控制工程论文范文
时间:2023-03-29 04:23:07
导语:如何才能写好一篇控制工程论文,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
1.1强耦合多变量问题
工业生产中,我们多半会遇到强耦合多变量问题,它不像单变量那么单一,条件和环境都比较好控制。从多变量的对象来看,被控对象、控制器以及测量和执行元件都有可能涉及到,构成了复杂的网络结构。各变量之间多数存在耦合关系,耦合的强度有大有小。耦合强度较小时比较好控制,多半以一种线性独立的方式来控制。当耦合强度超出了系统的控制范围,就不可小觑了,如果继续发展下去就会造成系统的不稳定。
1.2模糊控制规则和参数对实际应用的影响
研究人员根据其丰富的实践经验和理论知识研制出模糊控制器,并将其应用在电子技术方面。在实际操作过程中,模糊控制的规则获得和参数的选取在决定技术推广应用中起到关键作用。但是,由于专家经验的缺乏和逻辑判断的失误,往往会导致模糊控制规则应用的不完全,同时影响到相关参数的改变,这样就直接关联到最终结论的不准确和整个系统的效果减弱。由此可见,模糊控制规则起着举足轻重的作用。
1.3模糊控制器的精度控制
模糊控制器具有很多优点,因为其鲁棒性良好、非线性控制特性而受到欢迎。但它也存在一些不足,比如余差的客观存在、在稳定性控制方面精度较低等。特别是在控制精度上,受到被控对象性能的约束,所面临的标准是日趋增加。就拿电液混合位置伺服系统来说,液压缸的工作频率如果超过50Hz,就得调整位置精度值在30um范围内。
2模糊控制工程应用的问题解决方案
2.1强耦合多变量问题的解决方法
强耦合多变量问题是模糊控制工程中常见的问题,遇到这种情况专家通常采用分层多规则集法。多个变量的输入所导致的控制作用未必都相同,过程状态的判断可以依据全局变量,而且过程状态又是由不同的控制规则来决定的,所以使得这样的控制更加专一,也能收获到良好的效果。全局变量外还有一种辅助变量,即局部变量。这种变量是由模糊推理语句构成的一个具有一定规则的集合,在整个模糊控制系统中,其主要是作为高层规则集合进行使用,主要功能是判断系统运行的过程状态;而低层规则集合则主要是针对不同的过程运行状态进行的一个模糊控制。其中低层模糊集合在使用过程中,主要是将系统中受控变量或者是与之相关的过程变量进行控制,这就是局部变量的具体内容。模糊控制工程是将全局变量和局部变量相结合的一种特殊工程应用系统,可以对一个层次上的多个简单的模糊变量进行分解,完成一个规则集合的变量控制。多变量模糊控制器可以通过这样一种方式来描述:在高层:(过程状态判别规则集RR)if过程状态是K,then控制规则为Rk。在低层:(控制规则Rk)ifE=EkiandEC=ECkj,thenU=Ukq通常情况下,分层多规则集模糊控制器的规则集合都是有各自的结构组成。在低层,各过程状态下的控制规则集合常常以单变量模糊控制器的形式存在,不同过程状态中,它们表现出的特点不一样,控制规则的建立是以这些特点为基础的。在高层,过程状态或者工艺阶段区分的规则建立是需要相关的经验积累以及生产过程中的机理分析协助完成的。
2.2模糊控制规则和参数影响的解决方法
模糊控制器的设计规则和参数的优化关联到输入变量的合理选择和组合模式,另外模糊变量论域的合理划分以及模糊变量录属度函数的设计也对其有一定的影响。这些工作的成败也决定着模糊控制是否能很好地应用在实际的工程中。关于参数的优化,有专家给出了遗传算法如录属度函数的形状和量化因子等这种方式来进行控制。模糊控制的应用比较广泛,船舶的自动驾驶也可以使用这种设计模式。因为影响自动驾驶的因素相互耦合,导致模糊规律的获得会出现困难的局面,故多数专家采用遗传算法来实现模糊推理规则的制定,从而帮助船舶稳定驾驶。
2.3模糊控制器的精度控制方法
模糊控制器的精度控制方法有很多,很多研究者是采取增加各样的积分器来减少模糊控制器的稳定状态误差,从而达到提高控制精度的目的。有专家采用增加前馈积分项来控制伺服系统,也有专家是采用增加动态积分项来控制输出,从而使系统的控制性能增加。当然,积分项的增加可以将模糊控制器的精度控制提高,但是它也有不利于系统的一面,那就是会增加超调等。所以,使用的专家应该合理选择。另一种比较普遍的方法就是通过调整模糊控制参数来提高模糊控制器的稳态精度。调整参数可以从两方面做起,一个就是在线调整,采用的是自适应的机制;另一个就是采用优化方案来优化参数,可以在线亦可以离线处理。
3结束语
篇2
本标段是该项目的A5合同段,桩号范围为K17+500~K20+273,路线全长2.773km。桥孔布置:本桥采用两联共计八跨,本别为5×40m预制T梁加40+65+40现浇连续箱梁,桥梁全长384.6m。桥面横坡为双向2%坡,纵断面纵坡2%接0.8%。预制梁共计314片,黄河大桥西引桥,4联40mT梁(3×40m+3×(4×40m))共计210片预制T梁;通贵互通立交,5×40m预制T梁共计70片;A/D匝道预制20m跨径空心板34片。通贵互通立交,全长384.6m。
2T型梁设计要求
预制T梁采用C50砼,预应力钢束与管道的摩阻系数为0.17,松弛率为不大于0.025,锚下砼张拉控制应力=0.75fpk=1395MPa;锚具采用15-7、15-8型系列锚具及其配件,预制梁在桥墩顶处的负弯矩钢束采用BM15-4型,并采用配套之扁形波纹管成孔。上部结构采用预应力砼(后张)T梁加现浇连续箱梁,本桥共计70片40mT型梁。
3质量控制
3.1组织管理
配置组成由副组长和组员进行组织管理控制。其中组长,对工程质量控制负全面责任,对工程项目的关键工序进行控制。督促工程质量保证体系人员认真履行各自职责。副组长在组长领导下按职责分工,抓好工程质量保证体系运行的日常管理与控制。监督检查各组员履行职责情况。组员按照各自业务分工,全面落实工程质量体系运行中的质量经济责任制。
3.2质量保证措施
3.2.1提高施工工人操作技能。施工工人必须具有相应的操作技能,重点部位工程,如土方工程以及专业性很强的工种,架子工和模板工等,施工工人需做到考核合格、持证上岗,做好继续教育培训工作。
3.2.2加强施工技术管理。建立以项目经理为首的质量保证体系,确立以质量为主的管理方针。建立由项目经理、项目总工和技术人员、试验人员、施工人员组成的施工质量管理小组,使每道工序始终处于受控状态。开工前编制比较完善的首件施工方案,坚持岗前培训及持证上岗制度,严格掌握技术规范和质量评定标准,执行工程技术人员现场值班制度,重点工序施工过程中需主要技术负责人到场。
