基于CDIO模式的“DSP原理及应用”课程教学改革——以湖北理工学院为例

针对传统教学方式下“DSP原理及应用”课程培养的学生解决复杂工程问题的能力较差、课程目标达成度低的问题,以工程教育专业认证的核心理念为指导思想,以课程目标为依据,开展了基于CDIO模式的项目式教学改革,具体探究了以学生为中心的课程教学模式,明确了项目实施的流程,设计了各项目包含的课程内容,制定了以成果为导向的课程目标达成度评价方式。实践证明,这些改革措施有效地提高了课程目标达成度,培养了学生分析和解决实际工程问题的能力,对相关课程的教学改革提供的有价值的参考。

高校共青团促进大学生创新创业工作质量提升策略研究——以湖北理工学院为例

高校共青团作为学校三全育人的重要组成部分,服务大学生创新创业工作是新形势下义不容辞的责任与义务。当前高校创新创业工作仍存在项目孵化不到位、创新创业教育覆盖面不广、师资力量薄弱等问题。高校共青团要发扬在大学生创新创业工作中的长处,转变服务思想、发挥思想政治教育优势,依托专业开展比赛和社会实践,依托比赛创造氛围,推动落实项目孵化,建立合理完善的创新创业导师库,进一步提升创新创业工作质量。

电气信息类应用型人才培养模式的研究与实践

根据地方应用型院校学生的特点,以电气信息类专业为研究对象,以构建应用型人才培养模式为目的,从加强理论课的应用性、加强校企深层次人才培养合作、构建学生自主创新平台等方面,对地方院校电气信息类应用型人才培养模式进行了探索。

面向应用型实践人才培养的电力电子技术实践创新平台研制

为培养应用型实践人才,针对电力电子技术课程体系结构,研制了一种新型电力电子实践创新平台。平台由高校任课教师和实验技术人员共同设计制作,强化了实践教学改革,将理论教学和实践教学紧密联系,能较好地提高学生分析、设计和调试电力电子电路的实际操作能力,充分激发了学生创新能力。实践创新平台已应用于电力电子课程实践教学,教学效果良好。

一种高精度恒流源直流电子负载研究

直流电子负载是一种替代传统耗散型电阻的可调电子电路装置,在直流电源性能测试和蓄电池放电测试中具有较为广泛的用途。基于Boost升压拓扑设计实现了一种直流电子负载,通过PWM数字控制技术完成了对输入端口的恒流控制。研制了一台小功率实验样机,验证了恒流控制功能,测试结果表明该方案相对于传统方案精度高、稳态误差小、功率可扩展性强。

基于混合采样和CAWOA-BP的变压器故障诊断

为提高变压器故障诊断准确率,提出了基于混合采样技术的数据处理方法和改进鲸鱼算法优化BP神经网络的故障诊断模型。首先通过Tomek links和SMOTE对原始数据进行去噪处理及少数类数据样本合成,然后采用Cubic map混沌映射及自适应权重调整策略改进鲸鱼算法(WOA),利用改进后的鲸鱼算法优化BP神经网络参数;最后,利用混合采样前后的数据对传统BP神经网络、WOA-BP、CAWOA-BP三种模型进行对比仿真试验。结果表明,使用混合采样后的数据训练模型会使模型故障诊断准确率提高,且CAWOA-BP模型的表现优于传统BP神经网络和WOA-BP模型。

基于Boost升压电路的直流电子负载设计

采用以Cortex-M3为内核的STM32F107作为主控制芯片的直流电子负载,外围电路包含电流电压检测、声光报警提示、320*240彩色液晶显示、Boost升压等,内置PID控制算法,实现恒压、恒流、恒阻、恒功率、开路5种工作模式,并具有串口通信、USB2.0通信及SD卡存储等功能。经测试,该直流电子负载运行平稳,可测试电压范围广,精度较高,响应速度快,具有一定的使用价值,可广泛地应用于蓄电池等电源类产品的测试。

基于Matlab的电气传动控制系统课程教学研究

Matlab具有强大的数学运算功能,而其仿真工具Simulink具有模块化、面向结构图编程及可视化等优点,因而Matlab在工程系统仿真中得到了广泛的应用。分别以直流调速系统中的双闭环直流调速系统和交流调速系统中的DTC系统为例,讨论了如何将Matlab/Simulink仿真应用于"电气传动控制系统"课程教学中,提出了一种将理论教学和仿真实验相结合的教学模式,通过在课程教学中应用和实施该教学模式,取得了良好的教学效果。

基于自适应模糊PID控制的电子皮带秤研究

针对水泥包装的自动精确称重问题,提出了一种基于PLC控制器的,采用模糊PID控制算法的高精度电子皮带秤的设计方案,介绍了系统的组成及软、硬件设计。当误差小于指定值时使用PID控制,当误差大于指定值时采用模糊控制。应用结果表明基于模糊PID控制的电子称重系统具有精度高、响应快、超调小、抗干扰能力强、对参数有很强的鲁棒性等优点,提高了生产效率和经济效益。

自适应模糊PID高精度温控系统的设计

针对经典PID温控系统的参数整定繁杂、自适应差等问题,设计了自适应模糊PID高精度温控系统。该系统充分发挥模糊控制算法灵活及适应性强的优点,通过二维模糊控制器实时调整PID控制器的比例、积分与微分控制参数,实现参数的自整定。系统使用高精度热敏电阻和半导体制冷器分别作为温度传感器和执行元件,同时利用自适应模糊PID算法控制半导体制冷器加热或制冷时长,从而实现系统精密温度控制。实验结果表明,模糊PID温控系统的温度超调量仅有0.0054℃,与经典PID系统相比,降低了2个数量级,同时在5 h测量时间内,系统温度波动标准偏差仅为0.0013℃,且温控精度优于±0.005℃,实现了温度的精密自适应控制。

