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時(shí)間:2023-03-16 17:35:30
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇電子控制技術(shù)論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
一、EPB與傳統(tǒng)手制動(dòng)相比的優(yōu)點(diǎn)
1.1EPB系統(tǒng)可以在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后自動(dòng)施加駐車制動(dòng)。駐車方便、可靠,可防止意外的釋放(比如小孩、偷盜等)。
1.2不同駕駛員的力量大小有別,手駐車制動(dòng)桿的駐車制動(dòng)可能由此對(duì)制動(dòng)力的實(shí)際作用不同。而對(duì)于EPB,制動(dòng)力量是固定的,不會(huì)因人而異,出現(xiàn)偏差。
1.3可在緊急狀態(tài)下組委行車制動(dòng)用。
二、EPB的功能
2.1基本功能:通過按鈕實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)手剎的靜態(tài)駐車和靜態(tài)釋放功能。
2.2動(dòng)態(tài)功能:行車時(shí),若不踩踏板剎車,通過EPB按鈕,一樣也可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)功能。
2.3“熄火控制”模式:當(dāng)汽車拔鑰匙熄火時(shí),自動(dòng)啟用駐車制動(dòng),發(fā)動(dòng)機(jī)不打火駐車不能解除。
2.4開車釋放功能:當(dāng)駕駛員開車時(shí),踩油門,掛擋后自動(dòng)解除駐車。
2.5啟動(dòng)約束:點(diǎn)火關(guān)閉,釋放約束模式(保護(hù)兒童),不用操作制動(dòng)踏板,即可釋放約束模式。
2.6緊急釋放功能:當(dāng)電子駐車沒電需要解除駐車時(shí),可用專門的釋放工具釋放駐車。
三、拉線式EPB的組成及各部件的作用
3.1拉線。拉線和傳統(tǒng)的駐車系統(tǒng)中拉線所起的作用完全一樣,就是把力從EPB總成傳遞到駐車制動(dòng)器上實(shí)現(xiàn)駐車功能。拉線式EPB有單拉線和雙拉線兩種。
單、雙拉線有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。相比較起來雙拉線有較大的拉線效率,拉線行程短,但布置沒單拉線靈活,產(chǎn)生相同的拉力,控制器需要加載的力大。工作時(shí),雙拉線EPB控制器同時(shí)帶動(dòng)兩根拉線運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)制動(dòng)器駐車,而單拉線時(shí),EPB控制器是只帶動(dòng)了一根拉線,然后通過拉索平衡器此拉線帶動(dòng)后面的兩根拉線駐車。
單拉線式樣的EPB,一根拉線帶動(dòng)兩根拉線的原理為:第一根拉線的芯線在控制器的帶動(dòng)下產(chǎn)生移動(dòng),其帶動(dòng)拉線向右移動(dòng),然后因?yàn)榈谝桓€受力彎曲,第一根拉線通過固定在其拉線護(hù)套上面的平衡器帶動(dòng)拉線1向左移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)了一根拉線帶動(dòng)兩根拉線移動(dòng)的目的。
3.2按鈕。通過按或者拉按鈕控制EPB駐車和解除駐車,按鈕上有背景燈,提醒駕駛者是否已工作。
3.3緊急工具。在EPB因斷電不工作時(shí),實(shí)現(xiàn)駐車解除功能。
3.4電機(jī)。EPB工作時(shí)的動(dòng)力來源,由其來帶動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)工作實(shí)現(xiàn)駐車。(有人僅靠電子駐車紙面意思可能會(huì)擔(dān)心駐車后,出現(xiàn)沒電的情況怎么辦?實(shí)際上電子駐車只是靠電觸發(fā)齒輪機(jī)構(gòu)工作,最終使車長(zhǎng)時(shí)間駐車的還是機(jī)械機(jī)構(gòu),并且國(guó)家法規(guī)中也明確要求,駐車要用可靠的機(jī)械機(jī)構(gòu)來完成)。
3.5齒輪機(jī)構(gòu)。不同廠家EPB的此部分機(jī)構(gòu)的工作原理不一定相同但其作用是一樣的。都是力的傳遞機(jī)構(gòu),把力由電機(jī)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成拉線方向上力。其齒輪結(jié)構(gòu)的工作原理如右圖電機(jī)帶動(dòng)拉線所在的外齒輪機(jī)構(gòu)和內(nèi)齒輪機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn),因?yàn)樾D(zhuǎn)方向相反,帶動(dòng)連接在內(nèi)外齒輪機(jī)構(gòu)的拉線運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)駐車。
3.6ECU和傳感器。ECU用來控制EPB對(duì)外的信息交流和反饋。傳感器用來感應(yīng)拉力的大小。
四、EPB總成的工作原理和其功能的實(shí)現(xiàn)原理
4.1EPB總成的工作原理。拉線式EPB工作原理為:通過開關(guān)給ECU一個(gè)通斷信號(hào),EPB的ECU控制電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn),然后由內(nèi)部的齒輪機(jī)構(gòu)把此力輸出到拉線上,由拉線帶動(dòng)制動(dòng)器進(jìn)行駐車。
4.2EPB各功能的實(shí)現(xiàn)原理
(1)基本功能。最基本的功能,靜態(tài)釋放和靜態(tài)駐車功能,通過按鈕駐車和解除駐車此工作原理簡(jiǎn)單,也就是上面的EPB工作原理。
(2)EPB賣點(diǎn)之一的動(dòng)態(tài)功能。當(dāng)車在行車狀態(tài),速度大于12km/h,若按下EPB按鈕,ECU指揮馬達(dá)帶動(dòng)拉線駐車,當(dāng)車輪要抱死,有滑移的傾向時(shí),ECU通過CAN得到這個(gè)信號(hào)后,會(huì)使拉線力減小,以便不使車輪抱死,如此循環(huán),直至車停下為止。雖然EPB有此功能,但各個(gè)EPB廠家,并不推薦客戶把EPB當(dāng)作行車制動(dòng)器使用,并且還明確要求客戶,此功能只能在常規(guī)制動(dòng)器失效或不可使用踏板的緊急情況下才能使用,這是因?yàn)樵谛熊囍?,駐車制動(dòng)器啟動(dòng)后,那么就把制動(dòng)力全部加在后輪,對(duì)后制動(dòng)器的損害是很大的。
(3)“熄火控制”模式。發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后,通過CAN把此信息傳遞給ECU,ECU指揮EPB駐車。
(4)EPB的另一賣點(diǎn)功能:開車釋放功能。要實(shí)現(xiàn)該功能,則EBP系統(tǒng)需要知道駕駛員是否希望車輛開始行駛。對(duì)自動(dòng)擋車輛來說,EPB可以通過變速器信息及油門信息了解車輛狀態(tài)。然后ECU指揮EPB釋放駐車。而對(duì)手動(dòng)擋車輛來說,原有的配置所能提供的信息無法確認(rèn)駕駛員的期望。為了實(shí)現(xiàn)該功能,需要在車輛上加裝檔位傳感器及離合器傳感器。
(5)緊急釋放功能。用專門開發(fā)的緊急釋放工具來實(shí)現(xiàn)此功能。工具的工作原理為,用專門開發(fā)的EPB工具,先插入緊急工具孔,然后旋轉(zhuǎn),使齒輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)渦桿移動(dòng),解除駐車。有時(shí)為了使解除駐車方便,或者不便于使用剛性的緊急釋放工具,也可以使用易曲工具,實(shí)現(xiàn)過程為:把緊急釋放工具由剛性改成可彎曲的易曲工具,然后根據(jù)EPB的布置位置,設(shè)計(jì)合理的導(dǎo)向管,設(shè)計(jì)導(dǎo)向管的原則為將來在使用工具時(shí)比較方便,不需要拆卸其它零件,或者鉆到車下。導(dǎo)向管一端,另一端固定死在電子駐車工具孔上,使用時(shí),取出緊急工具,把工具從導(dǎo)向管端插入,順著導(dǎo)向管,把工具連接到電子駐車上,然后轉(zhuǎn)動(dòng)工具搖把,即可釋放駐車。在開發(fā)易曲工具中需要注意的是:1.工具的易曲長(zhǎng)度不能太長(zhǎng)否則會(huì)因工具彎曲端過長(zhǎng)而使傳遞到電子駐車的力矩解除不了駐車。2.導(dǎo)向管扭曲的幅度不能過于大,否則工具在通過導(dǎo)管時(shí)的難度就很大,甚至通不過導(dǎo)管。
五、拉線式EPB的布置
5.1EPB的布置
EPB的布置需要注意以下幾點(diǎn):
(1)若EPB布置在車身下,要設(shè)計(jì)合理的支架,力求把EPB包起來,防止車底下高速飛起的石子打在EPB殼體上。(2)注意保證EPB周圍的溫度不能過高,要在其工作溫度范圍內(nèi)。(3)注意選擇合理的緩沖墊來起到防震的效果。(4)EPB位置的選擇,要考慮到將來緊急工具使用的方便性。
5.2拉線的布置
拉線的布置需要注意以下幾點(diǎn):
(1)拉線之間的間隙要求,需要滿足一定要求。(2)單拉線式。EPB是由一根拉線帶動(dòng)后面兩根拉線來實(shí)現(xiàn)駐車的,為了實(shí)現(xiàn)一根拉線帶動(dòng)二根拉線,所以布置時(shí)一定要保證第一根拉線的末端是可移動(dòng)的,不能在此處做支架給其固定死。
六、結(jié)論
EPB是近來研究的重要成果之一。它替代了手駐車制動(dòng),用電子按鈕實(shí)現(xiàn)停車制動(dòng),且節(jié)省了車廂內(nèi)部的空間。符合現(xiàn)在消費(fèi)者們希望在車內(nèi)安裝更多的基本配置和功能的這個(gè)趨勢(shì)。因此設(shè)計(jì)小巧的EPB倍受青睞。目前電子駐車在國(guó)外已應(yīng)用的比較普遍。在不久的將來電子駐車也會(huì)頻頻裝配在中國(guó)的汽車上。
參考文獻(xiàn):
舒華,姚國(guó)平.汽車電子控制技術(shù).北京.人民交通出版社,2002.
