“工程热力学”课程思政之设计与实现

在仔细梳理“工程热力学”知识目标的基础上,深挖课程思政案例,确定课程的能力目标和课程思政的价值目标是节能环保的爱国情怀、职业担当的民族自豪感、专注强国的社会责任感、乐于奉献的人生价值观、勇于探索的科研追求感。在教学设计中以热力学第二定律为例给出具体的教学案例,分别详细说明热力学第二定律的知识目标、能力目标和价值目标的实现要求,并对教学手段进行设计。教学结果表明,采用这样的教学设计可以提高学生对知识目标的掌握程度,提升学生的能力目标,引领学生的价值目标,为日后课程的持续改进提供依据,对其他理工科专业课具有一定的参考价值。

面向工程型人才培养的电工与电子学课程体系研究

根据理工科高等院校电工与电子学课程特点、地位及卓越工程师培养需求,提出面向工程型人才培养的电工与电子学课程体系新型架构设想和课程体系的构建研究;并以提高学生工程实践能力为培养目标,制定人才培养方案,建立多方位教学体系,从而构建电工与电子学工程型人才培养体系和组织实施框架,并予以实践验证。

基于线性扩张状态观测器的挖掘机电液系统滑模控制

无人驾驶挖掘机器人实际工作环境恶劣,为提高铲斗在负载扰动下的轨迹跟踪精度,建立了挖掘机电液系统非线性数学模型,设计了基于线性扩张状态观测器的滑模控制器(Sliding mode controller based on linear extended state observer,SMC-LESO)。根据铲斗油缸活塞杆位移信号,利用设计的线性扩张状态观测器对系统的速度、加速度及负载扰动和不确定因素进行估计,解决了系统参数难以测量的问题。在此基础上,设计了滑模控制器,并证明了该控制器的Lyapunov稳定性。为进一步验证该控制器的有效性,建立了挖掘机电液比例控制系统的联合仿真模型,并与PID控制器、滑模控制器的轨迹跟踪精度进行对比。仿真结果表明,该控制器可以有效抑制扰动,位移跟踪精度高、鲁棒性强。

基于Multisim虚拟仿真技术的电工电子实验室建设

针对传统实验室建设投入大、设备易损坏、实验效果不理想等问题,构建了基于Multisim虚拟仿真技术的电工电子实验室,列举了应用Multisim仿真进行感性电路功率因数的改善、三角波发生器、多谐振荡器等电工电子实验教学的实例。实验表明,虚拟仿真技术有效提高了实验教学质量,推进了实验教学改革。

基于双目视觉的工程车辆定位与行驶速度检测

针对工程车辆行驶速度低、滑转率高的特点,提出了一种基于双目序列图像的检测方法,以便快速检测工程车辆的相对位置与实际行驶速度。将双目摄像机安装在车辆上,连续采集周围环境的序列图像;利用SURF(speeded up robust features)特征对已采集到的各帧双目图像进行立体匹配,计算出环境特征点到摄像机坐标系原点的距离,从而实现车辆的相对定位;再对相邻两帧图像进行特征跟踪匹配,根据不同景深将匹配特征点对划分为远距点对和近距点对,分别利用远距点对和近距点对估算车辆运动过程中坐标系的旋转矩阵和平移矢量,并利用Levenberg-Marquardt法进行优化求解;最后根据优化后的旋转矩阵和平移矢量计算出车辆的行驶速度。户外模拟试验结果表明了方法的有效性和可行性。

遗传算法构建的神经网络及在机械工程中的应用

在分析遗传算法和神经网络优点的基础上,采用遗传进化的方式自动获得神网络的结构、权值和阈值.提出了构建神经网络模型参数的遗传算法分区编码方案,构建了适应度函数并依据个体适应度值的大小动态调整隐层节点及连接权个数的方法,给出了整体算法过程.采用该方法构建的神经网络计算两自由度的机械手参数,并通过实例仿真与常规凭经验构建网络结构及采用BP学习算法相比较,采用遗传算法构建的神经网络具有仿真精度高、占用资源少、计算效率高等优点.

自同步振动及振动同步传动的机电耦合机理

自同步振动和振动同步传动在机械工程上已获得成功应用 ,但是振动机械实现自同步振动和振动同步传动的过渡过程长期以来却一直不明确 ,利用现有的振动机械模型还不能定量解释系统从不同步到同步、或是从一种同步状态过渡到另一种同步状态的物理过程。本文对此进行了专门的研究 ,在传统的振动机械模型基础上建立了电机 -振动机械系统的机电耦合模型 ,利用该模型进行数值模拟对过渡过程中的一系列实际现象做出了合理的定量解释 。

基于无心车床主轴电机电流的钛合金切削力经验公式的实验研究

针对目前无心车床钛合金切削力计算公式推导的困难性和复杂性,通过测量主电机电流的实验方法来探索难加工材料钛合金的切削规律,打破了传统的测量切削力的实验平台,解决了传统方法中实验平台搭建过程的难题。同时以空心主轴电机电流为主要实验数据,结合切削深度以及进给速度等实验数据,在SPSS软件中进行线性回归分析,拟合出了切削力经验公式,验证了该经验公式在实际的加工中的指导意义,为进一步研究钛合金的切削机理奠定了研究基础。

基于PID控制的实验液压机电液伺服系统的仿真分析

以QD-100型实验液压机电液伺服系统为例,利用PID控制器设计的方法,在MAT-LAB/Simulink环境下对液压机电液伺服系统进行计算机仿真,并对仿真结果进行分析。

