工业机器人毕业论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇工业机器人毕业论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

衷心感谢我的指导老师谷良贤教授。从课题选题到论文结束，谷老师不仅给我提供了便利的工作条件和工作环境，还对我悉心的指导和热情的鼓励，使我能够顺利地完成毕业论文。谷老师与航天四院联系，才使我得到了宝贵了资料与模型。在完成论文的过程中，谷老师提出了许多宝贵的方法，对我论文的结构与内容提出了很多细致的修改意见。谷老师严谨的治学态度，认真负责的精神深深影响着我，将成为我今后人生道路上的一笔宝贵的财富。

衷心感谢我的研究生导师龚春林副教授。在保研之前就听说龚老师，工作认真、学术严谨，对待学生真诚友善。在完成论文的这半年多时间里，深刻感受到了龚老师治学、为人的人格魅力。由于龚老师的指导，使我对火箭总体设计、气动特性参数化设计、弹道数值仿真计算有了更深层次的理解，还培养了我提出问题与解决问题的好习惯。

感谢航天四院中天火箭公司为我毕业设计提供宝贵的数据与模型，是他们的技术支持，才让我的毕业论文顺利完成有了保障。

感谢航天系统工程系教研室、陈兵、郭金雷、王昂、仇理宽等师兄，王青、张青等师姐。他们在我做毕业设计的半年多时间内，一直给我提供无私的帮助。在弹道设计、气动特性计算、结构仿真方面，不仅给我提供了大量的有价值的参考资料，还详细给我解释了我所遇到的学术上的许多难点和疑点，教我做科研的方法和思路，使我能更快地适应今后的学习和工作。

感谢康博翼、赵成泽同学对我毕业论文中弹道计算与仿真的帮助；感谢胡寒栋、方海同学对我气动特性设计与仿真的帮助；感谢樊健平、朱海珍同学在结构机构设计与仿真中给我的支持；还感谢那些给予我帮助、支持与鼓励的同学，这里就不一一例举了。从确定保研至今，在航天北楼503教研室学习近10个月，这段时间跟同学们一起学习生活，不仅增长了知识，更增加了友谊，成为了我记忆中又一段美好的时光。

感谢航天学院09本科生辅导员顾振芳老师，从入学开始到现在，他对我学业、社会活动、科技竞赛上的关心与指导，才使我从大一的迷茫中走出来，才使我找到一条合适自己发展的道路。感谢机电学院王淑侠副教授、刘援越副教授，是她们对我在三维设计方面的指导，才使我多次获得国家级竞赛奖励。感谢西北工业大学教务处李辉副处长和舞蹈机器人创新实践基地指导老师黄英亮老师，在他们的支持下，完成了大型项目救援机器人的设计与实现，使我和我的团队的学术水平得到了进一步提高。

深深感谢含辛茹苦将我养育成人的父母，他们出身卑微、生活艰苦、工作劳累，却在我十八年的寒窗求学生涯中，无时无刻地牵挂着我的学习与生活，不仅为我提供可靠的物质基础，让我得以安心学习；更是给了我无尽支持与鼓励，让我在挫折与失败中能够重新获得力量。父母自力更生、艰苦奋斗的精神时刻鞭策着我，不仅促使我顺利完成本科生阶段的学习，更使我养成了自强不息的人生品格。感谢与我一起成长的姐姐，她一直对我关爱有加，使我有个快乐童年，得以健康成长。在小学与中学阶段，还对我学业给予指导。我们一起分享生活中的苦与乐，感受亲情的温暖。

最后，再次向所有给予我指导、关心、帮助、支持与鼓励的师长、亲人、朋友和同学致以深深的敬意和衷心的感谢，衷心地祝福他们身体健康，工作顺利，平安幸福！

篇2

毕业设计任务下达时间应当人性化，服务于学生的需求。高职院校可适当调整教学计划，第四学期期末便督促学生在暑假完成基本的资料搜集，论文框架的搭建。第五学期开学后，再由老师进行深入细致的指导。以此缓解学生压力，也有利于提高毕业设计论文质量。而学校需要为学生的毕业设计提供各类硬件或是软件设施，方便学生查阅资料等。

1.2科学选题，结合实际

选题时，教师应根据高职学生的特点来确定设计具体要求，也就是说，对于论文理论深度、专业知识的涵盖范围，这一部分的要求要相应降低，而对于实际动手能力和内容的实用性方面，进行重点考查。可以从以下方面进行改革：1）选题应切合实际，校企合作命题。为了加强毕业设计的实用性、针对性，高职院校可以根据近年专业发展及学生就业的具体情况来设定题目，也可以与长期合作的企业一起命题，或是把企业的真实项目拿来作为毕业设计题目。2）允许学生自行拟定题目。高职学生在顶岗实习阶段，工作中会对专业知识有更新更深的体会，也有些学生会有改良或设计的想法，希望能自行拟定设计题目。由于学生所选题目与专业岗位紧密结合，有些甚至是单位亟待解决的问题，因此学生的兴趣和积极性都很高，课题的可行性与实用性也得到了充分体现，毕业设计的质量必然会大大提高。

1.3严格过程指导及监控

毕业设计持续时间长，任务重，学生相对来说又有比较自由的支配权，因此在设计环节的指导和监控就显得尤为重要。而学生毕业论文（设计）质量的好坏与指导老师的经验储备和水平高低有直接关系。可从以下几方面做好指导和监控。1)指导教师也需要深入企业，了解它的技术、工艺流程，参与技术服务；同时可活得一些科研项目，供学生前期的研究学习。2）聘请企业高级技术人员，对教师进行技能培训，或是直接参与指导学生的毕业设计。3）学院应制定适当的论文指导师生比，保证教师有充足的时间和精力进行论文指导。4）学院和系部需对教师的论文指导严格监督，建立完善可行的检查制度。教师应与实习单位加强沟通切实指导学生的论文和实习，对于学生毕业设计中遇到的问题、及顶岗实习情况作出评价，方便下一阶段工作的开展。

2考核形式多样化

过去，大部分高职院校一直采取的都是或毕业设计的毕业考核方法。通过多年教学反馈，我们认为：只要学生能把前面学到的专业知识灵活运用在实践中，可以参考现有的资料，只要能够彻底理解，并且能提炼出属于自己的东西就可以了。所以毕业设计的考核方式也应该不拘一格，形式多样。以机械类专业为例，考核标准除了毕业论文、毕业设计之外，其余方式如下：1）学生设计具体实物作品学生运用所学知识亲自设计或是制作出具体的实物作品，就机械CAD专业学生而言，可以利用逆向工程与3D打印技术制作各种模型，如电子产品外壳、维纳斯雕像等；机电一体化专业可设计或制作简易机器人、信号发生器、自动倒车系统等；数控技术专业可加工各种零件，盘类零件、套类零件、轴类零件；实物作品必须与所学专业的管理对象或是生产对象有关、与本专业的教学或技术推广有关。整个制作过程都需学生自己独立完成，由老师指导，以此锻炼学生的动手、自学、创新以及思维能力。2）获取省级或全国大赛奖项大赛可以检验学生的动手能力，团队的交流沟通能力、写作能力、创新能力、实践应用能力、解决问题的能力以及安全意识的职业素养，由此成功传递了职业教育发展改革的信息、方向。比赛验证的是学生的各项综合能力，如果学生参加比赛可以获得省级以上的各类奖项证书，证明了学生在某一方面极强的能力，以后可注重培养该方面。3）搞创新设计和小发明如果学生能够结合自己特殊的兴趣爱好，做出一些创新设计，拥有自己的小发明，将自己所学的专业知识能够更好地运用实践中，这就达到了培养学生理论归纳和实践能力的目标。综上所述，采取多样化的毕业考核模式，避免了学生按照以往惯例从网上下载、抄袭论文所需的资料，学生愿意在论文中融入自己的个人兴趣，自己动手、动脑完成大学的最后一份答卷——毕业论文，以此将理论与实践切实地结合起来。因此，对于高职学生专业素质的评价，要随时代变迁进行多样化考核方式，而不应仅仅局限于单一的毕业论文。

篇3

毕业设计（论文）环节是高职院实现人才培养目标极为重要的综合性实践教学环节，是培养学生运用所学知识分析解决实际问题能力、增强学生专业工作能力、培养创新精神、进一步提高综合素质的有效教学手段。

近年来就业形势日益严峻、高等职业教育规模的扩张，毕业设计期间又恰逢学生寻找工作等诸多客观因素的影响，使得毕业设计出现了很多质量问题。具体表现在：（1）大部分学生对毕业设计不重视，不能处理好毕业设计、顶岗实习与就业的关系；（2）学生缺乏学术论文写作的基本素养，缺乏资料查阅、整理、分析、归纳、检索等获取信息的能力；（3）毕业设计过程流于形式，理论与实践脱节，有些学生仅仅依赖于教材、资料的理论知识拼凑论文，对于自己的设计没有通过实践验证，纸上谈兵多，实际动手少。最终创作的毕业论文很难有实际的应用价值。（4）成绩评定不能完全做到公正客观。学生论文抄袭原始资料现象严重，有些学生在最后答辩环节明显缺乏对所做内容的理解和把握。那么，如何改革毕业设计，提高毕业设计（论文）质量，达到高职教育人才培养目标的要求？我结合机电专业的毕业设计的探索与实践谈谈认识。

