時間：2022-12-28 02:47:03
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇控制技術(shù)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞：伺服驅(qū)動技術(shù)，直線電機，可編程計算機控制器，運動控制
1引言
信息時代的高新技術(shù)流向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，引起后者的深刻變革。作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)之一的機械工業(yè)，在這場新技術(shù)革命沖擊下，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都發(fā)生了質(zhì)的躍變，微電子技術(shù)、微計算機技術(shù)的高速發(fā)展使信息、智能與機械裝置和動力設(shè)備相結(jié)合，促使機械工業(yè)開始了一場大規(guī)模的機電一體化技術(shù)革命。
隨著計算機技術(shù)、電子電力技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展，各先進國家的機電一體化產(chǎn)品層出不窮。機床、汽車、儀表、家用電器、輕工機械、紡織機械、包裝機械、印刷機械、冶金機械、化工機械以及工業(yè)機器人、智能機器人等許多門類產(chǎn)品每年都有新的進展。機電一體化技術(shù)已越來越受到各方面的關(guān)注，它在改善人民生活、提高工作效率、節(jié)約能源、降低材料消耗、增強企業(yè)競爭力等方面起著極大的作用。
在機電一體化技術(shù)迅速發(fā)展的同時，運動控制技術(shù)作為其關(guān)鍵組成部分，也得到前所未有的大發(fā)展，國內(nèi)外各個廠家相繼推出運動控制的新技術(shù)、新產(chǎn)品。本文主要介紹了全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動技術(shù)（FullClosedACServo）、直線電機驅(qū)動技術(shù)（LinearMotorDriving）、可編程序計算機控制器（ProgrammableComputerController，PCC）和運動控制卡（MotionControllingBoard）等幾項具有代表性的新技術(shù)。
2全閉環(huán)交流伺服驅(qū)動技術(shù)
在一些定位精度或動態(tài)響應(yīng)要求比較高的機電一體化產(chǎn)品中，交流伺服系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛，其中數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)更符合數(shù)字化控制模式的潮流，而且調(diào)試、使用十分簡單，因而被受青睞。這種伺服系統(tǒng)的驅(qū)動器采用了先進的數(shù)字信號處理器（DigitalSignalProcessor,DSP），可以對電機軸后端部的光電編碼器進行位置采樣，在驅(qū)動器和電機之間構(gòu)成位置和速度的閉環(huán)控制系統(tǒng)，并充分發(fā)揮DSP的高速運算能力，自動完成整個伺服系統(tǒng)的增益調(diào)節(jié)，甚至可以跟蹤負載變化，實時調(diào)節(jié)系統(tǒng)增益；有的驅(qū)動器還具有快速傅立葉變換（FFT）的功能，測算出設(shè)備的機械共振點，并通過陷波濾波方式消除機械共振。
一般情況下，這種數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)大多工作在半閉環(huán)的控制方式，即伺服電機上的編碼器反饋既作速度環(huán)，也作位置環(huán)。這種控制方式對于傳動鏈上的間隙及誤差不能克服或補償。為了獲得更高的控制精度，應(yīng)在最終的運動部分安裝高精度的檢測元件（如：光柵尺、光電編碼器等），即實現(xiàn)全閉環(huán)控制。比較傳統(tǒng)的全閉環(huán)控制方法是：伺服系統(tǒng)只接受速度指令，完成速度環(huán)的控制，位置環(huán)的控制由上位控制器來完成（大多數(shù)全閉環(huán)的機床數(shù)控系統(tǒng)就是這樣）。這樣大大增加了上位控制器的難度，也限制了伺服系統(tǒng)的推廣。目前，國外已出現(xiàn)了一種更完善、可以實現(xiàn)更高精度的全閉環(huán)數(shù)字式伺服系統(tǒng)，使得高精度自動化設(shè)備的實現(xiàn)更為容易。其控制原理如圖1所示。
該系統(tǒng)克服了上述半閉環(huán)控制系統(tǒng)的缺陷，伺服驅(qū)動器可以直接采樣裝在最后一級機械運動部件上的位置反饋元件(如光柵尺、磁柵尺、旋轉(zhuǎn)編碼器等)，作為位置環(huán)，而電機上的編碼器反饋此時僅作為速度環(huán)。這樣伺服系統(tǒng)就可以消除機械傳動上存在的間隙（如齒輪間隙、絲杠間隙等），補償機械傳動件的制造誤差（如絲杠螺距誤差等），實現(xiàn)真正的全閉環(huán)位置控制功能，獲得較高的定位精度。而且這種全閉環(huán)控制均由伺服驅(qū)動器來完成，無需增加上位控制器的負擔，因而越來越多的行業(yè)在其自動化設(shè)備的改造和研制中，開始采用這種伺服系統(tǒng)。
3直線電機驅(qū)動技術(shù)
直線電機在機床進給伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用，近幾年來已在世界機床行業(yè)得到重視，并在西歐工業(yè)發(fā)達地區(qū)掀起"直線電機熱"。
在機床進給系統(tǒng)中，采用直線電動機直接驅(qū)動與原旋轉(zhuǎn)電機傳動的最大區(qū)別是取消了從電機到工作臺（拖板）之間的機械傳動環(huán)節(jié)，把機床進給傳動鏈的長度縮短為零，因而這種傳動方式又被稱為"零傳動"。正是由于這種"零傳動"方式，帶來了原旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動方式無法達到的性能指標和優(yōu)點。
1.高速響應(yīng)由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時間常數(shù)較大的機械傳動件（如絲杠等），使整個閉環(huán)控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)性能大大提高，反應(yīng)異常靈敏快捷。
2.精度直線驅(qū)動系統(tǒng)取消了由于絲杠等機械機構(gòu)產(chǎn)生的傳動間隙和誤差，減少了插補運動時因傳動系統(tǒng)滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋控制，即可大大提高機床的定位精度。
3.動剛度高由于"直接驅(qū)動"，避免了啟動、變速和換向時因中間傳動環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運動滯后現(xiàn)象，同時也提高了其傳動剛度。
4.速度快、加減速過程短由于直線電動機最早主要用于磁懸浮列車（時速可達500Km/h），所以用在機床進給驅(qū)動中，要滿足其超高速切削的最大進個速度（要求達60～100M/min或更高）當然是沒有問題的。也由于上述"零傳動"的高速響應(yīng)性，使其加減速過程大大縮短。以實現(xiàn)起動時瞬間達到高速，高速運行時又能瞬間準停?？色@得較高的加速度，一般可達2～10g（g=9.8m/s2），而滾珠絲杠傳動的最大加速度一般只有0.1～0.5g。
5.行程長度不受限制在導(dǎo)軌上通過串聯(lián)直線電機，就可以無限延長其行程長度。
6.運動動安靜、噪音低由于取消了傳動絲杠等部件的機械摩擦，且導(dǎo)軌又可采用滾動導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌（無機械接觸），其運動時噪音將大大降低。
7.效率高由于無中間傳動環(huán)節(jié)，消除了機械摩擦時的能量損耗，傳動效率大大提高。
直線傳動電機的發(fā)展也越來越快，在運動控制行業(yè)中倍受重視。在國外工業(yè)運動控制相對發(fā)達的國家已開始推廣使用相應(yīng)的產(chǎn)品，其中美國科爾摩根公司（Kollmorgen）的PLATINNMDDL系列直線電機和SERVOSTARCD系列數(shù)字伺服放大器構(gòu)成一種典型的直線永磁伺服系統(tǒng)，它能提供很高的動態(tài)響應(yīng)速度和加速度、極高的剛度、較高的定位精度和平滑的無差運動；德國西門子公司、日本三井精機公司、臺灣上銀科技公司等也開始在其產(chǎn)品中應(yīng)用直線電機。
4可編程計算機控制器技術(shù)
自20世紀60年代末美國第一臺可編程序控制器（ProgrammingLogicalController，PLC）問世以來，PLC控制技術(shù)已走過了30年的發(fā)展歷程，尤其是隨著近代計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，它已在軟硬件技術(shù)方面遠遠走出了當初的"順序控制"的雛形階段?？删幊逃嬎銠C控制器（PCC）就是代表這一發(fā)展趨勢的新一代可編程控制器。
與傳統(tǒng)的PLC相比較，PCC最大的特點在于它類似于大型計算機的分時多任務(wù)操作系統(tǒng)和多樣化的應(yīng)用軟件的設(shè)計。傳統(tǒng)的PLC大多采用單任務(wù)的時鐘掃描或監(jiān)控程序來處理程序本身的邏輯運算指令和外部的I/O通道的狀態(tài)采集與刷新。這樣處理方式直接導(dǎo)致了PLC的"控制速度"依賴于應(yīng)用程序的大小，這一結(jié)果無疑是同I/O通道中高實時性的控制要求相違背的。PCC的系統(tǒng)軟件完美地解決了這一問題，它采用分時多任務(wù)機制構(gòu)筑其應(yīng)用軟件的運行平臺，這樣應(yīng)用程序的運行周期則與程序長短無關(guān)，而是由操作系統(tǒng)的循環(huán)周期決定。由此，它將應(yīng)用程序的掃描周期同外部的控制周期區(qū)別開來，滿足了實時控制的要求。當然，這種控制周期可以在CPU運算能力允許的前提下，按照用戶的實際要求，任意修改。
基于這樣的操作系統(tǒng)，PCC的應(yīng)用程序由多任務(wù)模塊構(gòu)成，給工程項目應(yīng)用軟件的開發(fā)帶來很大的便利。因為這樣可以方便地按照控制項目中各部分不同的功能要求，如運動控制、數(shù)據(jù)采集、報警、PID調(diào)節(jié)運算、通信控制等，分別編制出控制程序模塊（任務(wù)），這些模塊既獨立運行，數(shù)據(jù)間又保持一定的相互關(guān)聯(lián)，這些模塊經(jīng)過分步驟的獨立編制和調(diào)試之后，可一同下載至PCC的CPU中，在多任務(wù)操作系統(tǒng)的調(diào)度管理下并行運行，共同實現(xiàn)項目的控制要求。
PCC在工業(yè)控制中強大的功能優(yōu)勢，體現(xiàn)了可編程控制器與工業(yè)控制計算機及DCS（分布式工業(yè)控制系統(tǒng)）技術(shù)互相融合的發(fā)展潮流，雖然這還是一項較為年輕的技術(shù)，但在其越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域中，它正日益顯示出不可低估的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
