機械電子工程設計范文

導語：如何才能寫好一篇機械電子工程設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】機械電子工程;工程設計;技術要點

分析機械電子工程是科技快速發展的產物，是高新技術的代表。機械電子工程在各個國家和領域都有進行大力研究和投入，目前在我國，機械電子工程是重要的高科技產業，對全面提高我國的國際競爭力有著非常積極的意義?，F就機械電子工程設計中的技術要點分析，具體如下。

1機械電子工程中的技術要點——EDA技術

在機械電子工程設計中，EDA技術是一種新技術，是機械電子工程設計中非常重要的技術。在實際應用過程中，EDA技術的主要載體是能進行大規模編程的邏輯器件，在進行編程的時候，使用硬件描述語言的表達方式。在EDA技術應用的過程中，需要利用計算機和可編程邏輯器件等，作為開發軟件或試驗軟件，對特定的目標芯片進行適配編譯和邏輯映射，最終形成電子新系統或專用集成芯片。EDA技術的發展是在電子電路CAD技術上形成的計算機軟件系統。EDA技術的組成部件是編譯器、綜合器、下載器和適配器，對于綜合器，是用來將設計師的設計文件進行轉換，成為該系統的門級描述，綜合器的作用其實就是能將硬件和軟件進行相互連接。對于適配器，是能生成最終下載文件，并能將其安排到指定對的器件中。目前，在機械電子工程設計方面，主要的核心技術就是EDA技術，其主要是因為在EDA技術中應用的是HDL高級語言，HDL高級語言可以實現公開利用、描述范圍廣，在進行機械電子設計中，能起到非常多的輔助作用，在進行后期交流、修改和保存的過程中也十分方便，且該語言能對現有的已經完成的設計方案進行自動在線升級。另外，EDA技術有著非常高的自動化程度，對一些常規的仿真、糾錯等工作能夠快速完成。

2EDA技術在機械電子工程設計中的研究

2.1EDA技術進行仿真分析

在確定機械電子工程的設計方案后，就要通過科學的系統仿真或者結構模擬，對設計方案的科學性、合理性以及可行性進行分析和研究。通過分析和研究，才能保證在后續實踐中，設計方案的順利應用。而在電子設計中應用EDA技術進行仿真分析能夠為偽真分析提供良好的技術支持，EDA技術進行的仿真分析，是通過各個環節當中的傳遞函數進行數學建模來實現的，經過構建和仿真系統，能準確驗證一些理論和構思的合理性，能夠很好的對設計方案進行推廣和使用。另外，EDA技術在完成仿真分析后，能夠對各個電路的實際結構、電路結構的正確性以及性能指標進行分析。這種采用EDA技術進行的仿真能夠使我國的機械電子工程設計水平得到很大的提高。

2.2EDA技術對電路特性的優化設計

對設計方案進行優化，主要目的是保證電子元件在實際應用過程中的穩定性和可靠性，而要想實現這一目標就要能夠保證其有最佳的容差和工作環境溫度。在實際工作中，要對電子元件的實際容差以及環境溫度進行全面勘測和分析，而傳統的電子工程設計方法是很難實現這一點的，并且還會導致所得到的設計方案存在某些漏洞和誤差，從而不能有效保障電子元件的實際容差和工作環境溫度。通過EDA技術對電路特性進行優化設計能夠有效解決這一問題，其主要原因是EDA技術能夠對溫度進行統計分析，進而根據統計分析結果確定最佳電子元件參數和電路結構圖，并獲得相應的環境溫度。由此看來，EDA技術對電路特性的優化設計，不僅能能對機械電子工程設計方案進行優化、完善，還能夠保證電子元件在實際工作環境中的穩定性。

2.3EDA技術對電路特性進行有效分析

對電路特性進行有效分析，是EDA技術中非常重要的部分，其中主要原因是因為在機械電子工程方案設計過程中，基本上所有的理論分析都是在數據測試和特性分析的基礎上來進行的，所以在數據測試和特性分析方面所獲得的數據必須保證其準確性和及時性。而傳統的電子工程設計方法，由于受到多方影響，使得其在數據測試和特性分析等方面存在問題，不能保證電路測試的實際精度，甚至對產品后期使用的穩定性有所影響。而EDA技術對電路特性進行分析，能夠對整個系統進行全面的、精確的測試，避免設計方案出現結構性的差異，保證了機械電子工程設計方案的合理性和科學性。

2.4在機械結構中要防止靜電發生

近年來，電子產品的發展主要是以輕薄為發展趨勢，而愈加縮小的線路和密集的電子元件排列，對靜電的防治有著更高的要求，靜電電流會對電子元件造成致命的毀壞。靜電電場對周邊電荷的吸引力，會導致集成電路的燒毀，所以，在實際工作中，工作人員要做好靜電防護工作，降低靜電發生的概率。

3結束語

綜上所述，機械電子工程在推動我國科技進步和社會發展方面有著非常重要的意義，而EDA技術在機械電子工程技術方案設計的應用中為我國的電子工程行業帶來了巨大的變革，采用EDA技術設計出來的產品具有使用性能好、專業化程度高、穩定性強等特點，采用EDA技術能在較大程度上提高工作效率，能獲得更多高附加值的電子產品。本文主要就機械電子工程設計中的技術要點（EDA技術）進行闡述，然后對EDA技術在機械電子工程設計中的研究進行了分析討論。筆者希望更多的專業人士投入到該研究中，針對文中存在的不足，提出指征意見，為提高我國的機械的電子工程設計行業做出貢獻。

參考文獻

[1]文東云.機械電子工程設計中的技術要點探討[J].電子技術與軟件工程,2015(06):142.

[2]徐榮蛟.淺析機械電子工程設計中的技術要點[J].企業技術開發,2015(25):43-44+61.

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【關鍵詞】機械電子工程 EDA 技術要點

機械電子工程是科技高速發展的產物，機械電子工程是新技術的代表，各國的研究者都在對機械電子工程投入大力度進行研究。機械電子工程不僅僅是代表了高科技，還是推動社會發展進步的重要動力，對提升國家科技競爭力有著重要意義。

1 EDA技術

EDA技術是機械電子工程設計當中重要的技術，其主要載體可以進行大規模編程的邏輯器件，在編程過程當中，使用的表達方式是硬件描述語言。EDA技術在應用的過程中要使用計算機、編程邏輯器件等科技工具，應用的最終目標是對特定的目標新平進行適配編譯和邏輯映射，形成電子系統或是成為專用集成芯片。EDA技術是在電子電路技術之上發展起來的，EDA技術要編譯器、綜合器、下載器、適配器等部件共同構成。其中，綜合器能夠對設計者的設計文件進行轉換，使其成為系統內門級電路描述。適配器可以生產最終的下載文件，并安排到制定的器件中。EDA技術是機械電子工程設計中的核心技術，EDA技術使用的HDL語言可以公開利用，其描述范圍廣泛，可以機械電子工程設計帶來諸多的幫助。在后期進行交流、修改、保存等工序時也可以十分方便的進行。另外，EDA技術擁有較高的自動化，一些常規的糾錯、調整等工作可以快速完成。

2 電子工程中存在的問題

機械電子工程快速發展，但是到目前為止，世界各國對于機械電子工程都沒有明確的定義和統一的認識，出現這種問題的原因，一方面是機械電子工程發展速度太快，所涉獵的領域越來越多，另一方面是因為設立明確的定義必定會對其發展產生一定的限制作用，不利于機械電子工程繼續快速發展。電子工程在發展的過程中產生了一些難以解決的問題，電子產品的發展方向是具有更高集成和大容量，同時體積也越來越小，這就需要技術的不斷升級來實現發展目標。電子工程設計方案需要獲得科學的檢驗，要對其進行仿真分析。電子元件所處的工作環境是設計人員應該考慮的問題，要對設計方案進行有效優化，最后要對電路特性進行分析。另外電子工程在運行中要避免靜電的危害。為了實現電子工程取得進步獲得發展，需要在電子工程設計中采用EDA技術。

