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电器自动化技术论文赏析八篇

时间:2023-03-08 15:29:31

电器自动化技术论文

电器自动化技术论文第1篇

关键词:电气工程、自动化技术、电气自动化、现状、应用

中图分类号:F407.6文献标识码: A 文章编号:

1、电气工程及其自动化技术概述

电气工程及其自动化是以电磁感应定律、基尔霍夫电路定律等电工理论为基础,研究电能的产生、传输、使用及其过程中涉及的技术和科学问题。电气工程中的自动化涉及电力电子技术,计算机技术,电机电器技术信息与网络控制技术,机电一体化技术等诸多领域,其主要特点是强弱电结合,机电结合,软硬件结合。电气工程及其自动化技术主要以控制理论、电力网理论为基础,以电力电子技术、计算机技术则为其主要技术手段,同时也包含了系统分析、系统设计、系统开发以及系统管理与决策等研究领域。

控制理论是关于各种系统的一般性控制规律的科学。它研究如何通过信号反馈来修正动态系统的行为和性能,以达到预期的控制目的。控制理论是在现代数学、自动控制技术、通讯技术、电子计算机、神经生理学诸学科基础上相互渗透,由维纳等科学家的精炼和提纯而形成的边缘科学。它主要研究信息的传递、加工、控制的一般规律,并将其理论用于人类活动的各个方面。将控制理论和电力网理论相结合,应用于电气工程中,有利于提高社会生产率和工作效率,节约能源和原材料消耗,同时也能保证产品质员,改善劳动条件,减轻体力、脑力劳动,改进生产工艺和管理体制。

2、电气工程及其自动化技术的发展历史分析

2.1全控型电力电子开关

晶闸管虽然是第一代电子电力器件,但仍沿用至今;随后全控制式器件相继出现在交流变频技术之后,这是电力电子器件的第二代器件;复合型电力电子器件IGBT和MGT这一类可以称为第三代器件;最后,第四代电力电子器件是功率集成电路,PIC。

2.2低频电路发展为高频电路

电力电子器件的发展,导致变换器电路换代,但是用于普通晶闸管时,直流变换器主要是整流相互控制,交流变频传动则是交流—直流—交流变频器。当PWM变换器发展到第二代电力电子器件时,采用也相应增多。在其发展过程中,PWM存在很多缺陷,所以有了低频向高频发展的电路。

2.3投入使用的通用变频器

在经历了第一代功能型U/F控制类型、高功能型第二代U/F型和高动态性能的变频器之后,通用变频器正式投入使用。

3、电气工程中自动化技术运用分析

3.1电网调度自动化

(1)实现对电网安全运行状态的实时监控。通过调度人员控制和监管电网的电压、潮流、周波和负荷等,并观测主设备的位置状况和水、热等方面的工况指标,使之能符合规定,以保证用户计划用水、用电、用汽等的需求。

(2)实现对电网运行的经济调度。在对电网实现安全监控的基础上,通过自动化手段以实现电网经济调度,以达到节省能源、降低损耗和多供电、多发电的目的。

(3)实现对电网运行安全事故的分析和处理。电网中出现异常运行或者故障的因素非常复杂,如果不能及时的判断或处理措施不当,有可能会危及到设备安全和人身安全。通过电网调度自动化技术的增强,能够实现电网的安全运行分析,提供事故处理的对策和相应的监控手段,以防止事故的发生,并对已发生的事故进行及时处理,减少和避免事故的发生率。

3.2发电厂自动化

(1)水电厂自动化。水电厂需要调速器、水轮机以及水轮发电机力励磁控制系统等。水电厂自动化可以具体分为单机自动化、公用设备自动化、梯级水电厂综合自动化以及全厂自动化等等,通过自动化系统的使用,极大的提高水电厂运行的经济性、安全性和供电的质量。

(2)火电厂自动化。火电厂的自动化也是一门综合性的技术,有信息和数据处理、自动保护、自动检测、顺利控制以及设备管理等方面的功能。自动化系统主要包括了锅炉控制系统、汽轮机控制系统、发电机控制系统、计算机监视和数据系统以及机炉系统主控系统等。

3.3变电站综合自动化

变电站的作用是分配和接受电能、变换电压和控制电能流向等方面,并使用变压器将不同电压级数的电网相联系。变电站综合自动化是在变电站应用信息处理与传输技术和自动控制技术的基础上,通过计算机硬件系统或者自动化装置,代替人工进行各种运行作业,提高变电站管理水平和运行水平的自动化系统。伴随着微机监控技术在变电站中的广泛应用,变电站正逐渐向着综合自动化方向进行发展。目前我国已经实现了变电站继电保护微机化和远程的远动和监控,并正在大力推行无人值班变电站的运用。无人值班变电站的功能包括变电站的自动测量、设备的远动和监控、开关操作的远动、继电保护、事故和设备故障的自动记录等方面,无人值班变电站的运用必然会将变电站的综合自动化程度带向一个更高的阶段。

3.4配电自动化

配电自动化是一项集合了现代控制技术、计算机技术、数据传输、设备管理等方面为一体的综合信息管理系统。配电自动化的目的是改进电能质量、提高供电的可靠性、向用户提供优质的服务,并减轻运行人员的劳动强度,以实现经济运行的目标。当前国外一些发达国家中,在配电自动化中已有了多年的运行经验,并逐步向大规模地形显示、光纤通信和人工智能等实用化技术方面纵深性发展。我国的配电自动化主要使用了三种基本功能模式,即就地控制的馈线自动化、集中监控模式的配电自动化和集中监控模式的配电自动化与配电管理相结合的模式。目前我国多采用了后两种模式,并使用了分布式总体结构,将主站和子站通过网络进行联在一起,从而形成统一的配电自动化系统。

4、电气工程自动化技术的发展热点及其趋势分析

4.1电力一次设备的在线检测

对汽轮机、发电机、开关、断路器、变压器等电力一次设备的重要运行参数实行不间断的实时监测,不但能够监视设备在线运行状态,还可以分析相关重要参数的变化趋势,判断是否存在发生故障的可能性,进而延长设备的保养周期,提高其利用率,也为该电力设备从定期检修向状态检修过渡提供了充足的保障。

4.2光电式电力互感器

按照一定的比例关系把输电线上的大电流数值和高电压降低到标准值是电力互感器的重要作用。但其缺点也不容忽视,即:电压等级越高,绝缘难度越大,且设备的质量和体积也越大;互感器输出的信号不能与微机化计量及保护设备直接接口;其信号的动态范围较小,电流互感器达到饱和状态甚至引起信号畸变的几率越大。与此同时,新研制的光电式电力互感器也存在不少技术难题,其输出的信号有限,电磁绝缘、兼容、耐环境程度以及电子电路的供电电源等是其面临的主要技术难题,也是光电式电力互感器的未来主攻方向。