一、提前做好毕业设计准备工作

1.时间上的调整。指导老师提前在第四学期期末考试结束就与学生见面，布置题目，下达毕业设计任务。一方面使学生尽快了解课题的类型和方向，另一方面便于教师提前了解学生的情况，如专业学习情况、个人发展方向，等等，从而能够合理地安排设计任务。另外，安排学生利用暑假，对机械制图、计算机绘图、电路分析、单片机、电气控制与PLC、气压传动等毕业设计相关专业知识内容进行重新温习，并要求学生完成课题资料查询、研究方案的确立等工作，为第五学期毕业设计的顺利进行做好知识上的准备。第五学期第十一周起进入毕业综合实训环节，主要是毕业设计和赴企业进行顶岗实习，第十一周起有计划地在指导教师的指导下对毕业设计内容予以进一步完善，第五学期不进行答辩，待顶岗实习结束后，第六学期再回学校参加答辩。

2.指导教师充分准备，试做课题。在毕业设计过程中，指导教师准备得是否充分，将直接决定毕业设计质量的高低。教师除应认真准备毕业设计的课题和任务书外，还需对课题进行认真的试做。通过企业调研和分析，得到企业中机电应用产品研发和生产岗位典型工作过程，明确产品功能、准备技术器件资料、硬件设计、硬件制作、软件设计、软硬件联调、产品制作、产品测试。通过试做课题，教师能更好地把握课题的难度和工作量，科学地预测学生在毕业设计各个阶段可能出现的问题，从而能够根据学生的具体情况合理地分配设计任务。

3.毕业设计题目提前渗透至相关课程学习当中，为毕业设计的完成打下扎实的基础。毕业设计是一项综合性的实践环节，一个优秀的毕业设计离不开专业知识的支撑。因此，专业课程的学习尤为重要。在课程学习过程中将毕业设计课题渗透进课堂，让学生带着问题去学，这样可以激发学生学习的欲望，培养学生的创新能力。同时也为大三学生顺利地完成毕业设计打下扎实的基础。以“单片机应用技术”课程教学为例，本课程以智能运动小车作为教学内容载体，该教学载体以单片机作为控制核心，包括运动控制系统、显示系统、智能感应系统，等等。通过这一载体将单片机应用技术中的各种能力贯穿始终。由于智能运动小车的功能具有很强的扩展性，完全可以作为毕业设计的课题进行综合的设计和研究，因此在课程教学过程中要有意识地培养学生的设计意识和思路。

当然，在课程学习过程中，学生可以根据自己的专业兴趣在保证课程合格的前提下有侧重地加强某门课程或者某几门课程的学习，在此过程中专业老师可以了解学生的具体情况以便于今后毕业设计的分组和选题工作能有实效地开展。

二、立足实际，科学选题

1.以就业为导向，从实际出发，选择不同的课题。课题必须围绕专业人才培养目标，符合专业岗位能力要求，具有较高的应用性。目前，机电一体化专业就业岗位的需求有三个方向：机电一体化设备制造与维修、机床数控技术应用、自动机（线）的运行与维修。要按照不同的专业化方向，确定毕业设计课题，对于机电一体化设备制造与维修方向，课题方向重点应放在机械方面，加强钳工与电工电子训练；对于机床数控技术应用方向，应增强学生的车工实习及数控机床编程与操作能力；对于自动机（线）的运行与维修方向，应向电的方面适当偏移，加强电工及单片机与可编程控制器训练。我校机电一体化专业定向于自动生产线的运行与维修方向，在确定毕业设计课题时，结合制造业发展现状，选择那些围绕机电一体化进行产品开发或把微电子技术用于设计、制造、测试和研究等方面的题目，例如单片机控制系统设计、工业机器人系统分析、可编程控制器（PLC）技术及应用设计，等等。

2.毕业设计的选题要坚持理论与实践相结合的原则。课题的选定要结合目前专业的实际设备，立足实际，避免脱离实践的纯理论性的题目。我校机电一体化专业目前已经拥有较先进的PLC实训装置、气动实训装置、机电检测实训平台、单片机实训设备、自动生产线训练装置、机电一体化实训装置，等等。因此，毕业设计的选题应考虑到我们现有的实训设备，为学生毕业设计的实施提供良好的硬件环境。只有结合实际“真题实做”，才能培养出创新型、实用型人才。当然，在毕业设计期间已经开始顶岗实习的同学，可以结合生产岗位选择毕业设计题目。应鼓励学生结合岗位实践内容选择毕业设计（或论文）课题，但必须有企业专人指导并报学院批准。

3.通过各类技能大赛的锻炼和渗透，以学生兴趣为中心进行毕业设计选题，可以广泛发掘学生的创造力，选题更具有可行性。专业老师组织学生参加院内外的各类技能大赛，将技能竞赛与教学改革相结合。比如机器人大赛，结合单片机课程的学习，选择一个机器人项目，等等。我校目前已经成功举行了智能搬运机器人比赛，模拟了工业自动化过程中自动化物流系统实际工作过程。设计一个轮式或人形小型机器人，在比赛场地里移动，将不同颜色、形状或者材质的物体分类搬运到不同的对应位置。比赛的记分根据机器人将物体放置的位置精度和完成时间来决定。又如“自动线安装与调试”技能大赛，参赛队在规定时间内，根据任务书的要求，以现场操作“***自动生产线实训考核装置”的方式，完成自动生产线设备部分工作单元的机械安装和调整，气动回路的安装、连接和调整，电气控制电路的设计、安装和布线，传感器安装与调整，PLC编程，人机界面组态，电机驱动（含变频器及对应电机、伺服驱动器及伺服电机）参数设定，以及系统统调、运行等工作。我们通过大赛的锻炼，激发了学生的学习兴趣，开阔了学生视野，丰富了学生知识，提高了学生的综合素质与能力，培养了其团队意识与合作精神。参加技能大赛的同学，毕业设计的题目可选择大赛的某个方向展开设计，并撰写论文。通过技能大赛的锻炼和渗透，不仅可以提高学生的设计兴趣，而且能为毕业设计的顺利完成奠定扎实的专业基础。

三、加强过程指导和管理，严格考核制度

对毕业设计全过程实施质量监控是提高质量的保证。加强过程考核，量化毕业设计平时成绩的评定。表1为毕业设计（论文）总评成绩评定参考标准。总评成绩由指导教师考核成绩（40%）、作品（成果）鉴定成绩（20%）、论文评阅成绩（20%）、设计（论文）答辩成绩（20%）四大部分组成。指导老师考核成绩由指导老师评定，其余三项成绩由相应的评审组老师评定。

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实施周检查制度，要求学生每周以幻灯片形式进行汇报。汇报的主要内容是本周所做的主要工作、遇到的主要问题、问题的解决方法及心得体会等。汇报过程中，指导老师做好记录，填写《毕业设计指导工作记录本》，对毕业设计指导工作进行实时记载，学生汇报完毕后，指导教师综合各位学生的情况加以总结，并就学生所提出的问题加以解释与指导。周检查制度作为毕业设计平时成绩评定的重要依据。同时，学生随时写好《毕业设计日志》，内容与教师的《毕业设计指导工作记录本》相配套。这样，教师与学生交流紧密，双向监督，有利于加强毕业设计工作的全过程指导与管理。

毕业设计作品或成果可以是程序、实物、现象、方案等可以表现毕业课题成果的东西。让作品成为毕业设计的主要内容，并在总评成绩中占有一定比例。

对学生数集中的个别单位，因岗位需要无法回校参加答辩的由单位出具证明，学院安排老师到企业答辩。严格的答辩将有利于学生树立良好的学风，促进学生认真做好毕业设计。正确认识毕业设计的重要性将有利于保障和提高教学质量。

表1 毕业设计（论文）总评成绩评定参考标准

另外，毕业设计期间，指导老师要为学生进行资料查阅、文献检索、论文写作能力的培训，培养学生学术论文写作的基本素养。当然，在整个毕业设计指导过程中，要把学术道德教育和思想教育工作贯穿始终，加强学生的诚信教育，在处于即将走上工作岗位的过渡阶段，帮助学生树立良好的心态，促进毕业生克服不利情绪的同时顺利完成毕业设计。这种关心和指导可在每周进行检查时多与学生交流，也鼓励学生之间的交流。

四、尝试毕业设计与顶岗实习一体化改革方案

学生可选择到企业顶岗实习期间开展毕业设计，将毕业设计、顶岗实习有机结合。指导学生在顶岗实习的过程中，同时完成毕业设计（论文）。鼓励学生在顶岗实习期间，从事与专业对口的顶岗实习企业生产和技术领域相关的毕业课题设计。学生带着毕业设计的任务进行顶岗实习，不论是操作控制、质量检验还是装配、测试岗位，都能爱岗敬业，并随时记录，在生产实践中收集自己毕业设计所需的资料和数据。这样最终必然将以较高的质量完成顶岗实习和毕业设计。若能取得优异的成绩，则被企业接收，顺利就业。这样拓宽了就业渠道，增加了就业的机会。这种一体化的教学模式体现了工学结合、产学一体的职教模式。