5運動控制卡
運動控制卡是一種基于工業(yè)PC機、用于各種運動控制場合（包括位移、速度、加速度等）的上位控制單元。它的出現(xiàn)主要是因為：（1）為了滿足新型數(shù)控系統(tǒng)的標準化、柔性、開放性等要求；（2）在各種工業(yè)設(shè)備（如包裝機械、印刷機械等）、國防裝備（如跟蹤定位系統(tǒng)等）、智能醫(yī)療裝置等設(shè)備的自動化控制系統(tǒng)研制和改造中，急需一個運動控制模塊的硬件平臺；（3）PC機在各種工業(yè)現(xiàn)場的廣泛應(yīng)用，也促使配備相應(yīng)的控制卡以充分發(fā)揮PC機的強大功能。
運動控制卡通常采用專業(yè)運動控制芯片或高速DSP作為運動控制核心，大多用于控制步進電機或伺服電機。一般地，運動控制卡與PC機構(gòu)成主從式控制結(jié)構(gòu)：PC機負責人機交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控等方面的工作（例如鍵盤和鼠標的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、運動軌跡規(guī)劃、控制指令的發(fā)送、外部信號的監(jiān)控等等）；控制卡完成運動控制的所有細節(jié)（包括脈沖和方向信號的輸出、自動升降速的處理、原點和限位等信號的檢測等等）。運動控制卡都配有開放的函數(shù)庫供用戶在DOS或Windows系統(tǒng)平臺下自行開發(fā)、構(gòu)造所需的控制系統(tǒng)。因而這種結(jié)構(gòu)開放的運動控制卡能夠廣泛地應(yīng)用于制造業(yè)中設(shè)備自動化的各個領(lǐng)域。
這種運動控制模式在國外自動化設(shè)備的控制系統(tǒng)中比較流行，運動控制卡也形成了一個獨立的專門行業(yè)，具有代表性的產(chǎn)品有美國的PMAC、PARKER等運動控制卡。在國內(nèi)相應(yīng)的產(chǎn)品也已出現(xiàn)，如成都步進機電有限公司的DMC300系列卡已成功地應(yīng)用于數(shù)控打孔機、汽車部件性能試驗臺等多種自動化設(shè)備上。
關(guān)鍵字：自動化智能控制應(yīng)用
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，許多新方法和技術(shù)進入工程化、產(chǎn)品化階段，這對自動控制技術(shù)提出獷新的挑戰(zhàn)，促進了智能理論在控制技術(shù)中的應(yīng)用，以解決用傳統(tǒng)的方法難以解決的復(fù)雜系統(tǒng)的控制問題。
一、智能控制的主要方法
智能控制技術(shù)的主要方法有模糊控制、基于知識的專家控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和集成智能控制等，以及常用優(yōu)化算法有:遺傳算法、蟻群算法、免疫算法等。
2.1模糊控制
模糊控制以模糊集合、模糊語言變量、模糊推理為其理論基礎(chǔ)，以先驗知識和專家經(jīng)驗作為控制規(guī)則。其基本思想是用機器模擬人對系統(tǒng)的控制，就是在被控對象的模糊模型的基礎(chǔ)上運用模糊控制器近似推理等手段，實現(xiàn)系統(tǒng)控制。在實現(xiàn)模糊控制時主要考慮模糊變量的隸屬度函數(shù)的確定，以及控制規(guī)則的制定二者缺一不可。
2.2專家控制
專家控制是將專家系統(tǒng)的理論技術(shù)與控制理論技術(shù)相結(jié)合，仿效專家的經(jīng)驗，實現(xiàn)對系統(tǒng)控制的一種智能控制。主體由知識庫和推理機構(gòu)組成，通過對知識的獲取與組織，按某種策略適時選用恰當?shù)囊?guī)則進行推理，以實現(xiàn)對控制對象的控制。專家控制可以靈活地選取控制率，靈活性高；可通過調(diào)整控制器的參數(shù)，適應(yīng)對象特性及環(huán)境的變化，適應(yīng)性好；通過專家規(guī)則，系統(tǒng)可以在非線性、大偏差的情況下可靠地工作，魯棒性強。
2.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬人腦神經(jīng)元的活動，利用神經(jīng)元之間的聯(lián)結(jié)與權(quán)值的分布來表示特定的信息，通過不斷修正連接的權(quán)值進行自我學習，以逼近理論為依據(jù)進行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模，并以直接自校正控制、間接自校正控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測控制等方式實現(xiàn)智能控制。
1.4學習控制
(1)遺傳算法學習控制
智能控制是通過計算機實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制，因此控制技術(shù)離不開優(yōu)化技術(shù)?？焖?、高效、全局化的優(yōu)化算法是實現(xiàn)智能控制的重要手段。遺傳算法是模擬自然選擇和遺傳機制的一種搜索和優(yōu)化算法，它模擬生物界/生存競爭，優(yōu)勝劣汰，適者生存的機制，利用復(fù)制、交叉、變異等遺傳操作來完成尋優(yōu)。遺傳算法作為優(yōu)化搜索算法，一方面希望在寬廣的空間內(nèi)進行搜索，從而提高求得最優(yōu)解的概率；另一方面又希望向著解的方向盡快縮小搜索范圍，從而提高搜索效率。如何同時提高搜索最優(yōu)解的概率和效率，是遺傳算法的一個主要研究方向。
(2)迭代學習控制
迭代學習控制模仿人類學習的方法、即通過多次的訓練，從經(jīng)驗中學會某種技能，來達到有效控制的目的。迭代學習控制能夠通過一系列迭代過程實現(xiàn)對二階非線性動力學系統(tǒng)的跟蹤控制。整個控制結(jié)構(gòu)由線性反饋控制器和前饋學習補償控制器組成，其中線性反饋控制器保證了非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定運行、前饋補償控制器保證了系統(tǒng)的跟蹤控制精度。它在執(zhí)行重復(fù)運動的非線性機器人系統(tǒng)的控制中是相當成功的。
二、智能控制的應(yīng)用
1.工業(yè)過程中的智能控制
生產(chǎn)過程的智能控制主要包括兩個方面:局部級和全局級。局部級的智能控制是指將智能引入工藝過程中的某一單元進行控制器設(shè)計，例如智能PID控制器、專家控制器、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制器等。研究熱點是智能PID控制器，因為其在參數(shù)的整定和在線自適應(yīng)調(diào)整方面具有明顯的優(yōu)勢，且可用于控制一些非線性的復(fù)雜對象。全局級的智能控制主要針對整個生產(chǎn)過程的自動化，包括整個操作工藝的控制、過程的故障診斷、規(guī)劃過程操作處理異常等。
2.機械制造中的智能控制
在現(xiàn)代先進制造系統(tǒng)中，需要依賴那些不夠完備和不夠精確的數(shù)據(jù)來解決難以或無法預(yù)測的情況，人工智能技術(shù)為解決這一難題提供了有效的解決方案。智能控制隨之也被廣泛地應(yīng)用于機械制造行業(yè)，它利用模糊數(shù)學、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對制造過程進行動態(tài)環(huán)境建模，利用傳感器融合技術(shù)來進行信息的預(yù)處理和綜合?？刹捎脤＜蚁到y(tǒng)的“Then-If”逆向推理作為反饋機構(gòu)，修改控制機構(gòu)或者選擇較好的控制模式和參數(shù)。利用模糊集合和模糊關(guān)系的魯棒性，將模糊信息集成到閉環(huán)控制的外環(huán)決策選取機構(gòu)來選擇控制動作。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學習功能和并行處理信息的能力，進行在線的模式識別，處理那些可能是殘缺不全的信息。
3.電力電子學研究領(lǐng)域中的智能控制
電力系統(tǒng)中發(fā)電機、變壓器、電動機等電機電器設(shè)備的設(shè)計、生產(chǎn)、運行、控制是一個復(fù)雜的過程，國內(nèi)外的電氣工作者將人工智能技術(shù)引入到電氣設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計、故障診斷及控制中，取得了良好的控制效果。遺傳算法是一種先進的優(yōu)化算法，采用此方法來對電器設(shè)備的設(shè)計進行優(yōu)化，可以降低成本，縮短計算時間，提高產(chǎn)品設(shè)計的效率和質(zhì)量。應(yīng)用于電氣設(shè)備故障診斷的智能控制技術(shù)有:模糊邏輯、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。在電力電子學的眾多應(yīng)用領(lǐng)域中，智能控制在電流控制PWM技術(shù)中的應(yīng)用是具有代表性的技術(shù)應(yīng)用方向之一，也是研究的新熱點之一。
以上的三個例子只是智能控制在各行各業(yè)應(yīng)用中的一個縮影，它的作用以及影響力將會關(guān)系國民生計。并且智能控制技術(shù)的發(fā)展也是日新月異，我們只有時課關(guān)注智能控制技術(shù)才能跟上其日益加快的技術(shù)更新步伐。
參考文獻：
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廣東省電力系統(tǒng)包括21個地市電網(wǎng)，現(xiàn)有最高運行電壓等級為500kV，珠江三角洲地區(qū)已形成500kV環(huán)網(wǎng)，并以500kV電壓與廣西聯(lián)網(wǎng)，以400kV和110kV電壓分別與香港和澳門聯(lián)網(wǎng)。此外，廣東電網(wǎng)還向湖南宜章和臨武兩縣以及江西贛南地區(qū)供電。
粵中(珠江三角洲地區(qū))地網(wǎng)是廣東電網(wǎng)的核心，也是全省最大的負荷中心，該電網(wǎng)與廣西、香港等電網(wǎng)互聯(lián)，除了向珠江三角洲地區(qū)提供電力外，還擔負著電力交換任務(wù)。在粵中地區(qū)建設(shè)一個強大的500kV電網(wǎng)，對保證廣東電網(wǎng)乃至香港電網(wǎng)以及澳門電網(wǎng)的安全運行有著重大意義。目前廣東500kV電網(wǎng)東已延伸至汕頭西翼，江門——茂名500kV輸變電工程正加緊建設(shè)，2000年前可望投入使用。
廣東省的電力工業(yè)已經(jīng)步入了大電網(wǎng)、高電壓和大機組時代。隨著整個電網(wǎng)變得越來越復(fù)雜，電網(wǎng)規(guī)劃中以往那種人為臆斷和局部最優(yōu)的規(guī)劃方式會給電網(wǎng)運行、發(fā)展帶來隱患，資金盲目使用的可能性加大。結(jié)合目前理論的發(fā)展，我們認為電網(wǎng)規(guī)劃是一個受到多種條件約束的、以電網(wǎng)總效益為最終目標的多目標的系統(tǒng)工程。對于這樣一個系統(tǒng)，我們認為適宜以控制論為基礎(chǔ)，結(jié)合信息論、運籌學和系統(tǒng)工程等理論來研究。