4.3先进管理和控制软件的应用

当前,计算机控制系统在国内电场中已得到了广泛的使用,并极大的促进了电厂自动化技术的发展。然而,计算机控制系统的潜能并没有被完全发掘,为此,我们应吸取国外先进的技术经验,积极开发出适合我国电力行业所需的先进管理和控制软件,以充分发挥当前计算机控制系统的功能。

4.4单片机、集成电路及工业控制计算机的发展

以MCS-51为代表白8位机虽然仍占主导地位,但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的PIC系列单片机及CMS97C系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的C语言、PL/M语言。在集成电路方面,需要重点说明的是集成模拟乘法器和集成锁相环路及集成时基电路在自动控制系统中运用很广。在电机控制方面,还有专用于产生PWM控制信号的HEF4752、TL494、SLE4520和MA818等应用也相当广泛。

在逻辑电路方面,值得注意的是用专用芯片(ASIC)进行逻辑设计。ASIC中有编程逻辑阵列PLD。PLD有四种类型的器件:PROM、FPLA、PAL、GAL。GAL是PAL的第二代产品,它可以在线电擦洗,与TTL兼容,有较高的响应速度,有可编程的保密位等优点。这些特点使得GAL在降低系统造价,减少产品体积和功耗,提高可靠性和稳定性及简化系统设计,增强应用的保密性方面有广阔的发展产景,特别适合新产品研制及DMA控制和高速图表处理,其上述交流的控制最终用工业控制计算机完成。

5、结束语

在科学技术突飞猛进的今天,重视电气工程以及自动化技术的研究是非常必要的。近年来,随着经济的发展,以及科学技术的不断进步,电气自动化技术必将向着更为先进的方向发展,在各个领域的应用也将越来越广泛,很大程度上促进了我国国民经济的增长。我们要积极关注并吸收国内外先进的技术优势,根据实际,开拓新理论、新技术的运用思路,为我国的电气工程自动化技术的运用和发展做出应有的贡献。

参考文献:

[1]徐东海.浅谈电气工程中自动化技术的运用[J].中国新技术新产品,2010(24).

[2]郑丽娜.浅谈电气自动化技术的应用[J].科学与财富,2012(3).

电器自动化技术论文第2篇

我国国民经济的不断发展使得我国的电力系统建设获得了长足的进展,尤其是电子技术的引入,促进了我国电力系统的进一步深化,在工业化时代,强电系统已然成了我国电力系统发展中不可替代的一个重要的组成部分,因此本文主要从电子技术在强电系统当中的作用进行深入的分析和探讨。

关键词:

电子技术;强电系统;分析;探讨

0前言

在我国国民经济飞速发展的大环境下,电子技术也有了极大的发展。与此同时,电子技术的发展让大量的新技术运用到了社会的各个领域当中,现如今的社会是高速发展的信息社会,社会中各个领域的发展都离不开信息技术的支持,而随着计算机技术及网络技术的应用,电子技术也应运而生,目前电子技术的应用范围也是极其广泛的,我国最早利用电子系统的时间短是在改革开放之后,那时候人们的生活水平就已经有了很大程度上的提高,而随着物质生活以及文化生活的提高,人们开始对电力能源重视起来,对电力的运行安全问题也是非常的关注,将电子技术应用在强电系统中可以推动我国电力系统的更新,对强电系统的发展也能够起到很好的促进作用。

1电子技术的优势及意义

1.1电子技术的优势

电子技术之所以能够在人类的生产生活中得到广泛的运用,这与它的优势是分不开的,电子技术的优势主要体现在以下几个方面:(1)全控化。由于传统的电器件都是属于半自动形式控制的,半自动控制的电器件一般其换相电路都要比传统的电器件复杂很多,而随着电子技术的引入,自关段器件的电路也得到了进一步的优化,从而更好地运用电子技术实现了全自动控制操作。(2)集成化。所谓的集成化主要是将所有的全控型电子器件利用数量较多的电子单元器件结合在一起,将其放在同一个基片上,这种集成化的处理方式与之前传统的电子器件分立的方式进行比较我们可以非常明显地看出,集成化的处理可以极大地缩短电器件运行的时间,除了这一点以外,高频化的优势也是集成化的一个优点,它可以提高电子器件的工作效率。(3)高效率。高效率化这一优势主要体现在了电子器件及变换技术上,主要是通过电子技术来降低导通的压降,使得最终电器件的效率有了极大的提高,之前在变换器的使用中,多数都是使用硬开关技术,现如今软开关技术的应用,对提高强电系统的运行效率也是起到了非常重要的作用。

1.2电子技术在强电系统中的意义

电子技术在强电系统中的应用可以有效地提高电力能源的应用效率,电子技术还可以提高强电系统运行的安全,能够实现对电力资源的优化配置,降低了电力企业的成本投入,提高了电力企业的经济效益。与此同时电子技术在强电系统中的应用还有效地促进了我国现代化的发展进程,随着高新技术的不断出现,越来越多的产业在投入生产之前都进行了电子技术的处理工作,这样做的目的也是为了进一步的保证电力系统的运行可以在网络技术的监管下进行,保障了电力系统的运行安全。

2电子技术在强电系统中的应用研究

2.1在发电系统中的应用

电子技术在发电系统中的应用主要是用来调节发电系统中的功率,在结构相对比较简单的静止励磁中,运用晶闸管整流可以提高静止励磁的可靠性,最重要的是所花费的资金成本也会得到降低,而在电力系统中,我们在控制水力和风力发电机的时候,对转子中的励磁电流产生的频率进行调整之后,可以提高水力和风力发电的功率。由于电力系统当中风机水泵所消耗的能量是非常大的,基本上占了整个系统的百分之七十,而且工作的效率还非常的低,针对这一情况,我们的研究人员在系统当中安装了变频调速,很好地解决了这一问题,但是从实际的情况来看,我国可以运用高压大容量的变频器系统还不是很多,所以对电力系统进行较为精准的控制暂时是不现实的。

2.2电子技术在输电环节的广泛应用

在输电环节上,直流输电技术以及高压直流输电都选择了晶闸管变流装置,这一装置可以从根本上解决那些长距离、大容量输电系统的无功损耗问题。直流输电技术不仅稳定性好,其灵活程度也是最高的,其电容量也非常大,即便我国各个省市地区的地形地质特点不同,直流输电技术也能够在不同的地质地貌条件下远程的进行输电作业。在输电环节中,电力能源会在输送的过程当中出现巨大的损耗,打个比方说,如果想要从一个城市输送电能到另一个城市,如果输送的距离较长的话,那么就会有30%~40%的电能在传输的过程当中被损耗掉了,最终输送到的电能可能都不到一半。而自从电子技术的出现就很好地解决了这一问题,不管输送电能的距离有多远,最终输送到的电能都可以保证在90%以上,将电能的输送损耗降到了最低。这也是为什么电子技术在输电环节如此受欢迎的原因之一。