当然，要想使这种一体化的教学模式取得良好的效果，校企双方应该共同指导、共同管理。每个学生都必须由校内专业教师和企业指导老师共同指导。校内老师可制定一个详细可行的计划和阶段性的目标，督查毕业设计的进展情况，指导论文写作的规范，并协助解决理论问题，定期与学生沟通，沟通方式可以多样化，比如：电话、QQ、Email，等等。企业指导老师负责从单位的实际出发，现场指导、规范操作、分析故障并解决问题。

五、结语

以上改革措施已在机电专业08级毕业生中进行了实践，经实践证明这些策略能充分调动学生的积极性和参与性，提高毕业设计质量。当然，如何提高高职毕业设计质量，是牵涉多个因素的综合课题，需要我们不断实践、不断总结，完善质量控制措施，使毕业设计教学真正成为培养学生创新精神、职业素质和综合实践能力的重要途径。

参考文献：

［1］姜亦祥.浅谈加强机电一体化专业实习教学的措施［J］.成才之路，2009，（21）：79-80.

篇4

为使机械设计制造及其自动化专业学生在学习过程中，有机会将所学到的各门专业课的知识综合性地应用到接近于生产实际的过程中，为他们走上工作岗位后应用这种新的理念打下基础，学院除了建立适合于现代教学法模式的几个独立的专业实验室外，筹建了一个开放式自动化综合实验室。在这个综合实验室中，我们开发了一套完全接近于生产实际的模块化柔性制造系统，由省部共同投资。实验室的开放性主要体现在两个方面:一是系统组成具有开放性，系统中不同生产厂家的设备可相互兼容，便于以后扩展;二是实验室资源具有开放性，实验室可面向校内外各种层次的学生或培训学员，做到资源共享，扩大受益面。

1 FMS系统组成

柔性制造系统机电一体化训练设备，包含一条闭环柔性输送装置和六自由度并联加工中心(加工站)、三自由度数控雕刻机及其控制系统、四自由度上料检测站及其控制系统、搬运站、安装站、安装搬运站、智能分类站、现场总线、多层次立体原料库及其控制系统、多层立体成品库及其控制系统、自动化输送线及变频调速控制系统、PLC数据采集及物料监控系统、系统监控及管理控制软件。

工业控制计算机通过运动控制卡发送位置信号给旋转立体上料库电机驱动器，电机驱动器驱动步进电机旋转一定角度，实现零件位置对准，同时设置检测开关，通过PLC采集至计算机，判断托盘上相应位置是否存在零件。自动上料机器人将待加工物料送至加工位置后，系统驱动锁紧装置进行物料定位固定，上位机按指定程序控制六自由度并联机器人，进行零件前序的加工。在主界面中点击数控雕刻机控制按钮，进人数控雕刻机控制界面，三自由度数控雕刻机主要实现对工件端面的雕刻，通过用户编制G代码也可以用软件将模型转化为G代码，然后通过计算机的串口将G代码传到雕刻机，雕刻机执行G代码。

零件前序加工完毕后，计算机控制零件搬运机器人将加工完的零件搬运至下一工序的加工位置。

在主界面中点击立体仓库状态按钮，进人立体仓库状态界面。立体仓库状态是用来实时显示立体仓库仓位的占用情况，系统实时检测各个仓位的状态，然后系统给码垛机发指令决定码垛机下一次将装配的成品放人哪个仓位，操作者通过观察状态位的图标情况，操作者就可以知道哪个仓位是否为空，并且知道各个仓位物件的重量，通过生产统计还可以知道立体仓库一共有多少个成品，每一类成品的个数及总重量。

2系统特点

(1)包含多种关键技术及单元，使学生了解更多的知识;机器人技术;物流仓储自动控制系统;立体仓库;自动输送线;自动码垛机;物流仓储管理和监控;PLC控制系统;传感器技术;计算机网络通信技术和现场总线技术;计算机控制;网络化视频监控技术;数据库技术;多轴运动控制器;气动技术;步进电机及驱动;伺服电机及驱动;VC，VB等高级语言编程。

(2)结合机电教学，编制了的实验指导书，包含多个实验:为了方便教学实际使用，我们为系统提供了专门实验指导书，其内容涵盖机械、控制、机器人示教、插补、自动装配、码垛等多项实验，供本科生、专科生和研究生专业选开，教师也可以根据实际情况，在实验指导书的基础上增开设计性、综合性实验。

(3)交互式图形化操作界面:系统控制软件采用WINDOWS操作系统，具有交互式和图形化特点，操作简单易学，自动化程度高，使教师和学生在很短的时间之内就可以掌握对系统的操作。

(4)丰富的状态反馈功能:通过计算机与各单元及传感器的通讯，将系统中各环节的状态显示在操作界面上，使操作者通过计算机随时了解系统各环节的工况、状态、运行数据，掌握系统运行状态。

(5)完善的生产及物料存储统计功能:根据现代柔性制造系统的特点及仓储物流的发展动向，不但在工作过程和原理上仿真实际生产过程，而且开发了生产及物料存储数据库，根据系统的运行随时记录和分析生产和存储数据。

(6)开放式系统结构:为了增强学生的参与性，系统采用了开放式结构，提供了完善的控制功能动态链接库和二次开发函数，不用了解底层复杂的时序和操作过程，只需要在VC或VB中简单的几行代码，学生即可开发出自己的运动或控制功能，激发学生的学习兴趣。

(7)网络化视频监控:系统提供网络化视频监控模块，使操作者在操作系统的同时，也可通过电脑屏幕实时观看系统的实际运行状况。同时对于有条件的学校，可将控制计算机与校园网相连解，使更多的学生和老师通过网络观看现场实验过程，提高系统利用率，也可实现远程教学。

3如何应用FMS进行本科实验教学

由于近年来高校的扩招，学生人数大幅上升，而大型实验设备台套数少;而且大型实验设备的实验通常包括编程、上机、结果分析等，需要的时间较长。因此，大型设备开设的实验不能简单的照搬其它实验教学的模式。我们分别探索了以下几种模式:

3. 1开设综合设计性实验

本中心老师提出项目申请，参加学校实验室设备管理处组织的“工程实践”和机电工程学院组织的“机电一体化实训中心”项目。这些项目结合指导老师的科研项目，通过双向选择接受学校相关专业本科三年级以上的学生参加。学生分为2-4人一组;在教师的指导下，首先查阅文献和学习FMS的有关知识，编制程序，上机测试;实验的内容根据项目的研究内容而定，一般涉及多种设备;实验时间根据老师和学生双方商定，实行弹性制，不拘泥于课堂安排的时间。由于学生人数少，在实验过程中可以做到师生面对面的随时交流。

例如:作业计划与调度教学实验。

“作业计划与调度教学实验”的内容是让学生根据给定的加工工件信息，设计一个单件小批量零件加工的“作业计划与调度”的仿真系统，使目标函数“最长流程时间”的值最小，然后对仿真结果进行验证。实验的目标是:使学生加深对“作业计划与调度”概念的理解，掌握车间调度的方法，培养学生理论与实践相结合的能力，提高学生的学习兴趣和积极性。实验系统要具备以下功能:

(1)提供一个很好的、有代表性的研究对象，也就是使学生知道他们是在那个车间、那个环境为加工那些工件设计“作业计划与调度”的方案;

(2)提供一个很好的仿真环境及工具，用来建立仿真模型，使学生形象直观地看到车间调度的运行过程;

(3)提供实现“作业计划与调度”的算法和软件开发环境，使学生了解并掌握该算法的原理，并在仿真环境中实现算法，得到仿真结果;

(4)提供一个真实环境，如FMS车间或可真正运行的FMS车间模型，在此环境中对上面得到的仿真结果进行验证。

针对“FMS教学实验系统”只讨论一种特殊情况，即最长流程时间Fmax的计算先讨论n/m/P/Fmax问题，目标函数是使最长流程时间最短。最长流程时间又称作加工周期，它是从第一个工件在第一台机器开始加工时算起，到最后一个工件在最后一台机器上完成加工时为止所经过的时间，由于假设所有工件的到达时间都为零(Ri，I=1 ，2 ，3，…，n)，所以Fmax等于排在末位加工的工件在车间的停留时间，也等于一批工件的最长完工时间C max 。

设n个工件的加工顺序为S=(S1 ，.S2 ， ……，，Sn)，其中Si为排第i位加工的工件的代号。以CK(Si)表示工件Si在机器Mk上的完工时间，Pk表示工件Si在Mk上的加工时间，K=1，2，3，……，m；i=1 ，2， ……，n，