從控制論角度來看，電網(wǎng)是一個巨維數(shù)的典型動態(tài)大系統(tǒng)，它具有強非線性、時變且參數(shù)不確切可知、含大量未建模動態(tài)部分的特征。另外，電力網(wǎng)絡(luò)地域分布廣闊，大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復(fù)雜的物理特性，對這樣的系統(tǒng)實現(xiàn)有效決策控制是極為困難的。另一方面，由于公眾對新建高壓線路的不滿日益增強，線路造價，特別是走廊使用權(quán)的費用日益昂貴，以及電力網(wǎng)的不斷增大，使得人們對電力網(wǎng)絡(luò)的決策控制提出了越來越高的要求。正是由于電網(wǎng)具有這樣的特征，一些先進的控制論思想和技術(shù)被不斷地引入到電網(wǎng)中來。下面將闡明綜合智能控制技術(shù)引入電網(wǎng)規(guī)劃中的必要性和可行性。
1綜合智能控制技術(shù)
1.1智能控制的概念
迄今為止，智能控制尚無統(tǒng)一的概念，文獻［1］有如下歸納：
a)最早提出智能控制概念當推傅京孫教授，他通過對人-機控制器和機器人方面的研究，將智能控制概括為自動控制和人工智能的結(jié)合。他認為在低層次控制中用常規(guī)的基本控制器，而在高層次的智能決策，應(yīng)具有擬人化功能。
b)Saridis在傅京孫工作的基礎(chǔ)上，提出了三元結(jié)構(gòu)的智能控制理論體系，他認為僅有二元結(jié)合無助于智能控制的有效和成功應(yīng)用，必須引入運籌學，使其成為三元結(jié)合，并提出了其遞階智能控制的理論框架。
c)國內(nèi)蔡自興教授在研究了上述理論結(jié)構(gòu)以后，從系統(tǒng)的整體性和目的性出發(fā)，于1986年提出了四元結(jié)構(gòu)價格體系，將智能控制概括為控制理論、人工智能、運籌學和系統(tǒng)理論4學科交叉。
總之，智能控制是多學科知識的結(jié)合，除了從控制論出發(fā)來研究它，還可以從信息論、生物學以及社會科學角度來討論和研究。
1.2綜合智能控制技術(shù)
綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統(tǒng)方法的結(jié)合，如模糊變結(jié)構(gòu)控制，自適應(yīng)模糊控制，自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變結(jié)構(gòu)控制等；另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉綜合，如專家模糊控制，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，專家神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等。
2一個國外的電網(wǎng)規(guī)劃專家系統(tǒng)
關(guān)鍵詞：車輛電子控制技術(shù)；研究型教學；互動；教學方法
中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）08-0071-03
大學教育的目標是培養(yǎng)新世紀創(chuàng)新型人才，其關(guān)鍵是如何實施研究型教學與研究型學習。為此，我國各高校紛紛提出采用研究型教學的方式來培養(yǎng)、提高學生的創(chuàng)新能力，加強創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。何謂研究型教學？研究型教學是指教師以課程內(nèi)容和學生的學識積累為基礎(chǔ)，在教學過程中通過優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，建立一種基于研究探索的學習模式。只有在“發(fā)現(xiàn)問題分析問題解決問題”的“研究型”教學過程中，學生才可能學會“研究型”學習的能力，經(jīng)過這樣反反復(fù)復(fù)的教學和學習實踐，學生的“創(chuàng)新能力”才能培養(yǎng)和提高。因此，研究型教育是創(chuàng)新型教育的前提，二者實質(zhì)上是辯證統(tǒng)一的。
一、《車輛電子控制技術(shù)》課程的特點與存在的問題
《車輛電子控制技術(shù)》是車輛工程專業(yè)的專業(yè)必修課，也是其他工科專業(yè)的一門專業(yè)選修課。該課程重點介紹發(fā)動機、底盤、車身的電子控制設(shè)備的基本理論、基本組成、工作過程和控制原理。隨著汽車、拖拉機技術(shù)和電子技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代車輛為提高動力性、經(jīng)濟性、安全性、舒適性，以及減少尾氣排放污染而廣泛采用了電子控制技術(shù)。電子控制技術(shù)是現(xiàn)代車輛技術(shù)發(fā)展的重要趨勢與標志，從發(fā)動機的燃油噴射、點火控制、進氣控制、排放控制、故障自診斷到底盤的傳動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向與制動系統(tǒng)，以及車身、輔助裝置等都普遍采用了電子控制技術(shù)。所以，該課程的重要性在不斷提高，為此，國內(nèi)許多院校將該課程列為車輛工程專業(yè)的必修課。該課程涉及的電子控制技術(shù)是很抽象，尤其是工科機械專業(yè)而言，學生對該課程充滿了向往，但學習卻很困難，其主要問題：重結(jié)構(gòu)原理，輕控制原理；重理論講解，輕實驗制作。該課程的主要難點是在車輛各電子控制系統(tǒng)的信號采集、各執(zhí)行器的驅(qū)動電路的原理、各控制系統(tǒng)的控制策略等。由于涉及到電子控制、機械、液壓等部分的知識，所以要求學生有較全面扎實的基礎(chǔ)知識。為此，該課程在教學上應(yīng)突出各模塊的重點、難點內(nèi)容，有些內(nèi)容通過現(xiàn)場教學，多媒體中的動畫、影視、教學模型講解，使難點內(nèi)容通俗化，可視化，形象化。注重理論聯(lián)系實際，大量加強實踐教學，以提高實驗課教學的效果，保證該課程的教學質(zhì)量。通過開展了研究性學習，使自己選擇感興趣的車輛電子控制相關(guān)的題目，開展小課題的研究工作，這樣不但增加了學生學習的興趣，也增強了學生分析問題和解決問題的能力。
二、《車輛電子控制技術(shù)》課程研究型教學的具體方法
1.課程教學改革目標。以任務(wù)模塊為基礎(chǔ)、以學生為主體、以教師為主導(dǎo)，圍繞設(shè)定的學習任務(wù)模塊進行研究，以提高學生自主性學習和研究性學習，掌握該課程的基本理論、基本方法和基本技能。
2.課程教學改革方案。①制定學習任務(wù)模塊?！盾囕v電子控制技術(shù)》的研究型教學內(nèi)容共制定了18個學習模塊（專題），每個模塊共1學時講授，共18學時，學習任務(wù)模塊主要有：發(fā)動機供油控制、發(fā)動機點火控制、發(fā)動機爆震控制、發(fā)動機稀薄燃燒技術(shù)、防抱死控制系統(tǒng)（ABS）、線控制動、驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)（ASR）、汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（ESP）、自動變速系統(tǒng)控制、無級變速控制、電控懸架系統(tǒng)、巡航控制系統(tǒng)、安全氣囊（SRS）、倒車防撞控制系統(tǒng)、防盜控制系統(tǒng)、電控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、自動空調(diào)、電動座椅、智能前照燈控制系統(tǒng)、電控雨刮系統(tǒng)等。②劃分學習小組《車輛電子控制技術(shù)》共有34個學生選了此課程，共劃分6個學習小組，每個小組5～6人不等。③教學安排主要要點是：開學2周內(nèi)負責分配完各專題，并提出各專題的要求，列出主要參考文獻；每個小組分配3～4個專題，使每個專題有3個小組負責；各小組分別在課余時間查找資料，按要求歸納整理讀書報告，制作PPT；每2節(jié)課由3個小組分別用自制的PPT講授15分鐘，其他同學提問5分鐘，總體時間控制在60分鐘；最后主講老師點評每個小組的講授內(nèi)容，并現(xiàn)場給予各小組的得分，時間為30分鐘；每個小組的每一位成員至少主講一次。
3.輔導(dǎo)答疑措施。①組建一個課程輔導(dǎo)答疑小組。本學期初，組建了該課程的輔導(dǎo)答疑小組，該小組的成員主要由主講老師、實驗老師、碩士研究生、博士研究生等構(gòu)成。輔導(dǎo)答疑小組成員名單：魯植雄、劉奕貫、白學峰、李曉勤、常江雪、郭兵、金月、姜春霞、周偉偉等。②籌建了該課程的QQ群。本學期初，籌建了一個《車輛電子控制技術(shù)》課程答疑QQ群，在網(wǎng)上隨時回答與指導(dǎo)學生。QQ群名稱：車輛電子控制技術(shù)論壇；QQ群號：118062691；群成員人數(shù)：44人。
4.成績評定方法。該課程成績由以下三部分構(gòu)成：①每個小組的3次PPT報告與回答問題情況，占40%；②每人的3篇專題讀書報告，占40%；③每人在課程QQ群的活動情況、平時出勤、作業(yè)等，占20%。
三、實施過程
該課程的教學改革得到車輛工程91～93班學生的大力支持和參加，每個小組從第2周起獲得3個任務(wù)模塊后，各小組成員根據(jù)各模塊設(shè)定的學習目標、內(nèi)容和考核要求，自主查找相關(guān)的中文與外文資料。進行整理與歸納，研討模塊的主題，撰寫讀書報告和模塊論文報告。根據(jù)歸納總結(jié)的模塊內(nèi)容，學會PPT，以小組為單位宣講制作的PPT，并集體回答問題，每位同學均上臺主講1～2次。積極上網(wǎng)參加《車輛電子控制技術(shù)論壇》，能主動發(fā)貼子，老師回答問題時能進行相互互動，對課程內(nèi)容進一步深入學習。
四、實施效果
1.培養(yǎng)了學生自主獲取知識的方法技巧。各小組成員根據(jù)各模塊設(shè)定的學習目標、內(nèi)容和考核要求，學會自主查找相關(guān)的中文與外文參考資料。98%的學生在調(diào)查問卷中回答：學生的自主學習和研究能力明顯提高。
2.培養(yǎng)了學生進行研究型學習方法。在老師的指導(dǎo)下，每個小組根據(jù)搜集到的資料，進行整理與歸納，研討模塊的主題，撰寫讀書報告和模塊論文報告，或者實驗設(shè)計與方案。100%的學生在調(diào)查問卷中回答：認同該課程采用的教學模式。
3.訓練了制作PPT能力。根據(jù)歸納總結(jié)的模塊內(nèi)容，學會制作界面友好的PPT。
4.培養(yǎng)了學生講解與回答問題能力。每一個專題均由2名學生主講15～20分鐘，既掌握了本專題的主要內(nèi)容，又培養(yǎng)了演講技巧。另外，講授后，其他同學提出一些對本專題相關(guān)問題，小組全體成員集體回答問題，進一步提高了對本專題內(nèi)容的掌握，也鍛煉了回答問題能力。
五、對研究型教學的認識與體會
1.增加了教師的工作量。要想使一個學習模塊（專題）在1學時內(nèi)講授完，并能活躍課堂氣氛，使學生能主動學習，教師需要花更多的時間，主要體現(xiàn)在：①要花更多的時間去掌握每個專題內(nèi)容，否則很難回答學生的提問；②要花時間查看學生制作的PPT，查看PPT內(nèi)容是否包涵了本專題需要講授的內(nèi)容？PPT界面是否友好？③要花時間在QQ群上回答學生的問題；④要花時間輔導(dǎo)、批改學生的讀書報告。