3结语

电子技术在强电系统中的应用,降低了电力能源在传输过程当中出现的损耗,有效地提高了电力能源的利用效率,使得企业的生产效率得到了提高,除此之外,我们还发现,电子技术在强电系统中的应用也是当前信息化社会发展的一个整体趋势,因此在新时代下,我们的研究人员要不断地加强对电子技术的研究,电子技术在强电系统中运用所出现的一些问题也就可以得到及时的解决,也能够进一步的推动我国电力事业的可持续发展。

作者:陈坤 宁宇 刘柏霖 单位:沈阳理工大学自动化与电气学院 沈阳理工大学信息科学与工程学院

参考文献:

[1]姜放,王志强,李国锋.三相线电流平衡化补偿方法[A].2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C].2011.

[2]游广增.电力电容器的谐波分析及一种谐波抑制方法[A].2010年云南电力技术论坛论文集(文摘部分)[C].2010.

[3]梁喆,欧阳名三.基于负荷侧无功补偿的静止无功发生器控制方法研究[A].第四届安徽科技论坛安徽省电机工程学会分论坛论文集[C].2006.

电器自动化技术论文第3篇

关键词:电气工程;自动化智能化

中图分类号:F470.6 文献标识码:A

随着计算机科学的不断发展,人工智能技术应运而生,作为新兴的计算机科学的重要领域之一,人工智能理论的研究与延伸,对人工智能技术的本质进行了解释,基于此生产出的与人类智能类似的智能机器即为人工智能技术。该领域研究的对象主要包括:语音识别、图像识别、专家系统、机器人及自然语言处理等。对于电力系统而言,电气工程方面主要包含自动控制、信息处理、系统运行、研制开发、电子电气技术及计算机与电子应用等方面。人工智能技术在电气工程自动化中的实际应用中,还存在一些问题,要对这些问题进行分析和解决,才能促进我国电气工程自动化的发展。

1. 智能化技术

人工智能(Artificial Intelligence) ,英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。 人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器,该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能也称为机器智能,是与自然科学和社会科学结合的产物。。在电气自动化领域中,专家系统的应用最为广泛。人工智能技术在电气自动化技领域中的应用,提高了电气工程系统的自动化水平,使设备运行及处理的精确度和准确性大大提高,保证了电气系统的工作效率,节约了大量的人力资源,系统安全性及稳定性也大大提高。在机械设备方面,自动化水平也得到提高,实现了机械设备在无人操作的情况下准确、自动的进行操作与控制,实现了人工智能技术与电气自动化的目标,比如智能配电网中均采用了先进的带数字接口的智能断路器和跳合闸等控制信号的传输方式,而传统的二次电缆也蜕变成数字信号接受的网络传输形式,因此其在工作效率和故障处理的效率上得到了显著提高。

2. 电气工程自动化中智能化技术的应用现状

采用人工智能技术,可以实现以下控制功能:首先,对数据信息进行采集与处理,实时采集所有的开关量与模拟量,根据要求进行处理与存储。其次,画面显示,系统与设备的运行通过模拟画面真实的反应出来,对电压、电流实时的显示出来,根据模拟量、计算量、隔离开关及断路器等,自动生成趋势图。第三,运行管理。专家系统在操作系统中的运用,实现日志、报表的生成,运行曲线、数据存储等操作。第四,故障录波。实现了模拟量的故障录波、顺序记录、波形

捕捉及开关量变位等。第五,操作控制,利用键盘及鼠标对断路器及隔离开关进行控制,实现停机操作,通过设置,对操作人员的权限系统可以进行限制,对值班管理进行加强。第六,在线分析。在线进行参数修改与设定。对不对称的运行进行在线分析及负序量进行计算。第七,运行监控,对模拟量数值及开关量状态实现智能实时监控,通过声光、语音等形式自动报警,对事件的顺序进行记录。

3. 智能化电气工程自动化控制的前景

3.1 电气工程设计中的智能化应用

由于电气设备的设计是一项复杂的工作,与电气自动化专业中电机、电路、电力电子技术、变压器、电磁场等多个学科都存在关系,要求设计人员要有足够的设计经验,需要大量的人力、物力及财力投入。但是,随着人工智能技术的应用,对人脑难以解决的复杂模拟过程和繁琐的计算过程快速的进行了解决,提高了设计的精度和效率。在电力配电网系统中,智能化、数字化的应用特点十分鲜明,比如智能化的互感器已经广泛使用典型的USB 接口,可与网络进行有效的连接,如此便实现了网络保护装置和智能断路器的有效连接,极大程度地简化了配电网二次回路接线,大大降低了配电网的维护工作。

3.2 电气工程控制中的智能化应用

为了有效的实现增强生产、流通、分配及交换,采用电气自动化控制技术,可以有效的降低人力、物力及财力的投入,对系统的工作效率及质量也有效的进行了提高。在电气设备控制中,人工智能技术的应用主要包含专家系统控制、模糊控制及神经网络控制。最常用的是模糊控制,因其简单,与实际联系最为紧密,因此得到了比较广泛的应用。智能化控制器并不需要对控制对象模型进行设计,这就可以从根本上避免一些不确定因素的产生,提高自动化控制的精密系数。智能化控制器在进行调节控制时完全只需要根据相关数据的变化来自行调节,即使没有专门的技术人员在旁边也可以,同样远程调节控制也是可行的,充分体现了电气工程自动化控制的无人操作性要求,对行业未来发展的重要性不言而喻。

3.3 电力系统中智能化的应用

电力系统中,对人工智能技术的应用主要涵盖神经网络、专家系统、启发式搜索及模糊集理论等方面,而专家系统是应用最广泛的一项。专家系统是一个复杂的程序系统,它集合了大量的经验、规则及专业知识,依靠特定领域专家的知识和经验,进行分析和判断,模拟出专家的决策过程,对各种难题进行解决和处理。专家系统主要由知识库、推理机、数据库、知识获取、咨询解释及人机接口等部分构成,常用“If-Then”规则,也就是对If 条件进行满足的基础上对Then 之后的操作进行执行。在该系统的使用中,要根据实际情况对系统规则库及知识库不断进行更新,才能适应发展的需要。