2人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用
2.1人工智能控制實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集及處理功能
在電氣設(shè)備的運(yùn)行過程中,數(shù)據(jù)的采集和處理是了解電氣設(shè)備自動(dòng)化控制情況,發(fā)現(xiàn)運(yùn)行過程中的問題和提出解決辦法的重要依據(jù)。在傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制中,由于技術(shù)水平和實(shí)際運(yùn)行中的動(dòng)態(tài)變化,數(shù)據(jù)的采集和傳輸無法做到準(zhǔn)確和穩(wěn)定,保存數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)丟失的情況。人工智能技術(shù)的使用,可以保障電氣自動(dòng)化運(yùn)行過程中對(duì)動(dòng)態(tài)信息的及時(shí)收集和穩(wěn)定傳輸,對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的保存工作也更安全,這就提高了電氣自動(dòng)化的控制水平,充分保障了電氣運(yùn)行中的安全性和穩(wěn)定性。
2.2人工智能控制實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)視機(jī)報(bào)警功能
電氣自動(dòng)化控制是用電氣的可編程控制器,控制繼電器,帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),完成預(yù)期設(shè)計(jì)動(dòng)作的過程。在此過程中,系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的運(yùn)行都要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)模型和函數(shù)計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行,如果系統(tǒng)中的一點(diǎn)出現(xiàn)問題,就會(huì)造成整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的故障。在以往的自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行中,對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的運(yùn)行數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),對(duì)運(yùn)行中的特殊情況進(jìn)行及時(shí)的報(bào)警處理,幫助自動(dòng)化系統(tǒng)及時(shí)處理可能出現(xiàn)的故障,提醒電氣管理人員加強(qiáng)對(duì)電氣系統(tǒng)的管理。
2.3人工智能控制實(shí)現(xiàn)了操作控制功能
電氣自動(dòng)化控制的主要特征之一就是通過計(jì)算機(jī)的一鍵操作,就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣系統(tǒng)的整體控制,保障電氣自動(dòng)化運(yùn)行符合現(xiàn)實(shí)的需要。傳統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)的操作,需要靠人工對(duì)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行人工操作,從而促進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)調(diào)和配合,這種方式既降低了自動(dòng)化運(yùn)行的效率,也增加了自動(dòng)化系統(tǒng)的故障發(fā)生頻率。人工智能技術(shù)對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的控制,是通過各種先進(jìn)的算法,按照電氣自動(dòng)化的需求,對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化和智能化設(shè)計(jì),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的同時(shí)操作,大大提高了自動(dòng)化控制的效率,減少了單獨(dú)指令操作中容易出現(xiàn)的不協(xié)調(diào)情況的發(fā)生。
3人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的控制方式
3.1模糊控制
模糊控制以模糊推理和模糊語言變量等為理論基礎(chǔ),并以專家經(jīng)驗(yàn)作為模糊控制的規(guī)則。模糊控制就是在被控制的對(duì)象的模糊模型的基礎(chǔ)之上,運(yùn)用模糊控制器,實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣控制系統(tǒng)的控制。在實(shí)際控制設(shè)計(jì)過程中,通過對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的使用,使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)形成具有反饋通道的閉環(huán)結(jié)構(gòu)的數(shù)字控制系統(tǒng),從而達(dá)到對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的科學(xué)控制。
3.2專家控制
專家控制是指在進(jìn)行電氣自動(dòng)化控制過程中,利用相關(guān)的系統(tǒng)控制理論和控制技術(shù)的結(jié)合,通過對(duì)以往控制經(jīng)驗(yàn)的模擬和學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制中智能控制技術(shù)的實(shí)施。這種控制方式具有很強(qiáng)的靈活性,在實(shí)際運(yùn)行中,面對(duì)控制要求和系統(tǒng)運(yùn)行情況,專家控制可以自覺選取控制率,并通過自我調(diào)整,強(qiáng)化對(duì)工作環(huán)境的適應(yīng)。
3.3網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制
網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制的原理就是基于對(duì)人腦神經(jīng)元的活動(dòng)模擬,以逼近原理為依據(jù)的網(wǎng)絡(luò)建模。神經(jīng)控制是有學(xué)習(xí)能力的,屬于學(xué)習(xí)控制,對(duì)電氣自動(dòng)化控制中出現(xiàn)的新問題可以及時(shí)提出有效的解決辦法,并通過對(duì)相關(guān)技術(shù)問題的分析解決,提高自身的人工智能水平。
建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用必然需要各種電氣設(shè)備的參與,并且設(shè)備的質(zhì)量在整個(gè)的建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用中占據(jù)著重要的位置,一旦電氣設(shè)備存在一定的問題的話就會(huì)直接影響到整個(gè)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)施質(zhì)量,進(jìn)而影響到后期建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用,具體來看,設(shè)備對(duì)于建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:(1)設(shè)備自身的問題,電氣設(shè)備對(duì)于建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的影響一個(gè)主要的問題就是我們所應(yīng)用的設(shè)備自身存在質(zhì)量問題,這種質(zhì)量問題存在的原因有很多,比如設(shè)備在生產(chǎn)過程中可能就存在著質(zhì)量問題,一旦在建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用中采用這些質(zhì)量不達(dá)標(biāo)設(shè)備的話就會(huì)影響到建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的質(zhì)量,另外,設(shè)備規(guī)格不符合我們所需要的要求的話也會(huì)影響到建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的質(zhì)量,設(shè)備在運(yùn)輸或者安裝過程中受到一定的損害的話必然也會(huì)影響到后期的正常使用;(2)環(huán)境因素的影響,電氣設(shè)備對(duì)于周圍環(huán)境的依賴性也是比較強(qiáng)的,尤其是對(duì)于電氣設(shè)備周圍空間內(nèi)的溫度和濕度的要求雖然不是特別的苛刻,但是一旦溫度或者濕度變化過大的話也會(huì)嚴(yán)重的影響設(shè)備的正常使用,最終影響建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的質(zhì)量。
1.2技術(shù)對(duì)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的影響
建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)作為一種最為新型的技術(shù)手段自然也離不開技術(shù)的支持,因此,反過來說,技術(shù)必然也會(huì)對(duì)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的質(zhì)量產(chǎn)生直接影響,技術(shù)水平的高低也就直接決定著建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)運(yùn)用水平的高低,但是就當(dāng)前我國(guó)的建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中的技術(shù)水平現(xiàn)狀來看,仍然存在著一些問題,這些問題主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:(1)技術(shù)升級(jí)不及時(shí),雖然建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)就當(dāng)前來看算是一種較為新型的技術(shù)手段,但是就建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)本身來說仍然需要不斷地進(jìn)行技術(shù)升級(jí)才能更好地適應(yīng)當(dāng)前人們對(duì)于建筑電氣不斷提高的要求,一旦建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)升級(jí)不及時(shí)導(dǎo)致電氣自動(dòng)化技術(shù)落后于人們?nèi)找嫣岣叩囊蟮脑捑蜁?huì)嚴(yán)重的影響建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值,也不利于建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展;(2)在技術(shù)管理方面存在一定的缺陷,技術(shù)管理對(duì)于整個(gè)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的重要性不言而喻,一個(gè)完善的技術(shù)管理體系能夠使得建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)最大程度的發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì),甚至能夠最為及時(shí)的針對(duì)自身的不足進(jìn)行更新?lián)Q代,而當(dāng)前我國(guó)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)不存在完善的技術(shù)管理制度和體系,進(jìn)而就極有可能導(dǎo)致建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在具體運(yùn)用中出現(xiàn)質(zhì)量問題。