PID控制器在混凝土疲劳试验机电液伺服系统中的应用研究

分析了公路混凝土疲劳试验机电液伺服系统控制原理,对其系统建立了数学模型。主要借助MATLAB语言详细介绍了PID控制器的设计步骤,提出了其设计方法和需要注意的问题,并通过仿真对加入PID控制器后的系统性能进行了分析,结果表明设计能够使系统满足工作要求。

机械工程研究生综合实验平台建设与实践

针对目前机械工程专业研究生教学及科研训练培养过程中实验环节缺乏且系统性、专业性不强等问题,首先分析了建设研究生专业综合实验平台的必要性,然后提出以专业领域基础理论为主线构建突出专业核心技术综合实验平台的思路和方法,最后通过机电液系统综合实验平台的研发过程、功能特点及应用实例说明了以专业领域基础理论为主线构建突出专业核心技术综合实验平台的可行性和实用性。

工程设计学设计对象和设计进程的探索

工程设计学研究的两个重要问题设计对象和设计进程是本文的主题.把设计对象由技术系统上升到人机系统,即人—技术子系统—技术过程—作业环境系统.阐述了人机系统设计的指导思想.以经典的串行设计进程为基础,加入人机功能分配和人机界面设计等步骤,制订人机系统的设计进程.提出以并行工程和并行设计为框架研究面向人机工程的设计.

独立学院办学效益理论研究

独立学院是我国高等教育大众化进程中产生的一种新的办学形式,其办学成本与办学效益问题日益成为公众关注的热点,也成为制约其发展的核心问题。独立学院的办学效益包括社会效益和经济效益两个方面。经济效益可以从整体、局部和个人三方面实现;而其培养的人才的数量和质量是衡量独立学院社会效益的最重要指标。对独立学院办学效益进行评价时要注意两点:一是评价体系的制定。二是评价指标的选取。

城市热岛下TMY的修订方法及其对建筑能耗的影响——以西安市为例

通过对西安建筑科技大学雁塔校区自测气象数据与气象局所建台站的实测气象数据进行对比分析,确定实测地与台站之间的城市热岛(UHI)强度;以台站长期观测记录数据为基准,利用"Morphing"变形方法,对建筑所在地的干球温度、相对湿度和太阳辐射等气象参数进行修订,生成UHI效应下的典型气象年(TMY);应用Energy Plus对办公建筑进行模拟,研究UHI对建筑能耗的影响。结果表明,在考虑UHI效应下,修订后的建筑负荷比修订前更接近实测地的建筑负荷。

工程教育认证背景下微机与嵌入式系统实践教学改革与探索

针对传统微机与嵌入式系统实践教学缺乏系统性、教学方式方法单一、考核与评价不合理等问题,以工程教育认证的理念和标准,对该课程实践体系的构建过程,实践方式方法的改革与创新及实践环节考核与评价进行了探索和研究,旨在提高学生微机与嵌入式系统的综合应用能力和创新能力,培养学生的工程素质。

机电液系统动能刚度图示化在线识别技术

为在线检测机电液系统动能刚度,评价动力源与负载之间的功率匹配特性,提出利用李萨如图进行信息融合的动能刚度图示化识别方法。根据电机拖动液压系统的动力学模型,分析了系统的节能原理、动能刚度的物理意义及其对机电液系统功率的影响机理。再结合信号调制与信息融合技术,将系统的转矩、转速以及压力、流量信号融合成李萨如图形,通过检测图形特征的变化可以实现对系统动能刚度的在线识别。理论与实验研究结果表明:机电液系统动能刚度的变化是参数相互耦合的结果,可用于衡量动能变化率,评价系统的节能效果;融合的李萨如图形倾角可量化动能刚度大小,倾角变化反应了动能刚度的变化规律,由此得到的刚度圆能够评价系统动力源与负载之间的功率匹配性与在线运行状态。

非电专业电工学课程教学改革探索

基于笔者近年来开展的教学实践,本文以提高教学质量为目标,阐述了电工学课程当前存在的问题,介绍了教学内容、教学方法、教学手段、实验教学、教学考核等方面进行的一系列改革,分析了已经取得的效果,对进一步完善电工学课程教学体系具有参考价值。

加入WTO对现代工程训练的挑战及对策

中国加入 WTO已经成为一种不可逆转的历史潮流 ,它使中国步入了经济全球化和知识经济的新时代 ,对人才的素质提出了更高的标准。现代工程训练作为培养人才的过程中既重视理论、又注重创新能力培养的教学环节 ,要主动迎接时代的挑战 。

机电液系统测试、诊断与控制综合实验平台设计与开发

针对目前机械工程专业研究生教学及科研训练培养过程中实验环节缺乏且系统性、专业性不强等问题,提出以专业领域基础理论为主线,面向国家经济建设与社会发展中重要装备,构建突出专业核心技术综合实验平台的思路和方法;通过机电液系统综合实验平台的研发过程、功能特点及应用实例说明了以专业领域基础理论为主线构建突出专业核心技术的综合实验平台能充分体现机械学科综合性、交叉性和设计性特点,适合开展研讨式学习和案例启发式教学及科研活动。

人机工程伤害及对策

随着科技的进步，工作性质的变化，与人机工程有关的伤（病）越来越普遍和严重，人机工程伤害将成为２１世纪职业安全卫生的主要问题之一．本文阐述了人机工程伤害的概念、分类、辩识和消除、预防的对策．