3.4 电气故障中智能化的应用

在电气设备故障诊断过程中,人工智能技术中的专家系统、神经网络及模糊理论的应用较为广泛,尤其是在发电机故障、电动机故障及变压器故障诊断中的应用。对变压器故障进行诊断的方法主要是对变压器油进行分解,对分解出的气体进行分析,然后判断故障的状态。一般使用智能化技术进行变压器故障诊断时,主要分析的是变压器渗出油所分解出来的气体,从而能够快速锁定变压器的故障发生大致范围然后再进一步缩小该范围,将故障发生的局部位置进行检修排查,

从而大大提高了故障诊断与解决的速度和效率。

4. 结束语

就目前情况来看,在我国人工智能技术已经在各行各业中被广泛应用,在电气工程自动化中也得到了充分的体现。本文结合电气工程自动化的特点,将人工智能技术用在最需要的地方。人工智能技术的应用需要一定的时间以及相关科学知识进行支持,在应用中也遇到了一些困难,尽管如此,其发展前景非常广阔,在实际应用过程中,要不断的总结经验,以促进我国电气工程自动化的发展。

参考文献:

电器自动化技术论文第4篇

[关键词]测控技术与仪器 智能化技术

中图分类号:TH70 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)04-0133-01

一、引言

测控技术与仪器专业是信息科学技术的源头,是研究信息的获取和处理,以及对相关要素进行控制的理论与技术,是电子、光学、精密机械、计算机、信息与控制技术多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。它的专业面广,小到制造车间的检测,大到卫星火箭发射的监控都归于测控技术与仪器专业。测控技术自古以来就是人类生活和生产的重要组成部分。最初的测控尝试都是来自于生产生活的需要,对时间的测控要求使人类有了日晷这一原始的时钟,对空间的测控要求使人类有了点、线、面的认识。现代社会对测控的要求当然不会停留在这些初级阶段,随着科技的发展,测控技术进入了全新的时代。

二、测控技术的发展及其工程应用

测控技术,即测试与控制,是一门新型的技术科学,也是一门边缘科学。早在一千多年以前,我国就先后发明了铜壶滴漏计时器、指南针以及天文仪器等多种自动测控装置,这些发明促进了当时社会经济的发展。

二次大战期间,由于建造飞机自动驾驶仪、雷达跟踪系统、火炮瞄准系统等军事装备的需要,推动了控制理论的飞跃发展。二次世界大战后,控制理论扩展到民用,在化工、炼油、冶金等工业部门得到了进一步的应用,控制理论也日渐成熟。20世纪50年代末和60年代,控制工程又出现了一个迅猛发展时期,这时由于导弹制导、数控技术、空间技术发展需要和电子计算机技术的成熟,控制理论发展到了一个新的阶段,产生了现代控制理论。

测试技术是实验科学的一部分,主要研究各种物理量的测量原理和测量信号分析处理方法。测试技术是进行各种科学实验研究和生产过程参数测量必不可少的手段,起着人的感官的作用。一般说来,测试系统由传感器、中间变换装置和显示记录装置三部分组成。传感器将被测物理量(如噪声,温度)检出并转换为电量,中间变换装置对接收到的电信号用硬件电路进行分析处理或经A/D变换后用软件进行信号分析,显示记录装置则测量结果显示出来,提供给观察者或其它自涌刂谱爸谩R虼瞬馐约际醯姆⒄购艽笠徊糠质且览荡感器的发展。

传感器技术是在20世纪的中期才刚刚问世的。在那时,与计算机技术和数字控制技术相比,传感技术的发展都落后于它们,不少先进的成果仍停留在实验研究阶段,并没有投入到实际生产与广泛应用中,转化率比较低。

三、智能化技术的应用优势

随着人类进入计算机时代,计算机技术与仪器的测量与控制相结合,实现测量自动化、测量与控制智能化,使仪器的发展进入了测控结合的智能化阶段。可以说,测控技术仪器及国民经济的各个部门,是科学技术现代化的重要标志。智能化技术应用到电子工程中,可以有效的对电子工程进行优化,推动电子工程的发展和完善。其中:(1)智能化技术优化电子工程,使得电子工程设计更加简单便捷,智能化的操作相似,可以使得的电子工程的自动化控制水平得到提升,控制模型数据的变化形式,规避各类的控制问题。(2)提升电子工程的运行质量和运行效率,发挥其功能性,使其生产效率可以得到进一步提升,科学的智能化技术的运用,使得控制部分的控制质量和控制效率提升,降低安全隐患,提高效率。(3)简单的人机交互形式,可以使得的电子工程的操作更加简单直接,相关技术人员通过培训工作后,可以进行电子工程的相关操作的,有效的提高的数据的分析和应用质量。(4)发挥控制系统的功能性,通过智能化技术的应用,对系统内部的具体状况的进行分析,并可以实现自主的逻辑判断,有效的提高控制质量。

四、智能化技术在测控领域的应用

新一代测控仪器在保证其高可靠性、高效率、高精度以及多维化、多样化的前提下,更着重于智能化的应用。在信息拾取与数据转换、信息测量、判断和处理及系统控制方面大量采用微处理器和微计算机,实时显示与控制系统向三维形象化方向发展,技术操作向自动化方向发展,并且具有人工智能,从学习机进一步向人工智能机发展是测控领域发展的必然趋势。

1、计算机的辅助设计。当今社会,随着信息化与网络化的普及与发展,计算机已成了测控系统的中坚,网络技术越来越成为测控技术满足实际需求的关键支撑。计算机作为处理信息智能工具,具有以下优越功能:储存盒管理数据信息的功能;高效的图像显示和绘图功能;快速的数值计算能力;逻辑判断和推理功能。采用计算机辅助设计能有机地将计算机的各种功能和设计者的判断力、创造力相结合,从而加速了设计进程并提高了设计质量。

2、智能化下的虚拟技术

虚拟环境技术是测控系统中仿真技术智能化的发展新高度,是对智能化技术的延伸,采用人机交互技术有效地模拟人在自然环境中的视、听和动作,使操作者有身临其境的感受。在软件开发方面,NI公司的Labview和LabWindows/CVI功能强大,不仅使虚拟仪器的开发变得简单方便,而且为虚拟仪器做到时网络上提供了可靠的技术支持。智能化虚拟仪器使软件更加灵活高效,提供全方位的系统集成模块化硬件、标准的软硬件平台,带动了测控系统的升级和革新。

五、结语

现代测控技术是现代工业技术中的重要支柱,现代测控技术的迅猛发展可以为整个社会技术的进步和产业的升级起到改造和推动提升的巨大作用,越来越多的创新、高科技测控自动化的成果得到广泛应用。现代测控技术的未来发展将朝着标准化、智能化、系统化及系统功能的综合性等趋势发展,并更加标准化、开放化、全球化,推动技术水平的提高。

参考文献

[1] 刘志刚.现代测控技术的发展及其应用探析[J].机电信息,2012.