1.3人員對(duì)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的影響
建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的施工和具體應(yīng)用都離不開具體人員的操作,因此,人員也會(huì)對(duì)于建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。就建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)本身而言,其應(yīng)用的最根本的目的就是發(fā)揮自動(dòng)化功能來減少建筑電氣工程使用中對(duì)于人員的依賴,但是這并不代表著在實(shí)施中就可以減少人員的使用,或者是降低施工人員的素質(zhì),就當(dāng)前我國(guó)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的現(xiàn)狀來看,人員的影響主要表現(xiàn)在以下兩點(diǎn):(1)專業(yè)素質(zhì)不高,建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)作為一種新型的科學(xué)技術(shù)手段,其科技水平相對(duì)傳統(tǒng)電氣工程來說更高,因此,就對(duì)具體的工作人員提出了更高的要求,尤其是在專業(yè)性上更是要求人員具備較高的素質(zhì),一旦工作人員專業(yè)水平不夠的話就會(huì)在很大程度上影響實(shí)施的質(zhì)量,最終影響建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用效果;(2)缺乏對(duì)工作人員的監(jiān)督,工作質(zhì)量的高低和監(jiān)督存在著密切的聯(lián)系,如果我們對(duì)工作人員的施工質(zhì)量進(jìn)行密切監(jiān)督的話就會(huì)在一定程度上提高工作人員施工的質(zhì)量,進(jìn)而提高建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的水平,而如果監(jiān)督不到位的話,那么就會(huì)很容易使工作人員產(chǎn)生懈怠,甚至?xí)霈F(xiàn)工作失誤,最終影響建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的質(zhì)量。
2建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展方向
2.1在建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中融入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)作為當(dāng)前較為先進(jìn)的另一種科學(xué)技術(shù)也應(yīng)該使其在建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中發(fā)揮一定的作用,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的合理運(yùn)用能夠在很大程度上提高建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的更新速率,擴(kuò)展建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用范圍;并且除此之外,在建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)中合理的運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠在很大程度上提高建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的管理水平,促進(jìn)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的快速發(fā)展。
2.2加強(qiáng)系統(tǒng)的修復(fù)和維護(hù)
建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在實(shí)施和具體應(yīng)用過程中離不開系統(tǒng)的修復(fù)和維護(hù)過程,并且建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的維護(hù)和修復(fù)極為關(guān)鍵,加強(qiáng)對(duì)于建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的維護(hù)和修復(fù)管理能夠提高建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用水平,確保建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用穩(wěn)定性。
2.3提高系統(tǒng)更新頻率
當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度越來越快,電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的更新也應(yīng)該緊隨科學(xué)技術(shù)發(fā)展的步伐提高自身系統(tǒng)更新的速率,以滿足當(dāng)前人們對(duì)于建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)不斷提高的要求。
2智能化技術(shù)的主要特點(diǎn)分析
對(duì)于很多人來說,智能化技術(shù)是一個(gè)陌生的詞匯,然而它卻與我們的生活息息相關(guān),下面我們就對(duì)它的主要特點(diǎn)進(jìn)行闡述,幫助大家深入理解智能化技術(shù)。作為電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),電氣工程自動(dòng)化控制對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行存在著決定性的作用,為了保證電氣工程的順利發(fā)展,從而有效提升恒業(yè)的整體水平,對(duì)智能化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用是大勢(shì)所趨。
2.1高精度與高效率
在電氣工程自動(dòng)化控制中,精度與效率是兩項(xiàng)重要指標(biāo),在智能化技術(shù)指導(dǎo)留下,對(duì)多個(gè)CPU與高速CPU芯片進(jìn)行使用,電氣工程控制工作效率與精度得到了顯著的提高。
2.2多系統(tǒng)控制
智能化技術(shù)的應(yīng)用可以有效減少相關(guān)工序,同時(shí)還能使工作效率得到顯著提高,目前該項(xiàng)技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的實(shí)際應(yīng)用正朝著系統(tǒng)控制的方向發(fā)展著。
2.3科學(xué)計(jì)算的可見性
在電氣工程自動(dòng)化控制中,智能化技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理,不僅可以通過文字和語言進(jìn)行信息交流,同時(shí)還能利用圖形與動(dòng)畫實(shí)現(xiàn)信息交流,這在很大程度上提升了工作的效率。
3智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用
在電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用智能化技術(shù),有效提升了系統(tǒng)的工作效率,降低了工作人員的壓力,對(duì)于電氣工程自動(dòng)化控制中智能化技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:(1)怎樣將智能化技術(shù)應(yīng)用到電氣工程中對(duì)病因的診斷與維修之中;(2)如何對(duì)電氣產(chǎn)品與設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);(3)通過怎樣的形式對(duì)電氣工程智能化控制進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
3.1對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制中的病因進(jìn)行診斷
利用傳統(tǒng)的人工方式對(duì)電氣工程系統(tǒng)中的病因進(jìn)行診斷是非常復(fù)雜的,同時(shí)對(duì)工作人員的要求也非常高,而且也不能對(duì)病因進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷。在電氣工程自動(dòng)化控制中難免會(huì)發(fā)生一些設(shè)備和數(shù)據(jù)問題,依靠人工診斷方式往往不能對(duì)病因進(jìn)行及時(shí)的診斷與處理。而智能化技術(shù)的應(yīng)用不僅可以使病因診斷的效率得到明顯提高,同時(shí)還可以使定時(shí)檢測(cè)與診斷得到實(shí)現(xiàn),在這一過程中很多問題的出現(xiàn)都會(huì)得到避免。
3.2對(duì)電氣工程設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化
在傳統(tǒng)電氣工程設(shè)計(jì)中,往往需要通過工作人員在工作過程中進(jìn)行反復(fù)的實(shí)驗(yàn)才能完成。在這一過程中工作人員很有可能不會(huì)考慮到一些具體情況。如果真的出現(xiàn)復(fù)雜性的問題,也不能對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的解決,在這種情況下,工作人員不僅要掌握大量的專業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí),同時(shí)還要很好的將自己已經(jīng)掌握的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用中。智能化技術(shù)得到應(yīng)用以后,設(shè)計(jì)人員就可以利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)的軟件對(duì)電氣工程自動(dòng)化控制進(jìn)行設(shè)計(jì),這樣一來,設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得到而來增加,同時(shí)設(shè)計(jì)樣式也非常豐富,另外,還能對(duì)一些復(fù)雜問題進(jìn)行及時(shí)的處理,電氣工程自動(dòng)化控制的順利運(yùn)行就得到而來有效的保證。
3.3對(duì)整個(gè)電氣工程進(jìn)行自動(dòng)化控制
電氣工程控制系統(tǒng)中存在著很多控制環(huán)節(jié),智能化技術(shù)的應(yīng)用正好可以使對(duì)整個(gè)電氣工程的自動(dòng)化控制得到實(shí)現(xiàn)。智能化技術(shù)在應(yīng)用過程中通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊控制等方式實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣工程的自動(dòng)化控制。其中,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的應(yīng)用是非常關(guān)鍵的,它可以進(jìn)行反向的算法,同時(shí)具有多層次的結(jié)構(gòu)。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的子系統(tǒng)中,其中的一個(gè)子系統(tǒng)可以結(jié)合系統(tǒng)參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子的速度進(jìn)行調(diào)控與判斷,而另一個(gè)子系統(tǒng)就可以按照以上參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子的速度進(jìn)行判斷與控制。目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制已經(jīng)在識(shí)別模式以及信號(hào)處理等方面得到了廣泛的應(yīng)用。智能化手段的應(yīng)用使電氣工程的遠(yuǎn)距離與無人操控自動(dòng)化控制得到了實(shí)現(xiàn),通過公司局域網(wǎng)的幫助,智能化技術(shù)的應(yīng)用使得對(duì)電氣系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行了詳細(xì)的反饋分析。