3.2.3重视试验工作,把牢质量关。工程所用原材料,必须按国家和交通部颁发的相关试验规范和规程进行,遵守合同文件中有关条款要求,做好工程所用材料的试验与检验。此外,建立施工过程账和施工记录,严格遵循经监理工程师批准程序作业。加强工程质量检查工作,充分发挥试验工程师的作用。
3.3施工专项安全措施
3.3.1预制场内通行专项安全措施。施工过程中为确保安全,禁止自上向下抛丢杂物和构件。施工期间,安排专人负责防护,防护人员对T梁施工时顶面进行全面检查,随时清除T型梁面的杂物,配备工人防护服。此外,注意施工器具的放置,防止掉落,造成安全质量事故。
3.3.2张拉过程中的控制。T型梁预制过程中,现场必须有明显的标志,严禁其他人员入内。千斤顶安全阀应调整至规定值后,进行张拉操作,千斤顶升压或降压过程中,速度应均匀,缓慢,切忌突然加压或卸载。操作过程中应由专人负责指挥,严禁摸踩及碰撞受力筋。需要注意的是,千斤顶支架必须与梁端垫板位置正直对称,接触良好,严禁多加垫块,以防止支架在受力过程中不稳或受力不均倾倒伤人。
3.3.3龙门吊施工专项安全措施。操作前工人应穿戴好劳动保护用具,在拆除锁轨装置后,方可小心进入驾驶室。在开车前必须检查所有电气部分和机械部分,是否处于正常状态,并进行处理。龙门吊需按地面人员铃提示。在每次起动前,还要进行空载试车。此外,要注意检查卷扬限制器是否灵活,派专人负责挂钩指挥作业。吊车在修理时应先断电,拔掉吊车保险,并在电闸上挂上不准合闸的警示牌。
3.3.4用电安全控制措施。施工现场电气操作人员,需取得“电工作业操作证”持证上岗。在施工现场,要严格遵守“用电安全技术规范”及相关的规程和条例。需要注意的是,在横跨通道地段,电线的架设高度应保证满足安全和限高要求。电线、电缆横穿路面时,需要进行挖沟暗埋处理。
篇3
1.1减轻工作量,缩短设计周期
使用控制工程,可以轻易地将设计师脑海中的三维模型反映到计算机中,而不是简单地用二维图纸表示出来,这大大降低了设计师的工作强度,加快了新产品的更新速度,提高了市场竞争力。
1.2使零件设计变得简单
利用机械制造与控制工程之间的联系,可以很简单地对零件进行设计以及后期的修改,可以在设计过程中不断加入新的设计思想,从而不断完善设计。同时控制工程可以根据零件相互之间的位置以及配合关系,在保证零件之间配合的前提下,完成零件设计,从而避免在零件后期出现装配不上的问题。
1.3使零件装配更加直观
机械制造与控制工程能够施加装配约束以及装配分析,可分析装配体各零件之间的关系,同时通过隐藏(显示)某些零件,进而清晰地显示出装配体内部结构。对于运动件可以使用运动仿真,通过施加约束以及驱动保证运动的可靠性以及可行性。
2机械制造与控制工程之间的联系
2.1控制工程有利于促进机械制造业的研发
提高其管理水平一般有三种控制工程模式,分别是智能控制的认知结构、函数型连接神经元、实现智能计算结构的混合网络。智能控制的认知结构,体现的是控制工程中的一种,它构成了一种智能计算结构,它与人一起设计并实现智能控制算法。主要的作用是弥补人脑计算模拟的不足,主要参与定性规划、督导等,这样就可以使我们的机械制造业变得更加有效率。而函数型连接神经元和实现智能计算结构的混合网络实例,可以更加肯定的设计机械制造的一些模型,促进机械制造业的发展。因此,为了降低计算复杂性,提高运算的效率和实时性,需要对信息空间实施广义优化,分割具有多分辨率的信息空间。这样一来,我们就更加需要对机械制造业进行一定的控制工程的作业。设计人只需将建立的产品模型装配在一起,就可以发现其结构或者功能上的不合理之处,并及时进行修正,既提高了设计效率,又保证了设计的可行性。
2.2控制工程有利于促进机械制造的成本优化
在当前竞争环境下,国内机械制造企业存在着一个普遍的问题,那就是在生产成本控制方面面临巨大压力。所以如何在满足外部需求的同时尽可能地控制并降低内部成本消耗,已经成为各企业共同关注与亟待解决的一个重要问题,同时也是我们必须采取措施加以解决的问题。而此时,我们必须要对成本进行合理有效的控制,使其发挥最大的效用。对车间资源配置进行调整以实现总体成本优化,实现各种资源的优化配置,同时考虑资源使用方式的多样性,这样就可以在很大程度上节约资本,所以我们必须要利用控制工程来促进资源的合理利用。一方面需要结合生产对各种资源配置方案的调整效果作出准确的评价,另一方面又需要提供有效的备选方案的优化选择,通过搜索比较,我们可以发现,这样就可以实现问题的快速解决,更好地优化机械制造的成本。
2.3机械制造的发展也可以促进控制工程的发展
机械制造业的发展可以为我们提供大量的资金支持,这样我们就可以很明显地看出工程制造的发展方向,也可以使控制工程得到快速的发展。机械制造可以使控制工程实现对输入信息的有效扩展与增强,同时也可以完成中枢处理的动态局域网络,能实现信息空间的优化分解,大大降低计算的复杂性,提高工作的效率和实时性。这种框架具有较强的信息融合和技术集成能力,大大提高了机械制造业的工作效率。所以,我们必须要加强相关技术培训,进一步促进我国相关技术的发展,提高我国的综合经济实力。随着近年来科技的不断发展,人们对于新产品的需求程度以及开发力度也逐渐加大,但是传统的设计方法是从无到有,这大大增加了新产品的开发周期和产品成本。随着科技水平的不断提高,越来越多的军用技术向民用技术转化,减小了工作强度,提高了设计效率。
3如何促进二者的和谐共同发展
3.1加强对相关技术人员的培养
随着科学技术的发展,先进设备不断涌现,机械设计和工艺安排方面有了较快的发展。就目前市场的生产水平而言,大型企业资金雄厚,拥有先进的技术和生产设备,而中、小型企业在工艺安排和夹具设备方面相对较差,希望通过对输出轴零件的工艺和专用夹具的设计,解决中、小企业所存在的问题,提高生产效率、提高产品精度,降低生产成本。所以说我们必须要培养相关技术人员,促进CAD技术的发展。如复杂的石雕图形是无法通过传统的加工手段制造出来,只能由技艺高超的雕刻师傅们手工雕刻,而采用了三维数据设计以后这些问题就迎刃而解。通过对手工雕刻的实物进行扫描处理,形成雕刻机能够识别的文件,控制雕刻机进行批量化石雕生产。
3.2在机械制造工艺中有效应用控制工程
