導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)及應(yīng)用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目導(dǎo)向；課程整合；實(shí)踐；技能

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1引言

“傳感器技術(shù)”與“計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)”是應(yīng)用電子、汽車電子、電氣自動(dòng)化等電類專業(yè)的核心課程。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是先講授“傳感器技術(shù)”，側(cè)重于各種傳感器的工作原理、相關(guān)的測(cè)量電路的分析，而具體應(yīng)用對(duì)學(xué)生來(lái)講猶如“空中樓閣”，晦澀難懂；“計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)”主要講授自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成、自動(dòng)控制裝置特別是自動(dòng)化儀表的分類與發(fā)展，以及計(jì)算機(jī)組態(tài)控制技術(shù)。眾所周知，自動(dòng)控制系統(tǒng)離不開(kāi)傳感器，組態(tài)控制技術(shù)又必須基于傳感器進(jìn)行測(cè)量。在實(shí)際講授“計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)”時(shí)，學(xué)生卻很難將原來(lái)學(xué)過(guò)傳感器的知識(shí)綜合應(yīng)用。這樣就形成了兩門內(nèi)容密切相關(guān)，知識(shí)互通融合的課程卻讓學(xué)生認(rèn)為遙不可及的尷尬情況，教學(xué)效果一直不理想。基于這種教學(xué)狀況，我們嘗試應(yīng)用項(xiàng)目導(dǎo)向模式，將兩門課程進(jìn)行了有機(jī)整合，并收到了很好效果。

2基于項(xiàng)目導(dǎo)向模式的課程改革

項(xiàng)目導(dǎo)向模式以提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力為目標(biāo)，是高職院校培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才的行之有效的教學(xué)方法。項(xiàng)目導(dǎo)向模式按照學(xué)生認(rèn)知規(guī)律進(jìn)行項(xiàng)目的選擇和設(shè)計(jì)，注重引導(dǎo)探索，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。如圖1所示，項(xiàng)目導(dǎo)向模式由四個(gè)基本步驟構(gòu)成。

(1) 設(shè)計(jì)項(xiàng)目，這是項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)法的關(guān)鍵。要有明確的目標(biāo)，要求教師基于學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)實(shí)用適合的項(xiàng)目工程。一個(gè)項(xiàng)目可以概括多個(gè)子項(xiàng)目，學(xué)生可以通過(guò)對(duì)子項(xiàng)目的設(shè)計(jì)實(shí)施逐步掌握各知識(shí)點(diǎn)，從而最終完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)任務(wù)。項(xiàng)目設(shè)計(jì)要符合高技能人才培養(yǎng)的要求，從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，充分考慮學(xué)生的特點(diǎn)與知識(shí)接受能力的差異，做到因材施教。要根據(jù)任務(wù)難度，恰當(dāng)控制動(dòng)機(jī)水平。任務(wù)設(shè)計(jì)要注意分散重點(diǎn)、難點(diǎn)。掌握傳感器相關(guān)知識(shí)和技能是一個(gè)逐步積累的過(guò)程，要考慮任務(wù)的大小、知識(shí)點(diǎn)的含量、前后的聯(lián)系等多方面的因素。例如，讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)溫度濕度能夠達(dá)標(biāo)的育嬰房項(xiàng)目。在這個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目中既有溫度傳感器的應(yīng)用，又有濕度傳感器的應(yīng)用，還可以讓學(xué)生初步掌握?qǐng)?bào)警系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)，讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)施起來(lái)很有成就感，可以說(shuō)這是個(gè)非常實(shí)用的項(xiàng)目。

(2) 分析項(xiàng)目，這是項(xiàng)目能否正確執(zhí)行的前提。項(xiàng)目設(shè)計(jì)后，教師不要急于講解，先讓學(xué)生討論分析，提出其中隱含的新的知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生在教師的引導(dǎo)啟發(fā)下理解掌握新的知識(shí)，并運(yùn)用其解決相關(guān)的項(xiàng)目問(wèn)題。本項(xiàng)目中，溫度、濕度傳感器的選用是重點(diǎn)，溫度傳感器的類型很多，用哪種更適合，其優(yōu)勢(shì)在哪里？這些都需要學(xué)生的分析。