式(1)是一个递推公式，当由式(1)得出Cm(sn)时，Fmax、就求得了。在熟悉以上公式之后，可以直接在加工时间矩阵上从左向右计算完工时间。对于某一工作地，在给定的一段时间内，顺次决定下一个被加工的工件。

3. 2开设选修课

由于学习FMS的有关知识，需要学生们具有一定的专业知识;而且大型设备一般只有一套设备，要面向学生人数众多的本科生开设实验课有一定的难度。因此，我们首先开设了FMS的选修课。在讲授FMS技术的理论知识的基础上，开设FMS的上机实验课，学生分为3 -5人一组。由于课堂讲授FMS的时间有限，加之是选修课;因此，在实验课之前，面对设备再介绍一次设备的原理、结构和用途等，以加深学生的印象;然后指导学生编制程序、适当的上机操作，辅导学生处理实验结果。

3. 3为本科毕业设计提供实验

本科生的毕业论文是进行专业基本技能培养的重要环节，同时也是培养学生创造性思维方法、提高动手和解决问题能力的不可缺少的过程。参加本科毕业论文的学生，有充分的时间利用所掌握的专业基础知识，解决具体的问题;因此毕业论文是本科生学习和掌握大型实验设备的一个非常好的机会。

4 FMS进行本科教学的体会和希望

4. 1 FMS进行本科教学的效果

通过上述三种方式向本科生开放大型实验设备，对学生选择专业有一定的帮助，也增加了学生参加推荐免试研究生和就业等的竞争力。例如，一名机电学院的学生参加了“FMS研究”项目后，对数控技术有关知识和应用有了一定的了解和兴趣，报考研究生时选择数控技术专业。另一名机电学院的学生参加“开放式数控系统的研究”，学习了切削图形设计、数控雕刻机及其控制系统等一系列操作，在老师的指导下自己操作选择刀具和切削参数，观察不同的切削过程，加深了所学的理论知识，熟悉了作业计划与调度的原理、立体仓库的基本操作;该生通过面试后顺利地被华中科技大学录取为研究生。

近年来为了适应地方经济和社会发展的需要，拓宽人才培养领域，在开设综合性实验项目和选修课时，也接受其他学院的学生。学生结束项目后，对所参加的研究工作非常有兴趣。

相比较而言，综合设计性实验效果明显好于选修课的实验。前者由于有充分的时间，我们摒弃了传统的验证实验的模式，采取了“双向互动”，教师以更多的精力启发学生的创造力，调动其主动性和积极性，发挥他们运用所学的知识去解决实际问题。对这种实验模式，学生表现出极大的兴趣。这种实验教学模式，不仅拓展了学生现代科学技能的理论和知识;在实验方法，应用技能方面也得到了提高，为他们今后走上社会，服务于社会，缩短理论与实践的差距奠定了良好的基础。

篇5

2科研导师制度应用

将科研导师制度引入到计算机专业人才的培养模式中，就是让计算机专业的学生与教师协作，考察、创造和分享新知识。大学生科研创新活动的形式主要有：参与教师的科研项目、大学课外科技活动和大学生自主申请的研究项目。无论学生参与哪种科研创新活动，都要为其配备一个固定的科研导师，以提高学生创新研究的层次和水平。指导教师让学生参与到科研项目研究中，使学生在研究的过程中增强创新意识、创新思维和创新能力，增强学生的就业竞争力。科研导师制度的引入，首先要确定科研导师的能力，挑选那些科技创新能力强的教师担当指导教师。学校及院系需要制订相应的措施，以激励科研导师的工作积极性，努力提高科研导师的科研水平。比如，对成绩优异的科研导师进行奖励与表彰，计算相应的科研工作量等。由于计算机专业的学生从进入大学校门到毕业，所具备的知识水平不同，因而，科研导师制度的引入是一个循序渐进的过程，在每一个阶段，计算机专业学生在科研导师的指导下完成相应的任务，最终达到企业需求的目标，具体步骤如下：

（1）将计算机专业学生与科研指导教师配对，学习内容与科研指导教师研究方向一致

学生从大一就开始跟随科研指导老师进行专业学习，阅读计算机专业相关文献资料，有利于在最短的时间内进入到专业氛围学习，也有利于对以后所从事的行业有更深入的了解。计算机专业教师将自己的专业背景、学术业绩、带生数量交给院系，同时学生将自己的学业状况、兴趣特长、接受指导的需求也交给院系，由院系统一整理并公开科研导师和学生的情况，在保障双方都掌握知情权的情况下进行选择，师生之间通过面试环节扩大交流互动，最终通过双向选择机制确定导师与学生的配对关系。这样一种学生－科研导师的关系在整个大学生涯是固定的，学生跟随科研导师从大一进行学习，一直持续到毕业。在大一阶段，计算机专业学生需要培养查阅中外文献资料的能力，熟悉科研导师的研究方向和课题，学会写简单的综述，熟悉科研论文的写作思路和研究方法。通过这一系列的培养，学生对科研导师所研究的课题有了一个大概的了解，同时也基本熟悉了科研过程，可以迅速进入科研导师的课题组参与研究。

（2）通过实践，锻炼学生的动手能力

这一阶段主要是在大二、大三学习阶段完成。一般高校都将专业基础课程安排在大二阶段，将专业方向课程和专业选修课程安排在大三阶段。通过这一阶段的锻炼，培养学生的实践操作能力，为下一步承担和实施科研课题奠定基础。

（3）全面提高实践能力

这一环节主要在大三阶段完成。目前计算机专业大学生竞赛活动和创新基金课题较多，如“挑战杯”全国大学生课外学术作品竞赛、大学生程序设计竞赛、全国信息技术大赛、机器人大赛、大学生计算机设计大赛等，在这个阶段，学生可以独立申请创新课题。在课题申请和完成过程中，学生通过查阅资料和科研导师的指导，设计技术路线和实验方案。同时，科研导师可以根据自身所研究的纵向或横向科研课题，在考虑学生专业基础知识、学习积极性和实际能力的前提下，拟定出一些创新性课题，引导学生选题，为毕业设计做准备。科研导师要定期听取学生汇报学习动态和课题研究的进展情况，交流学术思想，认真执行阶段性的检查和总结，及时发现问题并加以引导解决。根据研究进展提出新的要求和研究思路，保证学生学习和科研活动的协调发展。

（4）通过毕业实习、设计毕业论文，完美展现实践动手能力

这一环节主要体现在大四阶段。在毕业实习过程中，学生不仅要学习专业技能，而且要具备社会责任心、职业道德和团队精神等综合素质。毕业设计论文题目由科研导师确定，学生查阅文献资料，撰写毕业论文，设计实验方案，最终完成论文。科研导师除了要严格把握学生的毕业论文实践环节，还要针对学生的论文答辩展开训练，使学生具备展示成绩和学术交流的能力，为今后进入工作岗位或继续学习奠定基础。

篇6

随着高等工程教育改革的逐步深入，培养大学生的实践能力和创新意识得到了人们的高度关注。在培养理工科学生和实用型工程技术人员的过程中，工程实践训练环节尤为关键。文华学院着力加强工程实践教学环节，重视对应用型人才的培养。经过几年的发展，学校理工科实习、实训基地的条件不断改善。机电学部联合信息学部成功申报了“信息与机械综合应用技术省级重点实验教学示范中心”。示范中心确立了“打基础、强实践、重能力、设空间”的实践教学指导思想，构建了面向应用型人才培养的实践教学体系。

1应用型机电专业人才培养目标和特色

民办高校在应用型人才培养过程中存在培养定位模糊、课程设置不合理、教学方法单一等问题，忽视了培养学生的研究能力，课程设置重理论轻实践，只注重完成教学大纲规定的内容，缺少促进学生提高应用能力的实践性教学环节。鉴于此，学院坚持以“应用型本科人才培养”为目标，以学生个性化培养为主线，继续推进实验教学改革，不断完善、继续优化分层次、分类型、多形式、开放性的实验实践教学体系。1.1人才培养目标定位从培养人才的角度来看，应用型人才培养是面向社会基层，针对不同专业岗位的人才需求，培养出专业理论知识扎实、能够灵活运用所学专业知识解决实际问题，能够随着行业的发展持续更新专业知识和提升工作能力的专门人才。相对于研究型人才注重理论性知识，强调宽口径、厚基础，强调理论研究能力的培养，应用型人才强调的是将专业知识转化为实际工作能力，努力解决工作中遇到的实际问题，它更注重实践动手能力和创新创业能力，更强调应用性知识的精通和实用。1.2机电专业学科特色机电学部重视学生个性化教育和创新实践能力的培养，采取实验与理论相结合、课内实验与课外实践相结合、基本实验与个性化实验相结合的方法，优化实验实践教学体系，整合更新实验实践教学内容，改革实验实践教学方法。为了充分利用信息技术改造装备制造业，提高自动化、智能化和现代化管理水平，实现传统产业的升级和改造。机电学部守住根本、优化结构、不断创新，将“3D数字化设计”作为特色专业方向，在机械、材料、船海、制造等专业分别开设3D数字化设计相关课程。