将各种原材料、半成品加工成产品的方法和过程叫做机械制造工艺。随着先进工业和科学技术的发展,机械制造工艺发展起来。机床和工件之间的连接需要用到夹具,夹具能使工件相对于机床或者刀具获得正确的位置。工件加工表面的位置精度和生产效率很大部分取决于夹具的好坏,按使用范围可以把夹具分为:专业夹具、通用夹具、组合夹具和随行夹具、可调整夹具和成组夹具等。控制工程设计旨在通过对减速器输出轴的零件图进行分析,了解它的技术要求,对其制造工艺以及专业夹具进行设计。所以必须要加强相关的宣传,在机械工程设计领域中更好地应用控制工程。在产品设计后期的优化设计中,产品的综合力学分析以及结构优化都是非常必要的。
3.3企业加大资金的投入
篇4
护脚工程仍采用传统的水下抛石为主,约占全部护脚工程的82%。模袋混凝土、软体排、混凝土铰链排等水下护脚新型式也引入到荆江河势控制工程之中。模袋混凝土护脚应用于文村夹段护岸工程,实施长度1.35km。选用C20混凝土作为模袋的充填材料,厚度根据抗浮计算成果采用25cm。单块模袋尺寸20m×40m(长(顺流向)×宽(垂直水流向))。铺排区内水下边坡较陡地段进行3袋装砂还坡,还坡坡度1∶2,以保证岸坡及排体稳定。为防止水位变幅区的模袋因日照老化,该区域模袋采用抗老化机织土工布。上荆江河段中茅林口段1.3km采用混凝土铰链排护脚。铰链排尺寸3.0m×1.0m(高×宽),混凝土等级为C15。排体混凝土板由钢筋连为整体,混凝土板尺寸为80cm×50cm×10cm(长×宽×厚),每块重量100kg。在水位变幅区以上的排体加铺一层350g/m2无纺土工布,水位变幅区以下则铺150g/m2聚酯机织布。软体排应用于天字一号和洪水港段护岸工程,护岸长度1.85km。软体排采用230g/m2的丙纶长丝机织布和150g/m2丙纶短纤无纺布双层缝制而成。沿排体宽度方向设纵向加筋条,以增强抗拉强度;在纵向加筋条之下固定有系接条,用于系接载体。混凝土压载块为C20混凝土块体,单块重量25.70kg。
2有关技术问题探讨
2.1脚槽高程
合理的脚槽高程是整个护岸工程施工进度及坡面稳定的决定因素。脚槽顶面高程在三峡工程建成前,一般采用多年平均枯水位加高0.5~1.0m。三峡工程2008年蓄水后,荆江河段一方面面临清水下泄所造成的河槽刷深问题,另一方面又面临枯期下游生态航运等要求流量加大形成的水位抬高问题。相比三峡工程建成前,边界条件发生了变化,这也给脚槽高程的确定带来了困惑。荆江河段控制应急项目和下荆江河势控制工程(湖北段)脚槽高程采用1980~2005年枯水期(当年12月至次年2月)多年平均水位加一定的超高确定。枯水位以上超高部分一般为1.0~1.5m,个别标段超高小于1.0m。两个项目的实施标段均在当年汛前完成了工程施工任务,已运行多年,脚槽外侧枯水平台处未因内水外渗及近岸水流淘刷而出现崩塌。天字一号标段由于脚槽高程偏低,在2009年实施该工程时,虽在当年汛前完成了施工任务,但也为此投入了远大于其它施工标段的人力,施工颇为被动。综合荆江河势控制应急工程和下荆江河势控制工程(湖北段)实施情况,脚槽顶高程高于多年平均枯水位1.0~1.5m,基本可以应对近年来三峡水库蓄水后长江河道及水情的新变化,可以满足工程建设进度及坡脚水流淘刷防护等要求。荆江河段中上游脚槽顶高程超高值可适当取高值,下游则可适当取低值。
2.2滩面防护
河势控制工程建成后,经过2个汛期运行,中洲子段护岸工程和观音洲段护岸工程滩面均出现冲刷。中洲子段滩顶平台冲坑长约100m、宽约40m,平均深约3.5m,冲坑周围部分水上护坡工程出现了损坏,但在枯水平台附近的坡面没有发现沉降裂缝。观音洲段滩顶冲刷主要为截流沟后侧滩面被冲刷,冲刷深度约0.5~1.0m,冲刷长度约200m,导致截流沟后侧被淘空而。分析两段滩顶冲刷的成因,主要是因为两处滩顶均为凸咀状,汛期水流上滩后,特别是在平滩水流作用下,由于滩顶未加防护而形成冲刷。两段被冲刷的滩顶分别采用浇筑厚0.2m面层混凝土和平铺块石的方法进行了防护。根据护岸工程滩面出现的冲刷状况,建议护岸工程设计时,在考虑岸坡防护的同时,应对部分存在冲刷可能的滩面进行适当防护,尤其是对局部凸岸等易被平滩水流冲刷的岸段,也应进行一定的防护,避免“抄后路”问题的出现。
2.3新技术应用分析
钢丝网石垫护坡中南五洲段和中洲子段已分别运行了5个和3个年度,采用格栅石垫护坡的洪水港段已运行6个年度,岸坡坡面基本无塌陷和水流冲损等现象。两种新型护坡既有干砌石护坡良好的透水性,又有混凝土预制块护坡的整体性,表现出良好的反滤保土(南五洲段和洪水港段为黏性土岸坡,中洲子段为砂性土岸坡)和抗冲防刷性能。另外,两种新型护坡坡面建成1~2a后,自坡顶以下约2/3的坡面均生长出较为茂盛的植物,生态护坡效果明显。混凝土模袋、软体排、混凝土铰链排等水下护脚技术在荆江河段的应用表明,3种排体整体性好、施工效率高、质量易控制,工程经过多年运行,护岸效果总体良好。混凝土铰链排排首高程高于多年平均枯水位较多(茅林口段高于多年平均枯水位2.0m),而排首高程至多年平均枯水位间坡面仅靠排体下部土工织物来抗淘刷,以及内水外渗时的反滤保土,一旦土工织物破损或老化,易出现局部窝陷。因此,建议在该坡面范围内采用下部抛填小粒径块石、上部再抛填大块石的方法进行防护;适当降低排首高程也是避免出现此问题的方法之一。
3结语
(1)在近几年的荆江河段护岸工程建设中,脚槽顶高程设置于多年平均枯水位以上1.0~1.5m,基本可应对三峡水库蓄水后引起的长江河道及水情新变化,可以满足工程建设施工和技术要求。荆江河段中上游的脚槽顶高程超高值可适当取高值,下游则可适当取低值。
(2)护岸工程设计时,应对滩面防护给予一定的考虑。尤其是对于局部凸岸等易被上滩水流冲刷的岸段,滩面须进行一定的防护,避免“抄后路”问题的出现。
篇5
曲线是某高原型装载机全程调速的柴油机、变矩器和变速箱共同工作,油门开度一定,即泵轮转速一定时,4个档位的变矩器效率曲线.在发动机与液力变矩器匹配关系确定的情况下,影响传动系统效率的主要因素有:液力变矩器的传动效率﹑变速箱及各部分传动轴的传动效率.由于变速箱及各部分传动轴是纯机械传动,其效率可以认为是定值.于是,的变矩器效率曲线反映了液力变矩器传动效率的变化.相同泵轮转速的相邻曲线交点A,B,C就是所求该泵轮转速的换档点(变速箱输出轴转速).对所有可能泵轮转速,求出对应于该泵轮转速的换档点,这样就可以得到装载机效率换档规律的换档曲线.