基于COMSOL的粘接结构超声检测仿真分析

为揭示粘接结构内部超声检测信号传播规律,在建立粘接结构仿真模型基础上,采用多物理场耦合的有限元方法,对结构中不含缺陷及分别含有脱粘、气孔和裂纹缺陷时超声波的传播过程进行研究。结果表明,纵波和横波在介质中传播速度存在差异,两者会出现分离,纵波在前、横波在后;超声波在两介质中发生多次反射和模式转换,在侧表面上会形成表面波;超声波在脱粘及气孔缺陷处会发生全反射,其余处声波绕过缺陷继续向底面传播,缺陷面积越大,回波幅值也越高;裂纹处的回波波形与裂纹长度及方向都有关系,当与上表面夹角越接近90°,缺陷回波越难被接收到。该分析可为粘接结构的超声检测应用提供指导依据。

基于PLC的碳化硅模块产线设计

为提高新能源汽车电机自动化产线上碳化硅模块安装和拧紧的精度,提出了一种基于PLC的碳化硅模块自动化产线设计方案。该方案以PLC为核心控制器,通过PLC系统程序设计和逻辑控制完成对碳化硅模块的自动上下料、加工、检测和分拣等操作,实现了碳化硅模块的高质量生产和快速交付,提高了碳化硅模块生产智能化水平,具有重要的实际意义和应用价值。

基于BP神经网络的精密温度控制

为解决在精密温控系统中的传统比例-积分-微分(Proportion Integration Differentiation,PID)控制参数整定复杂、超调严重等问题,设计并搭建了精密温控系统,并且系统基于随机梯度下降(Stochastic Gradient Descent,SGD)准则,采用反向传播(Back Propagation,BP)神经网络算法实时动态调整PID参数。实验结果表明,BP神经网络PID温控系统具有更小超调和更快收敛速率等优势,系统超调量与弛豫时间分别比传统PID控制系统减少13.35%和18.56%。同时,在6 h测量时间内,被控对象温度波动的标准偏差达到0.00036℃。

基于社团学生自治管理的电子竞赛培训模式

提高大学生实践和创新能力是我国高校素质教育的重要方向,全国大学生电子设计竞赛为提高大学生实践和动手创新能力提供平台和基础设施。湖北理工学院一直致力于提高学生的实践和创新能力,积极组织学生参加电子竞赛活动。在多年的不断摸索中,学校形成了依托电子技术协会社团自主管理的电子技术能力培养、培训和竞赛模式。历年的竞赛成果和学生高质量就业证明此种管理模式有很好的效果和借鉴作用。

基于半导体激光干涉技术的电气设备状态检测研究

为提高电气设备信号传输效率,提升电气设备状态检测的及时性和准确性,研究基于半导体激光干涉技术的电气设备状态检测方法。应用半导体激光干涉技术结合光纤压力传感技术,获得运行中设备的压力参数,调用相应的知识规则判断设备的运行状况,实现电气设备状态检测,并依据信号数据分析判断电气设备故障原因,提出相应维修措施。实验证明:该方法可通过检测电气设备的振动频率特性,准确衡量设备的运行状态和故障状态,具备较好的电气设备故障状态检测效果;且该方法应用后,信号由电气设备传输到控制室上位机的延时最短,信号平均传输率高、信号传输平均误码率低,可实现电气设备状态的高效、准确检测。

基于CES全信息测量和Delta关联分析的变压器状态监测方法

本文中作者针对变压器铁心接地线耦合的多种信号(CES),提出了基于CES全信息测量和delta关联分析的变压器状态监测方法,全面提取CES的各类特征,并引入关联分析技术,可准确地评估变压器的运行状态。

PLC技术在电气工程及其自动化控制中的应用分析

现阶段,PLC技术作为一种先进的智能化技术在电气工程中得到广泛应用,使企业的工作质量与效率得到显著提升。本文介绍了PLC技术,并对该技术在电气工程及其自动化控制中的应用进行分析。

一种基于多分类器集成的地表覆盖信息提取方法

受地理环境和人类活动影响,实时、准确地获取用户满意的地表覆盖信息一直是亟待解决的难题。针对传统单分类器对地表覆盖信息实时提取不足,提出了一种基于K-means聚类投票的地表覆盖信息快速提取方法。结合TIFF与ASCII数据格式转换,对试验区湖北省黄石市2017年的遥感影像进行地表覆盖信息提取,并对各分类器的分类精度进行了评估。结果表明,集成投票法能够快速准确地表达黄石市的地理信息,分类精度高达95.87%,Kappa系数为0.88,明显高于其他3种分类器,验证了该方法的可行性,对地表覆盖遥感制图具有一定的工程实践意义。

智能物流搬运机器人的设计

为解决物流机器人功能单一、搬运效率低的问题,基于K210和机器学习设计了一款具有定位、移动、扫描、WiFi网络通信、红外避障、变速、抓取与运载功能的智能物流搬运机器人。文章对机器人的机械结构和控制系统进行了详细说明,并制作了模型样机。试验结果表明,机器人能够实现在有限空间内行走与精确避障,并按任务要求将物料搬运至指定地点并精准摆放,具有一定的可行性和实效性。

基于耦合线的双频小型化功能融合巴伦设计

为了提高通信速率,越来越多的终端设备采用载波融合技术,电路尺寸日趋变小,进而对射频器件提出了双频化、小型化等更高性能的需求。基于此,文章设计了一款小型化功能融合巴伦,以级联的耦合线为主体设计,实现了1 GHz和2 GHz 2个频点下的平衡到单端的转换,同时还能实现阻抗转换,具有高隔离性、小型化等优点。