3 電子工程設計要點

3.1 仿真分析

機械電子工程設計方案需要通過科學的系統仿真或是結構模擬來說對其可行性、科學性進行驗證和分析。通過仿真分析來確保設計方案在后續實踐中能夠順利應用。在仿真分析過程中，使用EDA技術可以為仿真分析提供良好的支持。EDA技術能夠通過各個環節當中的傳遞函數來進行數學建模并對其進行仿真分析，這樣構建和仿真系統能夠準確驗證設計方案的實踐性，并能夠對電子系統工最后程設計方案進行推廣和使用。這種仿真分析對于提高我國電子工程設計的整體水平和產品質量有積極的指導意義。

3.2 優化設計

對設計方案進行優化的目的是盡可能確保電子元件在應用過程中具備穩定性與可靠性，保證其擁有最佳的容差和工作環境。在實際工作條件下，使用傳統的電子工程設計方法，難以對實際容差及電子工程元件工作環境進行全面的檢查和分析。不能對電子元件環境進行全面勘測，就容易導致設計方案在此方面出現漏洞，這樣一來電子元件的容差及其工作環境溫度就很難得到有效的保障。利用EDA技術則能對設計方案進行良好的優化，因為EDA技術可以對電子方案環境進分析計算，獲得電子元件在實際工作中所處的環境溫度等相關數值。在分析獲得的數值基礎上，來對電子工程設計方案進行優化，保證方案在實施后，可以穩定工作，具有可靠安全保障。

3.3 預防機械結構中的靜電

機械結構是根據設計方案來工作并應用于事物成為滿足功能需求的結構。在科技快速發展的大環境下，集成電路設計愈來愈復雜，這對靜電的防治也提出了更高的要求。靜電對電子元件的破壞巨大，靜電電場能夠對周邊電荷有吸引力會破壞絕緣體，使電子元件敏感度降低，甚至是引發集成電路燒毀，使電子產品直接報廢。這要求工作人員做好靜電防護，對防靜電工作區域進行劃分，保持操作空間的清潔，降低靜電發生的概率。在電子工程故障檢測方面，要將傳統的電子工程故障檢測和智能故障檢測方法結合，相互驗證，在電子技術投入方面加強，提升電子工程檢測技術的能力，增強電子元件、電路對環境的適應能力。

3.4 電路特性的有效分析

對電特性進行有效分析是EDA技術中的重要內容，在電子工程設計的過程中，理論分析都是在數據分析和特性分析的基礎之上進行。因此，數據分析和特性分析方面的數據必須準確及時，使用傳統的電子工程設計方法會受到多方面的限制，難以保證數值的準確性，電力測試的實際精度會受到較大的影響，不利于后期穩定性的建立。EDA技術就能夠對整個系統進行全面的測試，并保證測試的精確性與科學性，避免設計方案出現結構性的差異確保設計方案的整體性以及合理性。

4 結論

在對機械電子工程進行研究，對EDA技術進行了解的過程中，可以發現機械電子工程對于科技進步和社會發展有著重要的推動作用。當前，越來越多的學者和相關工作者對機械電子工程進行深入的研究和分析，推動電子工程進一步發展。但是，對于機械電子工程的研究和分析還存在諸多不足之處，在實際工作中仍然需要專業人士進行改進。

參考文獻

[1]杜景明.對機械電子工程的探究[J].科技創新與應用，2014（07：）90.

[2]潘雍，傅明星，于晨.機械電子工程綜述[J].機電工程，2014（05）：553-558.

[3]鄭向勇.對機械電子工程的探究[J].科技創新與應用，2014（34）：121.

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關鍵詞：畢業設計；改革方法；質量；機電專業

作者簡介：郝昕玉（1983-），女，山東菏澤人，鹽城工學院機械工程學院，講師。（江蘇 鹽城 224051）

中圖分類號：G642.477 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）03-0157-02

畢業設計是學生在校期間非常重要的一個實踐性教學環節，主要表現在：首先，畢業設計是學生一次非常好的將理論應用于實際的機會；其次，對提高學生的工作能力、提高學生的綜合素質等都有所幫助。最后，畢業設計最終成果的質量與學生能否畢業及學位資格認定有直接關系，比如畢業設計不合格的學生直接不能畢業。畢業設計的最終成果也作為對專業教學質量評價的重要內容之一，同時也能從一定方面反映學校培養人才的質量水平。

一、畢業設計存在的問題及原因

目前就鹽城工學院機械電子工程專業畢業設計質量走下坡路的現象，筆者認真做了調查，主要是從老師、學生等群體出發進行調研、分析產生這一現象的因素很多，比如：學生用于畢業設計的時間嚴重不足、學生理論知識缺乏、師資力量匱乏、畢業設計選題多數與生產實踐、科研脫節等。筆者把這些問題歸結為兩個方面，一是主體的原因，二是客體的原因。

1.主體原因

主體指的是做畢業設計的學生群體。近幾年就業形勢不容樂觀，學生的就業壓力也越來越大，導致部分學生用在找工作上的時間和精力越來越多，而把學習和最終的畢業設計不當回事。一些學生在畢業設計階段外出找工作；還有一部分學生把主要精力用在考研上；再加上找工作時遇到的困難以及屢屢被單位拒掉造成的不良心情的影響，使得畢業設計的質量始終很難有大的提高，反而畢業設計的質量越來越低。主體不努力，不重視，畢業設計的工作想開展得比較好就有很大的困難。[1]

近幾年大學擴招，學生的綜合素質以及學習能力也有所下降。比如在畢業設計期間，很少有學生主動找指導老師探討問題，部分學生的主動性太差；再加上學生理論知識不扎實，機電專業的學生理論課有機械部分，也有電部分。理論課與畢業設計環節脫節，畢業實習流于形式，也影響到畢業設計的順利進展。

2.客體原因

師資力量、畢業設計選題等因素稱為客體。高校擴招，學生和教師比例失衡。畢業設計期間分配任務，因為老師少，學生數量多，一個老師不得不指導多個學生；另外，指導老師的理論課程任務也很重，那么老師就很忙碌，導致老師投入畢業設計工作的精力不足，實際指導學生的時間不多。畢業設計選題方面也是很多老的課題，都是一些做過很多次數的題目。畢業設計嚴重與企業生產實踐和科研脫節。而畢業設計能不能順利開展以及最終成果質量的好壞與前期畢業設計題目的選擇和老師的指導有直接的聯系。以上簡單分析了影響畢業設計質量的原因，針對這些原因，結合我校實際，筆者提出了一些提高畢業設計質量的改革方案。[2]

二、畢業設計的改革

畢業設計是學生在校期間非常重要的一個環節，對于機電專業的學生來說更是重要。在之前的學習中，主要以學習理論為主，理論用于實際的時間不多。那么畢業設計就可以提供這樣一個機會，將理論用于實踐的機會，鍛煉學生自主學習能力的機會。畢業設計的質量能直接反映一個學生的綜合素質。畢業設計教學中，要注重提高學生的全面素質，融思想道德素質教育、業務素質教育、文化素質教育于一體，努力培養學生探求真理、勇于創新的進取精神、勤奮鉆研獨立思考的優良學風和嚴肅認真的工作態度，以達到培養應用型人才的基本要求。[3]

1.加強學生管理，重視畢業設計

為了提高畢業設計質量，應該從平時的學習抓起。經常性舉辦一些關于教育教學、職業生涯的講座。要學生清楚學習不是分開的，是成一個系統、體系的。平時學習的基礎知識和畢業設計有很重要的關系；平時養成的學習習慣直接影響學生以后的工作態度。筆者認為在大學里最重要的一點就是要學會怎么學習，這也是大學里最重要的財富。學生應該由被動學習轉為主動學習，學習不是一種負擔，而是一種“游戲”；考試不是目的，而是表現自我的一種方式。另外，要端正找工作的態度，找工作固然很重要，但是畢業設計更重要。學生一定要平衡好找工作和做畢業設計的時間，這也是學生應該學習的一種能力。

2.加強師資隊伍建設，提高教師的業務水平

教師在畢業設計期間起著很重要的作用，高水平的指導老師可以通過嚴謹細致的治學態度、求真務實的科研精神和一絲不茍的工作作風影響學生，并以高尚的道德修養、淵博的專業知識、扎實的理論功底感染學生，成為學生的表率，從而帶領學生圓滿完成畢業設計。提高教師業務水平方法很多，比如可以通過外出進修、在職培訓等方式。教師在假期里可以交流、反思、讀書、籌劃。