一、專業(yè)項(xiàng)目論文的工作觀
技師技能考核或鑒定首先應(yīng)注重的是工作者專業(yè)素質(zhì)――崗位工作能力水平的評(píng)價(jià)。寫作和提交論文是申報(bào)鑒定者應(yīng)對(duì)技能考核鑒定的準(zhǔn)備過程,同時(shí)是個(gè)人技能水平的展示過程。
技術(shù)工人的專業(yè)工作目的一般要求是:保證生產(chǎn)質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低物質(zhì)消耗――有效益價(jià)值核算或向好性預(yù)期。憑借論文關(guān)于專業(yè)工作項(xiàng)目立論確定、技術(shù)路線解析、工藝方法選擇、調(diào)試過程記錄等的描述,充分顯示工作者的能力水平――專業(yè)規(guī)范把握、主流技術(shù)運(yùn)用、工藝方法適當(dāng)、工序工步明晰。
技師論文應(yīng)該強(qiáng)調(diào)較高級(jí)工藝性內(nèi)容,應(yīng)該是工作技藝和業(yè)績(jī)展示、以專業(yè)文獻(xiàn)范式表述的文章,并不一定要用某效益指標(biāo)來顯示工作價(jià)值。如工藝改進(jìn)型課題論文,突出的是專業(yè)技巧水平;又如新技術(shù)應(yīng)用型課題論文,突出的是對(duì)工程新技術(shù)或復(fù)雜工藝的理解和駕馭能力。
1.強(qiáng)調(diào)論文項(xiàng)目的工藝性價(jià)值。技能,應(yīng)理解為專業(yè)工作的技能工藝能力。也許是簡(jiǎn)稱,總易誤認(rèn)為技能偏指技術(shù)能力,而忽視工藝能力。技術(shù)一般是指工業(yè)過程的方法論,即一般是可行性確定后在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)前提下選材、加工手段、加工流程以盡可能的高效率獲得目標(biāo)產(chǎn)品的方法。而工藝,可以理解為加工的“藝術(shù)”,強(qiáng)調(diào)工作過程中獲得目標(biāo)產(chǎn)品的技巧性、保障性和完美性。技術(shù)工藝能力,可以理解為技術(shù)與工藝互滲而形成的知識(shí)型、技巧型、成熟型的生產(chǎn)力。
較高級(jí)的專業(yè)技能型人員的工作,應(yīng)能體現(xiàn)技術(shù)工藝引人入勝的技巧性,工作項(xiàng)目論文也理所當(dāng)然要求顯示出工藝性價(jià)值――論文應(yīng)顯示出寫作者關(guān)于工作項(xiàng)目的基本技術(shù)理解能力和工藝質(zhì)量層次。基本技術(shù)能力包括專業(yè)理論的引用或引證,工藝質(zhì)量則涵括改進(jìn)能力、工作技巧、專業(yè)理論與實(shí)際的連接和補(bǔ)足能力、安全防護(hù)構(gòu)思能力、提高工作對(duì)象商品化的能力。工藝質(zhì)量直接決定了目標(biāo)產(chǎn)品的實(shí)用性、適用性和市場(chǎng)性。
2.注重專業(yè)性表述的標(biāo)準(zhǔn)化概念。技師的基本技術(shù)理論理解力是其工作的重要基礎(chǔ)之一,但其工作的方式、目標(biāo)往往約束了專業(yè)理論的擴(kuò)充速度和應(yīng)用空間。許多長(zhǎng)期在特殊電氣工程崗位工作、工藝經(jīng)驗(yàn)豐富的技藝型人員理論水平并不高,但他們的本職工作很出色,工作質(zhì)量的工藝價(jià)值突現(xiàn)。一般認(rèn)為長(zhǎng)期的專職工作經(jīng)驗(yàn)中積累著較高的專業(yè)工藝悟性。應(yīng)該看到,高專業(yè)工藝性主要表現(xiàn)為相對(duì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)規(guī)范有很強(qiáng)的理解力,對(duì)生產(chǎn)流程有很強(qiáng)的連接、補(bǔ)足、改進(jìn)的能力。正是高的專業(yè)悟性使得技藝型人員與技術(shù)設(shè)計(jì)人員的工作配合相得益彰。
3.把握過程分析的理論深度。一些技師工作項(xiàng)目論文中,用大量篇幅闡述理論的依據(jù)――數(shù)理公式推導(dǎo)過程或教科書式論說,然后繪出基本原理圖,最后給出相當(dāng)肯定的可行性結(jié)論。必須注意,這種論文往往是有缺陷的――項(xiàng)目的實(shí)施有效性沒有表達(dá)―作者的操作工藝技能水平得不到顯示。缺少相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)公式或者經(jīng)驗(yàn)系數(shù)(理論公式受客觀實(shí)際過程條件的約束),易使得項(xiàng)目實(shí)施性這一關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)受到鑒定評(píng)價(jià)者質(zhì)疑。這類論文的缺陷在論文大辯的有限時(shí)間里難以彌補(bǔ)。
4.妥當(dāng)運(yùn)用“技術(shù)進(jìn)步手段”、“技術(shù)創(chuàng)新理念”、“精湛工藝過程”。機(jī)電工程崗位特征――專業(yè)智能成分較多,技巧思維保持,非連續(xù)性非周期性的操作。視下述工作能力為工藝能力;把握專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的運(yùn)用方法、流暢的專業(yè)語言(術(shù)語,編程,工程圖,解析圖表等)表述、撰適用的工程文檔、規(guī)劃工作技巧和效率。
技術(shù)進(jìn)步:在產(chǎn)業(yè)規(guī)范約束下,采用現(xiàn)代的、主流的專業(yè)技術(shù)成果。
技術(shù)工藝創(chuàng)新:在產(chǎn)業(yè)規(guī)范約束下的工作能夠在去除隱患、操作便捷、安全可靠、形式優(yōu)化、節(jié)能提效、減污去噪、降低維護(hù)成本、智能化診斷運(yùn)行等某些方面有顯明的特色成果。
基本完備和適配的資料:是指可以作為施工提綱或設(shè)備的檔案基本資料。
二、電學(xué)原理在工程運(yùn)用中的本征性理解
機(jī)電技術(shù)中的電工技術(shù)是關(guān)于電能量分配和智能控制的技術(shù),應(yīng)用電工技術(shù)的基礎(chǔ)原理是歐姆定律和麥克斯韋電磁方程組。
1.本征性理解??陀^導(dǎo)電材料上的電量分析應(yīng)劃分為以電壓(電動(dòng)勢(shì)能信息)為主量的“信息變換及傳遞系統(tǒng)”和以電流為主量的“能量傳輸電路”??刂菩畔鬟f系統(tǒng)的第一要素是“保證信息的準(zhǔn)確”,控制系統(tǒng)傳遞信息不一定依賴固形材料(例如可通過空間電磁場(chǎng)感應(yīng)傳遞)。
使用電動(dòng)機(jī)為電能耗用終端的設(shè)備繼電器線路形式控制電路主要形成運(yùn)動(dòng)控制“邏輯、時(shí)間、順序”機(jī)制,自保、互鎖、延時(shí)、中繼等都是形成控制信息的電路。
采用集成運(yùn)放器為核心的信號(hào)電壓調(diào)節(jié)器主要解決比例(信號(hào)放大)、微分(信號(hào)即時(shí)變化率)、積分(信號(hào)的時(shí)間積累效應(yīng)),而整流、檢波、限幅、隔離、跟隨、調(diào)零、保護(hù)等都是附加電路。
電能量傳輸?shù)牡谝灰厥请娐烦蔀榛芈?,依賴有形的?dǎo)電材料,再者就是能量規(guī)模(大?。┖蛡鬏敃r(shí)間可控。因此,控制電路的關(guān)鍵功能是信息“變換(如電壓放大器)”和“調(diào)節(jié)”。
主電路的關(guān)鍵功能是能量的“被控”和“驅(qū)動(dòng)”,而反饋電路則是對(duì)于完成基本運(yùn)轉(zhuǎn)功能的、由基本控制器和驅(qū)動(dòng)器(主電路)組成的開環(huán)系統(tǒng)輸出量檢測(cè)并形成修正信號(hào)的“智能化”部件。
現(xiàn)時(shí)的機(jī)電“主流技術(shù)”指由集成PID運(yùn)算器件、邏輯運(yùn)算器件(CPU)及大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器件為核心的控制器運(yùn)用技術(shù)、由可高頻全控大功率無觸點(diǎn)開關(guān)元件為核心的驅(qū)動(dòng)器運(yùn)用技術(shù)及由新型傳感器為核心的傳感信號(hào)接收變換電路技術(shù)。
2.機(jī)電能量轉(zhuǎn)換技術(shù)離不開磁材料技術(shù),也離不開磁路分析技術(shù);傳統(tǒng)的磁路材料由于磁傳導(dǎo)敏感于溫度和介質(zhì)成分,其電氣特性檢定比較困難。但是近些年來,新型合成磁性材料技術(shù)迅猛發(fā)展,其運(yùn)用空間(特別是在機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域)急速擴(kuò)展。
再者,材料科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)是工業(yè)技術(shù)發(fā)展的雙引擎,感知設(shè)備運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和形成系統(tǒng)信息的傳感器技術(shù)是智能系統(tǒng)的前端。
從對(duì)于控制方式本質(zhì)的理解判斷機(jī)電控制技術(shù)的發(fā)展方向:以一個(gè)四端電路(網(wǎng)絡(luò))為例,若以改變激勵(lì)能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)響應(yīng),則控制方式可分為:a.電流控制電流(控制機(jī)制參數(shù)體現(xiàn)為電流放大系數(shù)),b.電壓控制電流(控制機(jī)制參數(shù)體現(xiàn)為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)(跨導(dǎo))),c.電壓控制電壓(控制機(jī)制參數(shù)體現(xiàn)為電壓放大倍數(shù)),d.電流控制電壓(控制機(jī)制參數(shù)體現(xiàn)為轉(zhuǎn)移電阻(跨阻)),實(shí)現(xiàn)電能利用的機(jī)電設(shè)備的電路多以電流為被控量,所以上述a,b兩種控制方式是驅(qū)動(dòng)器電路,c是信息處理電路,d不是機(jī)電設(shè)備電路優(yōu)選形式(能量控制信號(hào))。
上述a、b方式分別代表著兩個(gè)時(shí)代的電能傳輸電路(主電路、驅(qū)動(dòng)器)形式。
a方式中,電流控制電流的中心技術(shù)是:實(shí)現(xiàn)小電流控制大電流、一路電流控制多路電流。代表器件有三極管和繼電器。
三極管,響應(yīng)速度高,無動(dòng)作觸點(diǎn),但控制電路與被控電路有公共支路,控制量與被控量的高次諧波相互影響或制約,而且可承受功率在瓦特級(jí),一般不符合機(jī)電設(shè)備功率規(guī)模要求。
繼電器(接觸器),以電-磁-力形式驅(qū)動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)電流的小控大和一控多。但觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)間不準(zhǔn)、電弧現(xiàn)象、線圈斷電反電動(dòng)勢(shì)高并形成高頻干擾源、體積大等固有弱點(diǎn),長(zhǎng)期以來被視為“非理想器件”。
b方式是經(jīng)典控制技術(shù)體系中理想的控制方式――信息控制能量。
上世紀(jì)后半期,業(yè)界使用大功率半控型電子器件晶閘管加之PWM技術(shù)的移相觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)有缺陷的“信息控制能量”方式于機(jī)電設(shè)備能量控制――主要是直流電動(dòng)機(jī)的荷載調(diào)速。