2构建以能力培养为核心的教学体系

普通民办院校需要转变教育观念，改革教学方法，多途径、全方位培养应用型人才，将能力培养作为应用型人才培养的重点。学校围绕应用型人才的知识、能力和素质发展，在教学过程中将传授知识、培养能力、提高素质有机结合起来，将通识教育与个性化相结合，实验实践与理论教学相结合，基本实验与综合实验相结合，必修实验与选修实验相结合，构建了以能力培养为核心的应用型人才培养教学体系。

2.1制订应用型人才培养方案

理论教学体系打破了传统按学科设置课程的旧框架，增设部分以行业企业应用技术为背景，且与专业主干课程相衔接的模块化专业课程，让学生将所学的知识与行业发展联系起来。对于部分课程，教师要大胆地整合和更新，构建出全新的、完整的理论教学体系，同时，为实践教学留出充足的学时学分。为了更合理地开设专业课程，在修订人才培养方案之前，不仅深入调查了社会对本专业应用型人才的基本要求，还广泛征集了往届毕业生在实际工作中对专业课程提出的意见，认真听取了专家教授对本专业课程开设的意见。对于理论课实验，强调以理论为基础，以提高动手能力为目标；对于课程设计，强调以专业技能为基础，实施因材施教；对于生产实习环节，着力探讨校内外实习相结合的方式；对于毕业设计环节，重点抓好论文选题、撰写毕业论文和毕业答辩环节。

2.2改革实践教学方法

实践教学主要包括实验课程、课程设计、毕业设计、实习实训和社会实践等环节。实践教学体系以培养学生的专业技能为主线，根据社会企业对毕业生的能力需求进行构建。机电学部根据实际情况采取分散与集中相结合的方法合理安排，制定了明确的实践教学要求和能力评价标准。同时，他们还为学生设置个性化实践环节，鼓励学生主动实践，鼓励学生将毕业设计真题真做，精心安排毕业设计环节，把真题真做与创新创业教育融为一体。这样做，不仅能够充分调动学生的积极性，提高学生的动手能力，还能够充分利用现有设备，节省开支。

2.3抓好实验课程建设

在实际教学安排中，要更新教学理念，优化课程体系，对实验实践教学内容进行大胆的创新和整合。同时，相关人员要制订出能体现以能力培养为主线的实验、实践教学教学大纲，编写具有特色的教材，聘请企业工程技术人员讲授相关专业实验课程。在实际工作中，教师将每个专业的实验分为专业基础实验模块（约35%）、专业实验模块（约20%）、综合与设计实验模块（约30%）和创新模块（约15%），构建了“基础型、专业型、综合设计型和研究型”的四层次实验教学体系。

3加强学科建设，开展校企合作

随着制造业的不断升级，机电学部调整、优化学科专业结构，更新升级传统专业，将3D数字化设计、工业机器人、3D打印与智能制造、新能源等新兴产业、经济和社会发展亟需的专业方向作为重点建设对象。机电学部以校企合作为突破口，抓紧建设省级实习实训基地，采取“走出去、引进来”的方式，加强校企合作，做到优势互补、资源共享，为学生个性化培养打造高水平的实践平台。

3.1走出去“走出去”

即与国内知名企业合作进行生产实训。机电学部与多家企业建立了良好的合作关系，学生可以利用假期到企业实习。与此同时，学部还推荐教师到企业实习锻炼，提高教师能力。

3.2引进来“引进来”

就是将社会优秀企业引入高校，利用企业优势联合组建实验室。学部与企业共同设计培训课程和实践项目，采取学分置换的方式制订学生个性化培养计划。

3.3与企业共建人才培养基地

根据培养应用型本科人才的定位，学部将“工业机器人”作为特色方向，招收工业机器人实验班，培养“工业机器人”方向的综合应用型人才。实验班在本专业基础上融入了工业机器人专业技术课程，密切结合实际，培养社会急需的机电类综合应用技术人才。

4在创新实践教学中实施“潜能导师制度”

机电学部在工作过程中不断创新人才培养方法，在实验、实践教学中推行“潜能导师制度”。根据学生自身亮点和感兴趣的问题，通过设计若干潜能培育平台、参加学科竞赛、参与项目实施，以及参加课外科技活动等形式，引导学生去挖掘、培育、激发、提升个人潜能。机电学部针对不同类型的学生，制订个性化培养方案。鼓励学生从事自己感兴趣的实践和创新创业实践，所取得的学分可与培养方案中其他课程置换学分。学生根据自己的兴趣、爱好，自主选择潜能导师，通过开展各类竞赛活动，实施创新创业教育。实施潜能导师制，发现和挖掘学生的优势、潜能，提高学生的学习自觉性、主动性，有利于推动个性化教育的深入发展。

5建立教师与学生双重考核体系

学校高度重视实验教学质量，制定了关于学生考核与教师考核的双重考核体系。学生考核体系由学校教学督导专家深入课堂了解学生的实验，检查学生实验报告批改等了解学生的实验状况，分析实验教学中存在的问题，从而制定出了解决问题的办法。教师考核体系主要是对教师实行学生评教与专家评教的综合考核体系。这些措施的落实逐步提高了实验教学水平。为了提高自有教师的教学能力，机电学部结合实际情况，派出青年教师到企业或研究院所顶岗实习，强化高层次师资和双师型师资的培养、引进，采取有效措施培训年轻实验技术人员，努力建设适应应用型人才培养需求的双师型师资队伍。

6结束语

民办普通本科院校要结合自身的特点和优势，不断优化人才培养方案，真正做到因材施教和鼓励学生个性发展，为社会培养高素质的应用型人才。通过不断的探索和创新，机电学部以培养综合素质、提高工程实践能力和创新精神为主要目标，构建了以学生个性化培养为主线的分层次、分类型、多形式、开放性实验实践教学体系。新的培养模式不仅能让学生掌握专业的基本理论知识，更多的是挖掘学生的潜能，培养他们的实践能力和创新能力。经过校内外实践环节的培养，学生具有一定的工程经验，实际操作水平也大幅提高，就业后能较快融入工作，受到了用人单位的一致好评。

作者:李海华 陈小玲 单位:文华学院机械与电气工程学部，

参考文献

［1］刘咏梅，祝钧，戴敏.构建实践教学体系强化创新实践能力培养［J］.实验室研究与探索，2009，28（2）.

［2］赵汗青，刘玉波，李海燕.以培养工程能力为导向的机电实践教学体系的构建［J］.中国电力教育，2011，19（7）.

篇7

倒立摆系统的最初分析开始于二十世纪五十年代，其控制方法和思路在处理一般工业过程中有广泛的用途，此外，其相关的研究成果也在航天科技和机器人学习方面得到了大量的应用，如机器人行走过程中的平衡控制，火箭发射中的垂直度控制和卫星飞行中的姿态控制等，因此对倒立摆控制机理的研究具有非常重要的理论和实践意义。但同时是一个比较复杂的不稳定,多变量，带有强耦合特性的高阶机械系统。倒立摆系统存在严重的不确定性，一方面是系统的参数不确定性，一方面是系统受到不确定因素的干扰。倒立摆系统具有成本低廉，结构简单，参数和结构易于调整的优点。作为控制理论研究中一种比较理想的实验手段，倒立摆系统为自动控制理论的教学、实验和科研构建了一个良好的实验平台，以用来检验某控制理论或方法的典型案例，促进了控制系统新理论和新思想的发展。为解决倒立摆控制系统的超调和快速性之间的矛盾，各种干扰对其的影响，进而对控制器进行了设计，自抗扰控制方法可以克服这些缺点，因此要用ADRC来控制直线倒立摆系统。

2、研究现状及发展趋势

鉴于倒立摆的稳定控制研究的重要意义，国内外学者对此给予了广泛关注。国外在60年代就开始了对一级倒立摆系统的研究，在60年代后期，作为一个典型的不稳定、严重非线性例证提出了倒立摆的概念，并用其检验控制方法对不稳定、非线性和快速性系统的控制能力。

近年来，随着智能控制方法的研究逐渐受到人们的重视，模糊控制、神经网络、拟人智能控制、遗传算法和专家系统等越来越多的智能控制算法应用到倒立摆动系统的控制上。Charies W.Andorson在1988年应用自学习模糊神经网络成功控制一级摆；周建波等用基于B网络的规则控制也解决了单摆的稳定性控制问题；徐红兵等提出了基于变结构的模糊神经网络控制算法，实现了二级倒立摆系统的稳定性控制；1995年，张明廉等人应用拟人智能控制理论成功的解决了三级倒立摆这一控制界的世界性难题；2001年9月19日，北京师范大学李洪兴教授领导的复杂系统实时智能控制实验室采用变论域自适应模糊控制成功地实现了三级倒立摆实物系统控制，又于2002年8月11日在国际上首次成功实现了四级倒立摆实物控制系统。