3.畢業設計與企業生產實際結合

畢業設計選題首先要符合教學的基本要求，并且學生要感興趣，所以在選題時盡量要結合生產實踐。這樣就要求畢業設計指導老師要走進企業，了解企業現狀，盡量能找到適合自己研究方向的課題，并且具有一定的實踐性。這樣的題目學生感興趣，并且可以鍛煉學生獨立工作的能力，培養學生創新的能力，培養學生的綜合素質和工程實踐的能力，為學生將來走上工作崗位打下堅實的基礎。尤其是機械電子工程專業，具有很強的工程實踐性和實用性。針對此專業就業的渠道主要是大中型企業單位，而現代企業缺少的人才是能利用所學的專業知識解決企業里出現的實際問題的應用型人才。學生培養人才要迎合企業需要，因此將學生的畢業設計與企業生產實踐相結合對學生將來的就業十分有利。學生的畢業設計與企業相結合可以以多種方式來呈現。比如：與用人單位簽訂就業協議的學生可以在相應的企業完成自己的畢業設計；再比如，部分學生可以在與學校對口的生產實習單位完成畢業設計；專業指導教師深入到企業，用與企業的橫向課題指導學生完成畢業設計等。學生在企業做畢業設計可以充分調動學生的主觀能動性，激發學生的好奇心，變被動學習為主動學習，使學生把所學的理論知識與生產實際相結合。在向工程人員學習的過程中，學生還可以接觸到用前沿的生產工藝、生產設備去開發和研制新產品的技術。學校指導老師對這樣的學生應該加強監督，把握畢業設計的方向、難度和進度，注重學生的宏觀指導。學生既能為企業服務，又能接受生產實際的檢驗。[4]

4.畢業設計與科研項目相結合

畢業設計是大學最后的綜合性實踐教學環節，對學生以后的工作、考研都有一定的影響。而科研項目對學術發展和科技發展都有促進作用。所以本科畢業設計應該與科研項目相結合，這樣有利于師生探討，集思廣益。另外，許多指導教師既做科研項目又要帶畢業設計，時間和精力都跟不上。將畢業設計和科研項目相結合，老師在做科研項目研究的同時又可以指導學生做畢業設計，大大節省老師的時間，又能保證給學生畢業設計充分的指導時間。學生也可以為科研項目的進一步研究提供一些服務。[5]

科研項目與畢業設計相結合的方式可以使參加科研項目的學生感到責任的重擔，激起學生對畢業設計的熱情，培養學生的團隊意識。這對學生以后的工作也有很大的幫助。項目的完成需要團隊的力量。學生在參加科研項目時一般是負責科研項目其中的一個子課題，如果有一個學生進行不順利，也許會影響整個科研項目的進程，這要求學生要有很強的團隊意識。要想順利完成課題，學生必須認真思考、刻苦鉆研，有利于培養學生的團隊意識以及克服困難的意志、毅力。

畢業設計與科研項目相結合，為科研項目服務，這種方式可以將畢業設計結果運用到科研項目的研究當中，為科研項目奉獻力量。再者，科研項目一般都有一定的資金支持，這使得科研項目的實驗研究條件一般都比較好，研究氛圍也比較濃厚，為提高學生的科研能力和綜合素質提供了保障。[6]

畢業設計與企業生產實踐相結合，畢業設計與科研項目相結合可以使學生真正成為畢業設計的主體，真正參與進來，而不是指導教師怎樣安排，學生便循規蹈矩、按部就班完成自己的任務，而且也可以促進學生之間的溝通交流，提高學生的集體合作意識、團隊意識。將科研項目與畢業設計相結合是全面檢驗學生大學期間所學理論知識運用到實踐中的良好方式，提高了學生的實際工作能力，是從學校學習到社會工作的良好過渡階段。將科研項目與畢業設計相結合有利于鍛煉學生的創新能力、應對能力、綜合實踐能力，有利于培養學生的責任意識、團隊協作意識，有利于將本科畢業設計與實際生產、科研結合。

三、結論

對于我校應用型人才的培養要求，四年大學階段的學習不僅要教授學生書本上的知識，更要培養學生實踐應用的能力、創新的能力和學習的能力，全面提高學生的綜合素質。把關好畢業設計就是很重要的一個方面。機械電子工程專業正在進行積極的探索和改革。主要從兩個方面著手，一是加強學生管理、加強師資隊伍建設；二是畢業設計與企業生產實踐相結合以及與科研項目相結合等。

實踐證明，加強學生管理、加強師資隊伍建設、與企業生產實踐相結合以及與科研項目相結合是可行的、有效的，有助于提高學生的動手能力、分析問題和解決問題的能力，提高學生的就業競爭力，有助于提高學校的應用型人才的培養，增強學校服務社會的功能。

參考文獻：

[1]周科，趙峰軍，李宇峙.提高工程類本科學生畢業設計質量途徑研究[J].教育教學論壇，2013，（8）：206-208.

[2]姚興田，周丹.產學研合作創新工科專業本科畢業設計模式的探索[J].高教論壇，2011，（9）：81.

[3]周智華，等.校企聯合指導工科化學專業畢業設計的探索與研究[J].當代教育理論與實踐，2011，（3）：89.

[4]尹彩萍.與企業合作提高工科學生畢業設計質量的探索[J].中國科技信息，2011，（24）：204.

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關鍵詞：智能控制；機械電子工程；應用策略

引言

《2019年中國機電工程設計上市公司利潤規模排行榜（前三季度）》的權威報告顯示：2019年前三季度的機械電子工程設計所有上市公司的總利潤總額為40121.9萬元，其中排名前2位的企業利潤總額占比為98.29%；榜單中有2家公司的利潤規模超過7661萬元大關，排名前兩位的企業分別突破31773萬元和7661萬元。這一數據充分展現了我國機電工程在近年來取得的巨大經濟效益。客觀而言，當前智能化時代大背景下，智能控制能夠全面促進和推動機械電子工程的健康發展，具有極為重要的意義和價值[1]。但實事求是講，智能控制工程與機械電子工程的相互融合時間較短，想要全面發揮智能控制的各項作用和技術，專業工作人員還需進行有針對性的完善和創新，力爭讓這項工作得到質的提高。

1解讀智能控制工程的基本概念

隨著我國整體科學技術實力不斷提升，控制工程已然成為全面推動和發展生產力的一項重要核心技術。智能化無疑成為機械電子工程一種必然發展的整體趨勢[2]。如今，整個機械電子工程的已經全力向智能化目標邁進，當前階段機械化生產的質量與效率的迅猛提升加之整個機械化生產的技術水平不斷提高已經證明了上述觀點。在機械電子工程日常工作中全面應用和推廣智能化控制工程，能夠提高安全生產保證以及增強社會效益。通常而言，在傳統控制工程具體運作環節中，專業人員主要是將較為先進的計算機技術控制理論滲透落實于具體實踐工程中，并且結合各種實際性問題運用計算機技術來采取相應的自動化控制。整個工程實現建設的關鍵核心就是數據模型以及設置參數。相比較之下，智能化控制工程則更為先進合理，并且堪稱一種全新理念的控制模式。具體來講，這種控制方法主要是對人腦的具體思維以及所產生的思維流程使用計算機技術完成模擬過程，并能夠在整個自動控制工程中進行系統化的引入。值得一提的是，傳統控制工程中對于控制具體對象的數字化模型以及各種參數極為依賴，而智能化控制工程對此都可以進行舍棄，不存在任何的依賴性，能夠全面有效解決傳統控制技術無法解決的一些疑難問題。

2解析機械電子工程全面應用智能控制的意義

從概念上來分析，機械電子工程屬于一項工科機械類別，堪稱為一種現代化技術處理的工程，這項工程又可以稱作為“機電一體化”[3]。當前階段，機械電子工程已經涵蓋了諸多機械制造的方法和各種計算機應用理論。鑒于此，該工程已經被定義為一種先進的科技現代化產物。智能控制相關技術能夠在現階段的機械電子工程各項工作中起到積極的不可獲取的作用，例如自動售票機、安全氣囊、行駛模擬系統等等機械化產品都需要機械電子工程的各項知識理論支持和輔助。此外，科技不斷進步，機械電子工程對于自身的控制系統要求越來越高。想要全面優化和提升當前階段的機械電子工程控制系統整體水平，創造更優質的生產經營環境，就必須讓智能控制工程與機械電子工程二者進行更加完美的融合。