(3) 完成項(xiàng)目，這是整個(gè)教學(xué)過(guò)程的重點(diǎn)問(wèn)題。提出并設(shè)計(jì)好任務(wù)過(guò)程后，學(xué)生就需要通過(guò)不同方法去完成項(xiàng)目。學(xué)生通過(guò)對(duì)任務(wù)的理解進(jìn)行探索嘗試，消化新知識(shí)，完成對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用。在教學(xué)方法上，改變學(xué)生傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)觀，由“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。在教學(xué)中，讓學(xué)生根據(jù)“項(xiàng)目”的需求來(lái)學(xué)習(xí)，不斷地用“項(xiàng)目”來(lái)引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，主動(dòng)完成學(xué)習(xí)目標(biāo)的任務(wù)。

本項(xiàng)目中，學(xué)生在選用不同的溫度、濕度傳感器后所建立的測(cè)量電路不盡相同，產(chǎn)生的效果也會(huì)大不一樣。由于實(shí)驗(yàn)條件、經(jīng)費(fèi)所限，不可能將所有的電路都具體實(shí)現(xiàn)，這時(shí)可以使用計(jì)算機(jī)虛擬仿真，并使用測(cè)控軟件對(duì)整個(gè)項(xiàng)目工程進(jìn)行完整的監(jiān)控測(cè)量，讓學(xué)生仿佛置身于育嬰房一樣。

(4) 評(píng)估項(xiàng)目，這是對(duì)教學(xué)效果的評(píng)價(jià)。學(xué)習(xí)成果展示是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的重要手段，是培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和明辨是非的有效途徑。要求教師在進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí)，安排學(xué)生互評(píng)或教師點(diǎn)評(píng)。這是知識(shí)形成和提高的重要階段，同時(shí)也能極大地促進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生的成就感。

本項(xiàng)目的評(píng)估重點(diǎn)在于不同類型的傳感器的選用及其報(bào)警校正。通過(guò)教師的點(diǎn)評(píng)會(huì)使學(xué)生對(duì)重點(diǎn)問(wèn)題上的解決印象深刻，理解全面，同時(shí)通過(guò)不同設(shè)計(jì)的對(duì)比切實(shí)地掌握了傳感器的具體實(shí)際應(yīng)用，其意義不言而喻。

3“傳感器應(yīng)用”與“計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)”的課程具體整合

“傳感器應(yīng)用”與“計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)”課程是十分重要的專業(yè)課程，兩門課程聯(lián)系密切，傳感器的應(yīng)用離不開(kāi)測(cè)量，測(cè)量又離不開(kāi)傳感器的控制，測(cè)控技術(shù)使用的組態(tài)軟件中每個(gè)設(shè)計(jì)都會(huì)涉及到傳感器的應(yīng)用。將這兩門課程有機(jī)地整合起來(lái)，勢(shì)必會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)踐設(shè)計(jì)能力。在教學(xué)過(guò)程中，可以將兩門課程穿插講解，教師布置的設(shè)計(jì)任務(wù)可以用電路搭建，再由測(cè)控軟件具體實(shí)施，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)的完整化，讓學(xué)生直觀地感受到傳感器的實(shí)際應(yīng)用效果，從而有效地提高學(xué)習(xí)效率。

我們?cè)诮虒W(xué)方法上提出以工程案例和實(shí)驗(yàn)為主線和核心的邊講、邊實(shí)驗(yàn)、邊討論的基于項(xiàng)目導(dǎo)向的教學(xué)模式。將具有實(shí)際工程應(yīng)用背景的案例和實(shí)驗(yàn)作為核心和主線貫穿在課堂教學(xué)中，將兩門課程有機(jī)整合。例如上述設(shè)計(jì)育嬰房的項(xiàng)目，先讓同學(xué)們討論所需的傳感器特性、常用測(cè)量電路的具體應(yīng)用等，設(shè)計(jì)出實(shí)用電路，用測(cè)控軟件仿真實(shí)施，實(shí)現(xiàn)模擬育嬰房的效果，并通過(guò)有效的控制使得溫度、濕度得到相應(yīng)的補(bǔ)償。