2.增加了學生的學習時間。①需要花時間閱讀教材及參考資料，自學、討論、理解講授的內(nèi)容；②需要花時間制作PPT，對有的學生來說，是很難的一件事情；③需要花時間撰寫3篇課程；④需要在QQ群上發(fā)帖子
3.教師點評是關(guān)鍵。一個專題能否使全體學生掌握、課程氣氛是否活躍，教師的最后點評是關(guān)鍵。點評的內(nèi)容既要包涵本專題的核心內(nèi)容，又要調(diào)動學生的積極性，所以，點評要精練、精彩。
六、繼續(xù)實施研究型教學有待改進的地方
1.完善各專題教學要求。進一步完善每個專題的教學要求及相關(guān)參考文獻，列舉一些思考問題，使學生能小組進行討論，以掌握各專題的內(nèi)容。
2.加強小組學習。每個專題應(yīng)以在小組共同討論的基礎(chǔ)上完成學習要求，但有一些專題只有某一小組成員完成，其他人員未參加的現(xiàn)象，需要進一步探討小組學習模式。
3.加強課程論文撰寫質(zhì)量。撰寫課程論文需要花很多時間。為此，今后將列舉相關(guān)參考文獻，指定主要參考文獻，要求學生根據(jù)指定的參考文獻閱讀后撰寫課程論文。
《車輛電子控制技術(shù)》進行研究型教學改革，受到大部分學生和教師的肯定和好評，全面提升了車輛工程專業(yè)學生的專業(yè)知識水平和綜合素質(zhì)，增加了畢業(yè)生的就業(yè)競爭力。改革實施以來，學生的創(chuàng)新實踐能力普遍得到加強。學生通過實踐平臺和實踐科研項目完成了包括汽車電控液壓動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、智能倒車、自動泊車、巡航控制等項目。先后在“全國大學生F1賽車大賽”、“全國節(jié)能賽車比賽”等競賽中獲得了多項獎勵，激發(fā)學生科學研究的熱情與學習興趣。但也不能過度夸大一種教學模式的作用，每一種教學方式均有適應(yīng)性。研究型教學一定要有研究課題基礎(chǔ)，所以，研究型教學優(yōu)適于高等院校的專業(yè)課教學，以培養(yǎng)學生的元典精神、質(zhì)疑精神和創(chuàng)新精神。
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環(huán)境科學專業(yè)核心知識單元，代表環(huán)境科學各個知識領(lǐng)域的不同方向，知識點分核心和選修兩種，核心知識單元是所有環(huán)境科學專業(yè)學生要求具有的基礎(chǔ)知識內(nèi)容。
其中，專業(yè)基礎(chǔ)類核心知識單元包括：①環(huán)境問題，核心知識點包括水環(huán)境問題、大氣環(huán)境問題、固體廢物污染、全球環(huán)境問題，選修知識點包括土壤污染、物理性污染和污染物生物效應(yīng)。②環(huán)境科學基本原理，核心知識點包括環(huán)境/生態(tài)基本規(guī)律、環(huán)境科學學科體系和可持續(xù)發(fā)展理念。③環(huán)境科學研究方法，核心知識點包括環(huán)境科學方法論體系、生態(tài)學方法論、環(huán)境體系解析方法論，選修知識點包括環(huán)境質(zhì)量調(diào)控方法論、綜合/系統(tǒng)分析方法論。
專業(yè)原理類核心知識單元包括：①生態(tài)過程與效應(yīng)，核心知識點包括生物對環(huán)境的適應(yīng)、種群及其基本特征、生態(tài)系統(tǒng)特征及過程分析、生態(tài)學原理的應(yīng)用。②環(huán)境生物過程與效應(yīng)，核心知識點包括環(huán)境污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的行為、污染物的生物學效應(yīng)、生物監(jiān)測原理與方法、環(huán)境污染的生物凈化、退化環(huán)境的生物修復(fù)。③環(huán)境化學過程與效應(yīng)，核心知識點包括環(huán)境中典型化學污染物、污染物遷移、污染物轉(zhuǎn)化、大氣環(huán)境化學、水環(huán)境化學。④環(huán)境地學過程與效應(yīng)，核心知識點包括地球環(huán)境系統(tǒng)的基本組成運動規(guī)律及演化過程、地球環(huán)境系統(tǒng)有機圈層的組成結(jié)構(gòu)及其功能、各圈層的演變規(guī)律及在全球環(huán)境變化中的作用、地球環(huán)境系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的遷移轉(zhuǎn)化及循環(huán)過程。
專業(yè)技術(shù)類核心知識單元包括：①水污染控制，核心知識點包括廢污水的物理處理技術(shù)、廢污水化學和物理化學處理技術(shù)、廢污水生物處理技術(shù)、廢污水的自然處理技術(shù)、污泥處理處置。②大氣污染控制，核心知識點包括顆粒污染物控制技術(shù)原理、顆粒污染物的控制技術(shù)、氣態(tài)污染物控制技術(shù)原理、典型氣態(tài)污染物控制技術(shù)。③土壤污染控制，核心知識點包括土壤污染源與污染特征分析、土壤污染控制技術(shù)原理、典型土壤污染物控制技術(shù)。④固體廢物污染控制，核心知識點包括固體廢物分類與特征、固體廢棄物無害化技術(shù)與方法、固體廢棄物綜合利用。⑤環(huán)境監(jiān)測，核心知識點包括環(huán)境標準、水環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境空氣監(jiān)測、固體廢物監(jiān)測、土壤污染監(jiān)測、物理性污染監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量保證。⑥環(huán)境影響評價，核心知識點包括項目環(huán)境影響評價、規(guī)劃環(huán)境影響評價、戰(zhàn)略環(huán)境影響評價。⑦環(huán)境規(guī)劃，核心知識點包括環(huán)境規(guī)劃的技術(shù)方法、水環(huán)境規(guī)劃、大氣環(huán)境規(guī)劃、噪聲污染控制規(guī)劃、固體廢物污染防治規(guī)劃。
專業(yè)管理類核心知識單元包括：①環(huán)境管理，核心知識點包括環(huán)境管理學的理論基礎(chǔ)、環(huán)境管理的制度和政策手段，選修知識點包括企業(yè)/產(chǎn)業(yè)環(huán)境管理實踐、區(qū)域一全球環(huán)境管理實踐。②環(huán)境法律，核心知識點包括環(huán)境法基本概念原則、環(huán)境法律制度及法律效力、環(huán)境污染防治法、自然資源保護法、國際環(huán)境法。
專業(yè)實踐類核心知識單元包括：①專業(yè)實習，核心知識點包括認識實習、生產(chǎn)實習、綜合實習。②科研實踐，核心知識點包括觀察性實驗、驗證性實驗、設(shè)計性實驗、研究性實驗。③畢業(yè)論文/畢業(yè)設(shè)計，核心知識點包括文獻查閱、論文開題、論文研究、論文撰寫、論文答辯。
二、建立核心課程體系
圍繞環(huán)境科學專業(yè)各專業(yè)類別的核心知識單元，建立核心課程體系，承載核心知識點。各門核心課程圍繞核心知識點組織基本理論、研究前沿、基本方法、實踐案例等內(nèi)容，形成系統(tǒng)。同時，設(shè)置先導(dǎo)課，為核心課程和核心知識點學習提供必要的基礎(chǔ)知識儲備。例如，“環(huán)境化學”課程，就需要無機化學、分析化學、有機及物理化學、環(huán)境科學概論、環(huán)境監(jiān)測等課程作為先導(dǎo)課，提供環(huán)境化學課程各知識點學習所要求的基礎(chǔ)知識儲備。
專業(yè)基礎(chǔ)類核心知識由“環(huán)境學基礎(chǔ)”和“生態(tài)學基礎(chǔ)”課程為基本載體?！碍h(huán)境學基礎(chǔ)”課程堅持“起點高、容量大和觀點新”的教學宗旨，系統(tǒng)介紹環(huán)境科學的產(chǎn)生與發(fā)展、人口、各環(huán)境要素污染與防治、可持續(xù)發(fā)展等內(nèi)容，注重學生基本知識、基本技術(shù)、基本能力的培養(yǎng)，課程已經(jīng)建設(shè)為國家精品課程，并積極探索慕課教學形式;“生態(tài)學基礎(chǔ)”全面介紹生態(tài)學的基本概念、基本原理和基本應(yīng)用方法，以及現(xiàn)代生態(tài)學的最新進展，該課程已經(jīng)建設(shè)成為南開大學精品課程。
專業(yè)原理類核心知識由“環(huán)境生物學”“環(huán)境化學”“地學基礎(chǔ)”課程為基本載體?！碍h(huán)境生物學”介紹環(huán)境生物學領(lǐng)域的基本理論和基本概念，結(jié)合現(xiàn)實環(huán)境中污染物與生物之間的相互作用，培養(yǎng)學生運用環(huán)境生物學技術(shù)解決實際問題的能力;“環(huán)境化學”介紹大氣、土壤、水及生物相諸介質(zhì)中環(huán)境物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化的基本原理，環(huán)境中主要污染物的來源及其在環(huán)境中的歸趨，環(huán)境污染控制與修復(fù)過程及綠色化學中污染減量及消除的化學原理，“環(huán)境化學”課程已經(jīng)被評為國家精品課程;“地學基礎(chǔ)”課程介紹地殼的基本物質(zhì)組成特征，氣象要素的基本概念和表征方法、大氣穩(wěn)定度和逆溫等與環(huán)境有關(guān)的基本知識，城市氣候的基本特征，地球上水的循環(huán)過程，各種水體的基本特征，土壤的組成特征、形態(tài)特征、形成因素和成土過程，地圖的基本概念、特征、組成要素、我國基本比例尺地形圖的分幅和編號的基本方法，地形圖的應(yīng)用，遙感的基本概念、原理、遙感解釋標志和方法，要求學生掌握地學的基本概念、基本規(guī)律和形成原因，以及地學基本手段的應(yīng)用，該課程被評為南開大學精品課程。 專業(yè)技術(shù)類核心知識由“環(huán)境工程學”“環(huán)境監(jiān)測”“環(huán)境影響評價與環(huán)境規(guī)劃”課程為基本載體。“環(huán)境工程學”介紹水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢棄物處理與處置工程以及噪聲防治與控制等的基本原理和方法，該課程被評為南開大學精品課程;“環(huán)境監(jiān)測”課程全面介紹根據(jù)監(jiān)測的目的進行調(diào)查研究、設(shè)計監(jiān)測方案、選擇監(jiān)測方法、進行數(shù)據(jù)處理以及測試結(jié)果的分析評價，掌握環(huán)境樣品的采集、保存、制備、預(yù)處理、測定及質(zhì)量控制等方法，培養(yǎng)學生實際環(huán)境監(jiān)測問題的分析和解決能力，該課程被評為天津市精品課程;“環(huán)境影響評價與環(huán)境規(guī)劃”全面介紹環(huán)境評價和環(huán)境規(guī)劃的基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論、基本方法以及評價與規(guī)劃知識的實際應(yīng)用。