3現階段智能控制工程在機械電子工程中體現的三大具體應用優勢

3.1應用優勢之“準確性”

人工智能技術與計算機完美連接堪稱為當前階段智能控制工程一個最顯著特點。通過這種模式，工作人員便可以直接通過對計算機的相應控制來順利完成整個操控過程[4]?，F階段，科學技術取得各項優異成果，相關工作人員還能夠充分利用先進的機器人技術來模擬人類控制計算機的各項具體操作。客觀來講，數據運行在整個機械電子工程運行過程中并非一成不變，而是無時無刻都在產生不同的變化。鑒于此種情況，專業的工作人員在日常工作過程中就必須對各類數據進行科學化修正，讓其符合整個程序的需要，這種操作方式和流程無疑耗時耗力。而在這項工作中全面應用智能控制工程后，先進的智能系統完全能夠對各種數據進行自動化的修正和完善，從而讓生產的“準確性”更高，并且讓整個機械電子生產過程變得更加自動化和智能化。

3.2應用優勢之“穩定性”

針對當前我國的機械電子工程各項工作而言，能夠達到穩定生產，堪稱為整個工作的成敗關鍵所在。通常工作人員在采用傳統的生產工藝展開各項生產工作時，經常會遇到因穩定性不佳而產生的各種生產問題，導致生產效率下降，質量達不到相應標準。而智能控制工程則有效改善了這一弊端的存在，讓機械電子生產過程的穩定性能夠得到最充分的保障。具體原因為：智能控制工程能夠借助先進的人工智能有效控制每一個生產環節，并且能夠在各個生產環節中為其提供準確的信息和相關數據，讓每一個生產流程能夠有條不紊的進行，全面提高機械電子工程的生產效率和穩定性。

3.3應用優勢之“完善性”

眾所周知，機械電子工程在其自身發展過程中充分體現出了模塊化的特征與性質。毫無疑問，這種特性是全面確保整個系統穩定與安全的先決條件。在發展過程中，機械電子工程必然會經歷不同時期的升級以及涉及更多的科技化應用技術，這些情況都讓其模塊化的發展特征成為一種必然趨勢得以延續。然而傳統機械電子工程在整個運行過程中針對模塊的完善仍舊展現出諸多限制和阻礙，讓二者的融合工作無法有效進展。而在智能控制工程廣泛應用于機械電子工程各個領域后該問題便迎刃而解。由于智能控制工程自身所具備的先進化綜合操作系統，能夠優先的控制機械電子工程各項具體工作，并且同步進行模塊的完善工作，能夠讓機械電子工程模塊化的效果發揮出最佳水平。經過分析不難得出這樣一個結論：智能控制工程在機械電子工程中的三大具體應用優勢明顯且不可或缺。

4現階段智能控制工程在機械電子工程中的四大具體應用探究

4.1探究集成自動控制技術的具體應用策略

從概念上來講，集成自動控制技術在現階段堪稱為一種廣泛應用于機械電子工程各項工作中的先進化智能控制技術，該項技術的基礎核心是優化和創新先進的信息技術，進而全面改善機械電子設備的性能。當前階段，集成自動控制技術對于整個機械電子工程能夠起到充分的管控作用，并可以有效提高各種電子設備的生產質量和效率。具體來講，集成自動控制技術能夠廣泛應用于機械電子工程中所使用各項電子設備運行的各個環節，并且這項先進的技術能夠全面整合設備的各項生產信息以及運行情況，并且結合實際選取最為合理的控制方法，對多項設備進行科學化的集成控制。

4.2分析神經網絡控制系統的具體應用策略

神經網絡控制系統無疑是一種極為先進化且智能化的技術理念。從定義上來分析，神經網絡控制系統通常是指通過先進科技全面建立模擬人類神經系統的一種高科技網絡控制系統，這項系統可以充分利用不同的神經元對某一區域的機械電子設備采取專有控制，不但能夠全面提高生產效率，還可以有效降低人工成本以及勞動量。針對機械電子工程所使用的各項數控設備而言，較為傳統意義上的控制方法通常都是采用人工操作和控制進行，這種方式顯然在處理和識別各種有效信息的環節上會出現一些失誤。將先進的神經網絡控制系統與數控設備相結合，工作人員僅僅需要調整好系統具體運行參數便可以對整個生產流程有效控制，全面避免因人為操作失誤而產生的各種負面影響。

4.3解讀預測控制技術的具體應用策略

作為極其重要的一種智能控制工程先進技術，預測控制技術所起到的重要作用不言而喻。當前階段在我國各項機械電子工程領域中，必然會涉及到各種各樣的生產工序以及機組設備，這就極易導致某一機組設備發生故障而讓整條生產線產品質量受到巨大影響。而科學化的運用先進的預測控制技術可以有效解決這一關鍵性問題。這項先進技術能夠充分結合發達的網絡技術與電子信息技術對機械電子工程各項設備的日常運行狀態進行詳細分析，并且結合所分析出的精準結果提前預測各項設備的具體運行狀態以及潛在問題。提出合理化改善和調整建議，最大程度的降低故障率，全面提高生產效率。

4.4討論魯棒控制技術的具體應用策略

從核心內容來講，魯棒控制技術一般所指的是在機械電子工程中安裝先進的控制器，通過全面調試控制器所具備的各項性能，全面解決設備在運行各個環節中所出現的各種問題。魯棒控制器具有極為重要的實際應用意義，相關工作人員結合相應的控制理論內容設計出先進的魯棒控制器，能夠精準控制目標軌跡的運行狀態和運行穩定性。針對機械電子工程設備各項具體運行工作中產生的一些外部因素，如設備受到干擾而無法正?；\行時，魯棒控制技術便能夠充分發揮出應有的控制作用，讓設備始終保持正常運行狀態不受各種外界干擾。

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一、機械電子工程的發展與特征

(一)發展歷程

在機械電子工程發展初期，主要體現為手工制作，生產力水平較低，資源技術等對其發展產生制約。為了提升生產效率，逐漸朝著機械工業方向發展。在生產線階段，機械工程己逐漸發展到流水線生產，實現標準化大批量生產，.這一生產模式使勞動力得到解放，生產力水平大大提升，同時生產效率也得到提高。但是仍然存在一些不足，比如，部分生產仍就以進口為主，生產成本較大，在市場方面缺少適應力舀靈活性較差，難以滿足不斷變化的市場需求。

在機械電子產業發展階段中，產品生產能夠適應市場的需求，對于不斷變化的產品需求產業化發展能夠滿足。

(二)機械電子工程主要特征

機械電子工程是復雜綜合性學科，同各類學科之間都有著密切的聯系。機械電子工程發展要以計算機、電子以及機械為基礎，結合其他學科做出合理、科學的設計。在設計的過程中，要求每一個模塊都能夠實現有機結合，進而使得各個模塊都能將其最大優勢發揮出來。機械電子產品內部結構簡單明了，并不復雜，無需復雜原件的投入，這樣能在一定程度上使產品性能得到提升，進而擴大消費市場，

二、人工智能簡述

人工智能是一門復雜，并且綜合性較強的學科，所涉及到的學科比較多。也可以說，21世紀人工智能是最偉大學科之一。人工智能實現了對人的智能模擬，并且能通過計算機使認得智能化得到進一步的延伸，人工智能這門學科有著較好的發展潛力。人工智能在發展的過程中主要經歷下列幾個階段。

初步階段。人工智能在17世紀開始發生萌芽，法國在這一階段成功誕生世界上的第一部計算機，這一計算器只是單純的能進行加法簡單運算，但是仍就轟動世界，進而在世界范圍內，對這項技術開始進一步研究。在最初階段，人工智能并沒有明顯的進展，主要是在實踐的過程中積累與總結知識，這為今后人工智能發展奠定堅實的基礎。

發展初始階段。美國人在二十世紀首次提出人工智能專業用語。在這個發展階段，人工智能主要以證明與闡釋為主要體現，在這一時期對于人工智能的研究就是首要任務。

發展起伏階段。隨著人們對于人工智能的不斷深入研究，人工智能也處于持續的發展階段，但是在實踐過程中發現，要想使人工智能模仿和人類思維同步是非常困難的。大部分對于人工智能的科學研究僅僅是停留于簡單映射層面，.對于邏輯思維的研究仍就沒有突破性進展。不論怎么說，在發展的起伏階段，人功能智能也在發展中得到了技術創新，特別是在系統方面、計算機機器人以及語言掌握方面取得了較大的成就.