上世紀(jì)末期大功率全控型電子器件IGBT(一種增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管器件)的商品化普及,機(jī)電設(shè)備用全控型的信息控制能量方式成為現(xiàn)實(shí),例如在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單價(jià)格低廉的交流電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)寬范圍荷載的變頻調(diào)速。
3.電氣主流技術(shù)發(fā)展的瞻望。機(jī)電設(shè)備機(jī)械構(gòu)件的技術(shù)進(jìn)步程度受制于材料技術(shù)發(fā)展及其成果的商品化程度。通用機(jī)電電工技術(shù)范疇的技術(shù)開發(fā)重點(diǎn)有:
電力電子技術(shù):利用電力電子器件實(shí)現(xiàn)工業(yè)規(guī)模電能變換的技術(shù),是建立在電子學(xué)、電工原理和自動(dòng)控制三大學(xué)科上的新興學(xué)科成果。器件以半導(dǎo)體為基本材料,根據(jù)器件的特點(diǎn)和電能轉(zhuǎn)換的要求,開發(fā)電能轉(zhuǎn)換電路,包括各種控制、觸發(fā)、保護(hù)、顯示、信息處理、繼電接觸等二次回路及電路。
電動(dòng)機(jī)技術(shù):強(qiáng)磁材料與低溫環(huán)境技術(shù)。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù):軟件型傳感系統(tǒng)分析與儀表。
機(jī)電液智能控制技術(shù):機(jī)械、液壓、電子融合控制技術(shù)使得機(jī)器的效率、性能、品質(zhì)、可靠性等大大提升,如大型工程機(jī)械設(shè)備、深?;蛩淼赖木蘖σ簤嚎刂葡到y(tǒng)。
微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù):常規(guī)電氣系統(tǒng)元器件微型化組件化甚至實(shí)現(xiàn)“疊層組件―集成化”,即把微型化的敏感元器件、微處理器、執(zhí)行器、各種機(jī)械構(gòu)件、電動(dòng)機(jī)、能源、光學(xué)系統(tǒng)等都集成于一個(gè)極小的幾何空間內(nèi),并且能像集成電路一樣大批量、廉價(jià)地生產(chǎn)。
電致流體相變技術(shù):電場(chǎng)作用下電流變液(ERF,electrorheological fluid)可在“固”―“液”兩相之間轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換過程可控而且可逆,轉(zhuǎn)換時(shí)間為ms級(jí),利用其電控力學(xué)行為,可以預(yù)期得到較之傳統(tǒng)力學(xué)元件更為理想的(機(jī)―電能量轉(zhuǎn)換控制的)響應(yīng)指標(biāo)。
磁致流體相變技術(shù):磁流變液是由高磁導(dǎo)率、低磁滯性的微小軟磁性顆粒和非導(dǎo)磁性液體混合而成的懸浮體。在零磁場(chǎng)條件下呈現(xiàn)出低黏度的牛頓流體特性;而在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下,則呈現(xiàn)出高黏度、低流動(dòng)性。磁流變液在磁場(chǎng)作用下的流變是瞬間的、可逆的,而且其流變后的剪切屈服強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度具有穩(wěn)定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
硅膠導(dǎo)電與絕緣的智能化控制技術(shù);作為可以在電磁場(chǎng)發(fā)揮“柔性”功能的新型器件必將影響機(jī)電設(shè)備電路構(gòu)造技術(shù)。導(dǎo)電硅膠是具備導(dǎo)電性能的硅膠制品,用于一些電子硅膠產(chǎn)品上發(fā)揮開關(guān)接通的作用,現(xiàn)時(shí)應(yīng)用于一些電子設(shè)備、家用設(shè)備、辦公設(shè)備中,比如導(dǎo)電硅膠按鍵、電線連接管、影印機(jī)滾軸、電纜插頭、連接器襯墊等。
三、要強(qiáng)調(diào)通用電學(xué)知識(shí)與電工新技術(shù)運(yùn)用銜接的工藝能力
機(jī)電設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際電工委員會(huì)文件、超級(jí)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn))的意志和執(zhí)行能力。標(biāo)準(zhǔn)化是機(jī)電設(shè)備可靠性的保障。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)機(jī)床的控制方式、接地方式、抗干擾、容錯(cuò)、機(jī)械連鎖、危險(xiǎn)部件防護(hù)等,作了較完善規(guī)定,有效保障了機(jī)床的安全可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)驗(yàn)證明,符合標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)床,故障率較低,反之故障率則高,可靠的保護(hù)措施是防止器件和裝置損壞的重要方面。
當(dāng)前的國(guó)家職業(yè)技能鑒定技師和高級(jí)技師考評(píng)體系強(qiáng)調(diào)了標(biāo)準(zhǔn)化水平是素質(zhì)和技術(shù)能力的體現(xiàn)。如技術(shù)資料規(guī)范化編整能力、微機(jī)控制應(yīng)用程序解析能力、逆向工程能力(逆向于在確定材料條件下設(shè)計(jì)制造的路徑對(duì)產(chǎn)品拆解―解析技術(shù)工藝特征,提交改進(jìn)或改性方案,以期獲得結(jié)構(gòu)或功能更優(yōu)化的產(chǎn)品)、工程數(shù)學(xué)與物理運(yùn)動(dòng)現(xiàn)實(shí)的映射解釋能力。
四、提高論文的精致程度和新技術(shù)含量的著眼點(diǎn)
永磁同步電動(dòng)機(jī)的定子繞組與一般交流電動(dòng)機(jī)的定子繞組相同, 轉(zhuǎn)子采用永久磁鐵, 因此轉(zhuǎn)子磁鏈(磁通)是恒定的, 電動(dòng)機(jī)方程(電壓方程、磁鏈方程和轉(zhuǎn)矩方程)相對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)來說都較為簡(jiǎn)單, 在控制過程中, 磁鏈的觀測(cè)模型也不需要進(jìn)行計(jì)算。永磁同步電動(dòng)機(jī)按定子繞組感應(yīng)電勢(shì)波形的情況來分類時(shí), 一般可分為:正弦波永磁同步電機(jī)(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)和梯形波永磁同步電機(jī)(Brushless DC Motor, BLDC)。介于前者在現(xiàn)實(shí)中應(yīng)用更為廣泛, 本論文主要應(yīng)用的也是正弦波永磁同步電機(jī)。永磁同步電動(dòng)機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn), 這些優(yōu)點(diǎn)也在實(shí)際應(yīng)用中得到了很好的發(fā)揮, 例如:根據(jù)它諧波少、轉(zhuǎn)矩精度高的特點(diǎn), 常用于伺服系統(tǒng)和高性能的調(diào)試系統(tǒng);永磁同步電機(jī)有轉(zhuǎn)軸上無滑環(huán)和電刷的特點(diǎn), 這也解決了其它電機(jī)因電刷而帶來的使用壽命問題。與此同時(shí), 永磁同步電動(dòng)機(jī)還具有體積小、功率密度高、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量低、運(yùn)行效率高、調(diào)速范圍寬等諸多優(yōu)點(diǎn)。值得注意的是, PMSM是一種強(qiáng)耦合、非線性時(shí)變的多變量系統(tǒng), 這也為其控制工作帶來了一定難度, 而加強(qiáng)對(duì)其基本構(gòu)造和工作原理的理解能有助于克服這一問題。
空間矢量控制技術(shù)優(yōu)點(diǎn)眾多, 近幾年發(fā)展非常迅速, 尤其在永磁同步電機(jī)中的使用, 更是再次凸顯了它的好處。本論文通過對(duì)空間矢量控制技術(shù)和永磁同步電機(jī)的學(xué)習(xí)及分析, 在熟練掌握相關(guān)數(shù)學(xué)模型的建立和Matlab/Simulink的使用后, 將建立兩種不同坐標(biāo)系變換的數(shù)學(xué)模型和基于SVPWM控制技術(shù)的永磁同步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)模型, 并在Matlab/Simulink環(huán)境中進(jìn)行仿真。最終與理論分析相比較, 驗(yàn)證仿真結(jié)果的正確性。
1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型
根據(jù)對(duì)永磁同步電機(jī)SVPWM控制系統(tǒng)的理解及前期研究, 可得到永磁同步電機(jī)空間矢量脈寬調(diào)制控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。
圖1 永磁同步電機(jī)SVPWM控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖
本控制系統(tǒng)采用的是雙閉環(huán)控制, 即速度環(huán)和電流環(huán), 由圖1可看到, 其主要構(gòu)成為:
三個(gè)PI控制器(PIController)、兩相旋轉(zhuǎn)(dq)和兩相靜止坐標(biāo)系(?琢?茁)坐標(biāo)變換的變換器(dq/?琢?茁Coordinate Converter)、三相靜止(abc)和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系變換的變換器(abc/dq Coordinate Converter)、逆變器(Inverter)、空間電壓矢量調(diào)制器(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)。
系統(tǒng)運(yùn)行過程:給電機(jī)輸入一模擬三相定子電流ia、ib、ic,當(dāng)傳感器檢測(cè)到這一電流時(shí), 該三相電流通過abc/dq坐標(biāo)變換器被變換為實(shí)際定子的直軸電id和交軸電iq。
參考定子交軸電流i*q通過比對(duì)實(shí)際轉(zhuǎn)速和參考轉(zhuǎn)速, 再經(jīng)PI控制器處理后獲得。將參考定子直軸電流i*d設(shè)為0, 把上述id、i*d、iq、i*q四個(gè)變量比較過后交由PI控制器處理, 從而分別產(chǎn)生定子直軸、交軸電壓Vd和Vq。將得到的電壓量通過dq/?琢?茁坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器處理后輸入空間電壓矢量調(diào)制器, 從而產(chǎn)生一系列觸發(fā)脈沖, 以控制逆變器, 驅(qū)動(dòng)其產(chǎn)生三相電壓, 最終驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)。
2 控制系統(tǒng)仿真分析
永磁同步電機(jī)空間矢量脈寬調(diào)制控制系統(tǒng)仿真模型如圖2所示, 模型仿真環(huán)境為Matlab/Simlink。
圖2 基于SVPWM的PMSM控制系統(tǒng)仿真建??驁D
如圖所示, 系統(tǒng)主要仿真模塊為:
坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模塊、速度控制器模塊、電流控制器模塊、矢量控制模塊、空間電壓矢量控制模塊、電壓逆變器模塊、永磁同步電機(jī)模塊。
系統(tǒng)部分參數(shù)為:總仿真時(shí)間為0.3S;系統(tǒng)零時(shí)段負(fù)載起動(dòng)轉(zhuǎn)矩TL=5N?m。
(1)速度環(huán)閉環(huán)時(shí), 系統(tǒng)定子三相相電流、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、矢量切換時(shí)間、矢量所處扇區(qū)響應(yīng)情況。
圖3 轉(zhuǎn)速閉環(huán)時(shí)SVPWM控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)放大圖