2模糊换档控制器的建立
模糊控制器的设计是指确定模糊控制器的输入变量和输出变量.通常将模糊控制器输入变量个数称为模糊控制器的维数.模糊控制器的维数越高,控制越精细.但是维数过高,模糊控制规则就会变得很复杂,实现控制算法相对困难.所以本文设计的是二维模糊控制器.自动换档模糊控制器是整个控制系统的核心,它由模糊化、模糊推理、反模糊化等多个知识库模块组成,其工作原理是:由模糊控制器采集车辆的各种信号,如油门开度、发动机转速、涡轮转速、档位等,通过对各参数的分析,控制器可判别系统的工作状况,根据换档规律决定是否换档,从而保证传动系统效率最高、性能最优.本文选择发动机转速nB,变速箱输出轴转速n2作为输入变量,取变速箱档位i为输出变量。
2.1输入、输出变量论域的确定
输入量的真实论域(即变化范围)要变换到模糊控制器的内部论域.将泵轮转速分别变换到内部论域为:{0,1,2,3,4,…,11,13},变速箱输出轴转速内部论域{0,1,2,3,4,…,14,15},档位内部论域{0,1,2,3,4}.根据某高原型装载机的实际运行情况,取泵轮转速、变速箱输出轴转速的变化范围分别为:[800,2400],[0,2000],可得量化因子k1=1/200,k2=1/133.
2.2模糊化
在这个部分中,系统精确的输入量被转化成模糊量.将输入参数泵轮转速nB划分为5个模糊集合,变速箱输出轴转速n2划分为7个模糊集合.对于输入nB,有极小(VS)、小(S)、中(M)、大(B)、极大(VB)5个隶属函数;对于输入n2,有极小(VS)、小(S)、中小(MS)、中(M)、中大(MB)、大(B)、极大(VB)7个隶属函数.输出量档位y以单点表示,其取值为:1档(1),2档(2),3档(3),4档(4).
2.3定义语言变量的隶属度函数
隶属函数在模糊控制系统中所起的作用是将普通的清晰量转化为模糊量,以便进行模糊逻辑运算和推理,并将模糊推理合成出的结果逆模糊化为普通的清晰量,以便驱动执行器达到控制目的.隶属函数应覆盖整个取值范围,并在整个取值范围内均匀分布.隶属函数曲线形状较尖的模糊子集分辨率较高,控制灵敏度也较高.相反,隶属函数曲线较缓,控制特性和系统特性也较平缓,系统稳定性较好.某个取值范围需要敏感一些,则相应的隶属函数可取“密”一些.另外,各模糊子集之间也有相互影响,即隶属函数之间有重叠.一般重叠的隶属度值μ为0.4~0.8,μ值过大易造成2个模糊子集难以区分,使控制的灵敏度显著降低;μ值过小则会使系统变得过于复杂.发动机怠速转速为800r/min,当发动机转速低于怠速转速时,不满足工作要求,故VSSigmoid型隶属度函数比较接近实际.其他的函数采用高斯函数。根据装载机效率换档规律的换档曲线,对变速箱输出轴转速取前4个隶属函数密一些,后3个隶属函数稍稀一些.变速箱输出轴转速n2的各模糊子集的隶属函数曲线.档位的隶属度函数取单点分布.对输出档位y各子集(1,2,3,4)的隶属函数。
2.4模糊控制规则的建立
模糊控制器的控制规则是基于手动控制策略,而对于车辆的换档过程,手动控制策略就是驾驶员操作经验的积累.为保证液力变矩器高效性,本文采用二输入一输出的控制器,输入参数泵轮转速nB取5个语言值,变速箱输出轴转速n2取7个语言值,则控制规则数为5×7=35个.这样,控制的知识库可以描述成35个If-Then形式的规则。
3仿真结果分析
为了验证上述换档规律的正确性,根据某高原型装载机动力传动系统数学模型及效率换档规律,建立了基于模糊控制的效率换档规律Matlab/simulink仿真模型。仿真初始条件如下:泵轮和变速箱输出轴的初始转速nB=2200r/min,n2=2900r/min;油门取100%;仿真时间为200s.仿真结果如图10所示.随着负载力矩的增加,变矩器逐渐进入低效区,变速箱自动进行降档,由4档降至3档,在3档停留一段时间后降至2档,在2档停留一定时间后降至1档,以保证液力变矩器在高效区工作.然后,随着负载力矩的减小,变矩器又逐渐进入低效区,变速箱也自动进行升档,以保证液力变矩器在高效区工作.仿真结果证明了模糊控制器能够控制变速箱换档来保证液力变矩器在高效区工作。
4结论
篇6
在我国,工程项目成本管理一直是项目管理的弱项。在项目前期,由于没有深入地调研,不能准确估算完成项目活动所需的资源成本,造成开源不足的局面,甚至部分项目根本就没有经过科学的预测和分析,决策失误,不能获得赢利也就在所难免了。本文主要结合作者多年在建筑施工企业进行工程项目成本管理和财务决策的经验,论述如何对工程项目成本进行稳健控制。
一、工程项目成本控制的一般原则
工程项目成本控制有几个原则,一是成本最低化原则。承建工程应注重降低成本的可能性和合理的成本最低化。一方面挖掘各种降低成本的能力,使可能性变为现实;另一方面要从实际出发,制定通过主观努力可能达到合理的最低成本水平。
二是全面成本控制原则。项目成本的全员控制有一个系统的实质性内容,包括各部门、各单位的责任网络和班组经济核算。它要求随着项目施工进展的各个阶段连续进行,既不能疏漏,又不能时紧时松,应使施工项目成本自始至终置于有效的控制之下。
三是动态控制原则。施工项目是一次性的,成本控制应强调项目的中间控制,即动态控制,因为施工准备阶段的成本控制只是根据施工组织设计的具体内容确定成本目标,编制成本计划,制定成本控制的方案,为今后的成本控制作好准备。而竣工阶段的成本控制,由于成本盈亏已基本定局,即使发生了偏差,也已来不及纠正。
四是责、权、利相结合原则。在项目施工过程中,项目经理部、各部门、各班组在肩负成本控制责任的同时,享有成本控制的权力;同时项目经理要对各部门、各班组在成本控制中的业绩进行定期检查和考评,实行有奖有罚。
二、工程项目成本控制的主要内容及措施
1、分解预算成本工程项目中标后,以审定的施工图预算为依据,确立预算成本。预算成本是对施工图预算所列价值按成本项目的核算内容进行分析、归类而得的,其中有直接成本的人工费、材料费、机械及备件使用费根据工程量和预算单价计算求得,其他直接费、间接成本的施工管理费,按工程类别、计费基础和费率的计算求得。