起伏階段發展以后。在這一階段，人工智能的相關研究得到了發展，尤其是第五屆國際人工智能聯合會議的召開，人工智能逐漸朝著知識層面的方向發展，大部分的人工智能研都會結合相應的知識工程，在這個階段中，人工智能發展的高度是前所未有的，在一定程度上促進了人工智能應用于實際工程中。

穩步發展階段。隨著互聯網技術的快速發展，對于人工智能研究方向發生重大轉變，由原本的單一主體朝著集中統一主體的方向發展。關于人工智能在實際中的運用以及研究，受到了互聯網技術的影響。網絡的普及與快速發展，在一定程度上促進了信息化的發展，信息在傳送方面發生率重大性變革。在人們逐漸進入信息化社會后，在信息有效處理方面人工智能的發展起到了重要的作用，在模擬設計方面，機械電子工程的發展需要人工智能的大力支持。

三、機械電子工程與人工智能之間的關系

隨著我國社會經濟的持續發展，社會不斷的進步，對于信息人們越來越重視。在21世紀，互聯網技術得到快速發展，同時信息的傳遞也逐漸注入新鮮血液?；ヂ摼W應用的普及說明人們正朝著信息時代的方向邁進，在社會逐步信息化以后，更加需要有人工智能這一技術的支持，特別是機械電子工程發展中有著重要作用，機械電子系統本身缺少一定的穩定性，這樣在機械電子工程設計方面就有著較大阻礙存在。在現代社會中，信息的處理量持續增大，并且較為復雜，有些時候需要同時對不同類型的信息進行處理，所以需要采取人工智能的支持才能完成信息處理。人工智能主要包含模糊推理系統、神經網絡系統這種兩種方法。神經網絡系統傾向于對人腦結構的綜合分析，模糊推理系統更加重視對于語言信號的分析與理解。隨著現代社會的發展，僅僅采取單一的人工智能方法，明顯己經無法適應目前社會中不斷變化的市場需求，所以，對于人工智能相關問題的研究正逐漸朝著多方位、全面的人工智能方向轉變。多方位全面人工智能系統通過模糊推理系統和神經網絡系統相互統一的方式，揚長補短，將二者有效的結合起來，使得二者的優勢得到最大程度的發揮。

總結

篇6

【關鍵詞】電子設計大賽 電子信息 教學

一、引言

全國大學生電子設計競賽參賽學生的人數從1994年第一屆600余名增加到今年第11屆14200余名。獲全國一等獎的學生隊從1994年的11個隊，增加到今年的127個隊。人數翻了24倍，獲獎的隊數也翻了11余倍。我們學校參賽的情況也是如此。大賽之所以受到越來越多的學校重視，吸引越來越多的學生參加，規模越來越大，關鍵在于：大賽開創了一個讓全國大學生都能參加的“展示電子設計能力”的巨大舞臺。也為高校提供了一個交流“教學改革研究與實踐”經驗的平臺。因此，大賽促進了高校的教學改革，調動了學生自主學習的積極性，讓一批優秀人才脫穎而出。

由此可見，學生參加電子設計大賽，既要熟練地掌握電子電路的基本理論和方法，還要具有選用新器件的能力。在電子設計大賽的促進下，課內教學與課外活動應進行有機的結合。我們在這方面做了一些探索性的工作。

二、實驗課教學模式的改革

我們將低頻、高頻、數字邏輯電路等實驗課的內容進行整合和優化，成為“電子線路設計與測試”課程，面向信息學院開課。該課程分為三個層次：基礎性實驗－綜合設計性實驗－設計研究性實驗”。各個層次的教學內容和教學方法是：（1）基礎性實驗：開設一定數量的驗證性實驗，包括模擬電路、數字電路以及高頻電路三門課程的基礎實驗。運用EDA進行仿真、比較實驗與仿真的結果。（2）綜合設計性實驗：以集成電路和可編程器件為主，由學生自行設計、裝調電子電路，培養學生工程設計能力，啟發學生創新設計思維。（3）設計研究性實驗：打破多門課程界線，進行綜合性、研究性課題設計，如電子系統的設計，CPLD/FPGA的數字應用系統設計，嵌入式系統設計，電子系統自動化設計與仿真。

采用“三開放”的教學方法，即（1）時間開放：學生可以通過上網預約實驗時間和實驗室，實驗儀器1人1組。（2）內容開放：學生完成基本的實驗后，可以擴展實驗內容。（3）元器件開放：與實驗相關的所有元器件發給學生，由學生保管。學生每做完一個實驗課題，教師收集學生實驗中的問題，組織同學課堂討論，還可以在課堂上提問，師生共同討論。理論與實踐相結合，學生以自學為主，實驗為主，教師現場指導的方法進行教學，同時還用多媒體課件給學生講授20學時的理論課，介紹電子線路的設計方案、設計思路，新器件和EDA技術的應用以及實驗測試方法等問題。

三、實踐到理論再到實踐的教學方法

1.先理論后實踐的缺點

電子類課程理論較難掌握，相當一部分學生成績較差，分析其原因，課程理論知識比較難只是一方面，最重要的是學生學習興趣不高，覺得理論知識沒有用處。而參加電子設計大賽的同學學習卻非常輕松。由于比賽的題目多數都是和實際應用相結合，甚至要求設計一種全新的產品，學生在制作過程中會深刻體會到理論知識在實際應用中的作用，實際問題的解決要靠理論知識來支撐。教師無數次地強調理論知識的重要性也沒有學生一次實際經歷給他們的印象深刻。

2.實踐到理論再到實踐的作用及效果

低年級的同學參賽前沒有學習電子類課程，相關的知識也只是中學階段和課外自學獲得的，并沒有系統性地學習。因此在實際制作過程中，會遇到很多問題無法解決，使他們帶著問題學習理論課程，問題解決后，也已掌握大部分的理論內容。因此，在電子課程的教學中，我們采用實踐到理論再到實踐的教學方法。具體實施如下：

教師在先實踐后理論的教學中要起主導作用。主要是調動學生的積極性和學習興趣。在指導實踐過程中，教師對電路原理只做簡單的講解，告知學生如何應用相關組件，并強調在后續的理論課程學習中會學習相關的理論知識。在理論課程教學中，以學生制作過的電路等為實例，結合課程內容詳細講解其工作原理，讓學生懂得電路為什么能實現相應的功能。在開始的實踐引導下掌握好理論知識，再將理論知識應用到實際中去，是我們的教學目的。理論后的實踐是學生自主應用理論知識的過程，這時我們給學生提供的只是場所，由他們自由發揮自己的想象力和創造力，目的明確地設計和制作小產品。

3.與項目教學法相結合

我們在先實踐后理論的教學中緊密聯系項目教學方法，以實現一定功能的機器人設計和組裝作為主要項目，結合電源設計、功放設計和收音機組裝等純電子線路設計，對學生進行基本的電子實踐訓練。教師全程參與到教學過程中去，從純粹的知識傳授者轉變為教學過程的組織者和指導者。

在初始階段，教師是學生學習的指導者，根據教學目標由教師或師生共同確定教學項目。教師要幫助學生完成信息的收集、計劃的制定與論證。由于我們是機電專業，強調機械電子相結合，我們給學生推薦的項目是機器人設計和組裝，機器人是典型的機械電子產品，既有機械設計部分，又有電子控制部分，能讓學生對機械電子結合有很深的感性認識，能夠很好地滿足教學要求。

設計制作過程中，教師對學生遇到的問題進行引導解決，對于部分自主學習能力較強的學生，可以鼓勵他們自主學習，自行解決問題。解決一個問題學習到的知識遠比純粹的理論講授印象深得多。

設計制作結束后的評價，以制作結果的性能可靠性作為主要的評價依據，還參考制作過程中對遇到問題的主動解決能力。這種實踐主要以激發學生興趣和學習主動性為目的，因此并不作為成績記錄，讓學生無須擔心最后的成績，可以盡情發揮自己的想象力，在教師總的要求下，做出有自己特色的產品來。