[2] 李欣国.浅谈现代测控技术及其应用[J].中小企业管理与科技,2010.

[3] 孙亮.现代测控技术的发展及应用[J].电子质量,2006.

电器自动化技术论文第5篇

关键词:EDA,频率计,VHDL硬件描述语言,CPLD

 

1. 前言

EDA(Electronics Design Automation,电子设计自动化)技术是现代电子学的标志,是微电子设计领域的一场革命,而基于EDA技术的芯片设计正成为电子系统的主流。随着微电子技术的迅猛发展,电子设计技术跨过了三个阶段。①20世纪五十年代:小规模集成电路(SSI)和中规模集成电路(MSI)用来设计硬件系统;②七十年代:以微处理器为核心的软件编程设计;③八十年代末至今:硬件系统集成设计,即系统芯片(SOC)和专用集成电路(ASIC)设计,是21世纪微电子技术发展的重点。

本文主要阐述了采用先进的EDA工具MAX+plusⅡ对10MHz自动频率计进行设计的过程。论文参考。在此设计中我们采用现在国际流行的VHDL硬件描述语言对CPLD进行编程,并通过MAX+plusⅡ平台对设计进行仿真验证,最终完成设计的要求,用单片CPLD实现10MHz频率计的功能。

2. 单片自动频率计的设计

数字化、智能化、自动化和小型化是现代测量仪器的发展方向。论文参考。具有50多年发展历史的频率计是实验室中常用的仪器之一,它已成为一种典型的数字化、智能化、自动化的测量仪器,并越来越趋于小型化。单片自动频率计以单片可编程器件为载体,利用VHDL语言,实现10MHz以内频率的自动测量。该频率计用可编程器件一片,10MHz晶体振荡器一块和4位七段LED显示器。

2.1 自动频率计的结构

电器自动化技术论文第6篇

关键词:压路机,机电液一体化,技术,应用

 

我国西部大开发战略的实施使世界上有实力的压实设备公司看好国内大市场,给国内同行带来了机遇和挑战。免费论文,机电液一体化。。美国英格索兰公司在无锡建厂、美国卡特被勒公司在徐州建厂,3-5年内国外产品或独资公司生产的压实机械产品会占 30%以上,外资企业不仅引人硬件技术,还引进了软件技术和管理技术。众所周知,高科技带来高利润,机械产品的升级换代是市场选择企业的根本。免费论文,机电液一体化。。

1国外压路机机电液一体化技术的发展

1.1德国 BOMAG公司的自动压实控制系统

新型智能可变振幅的Variomatic振动压路机以两个相对旋转的偏心轴来振动压实轮,双轴布置使振动力的大小和方向可根据轮子在被压物料上振动加速度的变化,通过液压系统修正两轴之间的角度,用电子控制自动地完成从垂直到水平方向的无级变化,而装在轮上的加速度表则连续不断地反映物料硬度随压实进程的变化。免费论文,机电液一体化。。从加速度表上测得的数据被输送到压路机上的计算机里,并可存人软、硬盘中,计算机可将这些数据与预先存储在机内的数据(大量压路机在长期改进过程中累积起来的经验数据)相比较。当结果达到预定值时计算机发出指令,通过改变两根轴的相对角度来改变振动方向和有效振幅,对压实力进行优化,既简化司机操作又改善压实均匀度。

1.2适压 Superpaye超级路面的压买系统

根据 Superpaye超级路面技术规定要使用粗颗粒骨料和低含量沥青,在减少环境污染的同时增强路面承载力,工艺要求为躲过“温度敏感区”而进行高温压实。 Hamm公司的IQ2系统不但记录和显示压实状况,还可自动调校振频、振幅和行驶速度,在最短时间内达到最理想的压实效果。

1.3用电子技术实现关键参数的实时监控

在关键部位设置传感器对压路机上的发动机燃油。冷却、润滑、充电系统及行走、振动。转向系统等的温度、压力、流量诸参数进行实时监控;借助看门狗电路和电脑监控分析进行异常报警;利用微电脑控制器对整机上的开关、继电器、电磁阀进行检测、诊断并分析出故障代码,维修人员利用监控器读取故障码,便于快速排除故障。

1.4以机电液一体化技术为界面的新功能开发

国外广泛利用该技术建立了自动驾驶作业系统;德国宝马公司推出自动滑转控制系统,压路机可爬68%的陡坡;通过操作显示灯、提示灯和电器开关互锁来防止误操作;通过操作座椅上的开关在压路机行驶过程中进行牵引与行驶液压回路的转换。

2国内压路机机电液一体化技术现状

国内压路机厂家在这方面也有了一定的进展,如湖南江麓机械厂开发的W1102DZ振动压路机具有自动驾驶作业系统,许多压路机也都设置了声光报警系统。尽管对关键参数实施了监控,而且控制方式独特、自成体系,安装维护简单直观,抗干扰能力强,但由于线束多,各功能单元之间的复合控制难以实现,传感器资源不能充分利用。随着监控信息量的加大,警报灯、仪表布置困难,其它自动控制的功能扩充困难。

3主要技术问题和解决方法

国产压路机存在着可靠性、耐用度差,监测手段落后的问题,作业质量受人为因素影响大,压实控制技术智能化程度低,操作舒适性差,当前筑路机械技术难点集中在控制与操纵系统的改进上。

我们可以通过引人具有良好控制性能和信息处理能力的电子技术、传感器技术和电液传感技术,从机械和液压两个方面来解决其控制问题。在传统的负荷传感和极限功率调节系统中引进电子传感元件和执行回路,使液压系统的调节品质和功能得到显著改善。即把系统的逻辑功能由电子装置承担;把能量转换、功率流切换和主系统过载保护(安全阀)由液压、气动装置承担;通过引人比例阀。PLC可编程控制和数据总线技术以及采用廉价而可靠的高速电磁阔而构成低成本的闭环控制系统;同时依靠电子元件反馈相应的参数值,建立完善的在线状态监测和故障诊断分析功能。免费论文,机电液一体化。。

4目前应抓的工作

机电液一体化技术的推广应用首先要解决观念更新问题,过分强调低成本竞争会把企业带人死胡同。诚然机械产品元件越少其可靠性会越高,但这种可靠性丧失了产品的多功能开发。国外正是看到了故障的必然性才会借助机电液一体化技术来防止故障、迅速发现并解决故障,同时也正是由于电子元件质优价廉,才使该项技术得到了最充分的利用和开发。免费论文,机电液一体化。。