如我单位某工程,合同总价款为75000万元,经过综合论证,预计工程的总预算成本为56250万元,包括燃油、维修费、主要材料39000万元,人工费7000万元,财务费用和管理费用7400万元,税金2850万元。目标利润18750万元。
2、确定计划成本。
计划成本的确定要从两方面考虑,即以预算成本为基础,考虑各个项目的可能支出。在确定分解的材料费成本时,可根据预算材料费减去材料计划降低额求得。材料计划降低额的计算分价差和量差两方面进行,价差是根据材料预算价和市场采购价的差额计算综合材料采购降低率,然后乘以预算材料费即可;也可采用几种用量大的主要材料的采购降低率代替综合材料采购降低率,计算材料价差的降低额。前面例子中的燃油、石料、水泥、沙就可作为代替综合材料采购降低率的主要原料。量差是根据以往的经验、采用的工艺方法先推算出可节约的重要材料用量比例,再乘以主要材料用量,便可计算出材料量差的计划降低额。
人工费支出计划成本。根据预算总工日数和职工平均实际日工资计算,还可按照工程项目的工程量和单位工程量人工费支出计算出计划成本。如上面例子中,该工程项目测算的预计工期为18个月,平均施工人数为1,500人,平均工资水平2,600元/月,该项目的总体人工费为7,000万元。
机械维修和使用费用。该费用大致可分两部分,一部分是使用自有机械的经常性修理费、大修理费用和各种易耗备件所耗的费用,这些费用可根据预计使用机械的总台数、机械设备的现有状态和保养情况,以及有关资料和经验较准确地予以测算;另一部分是使用租赁机械,根据租赁台数及租赁单价分类计算。
3、实施成本控制。成本控制包括定额或指标控制、合同控制等。
定额或指标控制指为了控制项目成本,要求成本支出必须按定额执行;没有定额的,要根据同类工程耗用情况,结合本工程的具体情况和节约要求,制定各项指标,据以执行。如材料用量的控制,应以消耗定额为依据,实行限额领料,没有消耗定额的材料,要制定领用材料指标。材料购置实际单价超过预算单价,可能的话,要报经营部门找业主签证,以便在合同外另结算工程款。
合同控制即项目部为了达到降本目的,根据已确定各成本子项的计划成本,与各专业人员签订的成本管理责任制。
4、进行成本核算。成本核算,要严格遵守成本开支范围,划清成本费用支出与非成本费用支出的界限,划清工程项目成本和期间费用的界限。
实际成本中耗用材料的数量,必须以计算期内工程施工中实际耗用量为准,不得以领代耗。已领未耗用的材料,应及时办理退料手续;需留下继续使用的,应办理假退料手续。实际成本中按预算价(计划价)核算耗用材料的价格时,其材料成本差异应按月随同实际耗用材料计入工程成本中,不得在季(年)末一次计算分配。
组织成本分析。项目部每月按成本费用项目进行成本分析,提出截止本月项目累计成本实现水平,并逐项分析成本项目节约或超支情况,寻找原因,之后,根据成本分析报告,定期或不定期召开项目成本分析会,总结成本节约经验,吸取成本超支的教训,为下月成本控制提供对策。
严格成本考核。项目竣工,工程结算收入与各成本项目的支出数额最终确定,项目部整理汇总有关的成本核算资料,报公司审核。根据公司的审核意见及项目部与各部门、各有关人员签订的成本承包合同,项目部对责任人予以奖励。如果成本核算和信息反馈及时,在工程施工过程中,分次进行成本考核并奖罚兑现,效果会更好。
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PrimaveraProjectPanner(简称P3)美国Primavera公司开发的项目管理系统。P3项目管理软件的重要性体现在它的强大功能上。许许多多的繁重和复杂的任务,只有P3项目管理软件胜任管理任务。它作为最为基础的技术软件,可以同时对两个或者两个以上的项目进行管理。P3项目管理软件的特征性较为突出,同时由于它的应用范围非常的广泛及使用频率相当高,越来越引起人们的注意。P3项目管理软件利用网络计划技术,很好的解决了工期进度和投资成本情况无法整体性动态管理的问题。P3项目管理软件还将投资动态过程与目标管理方法相衔接,这样项目管理的方式和方法会变得应用性更强。
1.1P3能有效控制大型、复杂项目
P3项目管理软件对于繁复的任务或者工程具有很强的处理功能。特别有一些工程由于时间的间隔较为长久,更需要它的控制。同时它还支持无限资源,能以目标基准计划作为对比依据。
1.2P3能同时管理多个工程
P3项目管理软件对于用户来说非常的方便,可以简简单单的就控制管理多个工程。多个工程是指同时进行的多个不同项目或者是一个大型的、复杂的主项目下的子项目。主项目和子项目之间的关系处理、多数据共享、远程工程计划进度的下达和上报等等。
1.3信息编码和工程结构分解
P3项目管理软件信息编码功能也较强,它可以按照要求整合作业数据,同时对作业数据进行归类。它也能将工程数据进行有效的组织。并且及时地审阅工程进展。可使用WBS、资源、费用账号、作业分类码和其他方法组织工程数据。
1.4报告工程进展
P3项目管理软件能够提供不同的报告及图形,对于复杂的工程进行可行性分析。针对不同的用户支持多种语言的输入。项目进度报表中同样可以添加各项数据。
2.P3软件基本原理
2.1工程项目计划的信息化管理
P3项目管理软件的管理过程是循序渐进的,它通常是以工序为单位,由于工序的特征不尽相同,所以设定的取值也会不同,这样的划分是较为合理的。P3项目管理软件的信息编码包括以下几个方面。根据侧重点不同划分为:作业分类码、WBS编码、资源代码、自定义编码。
2.2费用与资源管理
正确的将资源费合理的计划在项目时间的安排之中,是考验项目管理人员综合能力的大事。这一问题的解决得益于信息化管理技术的产生。网络计划技术的项目管理软件出现后这一难题得以真正解决。P3项目管理软件是将资源统计功能逆向分析进度计划的可行性的项目管理软件。利用P3项目管理软件,在制定进度计划时,可以将各环节的总工程量、所需材料与费用的产生情况都加入到作业内,通过计算可得出各环节的总工程量、所需资源与费用随着时间的变化情况。
2.3进度压缩与优化计划模型