圖4 轉(zhuǎn)速閉環(huán)時(shí)電機(jī)三相定子電流、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、矢量切換時(shí)間
和矢量所處扇區(qū)響應(yīng)圖
由圖4仿真波形, 可以得到結(jié)論如下:
a. 系統(tǒng)在0s~0.05s之間轉(zhuǎn)速響應(yīng)以斜率20000上升,延遲時(shí)間Td=0.025s、上升時(shí)間Tr=0.046s、調(diào)節(jié)時(shí)間Ts=0.05s, 無超調(diào)量, 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。系統(tǒng)起動(dòng)時(shí), 帶動(dòng)負(fù)載速度快, 轉(zhuǎn)速在0.05s內(nèi)穩(wěn)定在設(shè)定值n=1000r/min。
b. 系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí),0.05s后都進(jìn)入穩(wěn)態(tài)階段, 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)輸出誤差已趨近零, 反應(yīng)出該模擬系統(tǒng)控制精度較高, 穩(wěn)態(tài)特性良好, 波形與理論分析結(jié)果相符, 靜態(tài)性能穩(wěn)定。
c.系統(tǒng)起動(dòng)時(shí),定子起動(dòng)轉(zhuǎn)矩6.7N?m,系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后,定子轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定在設(shè)定值5N?m。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)控制在0.2N?m內(nèi),系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。
(2)速度環(huán)開環(huán)時(shí),在系統(tǒng)空載情況下給定幅值為±5A的方波參考交軸電流i*q信號(hào)時(shí),系統(tǒng)交軸電流、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩響應(yīng)。
由圖5仿真波形, 可得出結(jié)論如下:
在參考交軸電流±5A切換時(shí), 轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時(shí)間為0.00035s, 轉(zhuǎn)矩動(dòng)態(tài)響應(yīng)快速。波形符合理論分析, 具有較好的動(dòng)態(tài)特性。
3 結(jié)束語
本論文通過對(duì)矢量坐標(biāo)變換、逆變器、空間電壓矢量脈寬調(diào)制等技術(shù)的原理分析及建模仿真, 主要設(shè)計(jì)了一個(gè)基于空間電壓矢量脈寬調(diào)制技術(shù)的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng), 并在Matlab/Simulink對(duì)其進(jìn)行仿真模擬。系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟為:系統(tǒng)構(gòu)架、模塊設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)仿真結(jié)果分析。在這次完成論文的過程中, 我對(duì)所學(xué)的電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制原理、電機(jī)與拖動(dòng)以及控制系統(tǒng)的MATLAB仿真與設(shè)計(jì)等知識(shí)有了更深層次的理解, 并在學(xué)習(xí)過程中積累了許多寶貴經(jīng)驗(yàn)。從仿真結(jié)果的數(shù)據(jù)和波形來看, 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完全符合前期設(shè)計(jì)要求, 驗(yàn)證了理論的正確性。
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引言
交流電動(dòng)機(jī)自1885年出現(xiàn)后,由于一直沒有理想的調(diào)速方案,而只被用于恒速拖動(dòng)領(lǐng)域。近三四十年來,電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、現(xiàn)代控制理論的發(fā)展,為交流調(diào)速產(chǎn)品的開發(fā)創(chuàng)造了有利條件,使交流調(diào)速系統(tǒng)逐步具備了寬調(diào)速范圍、高穩(wěn)速精度、快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)和四象限運(yùn)行等技術(shù)性能,完全可與直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美。由于直流調(diào)速系統(tǒng)所固有的缺點(diǎn),目前,無論是調(diào)速領(lǐng)域還是伺服領(lǐng)域,交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已逐步占據(jù)主導(dǎo)地位并有逐漸取代直流驅(qū)動(dòng)的趨勢(shì)。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)是繼矢量控制技術(shù)之后的一種新型高效的交流變頻調(diào)速技術(shù),它以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了、轉(zhuǎn)矩快速響應(yīng)、魯棒性好等一系列的優(yōu)點(diǎn)正受廣大學(xué)者的青睞。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)自誕生以來,其理論研究和實(shí)驗(yàn)工作已取得了杰出的成績(jī),然而作為一門新興的理論和技術(shù),必然存在不成熟和不完善的地方。鑒于此,本文針對(duì)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀、存在的問題及未來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了詳細(xì)地?cái)⑹觥?/p>
1、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)概述
直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)(DTC)是繼矢量控制后交流調(diào)速領(lǐng)域一種新的控制方法,其特點(diǎn)是采用空間電壓矢量分析,直接在定子坐標(biāo)系下計(jì)算并控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和磁通,采用定子磁場(chǎng)定向,進(jìn)行bang一bang控制,產(chǎn)生PWM信號(hào)。系統(tǒng)通過保持磁鏈恒定, 對(duì)轉(zhuǎn)矩直接控制。因此,控制性能不受轉(zhuǎn)子參數(shù)的影響,控制思想獨(dú)特,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
2、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)研究熱點(diǎn)
2.1 對(duì)定子磁鏈的研究
(1)定子磁鏈的數(shù)學(xué)模型
在直接轉(zhuǎn)矩控制中,定子磁鏈的實(shí)際值取決于定子電壓、電流和轉(zhuǎn)速的檢測(cè)值以及電機(jī)參數(shù)。目前,描述定子磁鏈的數(shù)學(xué)模型有3種: u – i 模型,i - n模型,u - n模型[1-2]。
u - i模型: 由定子電壓與定子電流確定定子磁鏈。
該模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,受電機(jī)參數(shù)影響小。論文參考網(wǎng)。它采用開環(huán)積分法估計(jì)定子磁鏈,在電機(jī)高速運(yùn)行時(shí)可以估計(jì)出定子磁鏈。所以,當(dāng)很大時(shí),與之相比可以忽略不計(jì),控制精度較高。但在低速和零速運(yùn)行時(shí),較小,與之相比不能忽略,如果對(duì)的估計(jì)誤差大,將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的控制性能。這時(shí)必須考慮的影響,需準(zhǔn)確測(cè)定出因溫度變化和磁通飽和而產(chǎn)生的變化量。
i- n 模型: 以轉(zhuǎn)子磁鏈為中間變量,由定子電流與轉(zhuǎn)速確定定子磁鏈。
在該公式中,沒有出現(xiàn)定子電阻,因此不受定子電阻變化的影響。但是,i - n模型要利用轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)及定、轉(zhuǎn)子電感值,還要精確地測(cè)量出轉(zhuǎn)子電角速度。這些參數(shù)的準(zhǔn)確性以及速度的測(cè)量精度對(duì)定子磁鏈估計(jì)的精度程度都會(huì)產(chǎn)生較大的影響,另外這些電機(jī)參數(shù)也隨著溫度和磁路飽和程度的變化而變化。
u - n模型: 由定子電壓和轉(zhuǎn)速來獲得定子磁鏈。這里僅給出改進(jìn)后的u - n模型。
改進(jìn)后的u - n 模型綜合了u - i模型和i - n模型的優(yōu)點(diǎn),并通過修正項(xiàng)d完成了兩個(gè)模型間平滑的切換,可以作為一個(gè)全速域的定子磁鏈觀測(cè)模型。
(2)定子磁鏈的改進(jìn)方法
針對(duì)異步電機(jī)DTC系統(tǒng)中采用u – i模型觀測(cè)定子磁鏈時(shí)純積分環(huán)節(jié)造成直流分量積分漂移,引起低速時(shí)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)嚴(yán)重,采用一種具有幅值補(bǔ)償環(huán)節(jié)的改進(jìn)積分器算法取代純積分環(huán)節(jié)克服積分漂移;針對(duì)六區(qū)段電壓矢量開關(guān)表在定子磁鏈處于區(qū)段分界線附近控制性能差,引起低速運(yùn)行時(shí)定子磁鏈內(nèi)陷和電流畸變等問題,采用細(xì)分優(yōu)化的十二區(qū)段選擇電壓矢量開關(guān)表來代替?zhèn)鹘y(tǒng)六區(qū)段電壓矢量開關(guān)表。改善了異步電機(jī)DTC系統(tǒng)的低速運(yùn)行性能。
近年來,許多學(xué)者為了解決定子電阻對(duì)磁鏈的影響,引入了現(xiàn)代控制理論和智能控制理論,通常采用的方法有: 模糊定子電阻估計(jì)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)定子電阻估計(jì)、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)定子電阻估計(jì)、最小二乘法定子電阻估計(jì)[3-5]。
另外, 一些學(xué)者對(duì)定子電阻溫度變化對(duì)定子磁鏈估計(jì)的影響也進(jìn)行了研究, 提出了一些控制方案,如定子電阻溫度補(bǔ)償、模型參考自適應(yīng)在線辨識(shí)等。
2. 2 無速度傳感器技術(shù)
傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制中,低速運(yùn)行時(shí),如果選用與轉(zhuǎn)速有關(guān)的定子磁鏈模型來確定磁鏈,那么就需要知道精確的轉(zhuǎn)速信息;如果對(duì)速度的精確控制,需要轉(zhuǎn)速反饋進(jìn)行閉環(huán)控制,同樣需要知道轉(zhuǎn)速信息。傳統(tǒng)的方法采用速度傳感器,這樣不僅增加成本,而且使系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性變差。尤其對(duì)于實(shí)際應(yīng)用中不允許安裝速度傳感器的領(lǐng)域,無速度傳感器技術(shù)顯得突出重要。論文參考網(wǎng)。