其次要合理利用该技术则离不了引进、吸收和开发。如英格索兰、卡特彼勒两公司选用配置瑞土专业电子仪器制造商Geodynamik公司开发的计算机软件和控制系统,用于连续压实控制(CCC)的压实数据系统(CDS)以及用于处理CCC的PC软件程序。对于这些无力开发的技术要用有限的资金去引进,在消化和吸收之后国内科研部门应联合进行技术开发,利益共享。

成熟技术可以直接嫁接。目前国内全液压压路机广泛采用进日的发动机、行走和振动泵及马达。国内合资和独资公司生产的挖掘机,其发动机电子控制系统可以实现对发动机转速、停车等自动控制,而广泛采用的液压泵(如美国萨奥90系列泵)本身配有转速、压力等传感器接口。免费论文,机电液一体化。。萨奥为德国宝马公司H型振动压路机配备的自动滑转控制系统,其爬坡能力高达68%。德国力土乐公司提供相应的可编程控制器,它不像大型矿用设备复杂且响应慢。这些都可以通过借船出海,作为协作配套厂家可直接利用该项技术。

5结束语

随着科技的发展和用户需求的日趋主题化、个性化和多样化,产品技术含量的高低和功能的多样性直接影响着企业的利润和生存。跨国公司为降低成本,实施制造本地化及采购全球化战略,使制造业竞争日趋激烈。为此企业应充分利用以计算机。数控技术为代表的电子技术,提高机械产品的智能化水平,占领市场,让用户满意。

参考文献:

[1]《工程机械机电液一体化》焦生杰等人民交通出版社2000-11-01

[2]《机电一体化系统设计与应用》舒志兵等主编电子工业出版社:2007-01-01

[3]《液压与气压传动》宋新萍机械工业出版社2008年4月

[4]《机械设计制造及其自动化系列•先进液压传动技术概论》李松晶阮健弓永军编著哈尔滨工业大学出版社2008-03-01

电器自动化技术论文第7篇

付志刚 国网吉林省电力有限公司四平供电公司经济技术研究所 136000

【文章摘要】

伴随着科学技术的快速发展和社会的进步,现代化技术被广泛地应用在各个领域,推动了电力系统的发展进程,而变电站在电力系统中占据着重要的位置,近年来,人们愈发重视变电站的发展,变电站也发生了一定的转变,逐渐趋于数字化、现代化和智能化。本文先对数字化变电站自动化技术进行概述,然后具体分析了数字化变电站自动化技术的应用,希望能为电力系统的发展提供一定的参考。

【关键词】

数字化;变电站;自动化技术

近年来,智能化开关、电压互感器等被广泛地应用在变电站自动化方面,这这些现代设备和技术逐渐完善,且伴随着计算机网络技术的快速发展,变电站的现代化、数字化和智能化发展将成为主要发展方向。数字化变电站自动化技术是指信息处理全程的数字化。为进一步开发数字化变电站自动化技术,笔者将结合自身工作经验,粗略探讨数字化变电站自动化技术的具体应用。

1 数字化变电站自动化技术概述

1.1 数字化变电站

数字化变电站建立在普通通信规范之上,并由智能化一次设备和网络化二次设备构成的,可真正实现信息资源共享化、模块化和智能化,主要包含以下三方面特征:

1) 运行管理系统的自动化

在该系统中主要涉及状态记录、无纸化统计分析电力生产运行过程中全部数据、分解数据信息、逐层转换自动化内容。另外,该系统还能自主制作针对变电站设备的检查维修报告,将定期检修逐渐向状态检修过渡。如若在变电站运行时出现故障,可提供有效的故障分析报告,全面分析引发故障的所有因素,并紧密结合故障制定针对性的解决措施。

2) 一次设备的智能化

在数字化变电站系统内部,主要借助光电技术以及微处理器设计待控制操作程序驱动回路、待检测信号回路。此项技术的应用主要是借助数字公共网络取代传统导线相连模式,进而简化控制回路, 借助可编程序取代逻辑回路以及普通继电器。另外,在数字化变电站中,还研发并使用电压电流互感器,在某种程度上改变了PT。

3) 二次设备的网络化

变电站使用的普通二次设备主要是先由规范化的危机处理机进行设计,然后在制造,各个设备之间借助速度较高的网络通信来连接,在网络环境下,可实现资源信息数据的共享,变电站所使用的网络化的二次设备,已经由普通功能装置转向逻辑功能规范化。

1.2 数字化变电站自动化系统

站控层、间隔层和过程中构成了数字化变电站系统,其中位于站控层中的关键设备主要借助速度较高的网络统计所有的即时数据信息,优化原有数据库,并充分利用历史数据库,并参照内部规范传送数据至总控制室中,接受相关命令转至间隔层和过程层执行;间隔层中的关键设备负责即时信息的统计,保护和调控一次设备,执行关闭效能;过程层是自动化一次设备和网络化二次设备融合的界面,主要具备以下功能:

(1)操作控制驱动并实施执行

在过程层内部的大多数驱动和执行据均是被动进行,例如断路器中发出的遥控开启命令,依赖上层控制命令,才能实施相关操作。另外,在执行命令时,还具有智能性,可科学辨识命令真假以及是否合理。同时,还能有效控制后续动作精度,进而让断路器实施选相分闸操作。

(2)全面统计和在线监测设备运行参数

变电站含有许多需要监测运行参数的设备,例如电抗器,运行参数主要包含工作情况、密度、温度、机械性能、绝缘情况等。

2 数字化变电站自动化技术的应用分析

2.1 应用注意事项

数字化变电站技术的应用发展是一个长期过程,数字化变电站自动化技术的应用可实现信息资源共享、增加设备运行可靠性和安全性、提高测量精准度,然而若想完全发挥数字化变电站的所有功能, 仍存在一些问题,现阶段数字化变电站自动化技术不足、保护不到位、可靠性不足、技术人员短缺,我国对此项技术的应用研究正处在初级阶段,我们应明确数字化变电站技术应用研究过程中的不足之处。

1) 研发应用过程中的统一、协调力度不足,例如在研发智能化电器时,应全面协调机、光和电三方面的内容;

2) 材料器件存在不足之处,针对电磁干扰和兼容控制无法进行有效的试验,在试验仪器设备、检测手段、检测标准方面尚未制定清晰的标准。

2.2 应用前景

数字化变电站自动化技术的研发、应用是一个系统、长期工程,在具体的研发应用过程中,我们只有考虑普通变电站的兼容性,并进行适当的创新和突破。才能促进数字化变电站的稳步发展。