可通过使用P3项目管理软件来进行建立,当通过相关计算得出活动节点满足不了预定工期时间的时候,就必须对相关作业的计划进行调整和安排,其它作业如果在一起不便于分析。为了方便分析,可使用过滤器将关键作业过滤出来,然后再进行分析。
3.P3运用在SDX工程上的研究
为了实现工程优质、品质高的总目标,必须要实时的展开各种工作,P3项目管理软件要求进行相关管理工作。
3.1建立P3管理机构和制度
根据SDX项目工程的组建和筹划,特别的开展了《P3进度计划和控制管理规定》的设立。根据管理的目的、构架,计划的层次、内容、深度,跟踪、更新,、查询和安全要求,以及考评办法进行了规定。基于这些,特别的制定了各部门分工职责和P3管理制度,同时将其分为P3工作组和P3管理网络。
3.2制订P3规划并建立P3工作框架
P3管理制度规划主要包括计划编写的能力及范围、采取何种结构(工程组、WBS工作分解结构等)、不同进度的理论计算、不同权限的设定和设置等原则、计划更新的职责和周期、目标计划的维护及工程备份的要求等等。
3.2.1工程组的确定
一般来讲要组建整个SDX工程,必然需要不同的参建方。他们作为子工程,有着不同的识别码,分别为cl、c2、c9等。根据各子工程包含内容多少和复杂程度,确定是否需要建立各子工程内部的工程组和子工程。#5标段由于施工范围较大,内部建立#5标段的工程组(WGC5)和土建、安装子工程,子工程识别码分别为CV和ER。
3.2.2P3代码的确定
P3代码的不同设定是必不可少的。这些代码的产生一定需要特定的工程人员来设立,与此同时,这些代码还必须要满足不同的层面的人员的各种要求。有效的编码应当是整个计划编制的前提,是各种计划成果输出的框架基础。
3.2.3建立编码和曰历
所谓编码主要包括两种代码:资源代码和作业代码。作业项目可通过资源代码和作业代码进行归纳及分类,因此计划人员可方便的对计划指标进行统计。按照SDX工程项目进度的管理部门,三级进度的作业代码主要包括以下:00001100回回回0i:此二位为子工程识别码,在建立子工程时设定,以后在作业代码中自动生成。i:此位用于区分不同的机组号,以阿拉伯数字表示。0:本位用于R分作业类型。1;本位用于区分系统。@:本位用于区分单位工程。0:该位是对分部工程的表示。回回回:这三位是对每个分部工程的具体工序编号的表示,为日后能够对内容进行增添,要用适当的值间隔。在施工过程中,遇到固定的节假日,这时要通过定义日历来解决问题。
3.2.4跟踪更新
工程项目的施工过程中,由于受客观因素的影响,实际施工进度往往会与计划进度有所不一样,这就要求对实际施工进度进行实时跟踪。对施工进度进行控制,通过将实际的施工进度与计划进度进行比较分析和评估当前施工的执行情况,并根据当前施工的实际情况及目前时间坐标提出新的关键线路,为确定工程新计划提出可行性的依据。
3.3SDX工程P3进度计划编制
参与SDX工程建设的各方是工程进度控制及计划的主体,控制监督者受筹建处的委托,全面对工程的进度进行监督。监理单位的任务包括编制工程进度的一级网络计划以及负责对施工、设计、调试等环境核查,然后依据一级网络计划编制出二级计划,同时对一级计划不断完善,对工程进度的协调及控制全权负责。
4.结语
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制度建设:根据要求和工程项目实际,建立健全质量管理规章制度(至少应建立质量管理办法、考核奖罚、监督检查、教育培训、质量创优等制度,识别主要质量风险和关键质量控制点),做到实事求是,有奖有罚;监督检查:工程施工的每个阶段根据风险辨识情况确定重点监控节点项目,编制质量监督检查计划并组织实施;质量创优活动:制定创优规划,建立创优激励机制;定期组织开展项目(产品、服务)质量创优活动,积极配合质量管理部门申报各类质量奖项。
2火电厂基建施工技术的质量控制要点
火电厂基建施工技术的质量控制,是火电厂基建施工质量控制的主要部分。有关火电厂基建施工的技术有许多种,本文主要针对在实际工程中较常见的几种进行简介。
2.1锅炉安装的施工质量控制要点
锅炉本体的安装是火电工程施工中的重要部分之一,它关系着电厂能源利用率。因此,在安装锅炉过程中,应该严格按照安装的工艺要求,确保安装质量。
(1)锅炉本体膨胀受阻:及时进行图纸会审工作,发现问题积极同厂家或设计单位联系解决,做出修改措施,可防止错误安装拆除设备发生质量问题。
(2)受热面组合:受热面管必须严格按规范要求在组合和安装前进行吹扫通球。通球应采用钢球,且必须编号和严格管理,不得将球遗留在管内。通球选用球径应不小于计算球径。通球前应用足够压力的无油干燥压缩空气进行吹扫。通球后应做好可靠的封闭措施,做好记录并办理通球合格签证。在受热面组合完毕后要再次进行通球,防止受热面焊口内留有杂物。
2.2汽轮机安装施工质量控制要点
汽轮机的安装施工质量,是决定火电机组投产后能够运行在安全稳定状态的主要影响因素之一。火电厂汽轮机的安全主要包括汽轮机本体安全、汽轮机铺机安装以及汽轮机汽水系统的安装。在安装过程中,应严格遵守相关施工规范和安全守则,减少施工过程中产生的严密性、安全性问题,特别注意凝汽器真空度的控制。它是火电机组投产后能否工作在安全稳定经济状态的关键之一。
2.3热工安装施工质量控制要点
热工设备是搭接电厂的神经,是运行操作人员的眼睛,热工安装质量的好坏,直接影响到电厂的安全运行,因此仪控安装过程中有几点安装质量必须进行控制。
(1)炉膛负压:炉膛负压从取样装置安装,到仪表管路敷设以及到仪表的安装,必须严格执行规范,且注意密封性试验,确保不漏气。
(2)DCS网线的敷设:整个DCS运行至集控室操作盘的显示,都要靠网线进行传输。因此,不能有任何干扰,所有网线的敷设必须采用单独通道,绝不允许在电缆夹层中同其它电缆同槽敷设。由此可见,在火电厂基建施工过程中,安全是首位。只有加强对于施工安全的重视程度,切实采取相应的控制措施提高施工安全性,才能够提高整个火电厂基建施工工程的科学性、安全性、完整性和经济性。
3结论