二、研究内容

本课题的主要研究内容集中基于ADRC的倒立摆控制系统研究，并针对其动态响应和运行稳定性，主要。主要内容简述如下：

（1）建立倒立摆控制系统的数学模型；

（2）设计自抗扰控制器，包括：TD，NLSEF，ESO。然后对各部分的参数进行设计和调整；

在Simulink 环境下建立系统仿真模型，验证基于自抗扰控制技术的倒立摆控制系统控制策略的有效性。

三、研究方法

（1）查阅相关国内外文献资料（包括相关规范等），了解与该课题相关的理论知识，分析研究当前相关设计的优秀方案，在学习的基础上添加在自己的创新元素。

（2）建立在所学知识的基础上，分步骤的完成各项设计任务，在工作计划内按时完成相应的工作，包括自动配料系统的硬件框图、程序框图、设计仿真等。

（3）各元器件的选型及设计内容的整理，开始进行设计说明书的撰写。

（4）完成对设计内容的进一步修改，完善设计方案。整理、打印、装订设计说明书。完成答辩的准备工作。

四、国内外文献综述

倒立摆系统本身为多变量、非线性、强耦合的不稳定系统，由于以上特性，其精确控制对实现工业生产中复杂对象的控制有着重要的应用价值。主要的控制方法有线性控制、预测和变结构控制、智能控制等。智能控制是目前应用较为广泛的控制方法，研究的热点，其主要理论来自于人的实践经验，不需要精确的数学模型。模糊控制有两种典型算法，其Mamdani算法最为常用，Sugeno型适合应用在动态非线性系统中。Mamdani算法中，分别对小车位置和摆杆角度进行控制，两个控制器形成串联结构，每个控制器只有二维，避开了四输入变量，这样免去了多输入变量时模糊规则爆炸的问题。这样免去了多输入变量时模糊规则爆炸的问题中PID控制的单级直线倒立摆,虽然能很好控制摆杆角度,但是对于小车位置控制存在一定的偏差,文中模糊控制的倒立摆系统虽然具有一定的抗扰能力,但是加入稍强的干扰就无法达到稳定的控制效果,而自抗扰控制(Active Disturbance Re-jection Control,ADRC)的主动抗扰特性可以削减和解决这些外扰因素,而达到稳定的控制效果。但是传统的自抗扰控制器只能稳定控制摆杆角度,并不能兼顾小车位置的控制,这就使倒立摆控制在现实中的运用上受到限制。

目前ADRC的应用领域广泛。包括纸幅张力控制，硬盘驱动控制，DC-DC变换器。它也可以解决执行机构的非线性问题，如压电陶瓷执行器的滞环问题。基于ADRC算法，一些多输入多输出系统可以获得解耦控制，如微型机电系统(micro-electro-mechanical system），和连续搅拌槽式反应器(continuous stirred tank reactor)。ADRC的应用不只局限于控制领域，他也可以用来执行健康监视和故障诊断等任务。当下的ADRC理论基础相对完善，理论上所需要的仅是一些特殊情况下的稳定性证明。而未来的发展趋势是简化ADRC算法，完善单参数ADRC算法调节策略，将ADRC算法逐步替代PID算法，应用到工业界的各个领域，提高控制性能和效率。由于ADRC算法是一种基于控制的控制算法，因此其应用时也应遵循下图所示的过程，即理论>技术>应用>理论三者的循环补充。

五、研究方案及工作计划

1、研究方案

（1）查阅相关国内外文献资料（包括相关规范等），了解与该课题相关的理论知识，分析研究当前相关设计的优秀方案，在学习的基础上添加在自己的创新元素。

（2）建立在所学知识的基础上，分步骤的完成各项设计任务，在工作计划内按时完成相应的工作，包括自动配料系统的设计框图、程序框图、仿真设计等。

（3）各元器件的选型及设计内容的整理，开始进行设计说明书的撰写。

（4）完成对设计内容的进一步修改，完善设计方案。整理、打印、装订设计说明书。完成答辩的准备工作。

2、工作计划

第1周：根据设计任务书要求选择合适合理的方案设计直线倒立摆控制系统系统的课题。

第2周：根据确定方案，比较、选择设计适合的研究方案等。

第3周：根据题目要求，设计软件框图，并进一步优化改进。

第4-5周：完成整体电路设计，画出原理图并验证其可行性。

第6-8周：根据课题要求和电路原理图编写程序。

第9周：对软件进行仿真调试，优化软件设计使之符合要求。

第10周：结合软件进行调试、修改，并使最终方案满足设计要求。

第11-12周：撰写毕业论文。

第13周：修订毕业设计论文、完善毕业设计。

第14周：提交正式设计论文。

第15周：准备参加毕业答辩。

第16周：参加答辩，整理毕业设计材料提交。

六、参考文献

[1]黄坚.自动控制原理及其应用[M].北京:高等教育出版社,2004.

[2]孙德宝.自动控制原理[M].北京:化学工业出版社,2002.

[3]胡寿松.自动控制原理(第四版)[M].北京:科学出版社,2001.

[4]周伯敏.自动控制理论[M].北京:机械工业出版社,1999.

[5]夏德钤,翁贻芳.自动控制理论[M].北京:机械工业出版社,2004.

[6]刘时鹏. MATLAB环境下直线单级倒立摆系统实时控制实验的研究与设计[D].重庆大学,2004.

[7]Liu B,Hong J,Wang L.Linear inverted pendulum control based on improved ADRC[J]. Systems Science & Control Engineering An Open Access Journal,2019,7(3):1-12.

[8]刘金琨.先进PID控制及其MATLAB仿真[M].北京:电子工业出版社,2003.

[9]陶永华.新型PID控制及其应用[M].北京:机械工业出版社,2002.

[10]Katsuhiko Ogata,卢伯英等译.现代控制工程[M].北京:电子工业出版社,2000.

[11]薛定宇.控制系统仿真与计算机辅助设计[M].北京:机械工业出版社,2005.

[12]张晓华.控制系统数字仿真与CAD[M].北京:机械工业出版社,1999.

[13]原菊梅.基于模拟退火算法的数字PID控制器参数整定的研究[J].北京工商大学学报:自然科学版,2004,22(4),40-42.

[14]韩京清.自抗扰控制技术[J].前沿科学,2007(01):25-32.

[15]韩京清.自抗扰控制器及其应用[J].控制与决策,1998(001):19-23.

指导教师审核意见

该论文《基于ADRC的一级直线倒立摆控制系统设计与仿真》选题与专业结合较紧密，选题的范围比较适中。该选题的研究具有一定的实践指导意义。内容安排合理，逻辑关系清晰，紧扣论文主题。

拟采取的研究方法具有一定的合理性。整个论文按时完成的可行性较大。该开题报告符合要求，同意该同学开题，并进入下一阶段的论文写作。

指 导 教 师(签名)：年 月日

篇8

正文是论文的主体，系指引言之后结论之前的部分，应按GB7713--87的规定格式编写。这一部分的形式主要是根据作者意图和文章内容而定。

实验为研究手段的论文或技术报告，包括以下几个方面：

(1)实验原材料及制备方法。主要描述研究材料的可靠性、均衡性及随机性的情况。

(2)实验所用设备、装置和仪器。通用设备应注明规格、型号，如果是自己特制的装置，应提供示意图，并附测试、计量所用仪器的精度，使读者得知实验结果的可信度和准确程度。

(3)实验方法和过程。方法包括测量仪器、测定方法、标本处理、计算方法等，过程如何进行，操作应注意事项。若有技术上的经济性，要正确处理好学术交流与技术保密的关系。

(4)实验结果。结果部分是示出处理后的实验效应，包括各项指标的数据和图像。对结果进行分析，把实验所得的数据和现象加以解释，阐明自己的新发现或新见解。图表的数量应择其要者。

写该部分时要注意：首先是选取数据必须严肃认真，实事求是；其次是描述现象要分清主次，抓住本质，图表设计要精心，使其一目了然；最后是分析问题必须以理论为基础，以事实为依据。

撰写理论或解析文章，应注意以下内容：

(1)解析方法。包括前提条件、提出的假设、解析的现象、适用的理论和计算的程序；

(2)解析的结果。可用图表、公式进行整理。

(3)分析讨论。对结果的可信度、误差的评价。

范文赏析：

工业自动化论文发展趋势

摘要：目前计算机应用产业产业在我国工业控制自动化中的应用有了很大的发展，我国工业自动化计算机应用产业系统已经形成。工业控制自动化技术以低成本工业pc基础为主流，向智能化、网络化和集成化方向发展。随着计算机应用产业的发展，工业自动化计算机应用产业产业的应用领域迅速扩大，其发展趋势难以捉摸。本文就工业自动化计算机应用产业产业的发展现状和特点，对其趋势进行分析与讨论。

关键词：工业自动化；计算机应用产业应用；发展趋势

一、引言

工业自动化计算机应用产业是工业自动化产业基础的核心。传统意义上计算机应用产业用于工业生产过程的测量、控制和管理，包括计算机过程输入、输出通道。而今天的工业自动化计算机应用产业内涵已经远不止这些，其应用范围也已经远远超出工业过程控制与管理。