專業(yè)管理類核心知識由“環(huán)境管理與環(huán)境法學”課程為基本載體，“環(huán)境管理與環(huán)境法學”課程介紹管理學基礎(chǔ)知識和主要原理、中國環(huán)境管理的原則與政策、中國環(huán)境管理的體制與制度、中國環(huán)境法體系及內(nèi)涵、中國環(huán)境法的基本原則和基本制度以及部門環(huán)境管理、區(qū)域環(huán)境管理、工業(yè)企業(yè)環(huán)境管理等。
三、圍繞三條主線推動環(huán)境科學專業(yè)課程教學
1.環(huán)境問題識別和分析主線
環(huán)境科學是研究環(huán)境問題及其解決途徑的綜合性科學體系，其核心任務(wù)是揭示人與環(huán)境相互作用規(guī)律。環(huán)境問題的產(chǎn)生和解決促進了環(huán)境科學的產(chǎn)生、形成和發(fā)展。圍繞著環(huán)境問題的識別和分析，形成環(huán)境科學基本原理、技術(shù)方法、管理工具以及具體實踐科學體系。圍繞具體環(huán)境問題識別和分析，組織核心知識單元、核心知識點和核心課程，課程之間科學邏輯關(guān)系緊密，便于學生認知和學習。
另一方面，在我國當前發(fā)展階段，資源環(huán)境限制與社會經(jīng)濟發(fā)展矛盾空前突出，迫切需要環(huán)境科學培養(yǎng)專業(yè)人才，應(yīng)對污染控制、生態(tài)修復(fù)與環(huán)境建設(shè)挑戰(zhàn)。圍繞我國面對的實際環(huán)境問題，針對性培養(yǎng)專業(yè)人才，建立起環(huán)境問題與人才培養(yǎng)之間的直接聯(lián)系，建立以環(huán)境問題識別和分析為主線的人才培養(yǎng)模式，搭建對應(yīng)的知識結(jié)構(gòu)和課程體系，有利于為國家培養(yǎng)具備解決實際環(huán)境問題能力的急需人才。
2.實驗與實踐教學主線
堅持“注重基礎(chǔ)訓練、強化教學實習、突出創(chuàng)新能力、提高綜合素質(zhì)”實驗教學理念，圍繞核心知識單元和核心知識點，搭建專業(yè)基礎(chǔ)實驗教學平臺，建立實踐教學基地群，嚴格畢業(yè)論文環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮實踐教學對理論教學的有效補充作用。
(1)專業(yè)課程實驗。課程實驗和課堂理論教學相輔相成。圍繞核心知識單元和核心課程，開設(shè)專業(yè)實驗課程，包括環(huán)境監(jiān)測實驗、無機及分析化學實驗、環(huán)境化學實驗、生態(tài)學基礎(chǔ)實驗、環(huán)境生物學實驗、環(huán)境微生物學實驗。著重訓練實驗步驟、實驗操作、實驗安全、藥品管理等基礎(chǔ)實驗技能，培養(yǎng)環(huán)境科學分析基本方法和技術(shù)。
(2)專業(yè)教學實習。合理安排專業(yè)教學實習時間，既能促進核心知識的理解和認知，又能為后續(xù)畢業(yè)論文/設(shè)計提供經(jīng)驗。圍繞核心知識點搭建專業(yè)教學實習平臺，建立教學實習基地體系，配合大氣污染防治、水污染防治、固體廢棄物污染防治、環(huán)境管理等核心知識點和核心課程，建立環(huán)境監(jiān)測中心、環(huán)保衛(wèi)生管理中心、科學院、環(huán)?？萍脊尽⒗幚韽S等實踐教學基地，形成實踐教學基地群，提供直觀認識環(huán)境科學專業(yè)知識在實踐中具體應(yīng)用的機會，培養(yǎng)知識運用和理論聯(lián)系實際的能力。
(3)畢業(yè)論文。設(shè)置畢業(yè)論文環(huán)節(jié)，通過學生參與論文選題、查閱文獻、開展實驗或設(shè)計、結(jié)果模擬與分析等畢業(yè)論文過程，系統(tǒng)鍛煉學生運用理論知識、實驗技能的綜合能力。
3.科研創(chuàng)新訓練主線
營造制度、平臺、師資環(huán)境，建立穩(wěn)定的科研創(chuàng)新體系。通過國家級、省市級、校級、院級各級別科研立項機會，搭建“國家大學生創(chuàng)新計劃”“省市大學生創(chuàng)新立項”“學校大學本科創(chuàng)新立項”“學院創(chuàng)新立項”多層次立體化環(huán)境科學專業(yè)學生創(chuàng)新平臺，為不同水平學生提供創(chuàng)新立項機會，逐步提高項目研究質(zhì)量，嚴格過程管理，保障創(chuàng)新立項覆蓋面。通過團隊協(xié)作、教師交流、項目答辯等環(huán)節(jié)，鍛煉學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，提高團隊合作與交流能力，鼓勵學生科研成果報獎。
四、核心課程質(zhì)量保障
(1)國家級特色專業(yè)建設(shè)。2010年，南開大學環(huán)境科學專業(yè)獲批為國家第六批高等學校特色專業(yè)建設(shè)點。特色專業(yè)結(jié)合南開大學環(huán)境科學多年來的本科教學特色以及相關(guān)教育、教學理念，面向國際社會發(fā)展及現(xiàn)實中國社會大背景下的特征需求，同時考慮到學科本身的實踐特征、時代特征和應(yīng)用特征，推動與現(xiàn)階段校內(nèi)學習相補益的數(shù)個社會實踐與互動教學平臺建設(shè)。
(2)精品課程群建設(shè)。提出并實踐“精品課程群”建設(shè)的教改思路，逐步推動各門課程精品建設(shè)，形成“精品課程群”體系，有效保障環(huán)境科學專業(yè)課程教學的高質(zhì)量。
(3)國家級教學團隊建設(shè)。2010年，南開大學環(huán)境科學專業(yè)基礎(chǔ)課程教學團隊被評為國家級教學團隊。
(4)優(yōu)質(zhì)教材保證。作為知識的載體，教材是本科生質(zhì)量的重要保障。為了提高環(huán)境科學專業(yè)人才培養(yǎng)的效果，自編出版環(huán)境科學專業(yè)系列優(yōu)秀教材。包括1本國家級精品教材《環(huán)境化學》，4本“十一五”國家級規(guī)劃教材《環(huán)境學基礎(chǔ)》《生態(tài)學基礎(chǔ)》《環(huán)境化學》《地理信息系統(tǒng)及其在環(huán)境科學中的應(yīng)用》等。
(5)推動天津市實驗教學示范中心建設(shè)。積極推動實驗教學改革和實驗室建設(shè)，建設(shè)天津市環(huán)境科學與工程實驗教學示范中心，為專業(yè)人才培養(yǎng)提供實踐和創(chuàng)新平臺。提出“培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的環(huán)境科學與工程現(xiàn)代化復(fù)合型高素質(zhì)人才”的實驗教學理念，搭建“專業(yè)基礎(chǔ)實驗、教學實踐、創(chuàng)新教育”的高素質(zhì)人才培養(yǎng)實驗教學平臺，探索“堅守教學神圣，轉(zhuǎn)變師生角色，強化開放綜合，學科建設(shè)與實驗教學相融合”的實驗教學模式，取得了豐碩的教學改革與建設(shè)成果，學生教學效果突出。
(6)推行精細化教學管理。探索精細化教學管理模式并付諸實踐，制訂“教學效果的雙評議制度”“主講教師競聘上崗制度”“教學效果的雙評議制度(教學督導(dǎo)組評議和學生評議)”等規(guī)章機制，有效實現(xiàn)對教師“教”的目標導(dǎo)向和過程管理。
實行環(huán)境科學專業(yè)本科教學的課程小組負責制，實現(xiàn)了本科教學的優(yōu)質(zhì)師資資源配備，有效地促進了全體教師對本科教學的關(guān)注和重視。保證教授、副教授百分之百地參與本科教學，優(yōu)化教師隊伍年齡結(jié)構(gòu)和學緣結(jié)構(gòu)，提高教學效果。
實行“本科生課程主講教師競聘上崗”。對列入核心課程群建設(shè)的課程實行主講教師競聘上崗辦法，結(jié)合學生評教結(jié)果，根據(jù)教學能力與教學效果優(yōu)選課程主講教師。
論文關(guān)鍵詞：食品安全,質(zhì)量控制,教學改革,高職教育
廣東輕工職業(yè)技術(shù)學院是全國最早開設(shè)食品營養(yǎng)與檢測專業(yè)的高職院校之一，目前該專業(yè)是廣東省示范性建設(shè)專業(yè)，也是國家示范性建設(shè)院校重點建設(shè)專業(yè)。食品安全與質(zhì)量控制技術(shù)課程是本校食品營養(yǎng)與檢測專業(yè)的專業(yè)核心課程，本校該課程組教師對食品安全與質(zhì)量控制技術(shù)課程進行了工學結(jié)合改革和實踐，取得了良好的效果。本文結(jié)合該課程組教師的教學實踐，探討了本校該課程工學結(jié)合改革所涉及的教學目標、課程改革方案等內(nèi)容，以便在其他相關(guān)課程教學中得到借鑒和應(yīng)用。
一、食品安全與質(zhì)量控制技術(shù)課程的教學目標
食品安全與質(zhì)量控制技術(shù)是一門技術(shù)應(yīng)用性、實踐性很強的課程，是食品營養(yǎng)與檢測專業(yè)的核心課程之一，其關(guān)鍵技術(shù)在食品企業(yè)中具有廣泛應(yīng)用，有必要按照高職教育的工學結(jié)合模式進行改革。
1、職業(yè)能力目標包括：①能進行試驗設(shè)計，優(yōu)化某產(chǎn)品工藝條件及配方；②能起草某產(chǎn)品食品安全企業(yè)標準；③能判斷場景或案例是否符合食品良好生產(chǎn)規(guī)范GMP的基本要求；④能判斷場景或案例是否符合衛(wèi)生標準操作程序SSOP的基本要求；⑤能針對某食品生產(chǎn)過程案例進行危害分析，找出關(guān)鍵控制點，編制HACCP計劃初稿；⑥能針對實施質(zhì)量管理體系企業(yè)的內(nèi)審案例，能判斷合格項或不合格項。
2、本課程的知識目標包括：①了解質(zhì)量管理的發(fā)展階段和食品質(zhì)量控制的主要研究內(nèi)容，了解食品安全的的基本概念及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、動態(tài)；②掌握食品安全與質(zhì)量控制的基本原理和主要方法；③掌握常用質(zhì)量控制工具及食品安全控制方法在食品案例中的運用，對食品生產(chǎn)過程的活動能從管理角度做出正確判斷。
3、本課程的職業(yè)素質(zhì)目標包括：①培養(yǎng)學生熱愛專業(yè)工作，自覺執(zhí)行食品相關(guān)法律法規(guī)的意識和素質(zhì)以及食品從業(yè)者必備的職業(yè)道德；②培養(yǎng)學生具備食品安全的風險意識、質(zhì)量控制的基本意識；③培養(yǎng)學生獲取信息、分析問題和解決問題的能力；④培養(yǎng)學生語言表達、團結(jié)協(xié)作、社會交往等綜合職業(yè)素質(zhì)。
二、食品安全與質(zhì)量控制技術(shù)課程的改革方案
當前，實施“工學結(jié)合”的人才培養(yǎng)模式是高職教育以就業(yè)為導(dǎo)向辦學的需要，也是高職教育教學實施的特色，它強調(diào)在教學中體現(xiàn)職業(yè)崗位與職業(yè)行為，達到高職教育培養(yǎng)具備良好職業(yè)道德的高技能型人才的辦學目標。本課程在“工學結(jié)合”教學理念的指導(dǎo)下，主要進行了如下改革：
1、以“典型食品生產(chǎn)”為載體，依據(jù)食品企業(yè)的“食品安全與質(zhì)量控制崗位要求”，確定“食品安全與質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)”為核心，打破傳統(tǒng)理論教學體系，突出“理論必需，應(yīng)用為主”，重構(gòu)課程教學內(nèi)容，確定十個能力訓練項目，選擇的教學內(nèi)容與企業(yè)實際工作內(nèi)容一致，從教學內(nèi)容上體現(xiàn)“學習”和“工作”的緊密結(jié)合。