無速度傳感器技術(shù)常用的速度辨識(shí)方法包括:轉(zhuǎn)差頻率法、參考模型自適應(yīng)法、卡爾曼濾波法、高頻信號(hào)注入法、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的辨識(shí)方法等。目前應(yīng)用較好的方法是參考模型自適應(yīng)方法及基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的辨識(shí)方法[6-7]。這種自適應(yīng)閉環(huán)速度辨識(shí)方案,在一定的速度范圍內(nèi),估計(jì)精度達(dá)到了相當(dāng)高的水平,然而這些方法沒有脫離電機(jī)的基本模型,在低速運(yùn)行時(shí)受電機(jī)參數(shù)的影響嚴(yán)重,尤其在零定子頻率運(yùn)行時(shí),由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的不可觀測(cè)性[8],基于模型的辨識(shí)方案往往會(huì)失效。
鑒于此,不依賴于電動(dòng)機(jī)模型而僅依賴于電動(dòng)機(jī)本身特性的辨識(shí)方法應(yīng)運(yùn)而生。Zinger等人利用轉(zhuǎn)子槽諧波可以調(diào)制出頻率與轉(zhuǎn)速成比例的定子磁鏈原理,應(yīng)用鎖相環(huán)技術(shù)來提取轉(zhuǎn)速信息[9]。高頻信號(hào)注入法彌補(bǔ)了零定子頻率情況下的速度不可觀測(cè)性,然而由于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)常見的磁路飽和現(xiàn)象等不完善因素,導(dǎo)致了檢測(cè)的速度信號(hào)中含有低頻干擾信號(hào)。一旦檢測(cè)的速度信號(hào)直接用于控制,必然導(dǎo)致控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)、穩(wěn)態(tài)性能惡化。如何結(jié)合高頻信號(hào)注入法與模型參考自適應(yīng)方法來獲得整個(gè)工作范圍內(nèi)都能適用的速度辨識(shí)方案將是無速度傳感器技術(shù)研究的核心內(nèi)容。
3、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)發(fā)展展望
在對(duì)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)研究熱點(diǎn)進(jìn)行了較詳細(xì)的分析與討論后,針對(duì)尚存在的問題,本文結(jié)合當(dāng)前的科技發(fā)展情況和實(shí)際分析,對(duì)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的研究方向進(jìn)行了展望。
(1)針對(duì)傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制方法存在轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大的問題,我們可以嘗試通過設(shè)計(jì)基于模糊自適應(yīng)PI調(diào)節(jié)器的多級(jí)模糊控制DTC調(diào)速系統(tǒng)來解決。在外環(huán)控制方面,為了實(shí)現(xiàn)在轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩突變時(shí)系統(tǒng)的快速響應(yīng),可以采用模糊自適應(yīng)PI調(diào)節(jié)器控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器;在內(nèi)環(huán)控制方面,也可以采用模糊控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磁鏈兩點(diǎn)式、轉(zhuǎn)矩三點(diǎn)式的bang一bang控制,該算法能夠克服傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制方法中根據(jù)轉(zhuǎn)矩、磁鏈的大小程度簡(jiǎn)單的選擇電壓矢量這一缺點(diǎn),全面綜合考慮了轉(zhuǎn)矩誤差的大小程度,可以實(shí)現(xiàn)大誤差大調(diào)節(jié)、小誤差小調(diào)節(jié)的智能控制。
(2)針對(duì)無速度傳感器技術(shù)尚存在的不足,我們可以嘗試用基于改進(jìn)型蟻群BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的速度辨識(shí)器來替代傳統(tǒng)速度傳感器的方法來對(duì)其控制。論文參考網(wǎng)。由于蟻群算法是一種較新型的尋優(yōu)策略,與其它的智能算法相比較,具有良好的收斂速度,且能得到的最優(yōu)解更接近理論最優(yōu)解,同時(shí)易于與其它方法結(jié)合,具有較強(qiáng)的魯棒性。相信這樣能夠更準(zhǔn)確地辨識(shí)出電機(jī)轉(zhuǎn)速,達(dá)到DTC系統(tǒng)的動(dòng)、靜態(tài)性能要求,實(shí)現(xiàn)無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制。
(3)近年來,直接轉(zhuǎn)矩控制的研究取得了很大進(jìn)展,特別是現(xiàn)代控制理論和智能控制理論的引入,在MATALB和DSP的基礎(chǔ)上,為直接轉(zhuǎn)矩的建模和實(shí)現(xiàn)控制提供了強(qiáng)有力的工具?,F(xiàn)代控制理論和智能控制理論(以模糊控制、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為主)等控制方案為提高直接轉(zhuǎn)矩控制的動(dòng)態(tài)性能和魯棒性奠定了理論基礎(chǔ),并為提高直接轉(zhuǎn)矩控制的性能提供了一種非常好的新思路,如最近研究十分活躍的模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、非線性控制、變結(jié)構(gòu)控制等??梢娭苯愚D(zhuǎn)矩控制技術(shù)智能化是未來研究方向之一。
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作者簡(jiǎn)介:談炳發(fā)(1963-),男,江蘇吳縣人,天津科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,副教授;崔世海(1977-),男,山東棲霞人,天津科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,副教授。(天津 300222)
基金項(xiàng)目:本文系天津市教改項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):C03-0802)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)19-0076-02
學(xué)校教育考試是學(xué)校的教師和管理人員根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)選擇相應(yīng)的考試內(nèi)容和方法,對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)的程度和具有的能力、技能、素質(zhì)水平進(jìn)行檢測(cè)、鑒定和評(píng)價(jià),并促進(jìn)其發(fā)展和提高的一種教學(xué)活動(dòng)。隨著高校招生規(guī)模的擴(kuò)大,我國(guó)已步入高等教育大眾化教育階段,普通高校的生源質(zhì)量明顯下降,學(xué)生水平參差不齊,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性差,自我約束力不足,仍采用過去的精英教育方式顯然是不合理的。[1]普通高校專業(yè)課程考核方法的改革主要在于根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、業(yè)務(wù)規(guī)格和課程教學(xué)要求設(shè)計(jì)有利于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)踐的主動(dòng)性與積極性,有利于全面、客觀地評(píng)價(jià)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)程度和鑒別學(xué)生差異性的教育教學(xué)考試模式,提高課程教學(xué)質(zhì)量,達(dá)到教學(xué)目的,對(duì)控制專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)起到積極作用。通過“汽車電子控制技術(shù)”課程考核方法的改革實(shí)踐,說明對(duì)專業(yè)課程考核方法的改革是可行的、有效的。
一、現(xiàn)行專業(yè)課程考核方法存在的弊端
在現(xiàn)行的高校課程考核評(píng)價(jià)中,考核的類型大致分為考試和考查兩大類。課程考核模式主要以檢測(cè)學(xué)生課程學(xué)習(xí)中書面考試成績(jī)?yōu)槟康?,存在不少問題。[2]
1.重理論輕實(shí)踐
傳統(tǒng)的課程考核注重于理論知識(shí)的檢驗(yàn),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力作用甚微,基本上就是課程結(jié)束時(shí)的結(jié)課考試。這樣的課程考核就是:教師通過考試給學(xué)生一個(gè)評(píng)定成績(jī),學(xué)生參加考試只為獲取這門課程的成績(jī)分?jǐn)?shù),為的是日后取得畢業(yè)文憑,起不到以考促教、促學(xué)的作用。在這種應(yīng)試教育的影響下,導(dǎo)致有“教為考、考為學(xué)、學(xué)為證”的思想,影響了學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和提高。
2.考核方式單一[3]
現(xiàn)行的專業(yè)課程考核方法主要是結(jié)課考試或結(jié)課論文,輔以平時(shí)成績(jī)。在實(shí)際教學(xué)中,成績(jī)的評(píng)定往往缺乏客觀性、公平性,不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,不利于教學(xué)質(zhì)量的提高。
(1)結(jié)課考試。就是用一張期末(結(jié)課)考試試卷的成績(jī)來評(píng)定學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握理解程度?,F(xiàn)在普通高校的學(xué)生絕大部分學(xué)習(xí)主動(dòng)性、自我約束能力差,若采用閉卷考試,一些學(xué)生會(huì)在考試前突擊背記,而有一些學(xué)生則準(zhǔn)備小抄,只字不記。若采用開卷考試,則絕大多數(shù)學(xué)生不做考前的復(fù)習(xí)備考,待考試時(shí)將帶入的書、資料等從頭至尾一遍又一遍地翻,臨時(shí)查找考題答案。
(2)結(jié)課論文。就是在課程結(jié)束時(shí),由教師規(guī)定或?qū)W生自主一個(gè)選題,學(xué)生通過查閱資料完成一定字?jǐn)?shù)的“論文”。而實(shí)際情形是,學(xué)生不重視平時(shí)課堂教學(xué)內(nèi)容,上課只是為了出勤,寫結(jié)課論文時(shí)從網(wǎng)絡(luò)上下載相關(guān)內(nèi)容的材料,東拼西湊。有的學(xué)生甚至直接拷貝一些資料內(nèi)容,稍加整理就算完成了,沒有論文答辯,嚴(yán)重影響課程的教學(xué)效果。
(3)平時(shí)成績(jī)。一般是考核出勤率和作業(yè)的情況。出勤代簽和抄襲作業(yè)的現(xiàn)象十分普遍,一個(gè)班或一個(gè)專業(yè)里總是有那么幾個(gè)版本,有幾個(gè)學(xué)生寫完了,其他學(xué)生則相互傳抄。
3.對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的考核較少
現(xiàn)行的考核方式大多只注重考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和理解,較少考查學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力,以及學(xué)生對(duì)自身掌握的知識(shí)進(jìn)行重組和再次創(chuàng)新的能力。[4]
4.考試題型不合理