目前，在通讯、网络、软件及光电的整合应用之下，工业自动化计算机应用产业也不再单纯局限于工业自动化领域的应用，而是结合了通讯、电子、光电、半导体及软件等应用，扮演愈来愈重要的角色且呈现多元及定制化的设计特点。计算机应用产业在工业自动化和信息化产业链中处于要素市场，处于快速发展的关键时期，不仅加速升级改造传统行业，而且也为新一代工业自动化计算机应用产业的应用和发展提供了良好的发展机遇。

二、工业自动化计算机应用产业发展特点

1.界限模糊。工业自动化计算机应用产业的系统、自动化、机电一体化、数控、cims等技术和学科之间逐渐渗透，界限越来越模糊，而在实际中也没有必要把它们分得很清楚，这是实际发展的需要，也是技术发展的必然。

2.技术融合。工业自动化一些fcs、ipc、nc/cnc与dcs、plc等计算机应用产业系统体系虽然设计初衷不一，各有特色，各有适宜的应用领域，也各有不适应的地方，但技术上都存在相互补充、相互促进、彼此共存的要素。仅仅靠独立的学习已失去传统意义上，各种控制系统之间融合不可阻挡。

3.应用领域扩大。过去，工业自动化计算机应用产业主要应用于过程控制，如控制电、煤、化、油等连续化、流程化的生产过程；离散加工制造机械、电子、汽车等自动化生产过程；单机自动化，如数控机床、智能仪器仪表，机器人等产品机电一体化等。目前，工业自动化计算机应用产业还逐渐应用于新的增长点，如公用工程、环保、楼宇与社区、道路与交通、农业与农村等。

三、工业自动化计算机应用产业发展趋势

在计算机应用产业市场层面来说，主要表现为：（1）工业计算机应用产业市场规模急剧增长。即使受全球金融风暴袭击，中国工业计算机应用产业市场依然将保持较快增长。据中国计算机应用产业行业协会工业计算机应用产业分会预计：未来5年，预计中国工业计算机应用产业市场仍将保持15%以上的年平均增长速度。未来的中国工业计算机应用产业市场，竞争虽然激烈，但格局会基本稳定，不论是传统ipc市场，还是新兴领域的嵌入式计算机应用产业，在构成工业计算机应用产业系统的数据采集板和功能方面，国内企业将与国外品牌同台竞争，外资品牌占有较大优势。（2）市场发展前景广阔。工业计算机应用产业产品和技术为其他各行业提供可靠的嵌入式和智能化基础平台。随着信息化深入，国民经济许多行业的关键任务将越来越多地依靠工业计算机应用产业，以共性技术的低成本工业自动化升级改造传统行业做主流技术路线使中国的工业计算机应用产业受到越来越高的重视。行业信息化需求增加，工业计算机应用产业的需求就大，其市场发展前景十分广阔。（3）长尾市场趋势。工业计算机应用产业在不同应用上，有不同的功能需求设计，需要设计符合其功能需求的产品。因产品复杂度高，价格较低，毛利率较高，相较于商用计算机应用产业市场，仍处于蓝海市场。因单品数量少而小型供应商多，呈现长尾市场特点。

 

 

 

 

2.在企业、行业发展角度来看：（1）国内企业将对市场细分敏锐把握。国产品牌规模的工业计算机应用产业企业，将会建立广泛的直销和服务网络，取得长足进步。传统ipc市场是我国工业计算机应用产业技术的发源地，将会一直是工业计算机应用产业的主战场。（2）我国的工业计算机应用产业企业将由模仿向自主创新、由中国制造向中国创造的转变。新一代epi，解决ipc工业计算机在多尘、潮湿、振动的环境下连接处易堵塞或氧化而接触不良使工业计算机应用产业失效的问题，具有开放性、散热性、抗振性、高稳定性、高可靠性等特点，而且加工工艺容易，成本低，将会得到广泛推广于国产数控装置。未来几年，本土企业会对新兴行业应用敏感，对需求把握准确，率先发掘市场，推出自主创新的计算机应用产业技术。

3.在技术层面上来说，主要有以下几点：（1）集中自动化趋向分布式自动化。传统的工业自动化计算机应用产业按照传统的软件技术，采用具有强大集中运算能力的中央控制器，以面向过程的程序为软件程序，需要做大量程序编制开发工作，还要编写现场设备与控制系统、管理层的通信程序。com/dcom技术，提供了一种软件架构，采用可复用的二进制软件组件，相互通信并共享数据，为实现分布式自动化提供了技术基础。dcom可以使com组件分布在不同的计算机上，并通过网络相互连接，相互交换数据，构成一个完整的应用控制程序。这就意味着分布式设备、工具和应用所具备的性能起着与集中式应用一样的作用，大大提高了系统的开放性、一致性和适用性，统一的工程和数据模型大大降低了工程项目的成本。（2）现场总线趋向以太网。近几年，工业实时以太网技术已被工业自动化计算机应用产业广泛接受。现场总线到工业以太网可以进行平滑过渡，保护制造商与用户自动化产品和解决方案问题，以最全面的profinet，automationworx为工业以太网协议。这种协议可以实现制造过程最佳化，直接访问控制和生产级自动化数据，提供生产计划管理系统，满足不同的应用技术需求。通过设备描述和控制器逻辑分配，使用指定的pc工程工具实现集成，支持将自动化功能分散于各个智能子系统，从而进一步提高了系统的可用性，这种能够不受限制的转移现场总线为工业以太网通信，能发挥高动态性能、本地化诊断、无需设置设备系统自动组态等功能。（3）工业有线自动化趋向无线通信技术。工业无线技术通过供无线数据链路和灵活的网络拓扑结构实现工厂内部设备与外部设备之间的通信提。无线通信技术具有数据传输速率高性价比优良、、区域广泛、抗干扰性强、系统维护成本较低等优点，是有线通信系统发展的重要补充，将成为工业自动化领域的又一热潮技术，据推测，无线技术的广泛应用将使工业生产效率提高10%左右，市场需求和应用前景十分广阔。

四、结语

如今的时代是变革的时代和推陈出新的时代。伴随着新一代工业自动化计算机应用产业的兴起，工业行业也将重新洗牌，各个行业面临机遇与挑战并存的局面。随着工业自动化计算机应用产业发展的趋势深不可测，只有抓住机遇，勇于和善于迎接挑战，才会与新一代工业自动化计算机应用产业一起发展壮大。

 

参考文献：

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中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-0118（2012）09-0138-02

《传感器应用与技术》是理工类专业的一门重要课程，是电子、自动化、机电一体化等专业的一门专业课，随着企业对高素质技能型人才要求的提高，我院在教学中本着“技能为主、理论够用”的原则，结合企业对于工作人员传感器应用能力的要求，对《传感器应用与技术》课程的教学进行了改革，切实体现教学过程的实践性、开放性和职业性，取得了比较好的教学效果。

一、课程特点

《传感器应用与技术》的前序知识主要涉及到《电工技术》、《电子技术》专业基础课。课程组教师与企业技术人员制订了本课程教学的基本要求：掌握传感器的特性和指标；掌握典型传感器的原理及其应用；通过该课程的学习使学生掌握常用传感器器件、基本测量电路的工作原理和分析计算方法；掌握常用的传感器特性和使用方法；会查阅资料手册，会正确选择有关传感器元器件；正确使用有关检测仪器、仪表；熟练连接检测线路，对简单的测量与控制系统会设计、安装、调试、排除故障。

二、学生情况

学生专业素质特点。我院学制是2.3+0.7即高职三年期间，2.3为在校学习期间，0.7是校外顶岗实习期间。是在电子、自动化、机电一体化专业中开设这门课程，开课时间安排在大学第三或第四学期，此前学生对《电工技术》、《电子技术》专业基础课进行了学习，已经具备了一定的专业理论基础和电子技术实践能力。

从学生整个专业素质形成的过程来看，高年级学生正从学习基础理论知识转向专业技能形成的过程。若能对本课程教学进行合理设计，将对学生学习与技能的掌握起到关键的促进作用。

三、教学方面

（一）重新确定教学内容

课程组成员与专业相关的企业技术人员根据企业需求共同确定教学内容，要求学生只要知道如何使用、选择传感器即可，在教学中只需要让学生定性地了解传感器的工作原理，熟悉其基本特性，对于原理性的理论或定理的推导可以不做要求。对此部分内容感兴趣的学生可以自学，有问题再向教师请教或自己查阅资料。重点培养学生的工程意识与实践技能。

例如：热电偶传感器的中间温度定律，学生只要明白该定律的作用、掌握热电偶传感器的冷端补偿的方法及注意事项，会查热电偶的分度表即可，在课堂对定理不必详细推导，学生可以自学，有问题课后请教教师。

（二）在理论教学方面的改革

1、在复习预习环节中的改革

课前的复习和预习，对学生知识的掌握会起到事半功倍的作用，这是教师常用的教学手段。在复习环节中，有的教师采取自己复习的方式，有的教师采取的是提问学生的方式。但预习的好习惯在大学学习中教师似乎不再强调。本课程组对课前复习、预习方面进行了改革。