四、結語

在實際教學中采用實踐到理論再到實踐的方法，極大地提高了學生的學習興趣，開拓了學生視野，激發了學生的思維，使得理論教學變得比較容易，學生的成績有了顯著的提高。但是我們的教學目的不是僅僅為了掌握理論知識，先實踐后理論是為了提高學生學習效率，教學的最終目的還是為了實踐，因為學生工作后面對的就是對知識的實際應用。

參考文獻：

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關鍵詞：電子信息；農業機械；應用分析

現如今社會的發展已經離不開科學技術的參與，科學時代的到來同樣也推動了我國農業科學技術的發展與完善，隨之，我國的農業機械設備也逐漸走向了電子信息化。眾所周知，我們國家的人口在近幾年極速上升，這一現象促使我國的農業機械設備的技術不得不改革創新，把有限的土地發揮出無限的潛能。在這樣的基礎上，電子信息技術與農業機械的結合會給我國的農業發展帶來很大的幫助，進一步提升糧食的生產率，保證我國人民的溫飽。

1我國電子信息技術在農業機械中的應用現狀

面對人口越來越多的現實問題，我國對于糧食的需求量也將變得更大。農業是我國一個較為基礎的產業，在面臨人口眾多的問題上它的責任巨大。所以，在這一發展基礎上，提出將電子信息結合到農業生產中去。近幾年，電子信息設備已經逐漸的使用到農業的發展上，計算機以及互聯網的加入有效的加速了農業機械技術發展的腳步，是農業機械的現代化水平變得更強，對我國農業發展起著巨大的影響作用。

2電子信息技術在農業機械應用中存在哪些問題

2.1對電子信息技術在農業機械中的應用重視程度不夠

現如今，我們國家僅有少數人了解并認同電子信息技術對農業機械發展的重要性。所以造成了電子信息技術在農業機械中的應用與發展有著極大的約束性，甚至，僅僅只可以使用在農業天氣以及相關網站上。與其他相關農業技術相比較，電子信息技術在農業機械中的應用只能算得上是起步階段，相關的政府部門也沒有投入足夠的精力去研究，從而導致了現代化信息技術在農業機械設備中的應用進步速度較為緩慢。

2.2我國對農業機械中應用電子信息技術的研究還不夠充分

電子信息技術是近些年才發展起來的一門新興技術，國家要想把這一技術完全的融合到農業機械中去，就必須增強人力、物力以及資金的投入，同時還應安排專門的技術工作者展開相關研究，但是目前我國面臨著這樣一個問題，就是我國現如今這類的技術人員數量還不夠充足，有的甚至沒有達到專業的水準，無法投入農業機械設備的現代化研究中，這一情況很大程度上影響了農業機械信息化前進的速度。

3電子信息技術在農業機械上的具體應用

3.1電子信息技術在農業機械內部的應用

我們平常所說的電子裝配技術其實就是電子信息技術在農業機械內部應用的別稱。這一技術在許多的發達國家都被應用于大型農業機械設備的制造中?，F如今，有些新型的拖拉機也逐漸應用了電子信息技術，進一步邁向了數字化以及信息化。

3.2農業機械間的總線通信技術的應用

對于農業機械設備上都添加智能電子設備，代替人工來掌控機械的運作，不斷地走向智能化，要想實現或是更進一步這一目標，就需要一個更高的設計標準。首先就應利用光纖傳輸通道進入農業機械的內部進行信息傳遞的工作，同時展開有關操作。

4如何增強電子信息技術在農業機械中的應用

4.1提升農民群眾的信息意識以及對于農業機械的應用能力

農民是農業機械最主要的使用人員，所以必須要提升其自身對于機械設備的知識量，從而提升自身對于農業機械的使用水平，進一步融入現如今的信息化農業的發展。所以，有關部門對農民進行定期的相關知識培訓是非常有必要的，同時還應該保證農業機械售后服務的及時程度，這樣就可以很大程度的提升農民的信息意識，以及對現代化機械設備的掌握能力，從而提升了全體農民群眾的信息素養。

4.2增強對農業機械信息化科研的投入力度

隨著社會的不斷進步，現如今電子信息已經逐漸的走入了農業領域，農業機械設備的電子信息化也越來越普遍，但是相較于很多的發達國家來說還有著很大一段距離。所以，我們國家必須要增強對農業機械信息化的投入力度，實現農業機械電子信息化的全面改革。

4.3實現與三農問題的有效鏈接

農業機械化的信化的進步是離不開三農問題的參與的。農業機械在發明以及創造這一過程中應當時刻的按照我國的農業發展的實際情況進行不斷地調整，實現我國農業機械現代化水平的有效提升，從而使農業機械設備能夠更好地應用到農業的生產中去，推動信息化農業機械設備的發展與進步。

5結束語

隨著科學的不斷進步，電子信息技術在各個領域都得到了很好的發展，在農業領域也不例外。這一結合有效促進了農業生產率的提升、對我國創造現代化的農業機械設備有著很重要的影響作用。要想這一技術更好的發展下去，就必須要在這一領域投入更多的人力以及物力，并且還應培養大量的專業性技術人員，投入到農業機械的研究與創造中去，從而實現我國農業機械現代化發展的基本目的。

引用：

[1]郭曉燕,汪雋,黃鑫,高銳濤,曹玉華.仿生設計學在現代農業機械裝備設計中的應用[J].包裝工程.2007.

[2]申承均,孔曉軍,高曙紅.現代設計技術在農業機械工程設計中的應用[J].農機化研究.2006.

篇8

一、課程背景與面向制造業與汽摩產業的項目導學定位

我校針對本科機電類本科專業開設了《機電一體化系統設計》、《機電傳動控制》、《數控技術》等機電類課程，于2010年，通過學院組織的廣泛調研，參考國內多所重點大學課程設置，對機械工程涉電類專業研究生開設了《伺服驅動與控制技術》課程，體現研究生在機電方向的專業特點，在與本科課程進行銜接印證同時，進行伺服驅動技術的深入研究。

由于我校機械工程學科培養的研究生，擇業行業背景主要是廣義的制造業，特別是汽車摩托車產業這一特點，因此《伺服驅動與控制技術》課程重點將向這一方向偏重，通過與企業工程案例緊密結合，以面向制造業和汽摩產業的實際工程項目為教學案例，理論聯系實際，學以致用，使課堂教學為企業服務，是本課程建設改革的重點方向。

二、基于案例導學的課程教學框架

《伺服驅動與控制技術》是我校機械設計及理論、機械制造及其自動化、車輛工程、機械電子工程、地面武器機動系統工程等專業研究生的專業選修課程，旨在培養學生運用現代計算機技術，解決現代伺服系統的穩態設計、動態設計、總體軟硬件設計、伺服系統數字仿真等重要問題的能力。課程理論性和實踐性均強，系統地介紹伺服系統傳遞函數的建立，機械諧振和摩擦對系統的影響與補償、系統的穩動態設計原則與實現，結合工程實際，培養學生綜合運用控制理論、自動控制元件、電機及電力拖動、電子技術等基礎知識，熟練掌握伺服系統的原理及應用，掌握時下典型流行伺服系統設計技術和設計方法，能熟練進行基于PLC的運動控制系統、基于PC運動控制卡的運動控制系統的設計，成為一個合格的現代工程設計研究人員。

課程的理論性以及涉及傳遞函數、穩態設計、機械諧振、動態設計等知識的抽象性，使學生在學習過程中容易感到枯燥乏味，必須借助于工程科研項目的實踐性來進行合理疏導，以實現抽象知識的有效串聯，激發學生對《伺服驅動與控制技術》課程的學習興趣，提高在今后工作中不斷學習的后勁兒。

在與本科相關知識的銜接上，進一步注重糅合工程設計實例，進行抽象理論的理性化解。如在進行第二章“伺服系統的穩態設計”教學過程中，將伺服系統的穩態設計化為負載的分析計算，再化為力學的分析，進一步化為公式與定理應用的數學現象，一步步抽絲剝繭，簡化復雜的伺服系統設計理論和過程，使教師易教，學生易學。解決了現有教學體系中普遍存在的重理論輕實際、教學過程中缺乏工程實踐和工程設計的引入、教與學均是紙上談兵等教學問題。圖1所示為以“伺服系統的穩態設計”章節為例，基于案例導學的《伺服驅動與控制技術》課程教學框架。