以工程案例和實(shí)驗(yàn)為主線的課程教學(xué)法的核心是實(shí)驗(yàn)，必須解決課上、課下實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的營(yíng)造問(wèn)題。為此，利用PC機(jī)上的測(cè)控資源在教師上課、學(xué)生上網(wǎng)的PC機(jī)上建立測(cè)控實(shí)驗(yàn)室，將實(shí)驗(yàn)室?guī)胝n堂、教師、宿舍和每一個(gè)有PC機(jī)的地方。為豐富個(gè)人測(cè)試實(shí)驗(yàn)室所能測(cè)量的信號(hào)種類，我們還針對(duì)測(cè)控技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重功能、概念，而不追求精度的特點(diǎn)，用市場(chǎng)上的敏感元件或工業(yè)探頭+簡(jiǎn)單調(diào)理電路，自己開(kāi)發(fā)了紅外傳感器、溫度傳感器、超聲波傳感器、酒精傳感器等20多種低價(jià)格的常見(jiàn)物理量檢測(cè)傳感器，可以直接插接在計(jì)算機(jī)聲卡的Line in口上

作為外部傳感器使用。為提高測(cè)試實(shí)驗(yàn)與工程實(shí)際的結(jié)合程度，我們對(duì)一些工業(yè)測(cè)控設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，設(shè)計(jì)為測(cè)控模型應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。包括由工業(yè)管道無(wú)損探傷設(shè)備簡(jiǎn)化而來(lái)的鋼管缺陷無(wú)損檢測(cè)模型，由旋轉(zhuǎn)機(jī)械簡(jiǎn)化而來(lái)的轉(zhuǎn)子實(shí)驗(yàn)臺(tái)模型等。并以這些模型為基礎(chǔ)建立計(jì)算機(jī)化的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生開(kāi)設(shè)綜合性、研究性實(shí)驗(yàn)。

4項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)深化建議

(1) 教材改革

由于現(xiàn)行的教材基本根據(jù)學(xué)科知識(shí)系統(tǒng)進(jìn)行編寫，因此教師實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法時(shí)，不能完全按照教材一章一節(jié)地講授，而要依據(jù)目前傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展和高等職業(yè)教育的特點(diǎn)，對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行改革，突出傳感器的實(shí)際應(yīng)用，針對(duì)測(cè)控案例中選用的常用傳感器、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備等對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，重點(diǎn)選好示范項(xiàng)目，依據(jù)具體項(xiàng)目?jī)?nèi)容編制講義，降低教學(xué)難度，結(jié)合案例進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)。

(2) 教學(xué)管理改革

教學(xué)管理體制改革是實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法的保證。項(xiàng)目教學(xué)法很多內(nèi)容與常規(guī)教學(xué)有相悖之處，如授課計(jì)劃、教學(xué)大綱、日志填寫和時(shí)間分配等多方面，要突破常規(guī)的管理方式才能使項(xiàng)目教學(xué)有效的實(shí)施。

篇2

【關(guān)鍵詞】測(cè)控技術(shù)與儀器 計(jì)算機(jī) 課程體系 試點(diǎn)班

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1006－9682（2011）11－0009－02

目前，我國(guó)高等學(xué)校教學(xué)內(nèi)容、課程體系改革的各項(xiàng)工作正在如火如荼地開(kāi)展，其中學(xué)科內(nèi)部及學(xué)科之間課程體系的優(yōu)化整合是本科專業(yè)建設(shè)和改革最為關(guān)鍵的工作。［1～3］考慮到專業(yè)特點(diǎn)和應(yīng)用型人才培養(yǎng)規(guī)格的要求，結(jié)合計(jì)算機(jī)課程平臺(tái)教學(xué)的實(shí)際特點(diǎn)，我們對(duì)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)計(jì)算機(jī)系列課程進(jìn)行了大幅度改革，并對(duì)特色專業(yè)建設(shè)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)試點(diǎn)班實(shí)施。本文從測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)知識(shí)的基本要求、計(jì)算機(jī)課程體系改革的具體方案及實(shí)施效果三個(gè)方面介紹了試點(diǎn)班的改革與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