表1課程教學單元與能力訓練項目
教學單元名稱
能力訓練項目
食品安全事件分析
典型食品安全事件分析訓練
食品工藝配方優(yōu)化設(shè)計
果汁飲料工藝配方優(yōu)化設(shè)計
QC七工具應(yīng)用
食品加工過程QC七工具案例應(yīng)用
食品安全企業(yè)標準
起草果汁飲料食品安全企業(yè)標準
食品良好生產(chǎn)規(guī)范（GMP）
提出改造學校食品加工實訓室方案
衛(wèi)生標準操作程序（SSOP）
查找食品工廠常見衛(wèi)生問題
危害分析與關(guān)鍵控制點（HACCP）
起草果汁飲料危害分析與關(guān)鍵控制點計劃
質(zhì)量管理體系ISO9000
依據(jù)ISO9001標準查找企業(yè)案例存在的問題
食品安全管理體系ISO22000
依據(jù)ISO22000標準查找企業(yè)案例存在的問題
論文摘要 在人類所利用的能源當中，電能是最清潔最方便的；電氣傳動無疑有著很大的意義，隨著電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)以及自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展，電氣傳動技術(shù)也得到了長足的發(fā)展。本文在對大量國內(nèi)外文獻分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)和論述了我國在電力電子和電力傳動系統(tǒng)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。
從學術(shù)的角度來看，電力電子技術(shù)的主要任務(wù)是研究電力電子器件（功率半導(dǎo)體）設(shè)備，轉(zhuǎn)換器拓撲結(jié)構(gòu)，控制和電力電子應(yīng)用，實現(xiàn)電力和磁場的能量轉(zhuǎn)換、控制、傳輸和存儲，以便實現(xiàn)合理和有效使用的各種形式的能源，高品質(zhì)的人力的電力和磁場的能量。
1 電力電子的研究方向
就目前情況而言，我國電力電子的研究范圍與研究內(nèi)容主要包括：1）電力電子元器件及功率集成電路；2）電力電子變換器技術(shù)的研究主要包括新的或電力能源的節(jié)約和新能源電力電子，軍事和空間應(yīng)用等作為特殊的電力電子轉(zhuǎn)換器技術(shù)的智能電力電子變換器技術(shù)，控制電力電子系統(tǒng)和計算機仿真建模；3）電力電子技術(shù)的應(yīng)用，其研究內(nèi)容包括超高功率轉(zhuǎn)換器，在能源效率，可再生能源發(fā)電，鋼鐵，冶金，電力，電力牽引，船舶推進應(yīng)用，電力電子系統(tǒng)的信息化和網(wǎng)絡(luò)；電力電子系統(tǒng)的故障分析和可靠性；復(fù)雜的電力電子系統(tǒng)的穩(wěn)定性和適應(yīng)性；4）電力電子系統(tǒng)集成，其研究內(nèi)容包括標準化電力電子模塊；單芯片和多芯片系統(tǒng)設(shè)計，集成電力電子系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
2 我國電力電子發(fā)展中存在的問題
當前的主要問題是：中國的電力電子產(chǎn)品和設(shè)備目前生產(chǎn)的大部分是也主要是晶閘管，雖然它可以創(chuàng)造一些高科技電子產(chǎn)品和電氣設(shè)備，但他們都使用電力電子外國生產(chǎn)設(shè)備和多組分組裝集成的制造方法，尤其是先進的全控型電力電子器件全部依賴進口，而許多關(guān)系到國民經(jīng)濟和國家安全，在一些關(guān)鍵領(lǐng)域的核心技術(shù)，軟件，硬件和關(guān)鍵設(shè)備，我國的外資控制和封鎖。特別是在關(guān)系國民經(jīng)濟和國家安全，更多先進水平的核心技術(shù)差距的關(guān)鍵領(lǐng)域，這種情況正在迅速變化的挑戰(zhàn)和我們的道德律令。
在過去，雖然我國國民經(jīng)濟的各個部門，先后引進了國外先進技術(shù)，已開始注意到國內(nèi)突出的問題，從表面上看，雖然對引進技術(shù)的絕大多數(shù)可以在幾年后達到國產(chǎn)化率70％的要求，但只要仔細分析，不難發(fā)現(xiàn)，并最終拒絕外國公司轉(zhuǎn)讓技術(shù)和關(guān)鍵部件，都涉及到高科技的電力電子技術(shù)和動力傳動產(chǎn)品在核心技術(shù)。
目前國外和問題的主要區(qū)別是：電力電子器件的全面控制，不能制造國內(nèi)制造的高功率轉(zhuǎn)換器，低技術(shù)，設(shè)備可靠性差，電力電子數(shù)字控制技術(shù)水平仍處于初級階段；應(yīng)用程序的控制技術(shù)和系統(tǒng)控制軟件的水平較低；缺乏經(jīng)驗的重大項目等。高性能高功率轉(zhuǎn)換器設(shè)備幾乎全部從國外進口。
3 電力傳動系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀分析
目前我國電力傳動系統(tǒng)的研究主要圍繞交流轉(zhuǎn)動系統(tǒng)展開，隨著交流電動機調(diào)速理論的突破和調(diào)速裝置（主要是變頻器）性能的完善，電動機的調(diào)速從直流發(fā)電機-電動機組調(diào)速、晶閘管可控整流器，直流調(diào)壓調(diào)速逐步發(fā)展到交流電動機變頻調(diào)速。交流傳動系統(tǒng)之所以發(fā)展得如此迅速，和一些關(guān)鍵性技術(shù)的突破性進展有關(guān)。它們是功率半導(dǎo)體器件（包括半控型和全控型）的制造技術(shù)、基于電力電子電路的電力變換技術(shù)、交流電動機控制技術(shù)以及微型計算機和大規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)的全數(shù)字化控制技術(shù)。為了進一步提高交流傳動系統(tǒng)的性能，國內(nèi)有關(guān)研究工作正圍繞以下幾個方面展開：
1）輸入電流為正弦和四象限運行開辟了新的途徑
高性能交流驅(qū)動系統(tǒng)電壓型PWM逆變器中的應(yīng)用日益廣泛，PWM技術(shù)的研究更深入。 PWM功率半導(dǎo)體器件采用高頻開啟和關(guān)閉，成為一個在一定寬度的電壓脈沖序列法律的變化，為了實現(xiàn)頻率，變壓器，有效地控制和消除諧波的直流電壓。 PWM技術(shù)可分為三類：正弦PWM，優(yōu)化PWM及隨機PWM。正弦PWM的電壓，電流和磁通正弦PWM計劃的目標包括。正弦PWM普遍提高功率器件的開關(guān)頻率將是一個非常出色的表現(xiàn)，在中小功率交流驅(qū)動系統(tǒng)等被廣泛使用。但為大容量的電源轉(zhuǎn)換設(shè)備，高開關(guān)頻率將導(dǎo)致大的開關(guān)損失，以及高功率設(shè)備，如GTO的開關(guān)頻率仍不做的非常高的在這種情況下，在最佳的PWM技術(shù)只是滿足的需求該設(shè)備。
2）應(yīng)用矢量控制技術(shù)、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)及現(xiàn)代控制理論
交流電機交流驅(qū)動系統(tǒng)是一個多變量、非線性、強耦合、時變控制對象，變頻調(diào)速控制，電機控制的穩(wěn)定狀態(tài)方程的研究動態(tài)控制非常令人滿意的結(jié)果的特點。 70年代初提出研究交流電機的控制過程的動態(tài)，不僅要控制每個變量的振幅，而控制的階段，為了實現(xiàn)交流電機磁通和轉(zhuǎn)矩的解耦矢量變換方法，促使高性能交流驅(qū)動系統(tǒng)逐漸向?qū)嶋H使用。高動態(tài)性能的電流矢量控制變頻器已成功應(yīng)用于軋機主傳動，電力牽引系統(tǒng)和數(shù)控機床。此外，為了解決系統(tǒng)的復(fù)雜性和控制精度之間的矛盾，但也提出一個新的控制方法，如直接轉(zhuǎn)矩控制，方向控制電壓，特別是與微處理器控制技術(shù)，現(xiàn)代控制理論在各種控制方法也得到了應(yīng)用，如二次型性能指標最優(yōu)控制和雙位模擬調(diào)節(jié)器控制，可以提高系統(tǒng)的動態(tài)性能，滑（滑模）變結(jié)構(gòu)控制可以提高系統(tǒng)的魯棒性，狀態(tài)觀測器和卡爾曼濾波器可以得到狀態(tài)信息不能測量，自適應(yīng)控制能夠全面提高系統(tǒng)的性能。此外，智能控制技術(shù)，如模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，也開始在交流變頻調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)用于提高控制精度和魯棒性。
3）廣泛應(yīng)用微電子技術(shù)
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字式控制處理芯片的運算能力和可靠性得到很大提高，這使得全數(shù)字化控制系統(tǒng)取代以前的模擬器件控制系統(tǒng)成為可能。目前適于交流傳動系統(tǒng)的微處理器有單片機、數(shù)字信號處理器（Digital Signal Processor——DSP）、專用集成電路（Application Specific Integrated Circuit——ASIC）等。其中，高性能的計算機結(jié)構(gòu)形式采用超高速緩沖儲存器、多總線結(jié)構(gòu)、流水線結(jié)構(gòu)和多處理器結(jié)構(gòu)等。核心控制算法的實時完成、功率器件驅(qū)動信號的產(chǎn)生以及系統(tǒng)的監(jiān)控、保護功能都可以通過微處理器實現(xiàn)，為交流傳動系統(tǒng)的控制提供很大的靈活性，且控制器的硬件電路標準化程度高，成本低，使得微處理器組成的全數(shù)字化控制系統(tǒng)達到了較高的性能價格比。
4 結(jié)論
雖然我國電力電子與電力系統(tǒng)傳動系統(tǒng)技術(shù)得到了長足的發(fā)展，但與發(fā)達國家相比仍然存在較大差距，許多關(guān)鍵技術(shù)有待突破，關(guān)鍵部件還長期依賴進口的局面還沒有打破。
參考文獻
D.Baleanu等編
2010年7月27-31日在土耳其的安卡拉舉行了第3屆非線性科學和復(fù)雜性的學術(shù)會議，本書是這次會議的論文集。前兩屆會議分別于2006年和2008年在中國的北京和葡萄牙的波爾圖舉行。