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经过对我校水污染控制工程课程的分析,我们在今后的建设中确定了课程建设遵循的依据。1.课程应服务于环保设备工程专业。水污染控制工程是环保设备工程专业的核心课程之一,除讲授废水处理基本理论、方法、技术和工艺外,还应特别重视环保设备在废水处理过程中的作用和地位,增强学生对水处理设备的理解。特别是对一些特色的水处理设备的操作和使用,能为生今后学习环保设备工程专业其他课程奠定必要的专业知识。2.课程应服务于“以职业为导向的高等教育”的办学定位。一方面,我校是由原“高职”升格后的新“本科”学校,学校历来重视与企业的天然联系,重视企业的人才需求;另一方面,我国水污染状况至今没有得到显著改善,近年来加快了污水处理厂(设施)建设,专业人才需求较大。加之我国环保设备行业技术水平不高,自主知识产权产品少,产品主要集中在中低端领域,与发达国家差距较大。因而,水污染控制工程课程应与“水处理工”职业技能鉴定和注册环保工程师考试要求相适应,以旨在提高学生在废水处理设备的研发、设计、制造和操作的能力为课程建设的归宿,不断完善该课程在专业人才培养体系中的作用。3.课程应服务于学生。学生是受教育的对象,学生对知识的掌握是考核课程建设优劣的关键指标。课程的实施过程,是教师在与学生的互动中构建学生知识体系的过程。在此过程中,教师的作用就是为学生理解课程内容和构建知识体系搭建“脚手架”。鉴于以上的分析,本课程组确定了以下几个近期课程建设重点任务,即:教材建设、实践教学建设、课程团队建设、教学与方法建设等几项内容。
二、教材及辅助教材建设
教材是教学内容的基本框架和落实课程教学目标的依据。教材的内涵除了包含学科概念知识,还包含了编者对学科的理解与认识及对教学和学习方式的选择。所以,教材具有多元的内涵,这就要求选用者对教材进行深入研究。对于环保设备工程专业,系统掌握水污染控制工程相关的科学原理和结论,了解该领域的发展方向和规律,明晰环保设备在水处理系统中的地位和作用,就是编写或选用教材时须考虑的因素。就目前而言,水污染控制工程可选教材较多,但多侧重理论,因此教材建设或选用应遵循“适度性、先进性、特色性、经典性”等几个原则。我校水污染控制工程教材建设包括了两个方面:一是使用教材建设,二是辅助教材建设。
1.使用教材建设
在过去的几年中,本课程选择的是已有教材,通过对目前国内几所院校通用的几本水污染控制工程教材进行比较,我们选择了由西安建筑科技大学彭党聪主编的国家级规划教材《水污染控制工程》(第三版,冶金工业出版社)。该书编排新颖,理论适中,知识性强,概念严谨,内容包括:不溶态污染物分离技术、生物转化技术、化学转化技术、溶解态污染物物理化学分离技术、废水再生利用与排放、污泥处理与处置和污水处理厂设计。但是,随着科技的发展,水污染控制工程所涉及的工艺和技术也在不断进步,知识更新日新月异,教材滞后于新技术新工艺的情况无法避免。为了弥补这一不足,我们在其他方面,诸如辅助教材、课程教学等方面加以修正。
2.辅助教材建设
教科书不是唯一的教材,发展和完善教材是每一个教师的责任,而辅助教材就是对教材不足的一个很好的补充和完善。同时,它也能拓展学生的知识面,让学生了解最新的技术和动态。本课程组选用和正在编写的辅助教材:教材类,有高廷耀主编的《水污染控制工程》、许保久主编的《当代给水与废水处理原理》、胡纪萃主编的《废水厌氧生物处理理论与技术》等;工具书类,有《给水排水设计手册》《三废处理工程技术手册•废水卷》等;期刊类,主要有《工业水处理》《环境工程》《给水排水》Water Research等国内外知名期刊;自编类,有教师编写的操作指导、水污染控制技术前沿、新型水处理设备知识等。此外,我们还购进了北京东方仿真公司的素材软件库,为学生提供了各种废水处理工艺原理及流程的直观的flas,并从网上搜集了废水处理厂实况录像,生活污水、工业废水处理工程设计实例等教学辅助材料。
三、实践教学建设
实践教学是巩固理论知识的有效途径,是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节。它通过理论联系实际,培养学生掌握科学的方法,提高动手能力。与本课程相关的实践教学环节包括:参观实习、实验、实训、学生参与教师科研等。
1.参观实习
在大一、大二时,我们安排认识实习和参观实习,主要目的是让刚进入大学的新生了解企业概况,初步熟悉污水处理过程、了解水处理工艺和设备,使学生对现场有一个直观的了解,为专业基础课和专业课程的学习做准备。安排参观实习的企业主要是城市污水处理厂、工业废水处理站、水处理设施和环保设备企业,包括:上海东区污水处理厂、白龙港污水处理厂、新金桥工业废弃物处理公司、上海绿环机械有限公司等。为了弥补理论课程期间无实践环节的不足,我们还计划组织学生参加每年一次的中国上海国际环保工业展览会,让学生们从展会上学习知识。
2.实验教学
目前开设的实验项目有活性炭吸附实验、混凝澄清实验、化学氧化法处理有机废水、污水可生化性能测定、离子交换软化和除盐实验、颗粒自由沉降实验等。由于场地的限制,实验分多批次进行;实验过程中要求学生认真严谨,重视细节,发挥积极性、主动性,以提高分析和解决问题的能力。今后建设的方向是增加综合性、设计性、创新性实验项目,满足不同学生的需求。如开设高浓度难降解废水组合工艺实验、周边河道污染综合治理实验等。
3.实训教学
实训环节是理论课结束后,学生分散到企业实训的教学环节。由于不统一安排,学生进入企业是由学校提供企业岗位信息,或由学生自主联系,经学院审核同意后进入企业岗位实习。为了保证实习效果,制订统一的实习要求,学生由班导师负责管理,学生表现由企业鉴定,鉴定评语写在统一的“企业评价鉴定表”中。同时,学生的实习表现与学生的毕业设计环节挂钩,这既能让学生实实在在实习,又保证了实习质量和效果。
4.学生“参与教师科研”
学生参与教师科研是实际加入到教师的科研团队中去,在教师的指导下,利用课余时间到实验室做实验,教师随时跟进。我们还将符合毕业课题要求的“学生参与课题”转化为毕设课题,学生可以提早进入毕业课题的准备,这也极大激发了学生的活力。经过几年的实践,参与教师科研的学生越来越多,有力促进了教学的良性发展。通过参观实习、认识实习、专业实验、实训环节和学生参与教师科研等一系列实践环节,学生不仅认识和掌握了废水处理的有关实验知识,逐步巩固了操作技能,也加深了对所学理论知识的理解,更重要的是调动了积极性,形成了“我要学”的良好学习氛围。