一、測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的基本要求

測(cè)控技術(shù)與儀器本科專業(yè)是一個(gè)多學(xué)科交叉的專業(yè)，涉及機(jī)械工程、光學(xué)工程、電力電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、控制工程、儀器科學(xué)與技術(shù)等一級(jí)學(xué)科，其中計(jì)算機(jī)系列課程的教學(xué)主線大體為：信息的獲取、傳輸、處理、反饋控制，主要內(nèi)容包括：在硬件方面，要求掌握計(jì)算機(jī)的基本組成，包括主流CPU結(jié)構(gòu)與原理（有取舍、有側(cè)重地學(xué)習(xí)X86、單片機(jī)、PLC、嵌入式、DSP、FPGA中的一到兩種），存儲(chǔ)器組織，總線結(jié)構(gòu)，讀寫時(shí)序，常用基本接口電路，常用輸入輸出設(shè)備等。在此基礎(chǔ)上能夠完成常用的信號(hào)輸入輸出通道的硬件電路設(shè)計(jì)。在軟件方面，要求掌握基本匯編語(yǔ)言、C語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)、操作系統(tǒng)的基本原理。在底層，要求能夠編寫驅(qū)動(dòng)程序完成數(shù)據(jù)輸入輸出與數(shù)據(jù)傳輸，應(yīng)用層要求能夠完成數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單計(jì)算處理。在達(dá)到軟硬件基本要求的基礎(chǔ)上，學(xué)生可以進(jìn)一步了解各種流行的數(shù)據(jù)傳輸總線、協(xié)議及鏈路，能完成數(shù)據(jù)的傳輸、顯示、打印的硬件通道設(shè)計(jì)；可進(jìn)一步掌握面向?qū)ο蟮木幊?、可視化編程、網(wǎng)絡(luò)化編程方面的軟件程序編寫，實(shí)現(xiàn)儀器的虛擬化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。

改革與實(shí)踐的總體思路歸納如下：以學(xué)生最終能夠應(yīng)用乃至設(shè)計(jì)完整的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)（包括硬件電路與軟件程序）為教學(xué)目標(biāo)，從簡(jiǎn)到繁、從易到難、從基礎(chǔ)到應(yīng)用，分階段、分步驟，硬件電路與軟件設(shè)計(jì)相結(jié)合，課堂教學(xué)與實(shí)踐鍛煉相結(jié)合，多個(gè)學(xué)期連續(xù)不斷線教育與短期集訓(xùn)相結(jié)合，課內(nèi)教育與課余興趣小組活動(dòng)相結(jié)合，由多個(gè)任課教師分成小組，分工配合地實(shí)施課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)。

二、計(jì)算機(jī)課程體系改革具體方案

測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)計(jì)算機(jī)系列課程的優(yōu)化整合方案為：從修訂教學(xué)計(jì)劃入手，著力于對(duì)學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，注重基礎(chǔ)，強(qiáng)化學(xué)生綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的訓(xùn)練，有效克服當(dāng)前教學(xué)工作中存在的教學(xué)內(nèi)容分散陳舊、教學(xué)方法過(guò)死、教學(xué)環(huán)節(jié)不連貫等問(wèn)題，解決長(zhǎng)期以來(lái)自然形成的課程科目與實(shí)踐環(huán)節(jié)過(guò)多與總學(xué)時(shí)有限的沖突、知識(shí)面廣而不精等問(wèn)題。

1．教學(xué)內(nèi)容的整合原則

在原有課程體系中，軟硬件方面的課程設(shè)置均存在一定的弊端。軟件程序方面，必修課只有《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》一門，開(kāi)課時(shí)間設(shè)置在第一學(xué)期，與后續(xù)課程脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生到第五、第六學(xué)期的實(shí)踐環(huán)節(jié)用到時(shí)已基本遺忘。另外，教學(xué)內(nèi)容不充分，沒(méi)有覆蓋操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等方面的基本知識(shí)。硬件方面，必修課中《微機(jī)原理與接口技術(shù)》與《單片機(jī)原理及應(yīng)用》同屬硬件類課程，內(nèi)容重復(fù)，講授的內(nèi)容不盡合理，如沒(méi)有目前常用的PC機(jī)板卡資源、嵌入式技術(shù)等。此外，選修課多而雜，教學(xué)主線不明確，與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)配合不緊密。