現(xiàn)行的考試內(nèi)容一般為教材中的基本理論和知識(shí),而且受標(biāo)準(zhǔn)化考試方式的影響,填空、判斷、單選、多選、簡(jiǎn)答和名詞解釋等客觀性試題多,綜合性思考、分析論述和實(shí)際應(yīng)用等主觀性試題少。學(xué)生考試時(shí)只要調(diào)取記憶的內(nèi)容,而思考較少,同時(shí)為一些學(xué)生的小抄、偷窺等作弊造成了便利,致使學(xué)生學(xué)習(xí)無動(dòng)力,往往平時(shí)不努力,考前復(fù)習(xí)“重點(diǎn)”,準(zhǔn)備小抄,投機(jī)取巧,“臨時(shí)抱佛腳”輕松過關(guān)。這種現(xiàn)象的存在,其結(jié)果是嚴(yán)重挫傷了認(rèn)真學(xué)習(xí)學(xué)生的積極性,不利于學(xué)生對(duì)課程系統(tǒng)知識(shí)的掌握,阻礙了創(chuàng)新思維的培養(yǎng)與發(fā)展。
二、專業(yè)課程考核方法改革思路
普通高校專業(yè)課程考核方法改革要轉(zhuǎn)變教育思想和觀念,以高等教育人才培養(yǎng)規(guī)格為目標(biāo),構(gòu)建能夠充分發(fā)揮考核的督導(dǎo)、檢測(cè)、鑒定和評(píng)價(jià)等功能,有利于促進(jìn)和客觀評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí),提高教學(xué)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的考核方法。
1.轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,樹立以考促教、促學(xué)的觀念
課程考核不僅要檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握,更應(yīng)能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、鍛練學(xué)生實(shí)踐能力,促使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。為此,任課教師要徹底摒棄專業(yè)課程考核等同于考試的觀念,將教學(xué)的全過程納入考核范疇,使課程考核過程化、經(jīng)常化,這樣,有助于學(xué)生掌握課程理論知識(shí)、勤于思考、善于發(fā)現(xiàn)并提出問題,啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維。[5]
2.實(shí)施多元化考核方法,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力
根據(jù)專業(yè)課程的特點(diǎn),考核方法采用結(jié)課考試、大型作業(yè)、調(diào)查報(bào)告、專題演講、試題卡口試、實(shí)際操作等考核方式,把考核有機(jī)融入教學(xué)全過程,使“教、學(xué)、考”有機(jī)結(jié)合,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體,積極參與到教學(xué)過程中,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。
3.改革考核內(nèi)容與方式,增強(qiáng)考核成績(jī)的合理性
結(jié)合多元化考核方法,針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容采用相應(yīng)適宜的考核方式。對(duì)于要求學(xué)生必須記憶的內(nèi)容,采用試題卡口試;結(jié)課或期末考試,采用開卷或閉卷筆試的方式,主要考核分析計(jì)算和實(shí)際應(yīng)用的內(nèi)容。改變學(xué)生閉卷做小抄作弊、開卷不記不背的不良學(xué)風(fēng),使考核成績(jī)更加公平合理。
三、“汽車電子控制技術(shù)”課程考核方法的改革實(shí)踐
1.考核項(xiàng)目的組成與評(píng)分
在“汽車電子控制技術(shù)”課程的教學(xué)實(shí)踐中,改變以往平時(shí)成績(jī)(30%)和期末考試(70%)相結(jié)合的考核辦法,結(jié)合課程教學(xué)方法的改革,考核評(píng)價(jià)改為平時(shí)考查(30%)、專題討論(20%)、口試(20%)、結(jié)課考試(30%)相結(jié)合。
(1)平時(shí)考查30分,包括出勤、作業(yè)和課堂回答問題。出勤和作業(yè)一共記錄20次,每次1分,共20分,缺勤或缺作業(yè)1次扣1分;課堂回答問題10分,學(xué)生參與課堂互動(dòng),每回答問題1次記2分。促使學(xué)生課前預(yù)習(xí)和參與課堂互動(dòng),提高課堂效率。
(2)口試20分,是試題卡隨機(jī)抽題當(dāng)場(chǎng)作答。試題卡根據(jù)試題的知識(shí)內(nèi)容分為四種類型,每種類型抽1題,每題5分。口試的目的是要讓學(xué)生盡可能多地記住一些必要的基礎(chǔ)知識(shí),主要考核學(xué)生對(duì)基本概念和結(jié)構(gòu)原理的理解與掌握情況,要求學(xué)生比較全面地掌握基礎(chǔ)知識(shí)。因此,口試單項(xiàng)要求必須及格,而且某一類型題不能為0分,對(duì)于達(dá)不到要求的學(xué)生給予一次補(bǔ)考的機(jī)會(huì),重新抽答每種類型的題。
(3)結(jié)課考試30分,采用開卷筆試。結(jié)課考試的試題全部是分析應(yīng)用題,主要考核學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的能力。
(4)專題討論20分,在課程教學(xué)過程的適當(dāng)時(shí)機(jī),某章節(jié)或課程內(nèi)容學(xué)習(xí)后組織相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的專題討論。培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和創(chuàng)新能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)?,F(xiàn)場(chǎng)匯報(bào)和討論發(fā)言10分,由教師評(píng)定;個(gè)人對(duì)學(xué)習(xí)小組的貢獻(xiàn)10分,由小組成員集體評(píng)定。開展專題討論具體可以分為三步:
第一,提出專題。根據(jù)“汽車電子控制技術(shù)”課程的教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合學(xué)生對(duì)現(xiàn)代汽車新技術(shù)的興趣提出專題內(nèi)容。例如汽車電子控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)、汽車總線技術(shù)的應(yīng)用、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)直接點(diǎn)火系統(tǒng)的應(yīng)用分析等專題。也鼓勵(lì)學(xué)生自己提出專題。
第二,根據(jù)專題內(nèi)容查找資料。學(xué)生以4~8人組成一個(gè)學(xué)習(xí)小組,每個(gè)小組選擇一個(gè)專題,利用課余時(shí)間去圖書館、互聯(lián)網(wǎng)等查閱資料,去4S店等現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)研,搜集資料,用學(xué)習(xí)小組集體的力量,對(duì)資料進(jìn)行分析處理,制作成PPT匯報(bào)材料。
第三,交流總結(jié)。組織全體學(xué)生在專業(yè)內(nèi)進(jìn)行交流總結(jié),同時(shí)請(qǐng)專業(yè)內(nèi)相關(guān)教師參加。每個(gè)小組由一個(gè)主匯報(bào)人用8~10分鐘時(shí)間講解專題內(nèi)容,學(xué)習(xí)小組內(nèi)其他成員可以補(bǔ)充。要求學(xué)生小組說明材料的來源、主要工作過程、新的發(fā)現(xiàn)和收獲體會(huì),突出自己的觀點(diǎn)。教師對(duì)小組成員提問,并對(duì)專題內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。
2.需要解決的問題
(1)課堂提問的記分要人性化,主要目的是鼓勵(lì)學(xué)生預(yù)習(xí)看書,在課堂上能集中注意力聽課。因此,一方面只要能參與課堂問題互動(dòng)就可以給分。另一方面要注意不想回答問題的這些學(xué)生,要耐心引導(dǎo)他們參與課堂問題互動(dòng),積極思考問題。
(2)口試題要根據(jù)題型、內(nèi)容和難度進(jìn)行分類,考試時(shí)學(xué)生要分別從每一類題型中各抽1~2題來作答,體現(xiàn)考核的公平和合理。
(3)組織口試和專題討論需要較多的時(shí)間,專業(yè)課程的教學(xué)課時(shí)一般都比較緊,每個(gè)學(xué)生平均用時(shí)5~6分鐘。一方面通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合專題討論,壓縮課堂講課時(shí)間,擠出一點(diǎn)課時(shí)。另一方面利用學(xué)生的課余時(shí)間,這需要教師付出額外的工作。
四、結(jié)束語
根據(jù)大眾化教育階段學(xué)生的現(xiàn)狀,結(jié)合課程教學(xué)改革,對(duì)“汽車電子控制技術(shù)”課程的考核評(píng)價(jià)辦法進(jìn)行了改革探索。實(shí)踐表明,對(duì)轉(zhuǎn)變學(xué)風(fēng)、提高教學(xué)效果具有一定的成效。實(shí)踐中還存在一些問題,仍需要進(jìn)一步探索。
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主要欄目
綜述與評(píng)論、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、過程控制及應(yīng)用、智能控制技術(shù)及應(yīng)用、優(yōu)化控制技術(shù)及應(yīng)用、企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及軟件
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8、請(qǐng)作者自留備份稿,本部不退稿。
現(xiàn)就維修電工職業(yè)技師資格鑒定的申報(bào)條件、鑒定程序和鑒定內(nèi)容摘抄如下:
鑒定對(duì)象和申報(bào)條件:
從事維修電工職業(yè)的專業(yè)人員,經(jīng)過規(guī)定學(xué)時(shí)技師資格培訓(xùn)合格,并具有下列條件之一者可申報(bào)維修電工技師資格鑒定:
1.取得本職業(yè)三級(jí)(高級(jí))資格證書后在本職業(yè)連續(xù)工作4年以上;
2.高級(jí)技工學(xué)校畢業(yè),并取得本職業(yè)三級(jí)(高級(jí))資格證書后,在本職業(yè)連續(xù)工作2年以上;
3.本專業(yè)大專以上畢業(yè),并取得本職業(yè)三級(jí)(高級(jí))資格證書后,在本職業(yè)連續(xù)工作3年以上;
4.連續(xù)從事本職業(yè)工作15年以上,并取得三級(jí)(高級(jí))資格證書。
知識(shí)考試范圍:
電子技術(shù):晶體管多級(jí)放大電路分析;運(yùn)算放大器組成的典型線路分析及參數(shù)設(shè)定;典型邏輯組合電路,時(shí)序邏輯電路的分析及設(shè)計(jì)方法;綜合性電子電路的分析及設(shè)計(jì)方法。
電力電子技術(shù):電力電子器件、晶閘管整流電路、逆變電路基本概念。
電氣自動(dòng)控制技術(shù):自動(dòng)控制基本原理;雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)工作原理和參數(shù)設(shè)定;常用傳感器工作原理及檢測(cè)電路分析;復(fù)雜設(shè)備電氣系統(tǒng)安裝、調(diào)試知識(shí)及電氣檢測(cè)與診斷技術(shù)。
可編程控制器:用plc基本指令、常用功能指令,進(jìn)行程序設(shè)計(jì);用plc控制生產(chǎn)工藝流程的步驟及設(shè)計(jì)方法;將繼電氣線路改造成用plc控制的流程圖、程序表。
新技術(shù):數(shù)控系統(tǒng)的基本概念;微機(jī)應(yīng)用及接口-技術(shù)基本概念;網(wǎng)絡(luò)通訊基本概念;交流變頻調(diào)速系統(tǒng)基本概念;交流電機(jī)矢量控制調(diào)速系統(tǒng)基本概念;專業(yè)發(fā)展方向。
熟悉氣動(dòng)控制、液壓控制的基本原理以及識(shí)圖、分析及排除故障的方法。