如圖1所示，在進行伺服系統穩態設計章節教學時，簡略引入“數控機床開環伺服進給系統的PLC控制”、“PLC在數字伺服電機控制中的應用”等實例進行與本科《機電傳動控制》、《機電一體化系統設計》、《數控技術》等課程的知識滲透與驗證;引入“BBF-SPG系列主軸伺服驅動系統 剛性攻絲 任意點定位”、“直流伺服電動機控制數控機床工作臺”進行負載分析、執行元件選擇、檢測裝置選擇、信號轉換電路設計等知識點的抽象理論與工程實踐的引導與有效梳理;深入引入“摩托車噴漆伺服系統案例”、“高精度交流伺服定剪系統”等實際企業工程項目進行一個伺服系統穩態設計的實際工作流程、快速上手經驗、注意禁忌等方面的教學，增強學生的工程實踐意識、工程設計能力和工程創新能力，使學生進入企業后能大大縮短企業的二次培養時間，加速人才的成長。

三、教學實施與效果

基于《伺服驅動與控制技術》課程的理論性，以及傳遞函數、動態設計、線性與非線性補償等知識點的抽象性，我校《伺服驅動與控制技術》課程在教學中綜合運用了輔助基于案例導學的各手段，收到了良好的效果。

1.現場教學。由于課程教學學時有限，現場教學轉為開放現場的教學方式。通過基于運動控制系統的現場教學，使學生從系統組件元件軟件，建立關于伺服系統的理論與實踐緊密結合的綜合課程體系。

2.強調創新能力，討論啟發式教學。創新能力的培養是《伺服驅動與控制技術》課程的重中之重，具體方法為結合教師的企業工程背景，安排學生對一個具體伺服系統設計案例，課外廣泛搜集網絡資料，對此進行消化理解，提出多種方案，進行創新設計，在課堂上提出自己的看法，相互討論、啟發，教師點評其優劣，將學生在課題上的發言及表現能力作為評定其成績的重要依據。

3.綜合運用網絡手段。我校《伺服驅動與控制技術》通過網絡教學，建立了工程案例庫、試題庫、作業庫，以及專題BBS等功能，充分發揮了信息技術的作用，實現了課程教學資源的全程上網，并做到每三個月對上網資源進行有針對性的更新，學生可以通過重慶理工大學的校園網隨時查詢有關課程學習的最新參考資料。各專題BBS充分調動了學生學習的主動性和積極性，目前建立的如負載分析BBS、補償BBS、機械諧振對系統影響及補償BBS、隨動系統傳遞函數BBS等專題模塊都收到了非常好的效果，學生實踐應用能力與理論分析能力得到了逐步培養。

四、結語

我校基于案例導學的《伺服驅動與控制技術》課程注重使用先進的教學手段，改革考核方法，把教師課堂授課、課堂討論、課外實踐等有機結合起來，充分發揮信息技術的作用，在教學中收到了非常好的教學成效。從進入企業的畢業生反饋看，該課程理論不抽象、實踐不生拗，進入企業所接觸即為課堂所學所用，大大縮短了企業的二次人才培養。我們在實施過程中，還每學年派1～2名教師外出參加學術交流活動，及時了解兄弟院校在“伺服驅動與控制技術”課程教學與改革方面所取得的成績和經驗，冷靜分析，不斷總結，期望能為培養符合現代企業要求的伺服技術人才做出貢獻。

參考文獻：

[1]杜柳青.面向汽摩產業的機械工程類專業特色人才培養――以重慶理工大學機械設計制造及其自動化專業為例[J].西南師范大學學報：自然科學版，2014，8（39）：149-154.

[2]杜柳青，余永維，周康渠，米林.以培養學生工程設計能力為目標的機械工程系列核心課程教學改革研究[J].教育教學論壇，2014，（36）：42-44.

[3]生龍，馬曉雨，郭云飛，王星亮.研究生《人工智能》課程教學方法改革淺析[J].教育教學論壇，2016，（6）：98-99.

[4]鄭傳濤，葉瑋琳，杜巧玲，王一丁，張大明.電子專業碩士研究生信息論課程教學改革探索[J].教育教學論壇，2016，（6）：131-132.

[5]胡雷，高明，胡蔦慶，李儉川，秦國軍.研究生課程體系評價方法探索[J].教育教學論壇，2016，（5）：178-181.

篇9

關鍵詞：電力電子；實驗；NI ELVIS

作者簡介：劉晉（1974-），男，河北涿州人，華北電力大學電氣與電子工程學院，講師；牛印鎖（1973-），男，河北定州人，華北電力大學電氣與電子工程學院，高級工程師。（北京?102206）

基金項目：本文系華北電力大學2010年教改項目的研究成果。

中圖分類號：G642.423?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）21-0084-02

電力電子技術廣泛應用于電力系統的發電、輸電、配電和用電等領域；同時，在太陽能光伏發電和風力發電等可再生能源發電領域，電動汽車技術、電氣節能和電力傳動等領域也有廣泛的應用。電力電子技術的廣泛應用對電力電子技術教學和研究都提出了新的要求和內容。

目前，“電力電子技術”已經成為各個高校電氣工程專業重要的專業基礎課。由于電力電子技術的實踐性強，其實驗環節的教學方法和手段對于電力電子教學效果具有重要影響。

本文針對電力電子實驗教學的特點，應用NI ELVIS平臺進行了電力電子電路實驗設計的教學研究，對于該平臺的特點和應用進行了介紹，并用實例展示了NI ELVIS平臺在電路設計實驗教學中的應用。希望能夠幫助從事電力電子實驗教學的教師開拓教學思路、豐富教學手段、提高教學效果，為該課程的實驗教學提供有益的參考和借鑒。

NI ELVIS（教學實驗虛擬儀器套件）是一個基于LabVIEW的系統設計與原型創建的工具套件，用于高等院校的工程與科學實驗室。使用NI ELVIS，學生們可以在學習以下一些領域中的工程理論知識的同時將它們付諸于實踐：電子電路、信號處理、通信、控制系統、機械測量與機械電子等。

一、平臺介紹

美國國家儀器公司（NI）的教學實驗室虛擬儀器套件 (ELVIS)可用于電路的動手設計及原型設計及實現，平臺集成了12款最常用儀器，包括示波器、數字萬用表、函數發生器、波特分析儀等，緊湊的結構是實驗室及課堂教學的理想實驗平臺。

ELVIS可通過USB接口與PC連接，實現快速易用的測量采集及顯示，它將 NI ELVIS與Multisim的原理圖與SPICE仿真環境結合在一起。學生可以將在教科書中學習的電力電子電路應用到Multisim中，從而通過學習電路建模仿真，理解電路的工作原理和控制方法。同時，學生在 Multisim環境中可以使用 ELVIS儀器，在ELVIS實驗平臺上用實際元器件搭建實際電路，通過Multisim軟件，可以將設計電路的仿真結果與實際電路的測量結果進行比較。

在NI ELVIS平臺上進行電力電子電路設計實驗的基本過程如下：

（1）在Multisim 軟件中根據電路性能要求搭建所設計的電路模型。模型中選取的元器件要和實際將要采用的元器件型號一致（可以從Multisim的元件庫中進行選擇）。模型搭建好后，通過仿真得到各個元件的電壓和電流波形，以檢驗所設計電路的正確性和可行性。

（2）在驗證了所設計的電路滿足設計要求之后，在Multisim軟件中打開NI ELVIS虛擬3D平臺，仿真中所設計電路的元器件將以虛擬元器件的形式出現在虛擬平臺上。學生可以將虛擬元器件在虛擬平臺上進行布置和布線，模擬在實際面包板上進行電路實現。模擬布置和布線完成后，可以在虛擬平臺上進行再次仿真，并將仿真結果和Multisim軟件中電路模型的仿真結果進行對比。虛擬平臺上實現的虛擬電路的布置和連線就是未來在實際ELVIS平臺上搭建的電路原型。

（3）進行實際元器件的選購（實驗室可以提供一些元器件供學生選擇）。根據虛擬電路的結構、元件布置和連線，在實際ELVIS平臺上搭建所設計的電路原型，并對電路進行測量，將實際電路測量結果和仿真結果進行對比。給出設計電路的性能評價，并對其進行修改。

（4）應用Multisim軟件，將修改后的最終電路生成PCB設計圖，并進行元件布置和連線調整，最終生成PCB印刷電路板圖，可以完成真正的電路設計和制作。

通過這種模式的實驗教學，使得學生通過ELVIS平臺將電力電子電路理論和電力電子電路設計與實現的實踐過程很好地結合起來，既縮短了電路設計的時間，又大大提高了學生的學習興趣，是一種比較好的實驗教學手段。

二、實驗案例

下面以整流和PWM逆變電路實驗設計與實現為例，介紹基于NI ELVIS平臺的電力電子電路設計實驗教學的特點。

圖1為單相橋式整流電路的仿真原理圖，通過仿真驗證設計電路的可行性。圖2為虛擬ELVIS面包板示意圖，學生可以在電腦上完成元器件的布置和連線。圖3為將仿真電路放置到虛擬ELVIS面包板上準備進行元器件的布置和連線。圖4為在虛擬平臺上搭建的電路。圖5為模擬電路在虛擬3D ELVIS平臺上的示意圖。圖6為實際ELVIS平臺上的實際電路。

三、總結

本文通過實驗案例展示了NI ELVIS平臺在電力電子實驗教學中的應用，希望能為其他院校該課程的教學和教學改革提供一定啟發和有益的參考。

參考文獻：

[1]黃智偉.基于NI Multisim的電子電路計算機仿真設計與分析[M].北京:電子工業出版社,2008.