1) 过程层普通设备连接技术

互感器和断路器是过程中的普通设备,通常利用最新互感器技术、智能化断路器技术,有时也利用智能化调控断路器技术。普通设备主要存在以下三种连接方式:普通互感器相连于普通断路器、普通互感器相连于智能断路器、现代互感器相连于普通断路器。

2) 过程总线连接计划

在第二阶段统一前端控制与通信系统,统一调控与测量数据,简化间隔接线, 然而也应借助两个以太网口使位于间隔层的IED、变电站与过程总线这三者相连。

3) 统一过程总线与变电站总线的连接计划

因以太网的迅猛发展,外加位于第一、第二阶段的过程以及变电站总线采用建立在MMS 之上的以太网,进而形成通信网,并借助变电站总线使其相连,加快了变电站内部通信传输速度。

3 结语

数字化变电站自动化技术的推广和应用,促进了电网自动化技术的深入发展。数字化变电站自动化技术在现实生产工作中的应用,可以有效兼容普通变电站技术,这表明数字化变电站技术建立在普通变电站自动化技术之上,并进行了一定的创新和突破,紧密结合电网发展特点, 这为变电站自动化技术的发展指明了方向,未来我们将进一步探索,理论和技术也将更加成熟,进而推动电力事业的发展进程。

【参考文献】

[1] 李培文, 顾志强, 袁正卿等. 试述数字化变电站自动化技术的应用[J]. 城市建设理论研究(电子版),2013,(23).

[2] 杨彦杰, 王瑞, 赵志敏等. 数字化变电站自动化技术的应用[J]. 城市建设理论研究(电子版),2014,(25):656-657.

[3] 马天涛. 自动化技术在数字化变电站中的应用分析[J]. 中国电力教育,2014,(12):229-230.

[4] 梁海深. 数字化变电站自动化技术的应用研究[J]. 大科技,2014,(9):76-77.

电器自动化技术论文第8篇

关键词 机器人;CDIO;科技创新能力;校企合作

中图分类号:G642 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)22-0049-03

On Collaborative Training of Undergraduate Technology Inno-

vation Ability with Carrier of Robot//LIU Baojun, ZHOU Yanming,

PENG Fang, WANG Fan, NI Liyong

Abstract Taken robot, a typical mechatronical system as the carrier, collaborative training of undergraduate technology innovation ability

is implemented with the idea of CDIO engineering education via mul-

tiple styles and multiple channels such as enhancing teaching reform and creative experiment project, project-based extracurricular tech-nology training activities, participation in teacher’s science research project and university-enterprise cooperation cultivation, and it is obviously proved that the ability is greatly upgraded.

Key words robot; CDIO; technology innovation ability; university-enterprise cooperation

1 引言

创新是民族进步的灵魂。大学生科技创新能力训练是目前我国高校培养大学生创新精神的重要研究课题。本课题以机器人这一典型的机电一体化系统为载体,采用CDIO工程教育理念,通过多环节、多渠道,成功实施大学生科技创新能力的协同培养实践。

2 机器人是大学生科技创新训练的重要载体

机器人是集机械结构、电子技术、计算机软件、自动控制和通信技术等多学科知识和新技术于一体的典型机电一体化系统,形式多样、应用广泛。而对于以应用型技术人才培养为核心任务的应用型大学,其大学生普遍具有思维活跃、喜爱应用实践和动手制作的特点。同时由于机器人自身构造和功能的无限可能性,大学生对机器人充满好奇和喜爱,也都十分渴望拥有自己设计和亲手制作的各类机器人作品。机器人目前已成为机械、自动化、电子、通信、计算机等各学科和专业大学生开展科技创新实践训练的重要载体[1]。

本课题运用由MIT倡导的CDIO工程教育理念,将机器人的理论知识、设计制作和创新构想等众多环节,通过注重实效“以学生为主体”的理论和实验课程教学改革、“教师―科协―学生”合作的大学生课外科技训练实践、学生参与教师科研项目、校企合作共建研究服务平台为工业企业提供应用支持等多渠道来实施协同育人,更好地引导大学生开展广泛而持续性的机器人构思、设计和制作活动,提高广大学生学习兴趣,增强学习动力和信心,助推相关各专业的建设与发展,其目的在于培养出一大批理论扎实、应用实践能力强、拥有创新精神和能力的应用型人才,增强办学特色。

3 基于CDIO理念开展大学生科技创新能力协同培养的实践途径

CDIO(Conceive-Design-Implement-Operation,即构思―设计―实现―运行)国际工程教育理念由麻省理工学院(MIT)和瑞典皇家理工学院等共同发起和倡导,并认为:应为学生提供基于产品开发全周期的重视工程基础的工程教育环境。学生应该在学校、工业和社会环境下,按照一个产品或系统从基本构想、设计、研制实现直到实际运行的完整开发过程这种情境,学会解决问题,并完成特定的工程或项目[2]。

以机器人这一典型机电一体化系统为载体,将CDIO工程教育理念进一步拓宽,运用到大学生科技创新能力的协同育人实践,构成多环节、多渠道的训练和培养途径。

日常教学注重教学改革,开展CDIO项目式创新实验 在平常的理论和实践课堂教学中,教师坚持“以学生为主体”的原则,重视启发式教学、交互式教学、案例教学法、合作学习、项目教学法等教学方法的运用。例如:通过机械设计、工业机器人、机电一体化系统、液压与气动技术、材料成型等课程的课程设计或实验,强化大学生良好的机械设计和制作能力;通过电子技术、传感器、单片机、计算机控制技术等一系列课程的教学改革实践,奠定大学生良好的电路设计和软件编程能力。提高课程实践教学比重,而且更重视实践的内容,通过机电一体化综合实践、自动化制造系统实践、自动化专业综合实践等,以自动巡线机器人、分拣机器人、搬运机器人、表情C器人、篮球机器人等综合性课题设计,由学生组成项目开发小组,学生因此塑造了基本、稳固而系统性的机器人设计开发思想。

实验实训环节是促进大学生理解和消化吸收理论知识、提高动手实践和应用能力的关键环节。就机电类专业而言,除拥有一系列的基础和专业实验室外,还设置了机电综合创新实训室、柔性制造自动化控制生产线实训室、慧鱼机电一体化创新实训室、机器人综合创新设计实训室等综合创新实训空间,同时添置如工程机器人、水中机器人、空中机器人等各类新型机器人设备。丰富的机器人相关实验设备和开放的实验实训管理机制,为大学生开展创新实验提供了条件。