具體來(lái)講，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化整合的幾個(gè)原則如下：①綜合性：課程設(shè)置改變傳統(tǒng)的自成一體的單個(gè)課程范疇，進(jìn)行優(yōu)化整合，提高課程的綜合化程度，達(dá)到以軟硬件基礎(chǔ)知識(shí)為主體，以計(jì)算機(jī)測(cè)控應(yīng)用技術(shù)為主線，拓寬知識(shí)面，改善知識(shí)結(jié)構(gòu)；②先進(jìn)性：將傳統(tǒng)的測(cè)控技術(shù)與當(dāng)代最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，使原來(lái)單一模式的分析方法轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦?dòng)豐富的多方案優(yōu)化，加深了對(duì)現(xiàn)代測(cè)控手段的理解和掌握；③實(shí)用性：找準(zhǔn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)定位，教學(xué)內(nèi)容的安排上注重夯實(shí)軟硬件基礎(chǔ)、拓展系統(tǒng)綜合應(yīng)用能力，避免傳統(tǒng)教學(xué)中理論教學(xué)的單調(diào)性和復(fù)雜冗長(zhǎng)化。

2．教學(xué)內(nèi)容的深度凝練

經(jīng)優(yōu)化整合后，3門必修課的主要教學(xué)內(nèi)容歸納如下：

（1）《程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是本專業(yè)計(jì)算機(jī)系列課程體系中的核心課程之一，綜合了《操作系統(tǒng)》、《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》與《計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)》等課程的內(nèi)容，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)鞏固所學(xué)知識(shí)，為后續(xù)計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)方面的專業(yè)課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（2）《計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)》旨在讓學(xué)生掌握微型計(jì)算機(jī)硬件的基本組成、體系結(jié)構(gòu)和工作模式，著重使學(xué)生掌握微型計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)器、I/O接口、總線、中斷、人機(jī)交互等概念、原理和應(yīng)用技術(shù)，同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)，初步形成計(jì)算機(jī)硬件方面的工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用能力。

（3）《計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)》旨在通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)基于微型計(jì)算機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)，解決工程實(shí)際問(wèn)題，要求學(xué)生掌握基于微處理器的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的基本體系結(jié)構(gòu)、常用輸入輸出通道的設(shè)計(jì)、常用人機(jī)接口的設(shè)計(jì)、常用數(shù)據(jù)傳輸電路的設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)處理算法以及計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)的若干新進(jìn)展，形成工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用能力。

改革后，上述3門必修課程的教學(xué)內(nèi)容由多門課程優(yōu)化整合而成，注重學(xué)生綜合素質(zhì)和獨(dú)立工作能力的培養(yǎng)，在計(jì)算機(jī)系列課程體系中所占比重大大增強(qiáng)，見(jiàn)圖1。在保證課程基本教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，突出實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，注重教給學(xué)生科學(xué)的思維方法，訓(xùn)練其邏輯思維及理工科思維能力。

3．獨(dú)立實(shí)踐環(huán)節(jié)的合理設(shè)置

我校測(cè)控技術(shù)與儀器實(shí)驗(yàn)室下設(shè)精密機(jī)械與測(cè)試技術(shù)、傳感技術(shù)、光信息技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、信號(hào)處理等多個(gè)功能實(shí)驗(yàn)室，可開(kāi)展全方位的獨(dú)立實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，有效提高學(xué)生對(duì)于光機(jī)電一體化測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用能力，促使學(xué)生從課程分類學(xué)習(xí)向工程實(shí)際綜合應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。