[2]周潤景. Multisim&LabVIEW虛擬儀器設計技術[M].北京:北京航空航天大學出版社,2008.

[3]張凱,郭棟. LabVIEW虛擬儀器工程設計與開發[M].北京:國防工業出版社,2004.

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關鍵詞：機械制造技術；發展趨勢；特征

中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A

一、現代機械制造技術及其特征

中國機械工程學會研究提出了未來20年機械工程技術發展路線圖。選擇了機械工程技術最重要的產品設計、成形制造、智能制造、精密與微納制造、再制造和仿生制造等6大技術領域，以及在我國機械工業發展中處于基礎地位、對主機和成套設備性能產生重大影響的流體傳動與控制、軸承、齒輪、模具、刀具五大基礎領域，研究、制定了面向2030年的技術路線圖。從上述11個領域凝練出影響我國制造業發展的8大機械工程技術問題，即:復雜系統的創意、建模、優化設計技術，零件精確成形技術，大型結構件成形技術，高速精密加工技術，微納器件與系統（MEMS），智能制造裝備，智能化集成化傳動技術和數字化工廠。

現代機械制造技術具備以下特征：（1）機械制造科學是由機械、計算機、信息、材料、自動化等學科有機結合而發展起來的一門跨學科的綜合科學，它隨不同對象和時間而改變功能結構及信息系統。（2）柔性、集成、并行工作?，F代機械制造系統具有多功能性和信息密集性，能夠制造生產成本與批量無關的產品，能按訂單制造，滿足產品的個性要求。（3）制造智能化。能夠代替熟練工人的技藝，具有學習工程技術人員多年實踐經驗和知識的能力，并用以解決生產實際問題。智能制造系統能發揮人的創造能力和具有人的智能和技能，強調以人為系統的主導者這一總的概念。在智能制造系統中，智能和集成并列，集成是智能的重要支撐，反過來智能又促進集成水平的提高。（4）設計與工藝一體化。傳統的制造工程設計和工藝分步實施，造成了工藝從屬于設計、工藝與設計脫離等現象，影響了制造技術的發展。產品設計往往受到工藝條件的制約，受到制造可靠性、加工精度、表面粗糙度、尺寸等限制。因此，設計與工藝必須密切結合，要以工藝為突破口，形成設計與工藝的一體化。（5）精密加工技術是關鍵。精密和超精密加工技術是衡量先進制造技術水平的重要指標之一。當前，納米加工技術代表了制造技術的最高精度水平。（6）產品生命周期的全過程。現代制造技術是一個從產品概念開始，到產品形成、使用，一直到處理報廢的集成活動和系統。在產品的設計中，不僅要進行結構設計、零件設計、裝配設計，而且特別強調拆卸設計。使產品報廢處理時，能夠進行材料的再循環。節約能源，保護環境。

二、現代機械制造技術的未來發展趨勢

（一）精密工程技術

精密工程技術以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術為代表,將進入微型機械電子技術和微型機器人的時代;超精密加工的加工精度在2000年已達到01001μm(1nm),在21世紀初開發的分子束生長技術、離子注入技術和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達到010003～010001μm(013～011nm),現在精密工程正向其終極目標――原子級精度的加工逼近,也就是說,可以做到移動原子級別的加工。

微型機械是一個新興的、多學科交叉的高科技領域，面臨許多課題，涉及許多關鍵技術。當一個系統的特征尺寸達到微米級和納米級時，將會產生許多新的科學問題。例如隨著尺寸的減少，表面積與體積之比增加，表面力學、表面物理效應將起主導作用，傳統的設計和分析方法將不再適用。為摩擦學、微熱力這等問題在微系統中將至關重要。微系統尺度效應研究將有助于微系統的創新。

微型機械不是傳統機械直接微型化，它遠超出了傳統機械的概念和范疇。微型機械在尺度效應、結構、材料、制造方法和工作原理等方面，都與傳統機械截然不同。微系統的尺度效應、物理特性研究、設計、制造和測試研究是微系統領域的重要研究內容。

在微系統的研究工作方面，一些國內外研究機構已在微小型化尺寸效應，微細加工工藝、微型機械材料和微型結構件、微型傳感器、微型執行器、微型機構測量技術、微量流體控制和微系統集成控制以及應用等方面取得不同程度的階段性成果。微型機械加工技術是微型機械發展的關鍵基礎技術，其中包括微型機械設計微細加工技術、微型機械組裝和封裝技術、為系統的表征和測量技術及微系統集成技術。

（二）制造系統的柔性化、集成化和智能化

現代制造技術的發展，使高質量和高效率成為可能。現代制造系統的發展是：NC（數控）FMS（柔性制造系統）CIMS（計算機集成制造系統）IMS（智能制造系統）。計算機集成制造系統是一個工廠的全盤集成制造系統，它借助計算機將經營決策、產品設計、生產準備、零件加工、產品裝配、檢查和銷售等各個自動化子系統有機地綜合集成起來，成為高效益、高柔韌性、自動化、智能化的生產系統。先進工業國的柔性制造系統已相當廣泛。我國起步較晚，但數控技術和柔性制造技術也已得到較廣泛的應用，CIMS（計算機集成制造系統）的研究已取得了相當的成就，并開始在全國進行試點、推廣，現已取得了良好的效果和效益。

（三）機械制造的靈捷化

靈捷化是指使生產推向市場準備時間縮為最短，使機械制造廠的機制能靈活轉向。未來市場的一個基本特征：不確定性表現為動態多變和不可預期。面對高度不確定的市場，經營上和生產上的靈活性、機敏性變得相當重要。

虛擬制造從根本上改變了設計、試制、修改設計、規模生產的傳統制造模式。制造過程中的虛擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性，以優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標，進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真，通過仿真軟件來模擬真實系統，以保證產品設計和產品工藝的合理性，保證產品制造的成功和生產周期，發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤，提高系統快速響應市場變化的能力。

（四）特種加工技術

特種加工技術是一種直接利用電能、熱能、光能、化學能、聲能、電化學能來進行加工的方法。它可以加工高強度、高硬度、高脆性、耐高溫等難切削材料，以及精密細小和復雜形狀的零件。特種加工如電化學加工、電解加工、電子束加工、超聲波加工和激光加工、水射流加工等加工方法，已經開始在一些先進的制造廠家中應用。

（五）綠色化趨勢

制造業新的課題就是快速實現制造的綠色化。綠色制造則通過綠色生產過程(綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理)生產出綠色產品,產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。目前綠色制造技術有以下幾個方面：

(1)精密成形技術成形制造技術包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術包括:精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。

(2)無切削液加工無切削液加工的主要應用領域是機械加工行業,無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。

(3)快速成形技術快速原型零件制造技術(RPM),其設計突破了傳統加工技術所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等等。

以上這些技術之所以都被歸于綠色制造工藝,是因為這些工藝和技術不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發周期、減少了成本,而且有些工藝的改進對環境起到保護作用。這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術,通過計算機的模擬、仿真,實現綠色制造。

參考文獻

[1]張廣琳.淺議機械制造技術及其發展方向[J].科技創業家2012(4).