全書分為4部分，含25篇論文。第1部分 分數(shù)階控制，含1-7篇論文：1.受一般初始條件的圓柱結(jié)構(gòu)分數(shù)階優(yōu)化控制的公式化和數(shù)值方法；2.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輔助的分數(shù)階控制；3.分數(shù)階動態(tài)系統(tǒng)在反推控制技術(shù)中的應(yīng)用；4.應(yīng)用積分時間絕對誤差準則的分數(shù)階控制器的參數(shù)調(diào)整；5.分數(shù)階系統(tǒng)的分數(shù)階模型預(yù)測控制；6.從控制的觀點和理論來說明連續(xù)線性分數(shù)階動力系統(tǒng)；7.通過線性狀態(tài)反饋控制器的分數(shù)階統(tǒng)一混沌系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第2部分 分數(shù)階變分原理和分數(shù)階微分方程，含8-12篇論文：8.不可微函數(shù)的分數(shù)階變分法；9.分數(shù)階歐拉-拉格朗日微分方程；10.根據(jù)雙測度的分數(shù)階攝動系統(tǒng)的嚴格穩(wěn)定性；11.分數(shù)階動態(tài)系統(tǒng)的初始時間微分差的嚴格穩(wěn)定性；12.用于高功率微波系統(tǒng)問題的分數(shù)階動態(tài)軌跡優(yōu)化方法。第3部分 在數(shù)學和物理學中的分數(shù)階微積分，含13-19篇論文：13.Hadamard類型的分數(shù)階微分系統(tǒng)；14.一個統(tǒng)一的分數(shù)階混沌系統(tǒng)的魯棒同步和參數(shù)識別；15.有界域上的分數(shù)階柯西問題：概述最近的結(jié)果；16.力學和引力理論中的分數(shù)階相似模式；17.分數(shù)階空間中的薛定諤方程；18.分數(shù)維空間中的波方程解；19.在重力中的分數(shù)階精確解和孤立子。第4部分 分數(shù)階序列的建模，含20-25篇論文：20.自催化反應(yīng)次擴散系統(tǒng)中的前傳播；21.二維反常擴散問題的數(shù)值解；22.用分布速率常數(shù)分析核磁共振中的反常擴散；23.用分數(shù)階導(dǎo)數(shù)推導(dǎo)HodgkinHuxley模型；24.分數(shù)階微積分用于介電弛豫過程；25.有HavriliakNegami響應(yīng)的絕緣介質(zhì)的分數(shù)階波動方程。
本書匯集了非線性動力學、非線性振動與控制的最近進展。書中提供了分數(shù)階控制的最近發(fā)現(xiàn)，深入研究了分數(shù)階變分原理和微分方程，并運用分數(shù)階微積分來解決復(fù)雜的數(shù)學和物理問題。最后，本書還討論了分數(shù)階模型可以在復(fù)雜的系統(tǒng)科學與工程中發(fā)揮的作用。
本書適合應(yīng)用數(shù)學、物理學、計算數(shù)學和力學等相關(guān)領(lǐng)域的研究人員、工程師、教師和研究生參考和閱讀。
吳永禮，研究員
（中國科學院力學研究所）
論文題目： 淺析北京社區(qū)戶外媒體的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
系部： 專業(yè)：
班級： 學生： 指導(dǎo)教師：
1.論文的主要任務(wù)及目標
(本部分能夠說明本論文要解決什么問題，得出什么結(jié)論即可)
近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展與社會的進步，單親家庭這一特殊群體的數(shù)量在逐年增長，而由此產(chǎn)生的一系列問題，無論是對社會還是對家庭都產(chǎn)生了巨大的影響。因此，本文通過調(diào)查和研究，來分析單親家庭的現(xiàn)狀和主要問題，然后針對這些情況通過借鑒發(fā)達國家的政策，來提出自己的一些建議和意見，希望能對改善單親家庭生活情況和提高他們的生活質(zhì)量起到一定的促進作用。
2、設(shè)計(論文)的基本要求
論文撰寫應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨立完成，并以理論為指導(dǎo)，符合黨和國家的有關(guān)方針、政策;論文應(yīng)做到中心突出，層次清楚，結(jié)構(gòu)合理;必須觀點正確，論據(jù)充分，條理清楚，文字通順;并能進行深入分析，見解獨到。同時論文字數(shù)不得少于8000字，還要有300字左右的論文摘要，關(guān)鍵詞3～5個(按詞條外延層次，由高至低順序排列)。最后附上參考文獻目錄和致謝辭。
3、設(shè)計(論文)的主要內(nèi)容
以下以《淺析北京社區(qū)戶外媒體的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢》一文為例說明：
全文擬分五個部分來研究北京社區(qū)戶外媒體的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢：其中第一部分將闡述研究社區(qū)戶外媒體的意義：社會經(jīng)濟及科學技術(shù)的發(fā)展帶動戶外媒體的高速發(fā)展，但社區(qū)戶外媒體沒有充分發(fā)揮出它的宣傳及服務(wù)功能。
第二部分將綜述北京社區(qū)戶外媒體的特點及現(xiàn)狀，讓人們對北京社區(qū)戶外媒體的現(xiàn)狀有所了解。第三部分將對制約北京社區(qū)戶外媒體發(fā)展的因素進行分析，擬從社區(qū)戶外媒體所受到的各方面制約來進行探討。
第四部分將是本文的重點部分：根據(jù)現(xiàn)在的社會經(jīng)濟及科技水平的發(fā)展對社區(qū)戶外媒體的發(fā)展趨勢進行預(yù)測，并將重點介紹數(shù)十種會在社區(qū)大量普及的新型媒體及其所采用的新技術(shù)。
第五部分將得出本文的結(jié)論：將通過預(yù)測互聯(lián)網(wǎng)、無線通信和數(shù)字視頻技術(shù)的發(fā)展，從而得出未來社區(qū)戶外新媒體與其它媒體將相互溶合為一個整體，成為真正的多媒體，并最終支持新興虛擬系統(tǒng)的視、觸覺控制技術(shù)。
4、主要參考文獻
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5、進度安排
設(shè)計（論文）各階段名稱
起 止 日 期
1
確定具體選題
2
撰寫、提交開題報告，參加論文開題
3
準備資料、撰寫修改論文
4
論文定搞、打印裝訂及答辯準備
關(guān)鍵詞：機械技術(shù)，傳感檢測技術(shù)，智能化，系統(tǒng)化
不斷發(fā)展的現(xiàn)代科學技術(shù)推動了不同學科的交叉與滲透；推動了工程領(lǐng)域的技術(shù)改造與革命；推動了機械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生巨大變化；推動了工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入以“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù)，將機械裝置與電子化設(shè)計及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。
一、機電一體化的核心技術(shù)
機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術(shù)、計算機技術(shù)與信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)及伺服傳動技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值，并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。
1、機械技術(shù)：是機電一體化的基礎(chǔ)，機械技術(shù)的著眼點在于如何與機電一體化技術(shù)相適應(yīng)，利用其高、新技術(shù)來更新概念，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。
2、計算機與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機信息處理技術(shù)。
3、系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面，是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。
4、自動控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導(dǎo)下，進行系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)計后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。
5、傳感檢測技術(shù)：傳感檢測技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，系統(tǒng)的自動化程序就越高。
6、伺服傳動技術(shù)：包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
二、機電一體化的發(fā)展過程
機電一體化的發(fā)展過程大體可以分為三個階段
1、初級階段
20世紀60年代以前為第一階段，也稱為初級階段。論文大全。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術(shù)的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能。特別是在第二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭刺激了機械產(chǎn)品與電子技術(shù)的結(jié)合，這些機電結(jié)合的軍用技術(shù)，戰(zhàn)后轉(zhuǎn)為民用，對戰(zhàn)后經(jīng)濟的恢復(fù)起到了積極的作用。那時，研制和開發(fā)從總體上看還處于自發(fā)狀態(tài)。由于當時電子技術(shù)的發(fā)展尚未達到一定水平，機械技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合還不可能廣泛和深入發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品也無法大量推廣。
2、高速發(fā)展階段
20世紀70—80年代為第二階段，也稱為高速發(fā)展階段。這一時期，計算機技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，為機電一體化的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路和微型計算機的出現(xiàn)，為機電一體化的發(fā)展提供了充分的物質(zhì)基礎(chǔ)。這個時期的特點是:mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內(nèi)得到比較廣泛的承認；機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展；各國均開始對機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品給予很大的關(guān)注和支持。
3、智能化階段
20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發(fā)展時期。一方面，光學、通信技術(shù)等進入機電一體化，微細加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面，對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進步，為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，使機電一體化進一步建立了堅實的基礎(chǔ)，并且逐漸形成完整的學科體系。