（1）作為實(shí)踐教學(xué)必修課，《計(jì)算機(jī)測(cè)控實(shí)踐》安排在計(jì)算機(jī)系列理論課程全部結(jié)束之后進(jìn)行，集中設(shè)計(jì)時(shí)間為兩周，相比改革前其教學(xué)力度加強(qiáng)。其教學(xué)目的在于使學(xué)生鞏固計(jì)算機(jī)方面的基礎(chǔ)理論知識(shí)，同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟、硬件知識(shí)解決具體工程問(wèn)題的能力。通過(guò)多人共同完成一項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性及協(xié)作技巧，并通過(guò)設(shè)計(jì)使學(xué)生掌握設(shè)計(jì)說(shuō)明書的撰寫方法及基本技能，培養(yǎng)工程師的素質(zhì)。

（2）《測(cè)控專業(yè)綜合實(shí)踐》環(huán)節(jié)安排在第7學(xué)期，學(xué)時(shí)為3周，題目均來(lái)源于教師的科研成果，打破了傳統(tǒng)的演示性、驗(yàn)證性和單一性實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，建立起了新的設(shè)計(jì)型、創(chuàng)新型、綜合型的實(shí)踐環(huán)節(jié)體系。要求學(xué)生獨(dú)立完成一個(gè)實(shí)際的小型光機(jī)電一體化測(cè)控系統(tǒng)（或大系統(tǒng)的一部分）的設(shè)計(jì)與調(diào)試，根據(jù)學(xué)生具體情況因材施教，有針對(duì)性、分群體加強(qiáng)學(xué)生在某個(gè)具體技術(shù)領(lǐng)域的技能培養(yǎng)，做到學(xué)以致用。

三、實(shí)踐探索及初步成效

以上計(jì)算機(jī)系列課程設(shè)置方案，是北京信息科技大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)在多年的教學(xué)實(shí)踐與改革探索過(guò)程中逐步形成并實(shí)施的。具體地，首先，在測(cè)控08級(jí)嘗試獨(dú)立的實(shí)踐環(huán)節(jié)《計(jì)算機(jī)測(cè)控實(shí)踐》，在第六學(xué)期初由教師集中講解，布置課程設(shè)計(jì)任務(wù)，提出設(shè)計(jì)要求。學(xué)生根據(jù)任務(wù)與要求，結(jié)合自己的特長(zhǎng)與興趣查閱資料、制訂設(shè)計(jì)與調(diào)試方案。隨后，學(xué)生根據(jù)自己的時(shí)間靈活安排，分散在相關(guān)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行系統(tǒng)分模塊設(shè)計(jì)和調(diào)試，教師分組指導(dǎo)與答疑。最后兩周學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試，撰寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書，完成課程設(shè)計(jì)驗(yàn)收與答辯。

其次，針對(duì)測(cè)控09級(jí)，有意識(shí)地對(duì)計(jì)算機(jī)系列課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了局部調(diào)整與取舍，注重教學(xué)環(huán)節(jié)的搭配與教學(xué)內(nèi)容銜接。同時(shí)，花大力氣建設(shè)了計(jì)算機(jī)系列課程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。針對(duì)《微機(jī)原理及接口技術(shù)》與《單片機(jī)原理及應(yīng)用》，專門設(shè)計(jì)、制作了模塊化的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)讓學(xué)生采用搭積木的思路來(lái)設(shè)計(jì)、調(diào)試、驗(yàn)證簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)及其應(yīng)用，如溫濕度測(cè)量、處理、輸出顯示等系統(tǒng)。

最后，根據(jù)前期積累的改革實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，形成了2010級(jí)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃和教學(xué)大綱等指導(dǎo)性教學(xué)文件，在測(cè)控2010級(jí)特色專業(yè)建設(shè)試點(diǎn)班中推廣實(shí)施。實(shí)施新培養(yǎng)計(jì)劃與教學(xué)大綱的測(cè)控1001班（試點(diǎn)班）學(xué)風(fēng)突出，在大一全年的各次考試中單科與總體成績(jī)均名列前茅，為后續(xù)幾年的專業(yè)課學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四、結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)多學(xué)科交叉的特點(diǎn)，并結(jié)合我校該專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)與摸索創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，我系對(duì)該專業(yè)的計(jì)算機(jī)系列課程的設(shè)置與教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行適應(yīng)性改革，構(gòu)建了合理有效、因材施教的人才培養(yǎng)模式，形成了“專業(yè)口徑寬、實(shí)踐能力強(qiáng)”的專業(yè)特色，并對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的特色專業(yè)建設(shè)試點(diǎn)班進(jìn)行實(shí)踐，取得了初步成效。

