车内噪声来源,区分各噪声激励对车内噪声的影响程度,基于工况传递路径分析方法,以驾驶员耳旁声压信号为响应,以路面噪声、风噪、电机噪声为激励,建立该车车内噪声贡献量分析模型,进行0至100km/h加速工况下的贡献量分析,并针对某一峰值声压处的贡献量做具体分析。结果表明,左前轮胎的结构路径对加速工况下车内噪声的贡献量最大,其输入显著大于其他路径,后续分析可据此对结构进行相应的优化改进。

基于SAM系统的铁路编组站解体调车计划仿真实验

解体调车作业是铁路编组站解编作业的主要环节。基于SAM系统构建铁路编组站解体调车计划仿真系统,仿真实验过程按照以下展开:了解不同难度的车站现车情况,合理确定调车线固定使用方案,掌握不同调车环境的解体计划约束条件,下落法编制解体计划,人工法编制解体计划,解体计划传送及执行。整个实验环节体现不同的难度分级,解体计划编制过程有相应提示,编制结果直接体现、全方位确保解体调车作业编制顺利完成。通过仿真系统设置不同难度的车流条件,反复训练,更快掌握解体调车作业计划编制的职业技能,培养适应铁路需求的专业技能人才。

(2PUR-UP)-PUS并联机构运动性能分析

设计一种含被动支链UP的两转动一移动(2PUR-UP)-PUS并联机构,应用旋量理论分析机构自由度和运动特性,机构可实现绕被动支链U副中心的两转动运动和沿P副的移动运动。推导出机构位置、速度和加速度正逆解方程,且位置正解具有解析表达式,有利于后续误差分析、轨迹规划与控制。采用方位角和倾摆角描述末端执行器输出轴的姿态,并以机构运动/力传递性能评价指标为基础,分析机构传递工作空间。给出局部和全域性能指标的定义和计算方法,绘制了工作空间内的性能指标分布图。还制作了机构全域性能指标图谱,进而优选机构参数,可为机构的实际应用提供理论基础。

2PUS-PU并联机构运动性能分析及尺度优化

含恰约束支链的两转动一移动2PUS-PU并联机构在约束方向无伴随运动,可有效降低控制难度。在机构拓扑结构特征分析的基础上,应用矢量法推导出机构位姿、速度和加速度方程。根据Jacobi矩阵奇异性,考察了机构可能存在的奇异位形。采用方位角和倾摆角描述末端执行器输出轴的姿态,并以机构运动/力传递性能评价指标为基础,给出规则传递姿态工作空间(Regular transmission orientational workspace,RTOW)定义和计算方法。以最大化RTOW半径为目标,建立机构尺度参数约束优化设计模型,并应用粒子群优化和差分进化算法求解机构尺度参数优化设计问题。最后,给出机构尺度优化设计实例。结果表明,模型和算法有效可行。

4-PRP_aR并联机构尺度参数多目标优化

以三移动一转动4-PRP_aR并联机构为研究对象,采用进化多目标算法求解机构尺度综合问题。应用约束旋量理论分析机构自由度,给出了机构位置逆解解析表达式,为机构性能分析奠定基础。建立机构运动和力传递性能评价指标,给出了规则有效传递工作空间(Regular effective transmission workspace,RETW)及其平均传递指标的定义。以最大化RETW半径及平均传递指标为目标,建立机构尺度参数多目标优化设计模型,并应用快速精英多目标遗传算法和差分进化算法相结合的方法求解该问题。给出了机构尺度参数多目标优化设计实例。结果表明,模型和算法可行有效,可为物理样机研制和实际应用提供理论基础。

球面4R机构近似轨迹综合的社会认知优化算法

应用坐标变换原理,推导出球面4R机构连杆点轨迹参数方程。在此基础上,以轨迹误差平方和最小为目标函数,以曲柄存在、杆长协调和传动角限制等为约束条件,建立机构不带预定时标近似轨迹综合的约束优化模型。结合自适应罚函数法,应用社会认知优化(Social Cognitive Optimi⁃zation,SCO)算法求解该问题。为提高SCO算法的收敛精度和速度,以差分进化(Differential Evolu⁃tion,DE)操作为邻域搜索算子,设计一种加速社会认知优化(Accelerating Social Cognitive Optimiza⁃tion,ASCO)算法。给出机构综合实例,轨迹分析结果表明,所建立的模型和提出的ASCO算法可行有效。比较了基本SCO、DE和ASCO算法求解该机构综合实例的优化性能,数值实验显示,ASCO算法的收敛速度、收敛精度和稳健性等性能指标优于基本SCO和DE算法。