三、機電一體化的發(fā)展趨勢
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發(fā)展和進步依賴并促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。機電一體化的主要發(fā)展方向大致有以下幾個方面。
1、智能化
智能化是21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。
2、網(wǎng)絡(luò)化
20世紀90年代，計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
3、微型化
興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù)。微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
4、綠色化
工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應(yīng)運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有很好的發(fā)展前景。機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。論文大全。論文大全。
5、系統(tǒng)化
系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)之二是通信功能的大大加強。一般除RS232外，還有RS485等智能化通信接口。
綜上所述，機電一體化的出現(xiàn)不是孤立的，它是許多科學技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶，是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求和產(chǎn)物。當然，與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也將更加廣闊。
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[關(guān)鍵詞]智能配電網(wǎng)；自愈控制；必要性；關(guān)鍵技術(shù)
中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）46-0245-01
隨著經(jīng)濟的發(fā)展與社會的進步，能源日益緊張，實現(xiàn)節(jié)能減排，倡導(dǎo)綠色能源成為人們必須關(guān)注與思考的問題。對于電力行業(yè)來說，如何利用智能電網(wǎng)確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全、高效與可靠成為關(guān)注的焦點。在這一技術(shù)中，智能配電網(wǎng)的自愈控制技術(shù)成為實現(xiàn)這一目標的關(guān)鍵。所謂自愈控制技術(shù)，就是智能配電網(wǎng)能夠及時檢測存在的隱患或故障，并采取相應(yīng)的措施將故障降到最低。通過智能配電網(wǎng)的自愈控制技術(shù)，基本上可以對電網(wǎng)運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，迅速發(fā)現(xiàn)、診斷并消除電網(wǎng)故障隱患。實踐證明，智能配電網(wǎng)的自愈控制技術(shù)是將智能電網(wǎng)功能完全發(fā)揮出來的最為關(guān)鍵技術(shù)，是電力行業(yè)必須著重研究的技術(shù)。
一、智能配電網(wǎng)自愈控制技術(shù)的必要性與功能
我國電網(wǎng)系統(tǒng)的信息化與自動化水平隨著電網(wǎng)改造的不斷發(fā)展而逐步提高。隨著時代的發(fā)展，新型能源不斷增多，與新能源有關(guān)的發(fā)電技術(shù)也得到了充足的進步。但是這樣也給電力行業(yè)的電網(wǎng)系統(tǒng)帶來了不小的負荷與沖擊。傳統(tǒng)的配電自動化技術(shù)已經(jīng)不再適應(yīng)時代的需求，自愈控制技術(shù)就是在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來。通過自愈控制技術(shù)，可以提高供電的穩(wěn)定性與可靠性，提升了配電資產(chǎn)的使用效率。也就是說，智能配電網(wǎng)的自愈控制技術(shù)是整個配電自動化中最為關(guān)鍵的技術(shù)，隨著今后我國電力的發(fā)展趨勢能夠發(fā)揮出巨大的作用。
擁有自愈控制技術(shù)的智能配電網(wǎng)可以實現(xiàn)以下功能：
第一，電網(wǎng)狀態(tài)實時監(jiān)控，為評估、優(yōu)化系統(tǒng)安全提供有效的數(shù)據(jù)；第二，對電力系統(tǒng)的性能進行持續(xù)優(yōu)化，確保功率交換、系統(tǒng)效率的可靠性與質(zhì)量；第三，擁有預(yù)測仿真能力，避免可能存在的能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)造成巨大影響的事故發(fā)生，即便是發(fā)生故障也能夠?qū)p失降到最低；第四，分析市場、政策與風險，并將其對系統(tǒng)可靠性的影響進行量化；第五，可以實現(xiàn)對饋線網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、故障定位與分類等。
二、智能配電網(wǎng)自愈控制關(guān)鍵技術(shù)分析
（一）包含DG、微網(wǎng)和儲能裝置的智能配電網(wǎng)建模與仿真技術(shù)
該技術(shù)將重點放在配電系統(tǒng)內(nèi)部各種元件模型以及仿真建模方法之上。對于多種DG、儲能元件以及電子裝置等涉及較多。配電網(wǎng)元件類型的不斷增多，對智能配電網(wǎng)建模及仿真技術(shù)造成了不小的沖擊與挑戰(zhàn)。通過使用多種方法與措施，利用該建模與仿真技術(shù)對配電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的配電變壓器、配電線路等進行穩(wěn)態(tài)分析，從而實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)故障的智能化處理，進而提高整個智能配電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與效率。
（二）含有DG、微網(wǎng)及儲能裝置的智能配電網(wǎng)分析及實驗技術(shù)
該項技術(shù)主要就是評估智能配電網(wǎng)中的參數(shù)設(shè)置的準確性與可靠性，通過控制與分析電能質(zhì)量，不斷進行實驗驗證，進而測試智能配電網(wǎng)中硬件在仿真環(huán)境下可能存在的問題。利用該技術(shù)我們可以準確的對智能配電網(wǎng)中自愈控制技術(shù)進行有效的測定。除此以外，該技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)信息的收集，以便變流器可以作為一個整體。但是嚴格來說變流器運行的參數(shù)不容易獲得，可能會導(dǎo)致自愈控制技術(shù)的施行存在困難。另外，因為智能配電網(wǎng)具有較為復(fù)雜的控制結(jié)構(gòu)，這也導(dǎo)致在分析、測試時難以把握數(shù)據(jù)的準確性。正是因為如此，使得該技術(shù)對自愈控制技術(shù)的算法有一定的考驗。
（三）在線智能分析與決策技術(shù)
利用在線智能分析與決策技術(shù)實現(xiàn)預(yù)想事故的分析與預(yù)測，并使自愈控制技術(shù)可以針對這些問題提出一定的解決方案?？梢哉f，擁有了該技術(shù)之后就使得智能配電網(wǎng)系統(tǒng)有了自動化與智能化。在線智能分析與決策技術(shù)根據(jù)系統(tǒng)預(yù)想問題的具體情況提出有效的決策，避免問題的不斷演化擴大，可以有效的縮小問題影響的范圍與程度。總而言之，利用在線智能分析與決策技術(shù)，可以為智能配電網(wǎng)提供自我診斷、自我決策的功能，實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化與自愈。
（四）包含DG、微網(wǎng)及儲能裝置的智能配電網(wǎng)故障特性分析技術(shù)
一般來說，智能配電網(wǎng)的故障會因為配電網(wǎng)系統(tǒng)、荷載等原因呈現(xiàn)不同的特性。為了能夠準確分析故障特性，制定出有效的解決措施，就需要利用該技術(shù)對故障進行準確、有效、可靠的分析。除此以外，還可以對故障特征予以識別，從而對智能配電網(wǎng)系統(tǒng)中的故障進行判斷與定位，以便使得自愈控制技術(shù)更加完善。
（五）智能配電網(wǎng)保護裝置控制保護技術(shù)
智能配電網(wǎng)因為其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性使其在運行時難免出現(xiàn)一些故障、問題，這些故障、問題必然會影響用戶的用電體驗。如果情況嚴重的話還可能損害智能配電網(wǎng)自身。針對這樣的情況，就必須通過措施加強對智能配電網(wǎng)自身的保護控制。該技術(shù)的誕生正是為了應(yīng)對上述問題，確保智能配電網(wǎng)系統(tǒng)的安全與可靠。除此以外，還可以實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)信息的安全，實現(xiàn)多方面協(xié)調(diào)綜合控制保護。
（六）極端條件下關(guān)鍵負荷保障技術(shù)與大面積停電恢復(fù)技術(shù)
該兩項技術(shù)主要就是應(yīng)對極端條件下智能配電網(wǎng)承載負荷的保障，以及如果出現(xiàn)大面積停電后如何快速快速恢復(fù)，改善用戶的用電體驗。具體細分的話，上述技術(shù)又可分為關(guān)鍵負荷保障的主動解列技術(shù)、極端條件下DG智能配電網(wǎng)黑啟動技術(shù)等。
結(jié)語：綜上所述，作為智能配電網(wǎng)的免疫系統(tǒng)，自愈控制技術(shù)的關(guān)鍵性不言而喻。只有充分利用智能配電網(wǎng)的自愈控制技術(shù)，才能保障電網(wǎng)運行的安全、穩(wěn)定、高效、可靠。除此以外，通過智能配電網(wǎng)的自愈控制技術(shù)，還能夠有效降低供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障、問題的幾率，從而避免用電故障的發(fā)生。雖然目前智能配電網(wǎng)的自愈控制技術(shù)仍然存在一些疑難問題，但是相信隨著人們的不斷深入探究，智能配電網(wǎng)的自愈控制技術(shù)將會得到進一步的發(fā)展，從而保障電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
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