结合CDIO项目式训练理念,实验实训的课内环节鼓励学生自己构思实验实训课题、设计课题内容、引导开展综合性实验项目,课外环节则大力鼓励学生主动发掘社会生活中的实际需求、构思和设计综合创新性应用实践项目并加以实现,从而很好地激发学生的主动性和创新思维,这已成为训练大学生科技创新能力的基础环节[3]。

基于CDIO理念、以机器人为载体的大学生课外科技训练 机器人课外科技竞赛项目通过吸引机械、自动化、电信、计算机学院等相关学科各专业学生开展协作性的设计和制作,并不断改进和完善,形成功能较为完善的机器人科技作品。通过参加各类机器人学科竞赛,在激烈的比赛过程中发现不足并及时调整,争取最好的表现。在机器人设计、制作和竞赛过程中,学生既能充分利用已学理论知识并转化应用到实际的机器人作品设计和制作中,又会遇到各种未学过的知识和技术需要学习和钻研,而遇到各种困难时则需要发现问题、查找问题的根本原因并努力设法解决。由于机器人的技术综合性,整个过程通常由多人组成的不同功能设计小组合作完成,需要学生间和小组间的互相合作和良好的沟通交流。

因而,机器人作品从构思、设计和制作、调试完成到实际参赛时的作品运行或对抗性比赛的完整过程,完全契合目前CDIO“产品开发全生命周期”的工程教育理念。既可以锻炼大学生将理论知识转化为具体应用设计和实践制作的能力,提高发现问题和解决问题的能力,也可以很好地锻炼其团队合作和沟通交流能力,并能通过参加整个过程拓宽视野,结交不同学科和爱好的朋友,更全面地认识和理解机器人[4]。

日常教学不仅注重培养大学生良好的理论和实践基础,而且在教学中渗透各种以机器人为典型载体的各类机电一体化自动化设备的设计思想。与此同时,以大学生参加机器人科技竞赛的作品作为课堂讲解的典型设计案例,较好地丰富了课堂的教学内容,促使更多的学生在搞好平时学习的基础上,更渴望参加到课外的机器人设计和制作实践活动中来。目前在机器人学科竞赛项目指导教师团队的指导下,自动化科技协会每年招新人数屡创新高,吸引力不断增强,成员不仅来自机电、自动化、计算机、电子技术、通信等工科专业,甚至经管、人文、管理等文管类专业的学生也积极参加。

实践证明,通过机器人的课内外科技实践活动,已经培养了一大批理论基础好、实践应用能力强、工程素养良好、富有创新能力的应用型大学生,并逐渐达到“基础广泛、大量培训、选优参赛、以赛促学、以赛促教、以研带赛、教学研赛共赢”的良性循环。

带领学生参加教师团队科研项目训练,提升科技创新能力 机器人指导教师团队目前由学校多个不同专业的教师团队专项负责,以机器人相关各类科技竞赛项目作品的指导训练为基础,引导学生参加教师科研项目训练,如管线巡检机器人研制、消防救援机器人研制、智能轮椅服务机器人研制、注塑机械手控制系统开发、六轴工业机器人控制系统开发等,加强对学生的科技文献查阅能力、方案构思与知识综合运用能力、问题解决能力、团队协作和合作能力的指导和培养,并突出创新能力、实践应用能力的培养和学生的个性化发展,很好地提高了学生的专业技能和钻研深度,拓宽了学生的科研视野,增强了学生的科研态度和职业道德精神。这正符合CDIO培养能力大纲中关于个人专业能力和职业素养、团队合作与交流能力的要求。

实践证明,由来自多个学科、不同专业方向的教师作为机器人团队指导教师,可以显著提高大学生的科技训练指导水平。多学科不同专业的指导教师团队也可以吸引更多不同专业的学生参加到机器人的科技实践活动和教师的科研项目中,有利于师生之间、学生之间的互相交流和技术提高,不断提高机器人的整体设计水平,更有利于通过不同视角的思想交叉碰撞而激发和形成新的创新思维。

由于机器人技术的交叉性和迅速发展,跨学科不同专业的机器人教师团队指导学生开展科研项目训练,已成为培养优秀大学生科技创新能力的重要途径。

校企合作共建机器人研究和服务平台,协同培养应用型人才 重视校企合作,建设深入合作的大学生实践基地,在通常的参观实习活动时,安排学生开展顶岗实习锻炼,甚至为企业的生产制造过程、产品开发与设计提出合理化建议和可行的设计方案,为学生实践能力的提高做好实践环境保障,成为大学生科技创新能力训练的又一重要渠道。由于大学生在机器人普及教育阶段时已经打下良好基础,在机器人科技竞赛方面取得优异成绩,在科研训练上展现出良好的应用能力和创新能力,从事自动化生产技术和机器人应用推广的某知名企业主动与学校开展合作建设中山市工业机器人技术应用推广服务中心;并共同建设校级机器人技术应用和机电研究平台,进一步推动学校的机器人技术教育和应用服务。这为大学生开展CDIO体系中社会环境下的科研训练提供了新途径。

借助机器人技术研究平台和应用服务中心的设备和资源,更多大学生参与工业机器人项目开发,直接为机器人在工业企业的应用提供技术支持服务,有力助推了校企合作共同培养高素质的应用型技术人才。而该合作项目目前已成为创新强校质量工程项目,正有力地推动机器人相关学科和专业的建设和发展,增强大学生科技创新能力的训练,提高应用型人才的培养质量。

4 结语

多年来,以机器人这一涉及多学科不同专业知识和技能的典型产品为载体,运用国际先进的CDIO工程教育理念,通过日常教学改革与创新实验实训环节、大学生课外科技竞赛训练、参加教师科研项目训练、校企合作平台共同培养锻炼等多环节、多途径,开展大学生科技创新能力的协同培养实践,取得良好的成效。

在科技训练实践过程中,逐步探索形成一套行之有效的“基础工程、专项强化、综合训练、自主创新”四阶段、阶梯式的大学生科技创新能力训练体系,对大学生的科技创新能力培养起到良好的保障和推动作用。大学生在校期间以机器人为主要设计和研究载体,获得众多全国性学生科技竞赛一等奖,开展国家和省级大学生创新创业项目,毕业后进入国际知名企业和大型高新技术企业从事相关关键技术开发岗位,在机器人行业成功创业并获得省创新创业资金扶持等,正是本课题成果的有力佐证。参考文I

[1]张云洲,吴成东,崔建江,等.基于机器人竞赛的大学生创新素质培养与实践[J].电气电子教学学报,2007,29(1):

116-119.

[2]顾学雍.联结理论与实践的CDIO:清华大学创新性工程教育的探索[J].高等工程教育研究,2009(1):11-23.