四、课程团队建设
教师是课程建设的关键,教师的能力和水平决定了人才培养的质量。因而团队建设是课程建设的重要任务之一。优秀的课程团队需要教师们目标一致,互信互助,团结一致,在课程建设中有意识地努力参与,有效合作,从而形成良好的、能创造出业绩的工作氛围,为教师的成长成才和学生的培养奠定坚实的基础。随着时代的发展,培养既懂理论又有技能的“双师型”教师队伍已是当务之急。本课程教学团队建设主要有以下几个方面。
1.积累企业经验
一方面,根据学校的要求,任课教师需到企业实习实践一年,并接受学校考核。课程组现有教师均参加了学校组织的“下企业”项目,并通过了学校的考评;另一方面,我们也不定期地到合作企业参加实践活动,聘请企业、公司优秀工程技术和管理人员到学校传授经验,从各方面增加教师现场经验和实践技能。
2.完善培养制度
课程团队从加强教育教学训练,增强教学能力方面入手,进行队伍建设。通过定期组织随堂听课、课程研讨、师生评教等方式寻找授课中存在的不足,使教师有的放矢地开展教学研究和提高自身的教学能力。水污染控制工程目前采用主讲教师AB角制,教师轮流主讲理论课和实验课程。此外,我们还将探索新的授课模式,诸如根据教师的研究专长,负责不同章节的授课任务,以便将课程内容做精做细。
3.合理人员分工
根据团队确立的创建精品课程优秀团队,提高团队成员整体素质,促进课程教学改革与创新的建设目标,团队教师进行了分工,包括:资料收集、教材完善、创新性实验方案制订、网站建设等相关内容。
五、课程教学与方法
水污染控制工程涉及面广、内容多、学时少,因此,课堂教学难度较大。课程组在授课过程中突出重点,灵活应用各种教学方法,结合PPT、Flash、图片、视频等教学新手段,将课程中涉及的构筑物、工艺流程、设备结构等用动画、图片、视频等方式直观呈现在学生面前,激发学生的学习兴趣,这既可避免“填鸭式”的教学弊端,又可解决学时有限的问题。但在使用过程中,我们也发现,个别教师依赖于新技术、新手段,板书很少使用,学生反映速度快、跟不上。为此,我们也要求在授课中,对一些需要推导的公式、概念、原理等须采用板书方式授课,不能用PPT一带而过。在教学中,我们采用或探索的教学方法主要有以下几种:讲授法、案例教学法、课堂讨论法、启发式教学法、直观教学法、比较教学法、模拟教学法等。
六、结语
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机械类专业重在培养学生对机电类产品的结构设计,加工制造,强度设计、工艺分析以及相应的软件和设备的使用等方面的能力。因此,学生不像其它那些直接给予结构设计、强度分析等课程那么受重视。用人单位在招聘中也不太考查学生系统分析、控制设计等方面的能力。因此更加重了学生认为控制工程是一门次要的课程,不实用,凑学分,应付了事即可的心态。只有部分考研和对自己要求比较高的学生,还有些学习的积极性。从上面两个方面的分析,可以看出现行的机械类控制工程基础课程是有必要进行教学改革的。我们将从理论教学、实践教学、考试与评价三个方面进行教学改革探讨。
2.教学改革措施
2.1理论教学
(1)精炼课堂教学内容:在保证课程内容的严谨性、系统性和完整性的前提下,精选教学内容。为方便学生更好的消化、吸收和应用课程知识,重点概念、原理和方法讲深讲透,略讲或不讲了解性内容和使用较少的内容。教学过程中重点讲思路、结论和应用,弱化数学推导和证明,重在展示该工程化的一面。并将当前机电领域中最新应用的自动化技术和科研成果以及发展动态和趋势更新到教学中。不断丰富课堂教学的例子,生动课堂,开阔学生的视野,以至保持本课程教学内容的先进性。强化控制思想,让学生自己在控制器设计时,灵活运用,提高分析和设计能力。
(2)分层次教学:将课程内容分为认知性内容、核心内容认知性内容和重点难点拓展性内容三个模块。根据培养目标、教学对象、专业层次的不同,可以优化课时分布,掌握程度和要求不同进行分层教学,以缓解其中的矛盾,达到熟悉认知性内容,掌握核心内容,了解拓展性内容。增强了学生的学习兴趣、学习热情和自信心。
2.2实践教学
(1)引入Matlab:Matlab是最好的控制系统仿真软件,将它引入到教学中来,能运用Matlab软件作为实践平台,引导学生验证教材中的理论知识,针对一些具体的控制系统,分析和设计系统并进行仿真实验。仿真实验的重点是给定性能指标,让学生自己独立设计控制方案,进行控制单元设计、参数计算,画出图纸,编写说明书,模拟工程设计的全过程,并用Matlab仿真检验设计效果。这将大大加强学生根据系统的性能要求,适当结合一些具体控制装置,搭建和调试系统,较大提高学生的动手能力和独立思考的能力。
(2)以科研促进教学:控制理论是工程实际与数学原理、计算机科学相互融合的结果。在教学过程中,教师可利用多媒体表现力强、图文并茂的特点,用多媒体把一些简单的控制系统用动画的形式展现给学生,以及适时地增加一些与当前科研相关的重点、热点问题,这能拓宽学生的知识面、了解学科的发展动态。这样不仅能使学生加深对概念的理解,摸清控制系统的各环节,明确认识整个控制过程,还能极大的提高学生的学习兴趣,激发求知欲望,培养创新能力。若条件允许,挑选一些能力强,对科研有兴趣的学生,参加教师的科研项目和一些科技竞赛活动,达到教学和科研相互促进的效果。
2.3优化考评方式
控制工程基础内容多、涉及广、原理抽象、计算繁杂,较难仅用试卷成绩来评价学生对知识内涵的掌握程度。即不能仅考查数学公式掌握,更应关注学生对数学公式所表达的物理本质内涵的理解,和运用基本的控制原理解决实际问题的分析设计能力和动手操作能力。因此,需综合考评课堂上和实践环节中基础理论、基本技能以及在融会贯通上分析和解决问题的能力及综合素质。这种加强平时考核,在各个环节上严格要求学生,改变一考定终身的考核制度,对平时学习提出了更高的要求。有助于引导学生主动学习,促进形成好的学习风气,改善学生的成绩。
3.结束语