主要措施是对每次理论课都发放预习、复习任务单。

例如：在学习“第二模块电阻传感器”“第二讲气敏、湿敏、热敏电阻传感器”一节时在课前发放的预习复习任务单是：

对前一节复习：

应变效应及应变式电阻传感器的分类。

简述三种桥路输出的优缺点。

简述应变式电阻传感器的四个应用。

预习：

获取电子技术知识：差动放大器的功能以及放大倍数的计算。

你从网络上找到了哪些热敏传感器、气敏传感器、湿敏传感器，有什么新的产品以及功能，获取了那些信息？

这种预习效果非常好，例如在应变式电阻传感器一节的预习中，有一个同学在网上查到了使用碳材料制作可多点应变的电阻传感器，并查到了它的用途以及谈到自己的设想，就是将这种材料应用于机器人中，能否制作出与人的皮肤一样的机器人。这个想法在本次课的“35+10”互动时间进行了热烈的讨论，强烈激发了学生对本课程的学习激情。“35+10”的教学手段在下面进行分析。

2、制作课件方面的改革

课程组对《传感器应用与技术》课程系统地进行了课件制作，制作的课件有两个突出点，一是弥补实验室传感器种类不足，工业用传感器价格昂贵，实验室不必花费过多的资金购置，课程组教师与企业技术人员赴企业将工业用传感器外形、参数、使用注意事项于PPT形式给出，培养了学生的工程意识，二是将每一模块的传感器检测与控制的实际应用用动画的形式表现，模拟工厂，将工厂搬进课堂，实现理实一体化。

例如：工业用铂热电阻的测温在工业测量应用广泛，但价格上千，实验室并未购置，课程组与企业技术人员将铂热电阻的外形、参数、实际测温实例以及接线、变送、控制方面制作了系统的课件；又例如光电传感器应用之一：测量带动表针的齿轮转速从而校正煤气表的刻度准确性，课程组成员于丹东东发企业的技术人员就东发企业的上述检测装置制作了光电传感器的测速动画以及光电传感器的外形、参数、以及在检测煤气表的实际安装位置进行课件制作。

课程组将本课程实现了网络化，先后获得2009年优秀院级精品课，获得2010年度辽宁省网络课程二等奖的荣誉。与本院师生实现资源共享。

3、学生课堂互动的改革

“35+10”是我院于2010年学院性的教学方法改革，每堂课利用10分钟时间，学生提问教师回答，问题内容宽泛可以是本课节知识也可以是本课程的知识还可以是人生观、职业素养问题。这样做既可以使学生加深与巩固本课程的学习还可以鞭策教师的师德建设以及知识体系的自我完善。

（三）实验教学方面的改革

以前的实验都是由教师给出实验器材、实验线路、实验步骤，甚至连实验结果都由教师给出，并没有积极有效地调动学生的主动意识以及技能培养，学生处于这种“灌”的教学方式还是对学习有厌烦情绪。现在是由教师发放实验任务单，学生对实验进行预习，对本次实验获取有关信息，确定实验方案。经教师指导后学生分组、团队协作进行实验操作。组员对本组成员进行互评，填写实验测试单作为实验成绩的依据。实验部分的改革必须建立在实验室开放的基础之上，本院配备了专门实验室管理教师，于每天下午1：30―4：00开放。

例如：“差动变压器传感器的使用”实验任务单。

【引导性问题】

1、差动变压器的结构特点？

2、相敏整流电路的特点？

【实验目标】

1、了解差动变压器的基本结构及原理，通过实验验证差动变压器的基本特性。

2、掌握差动变压器测量震动的方法。

【实验方案】

在实验操作前教师提问实验方案，经教师指导后，学生实际操作，操作时组员互评填写实验测试单，实验成绩由教师与学生互评分两项获得。

（四）实训教学方面改革

我院只有电气自动化、电子技术专业开设了《传感器应用与技术》的综合实训，机电一体化专业未设实训。课程组对综合训练进行了大胆的改革，将实训30课时改革为18+12，校内18课时，校外12课时，校内实训确定为酒精测试仪的设计与制作，要求学生对相应功能分析设计、正确选择传感器。进行PROTEL绘图、印制电路板焊接、调试，目的是训练学生对传感器应用、PROTEL绘图、印制电路板焊接、调试的综合技能。课程设计作为本课程考核的重要依据。学生分组，团队协作进行课程设计、作品制作。组员对本组成员进行互评，填写实习测试单作为实习成绩的一项依据。

综合实训安排了12课时的到企业实习，有丹东浩宇集团红外传感器、超声波流量计在粒度仪中的使用；辽宁东发集团的角编码器、光电传感器、热电阻在煤气压力表生产、检测的应用；丹东贝特自动化有限公司的电子秤、热电偶、流量计、钟罩式转子流量计的应用。工学结合，培养学生的实践能力以及对职业岗位的认知。

（五）持续发展方面

加强《传感器应用与技术》课程教学的课后延伸，如大学生电子作品竞赛、机器人作品开发、毕业设计等，我院每年举行一次大学生电子作品竞赛，不乏有利用传感器实现功能的电子作品；传感器在机器人的制作中广泛使用，系部教师以及部分学生制作了多种功能的机器人；学生在校外顶岗实习期间，结合日常生活和生产过程中的实际情况，选用适当的传感器，设计自动检测与自动控制过程，撰写了相应的毕业论文。

“导师制”是我院的特色教学模式，是我们把乔佩科院长将英国牛津大学的教学方法与本院结合，形成辽地院式导师制。每位中级及以上职称带2-3名学生，导师带动了若干名学生，指导其人生观、课程知识、专业知识与技能，已收到良好的效果；同时也体现了高职教育的全面性、职业性、开放性。

通过课程组近两年的改革与实践，与原有的教学方法相比，《传感器应用与技术》课程的教学改革取得了显著的教学效果，学生无论在学习课程以及参加有关的电子产品制作、机器人的研制与技能大赛都兴趣激昂，学生对本课程技能的掌握得到显著的提高，同时也为其他课程的改革提供了借鉴。

篇10

1.1选题背景

随着计算机技术的飞速发展，计算机在信息管理中的应用的普及，利用计算机实现运动会信息的管理势在必行。信息管理是现代运动会管理工作的不可缺少的一部分，是适应现代运动会管理尺度的要求、推动运动会管理走向科学化、规范化的必要条件。只有信息管理规范了，才能在其他方面更好的发展。为了适应现代运动会发展的需要，信息管理也从以前的手工管理逐渐被规范化的管理信息系统所代替。现在各大高校都已普及千兆校园网，开发出依托校园网的“高校运动会信息综合处理系统”已经成为可能。当前许多高校也开发了各自的“高校运动会信息综合处理系统”。但是，这些系统大多是一种封闭的、局域的、功能较为单一的简单信息处理系统。这反映出高校信息管理自动化建设的速度和总体水平还处于起步阶段，还需要加强建设的力度，才能真正形成一个能胜任运动会信息管理的系统。同时我们也该看到许多运动会如国际上的奥运会，国内的全运会、城运会等也已经采用电脑网络完善管理的过程。如近几届的奥运会，均使用了上千台微机联网进行赛事管理，在功能上基本上满足了管理的需求，但其开发成本和运行成本巨大，难以普及使用。而高校的校园小型田径运动会，更因为资金有限不可能使所有场馆都配置电脑网络，若只在部分场馆配置，又会因为竞赛场地的变动而出现使用效率不高的弊端.打破已往的必须在指定地点报名，花费人力物力，亲自去指点地点填写报名信息。因此，有必要构建一种以现有校园网为基础，真正对校园网内、外的赛事参与者与赛事观众实现真正意义上的开放，具有较强的信息处理功能，适合大量高校实际网络与运动会情况的、同时真正实现依靠计算机本身进行的、具有较强的信息处理能力的能过在线报名的“运动会信息综合处理系统”[1]。

1.2运动会管理系统的现状及发展

随着社会的进步和科学技术的发展，电脑网络正快速融入体育领域。许多运动会如国际上的奥运会，国内的全运会、城运会等也已经采用电脑网络完善管理的过程......

目录

第一章绪论5

第二章系统总体设计11

第三章数据库总体设计18

第四章系统详细设计与实现29

第五章系统测试43

参考资料

[1]谭宏等.第五届全国大学生运动会田径比赛电子设备配置情况综述[J].西安:体育学院学报.1997,(2)：85-88

[2]沙捷,费青松,王雁.高校运动会竞赛管理系统[J].中国计算机报.2004,4.20：15-16

[3]李香敏.SQLServer2000编程员指南[M].北京:希望电子出版社.2000

[4]马红华.新编SQLServer2000图解教程[M].北京:希望电子出版社.2001

[5]谢云等.全自动足球机器人通信子系统的设计与实现[J].广州:计算机工程与应用.2005.03:30-33

[6]王承文.SQLServer数据库的优化及保护[N].电脑知识与技术.2002.21(3)：53-56

[7]陈卫.B/S结构应用程序开发秘籍[M].北京：国防工业大学出版社,2001

[8]李和林.IIS的安全机制[J].山西电子技术.2003,4（5）：45~48