參考文獻(xiàn)

1 唐鴻儒、鄭潔、黃亞忠.測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)教學(xué)研究與實(shí)踐［J］.高教論壇，2009（5）：71～74

篇3

關(guān)鍵詞：測(cè)控；網(wǎng)絡(luò)；太陽(yáng)能

一、引言

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，以信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)為支柱的知識(shí)經(jīng)濟(jì)也隨之迅速發(fā)展，人類已經(jīng)逐漸進(jìn)人信息社會(huì)，各種高新技術(shù)也愈來(lái)愈多地融合滲入到測(cè)量領(lǐng)域和儀器儀表行業(yè)。作為測(cè)量領(lǐng)域惟一的本科專業(yè)，測(cè)控技術(shù)與儀器已經(jīng)發(fā)展成為當(dāng)今信息科學(xué)技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域的重要分支，是研究信息的獲取和預(yù)處理，以及對(duì)相關(guān)要素進(jìn)行控制的理論與技術(shù)。

二、測(cè)控技術(shù)的專業(yè)介紹以及發(fā)展趨勢(shì)

（一）專業(yè)介紹

測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)是多學(xué)科交叉融合的專業(yè)，知識(shí)面非常的廣，涉及測(cè)量與測(cè)控技術(shù)、儀器儀表技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)。測(cè)控技術(shù)自古以來(lái)就是人類生活和生產(chǎn)的重要組成部分。最初的測(cè)控嘗試都是來(lái)自于生產(chǎn)生活的需要，對(duì)時(shí)間的測(cè)控要求使人類有了日晷這一原始的時(shí)鐘，對(duì)空間的測(cè)控要求使人類有了點(diǎn)線面的認(rèn)識(shí)?，F(xiàn)代社會(huì)對(duì)測(cè)控的要求當(dāng)然不會(huì)停留在這些初級(jí)階段，隨著科技的發(fā)展，測(cè)控技術(shù)進(jìn)入了全新的時(shí)代。

本專業(yè)以光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)一體化為特色，培養(yǎng)具有現(xiàn)代科學(xué)創(chuàng)新意識(shí)、知識(shí)面寬、基礎(chǔ)理論扎實(shí)、計(jì)算機(jī)和外語(yǔ)能力強(qiáng)，可從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用、電子信息、智能儀器、虛擬儀器、測(cè)量與控制等多領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造、科技開(kāi)發(fā)、應(yīng)用研究、企業(yè)管理等多方面的高級(jí)工程技術(shù)及經(jīng)營(yíng)管理人才。同時(shí)因?yàn)樗麄儗I(yè)知識(shí)面寬廣，具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力和廣泛的發(fā)展空間，也可從事計(jì)量、測(cè)試、控制工程、智能儀器儀表、計(jì)算機(jī)軟件和硬件等高新技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、制造、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用等工作，轉(zhuǎn)行比較容易。

（二）發(fā)展趨勢(shì)

1.教育發(fā)展?fàn)顩r

科學(xué)史上重大的發(fā)現(xiàn)往往是由于新的測(cè)量技術(shù)的發(fā)明而獲得。在信息科技時(shí)代，測(cè)控技術(shù)與儀表是實(shí)現(xiàn)信息獲取、存儲(chǔ)、處理的必備工具，也是揭示物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的必備工具。在現(xiàn)代化建設(shè)中，由于儀器儀表對(duì)生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品的質(zhì)量的具有的監(jiān)測(cè)作用，人們?cè)诩夹g(shù)上對(duì)它有著更高層次的要求。

測(cè)控技術(shù)與儀表是適用于各類不同專業(yè)的一門實(shí)用性非常強(qiáng)的學(xué)科，如工業(yè)自動(dòng)化、生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、檢測(cè)技術(shù)及儀表、電子儀器及測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)過(guò)程控制等等。在當(dāng)今的大學(xué)理工科類院校中，幾乎都已開(kāi)設(shè)了此專業(yè)。由于該專業(yè)在國(guó)內(nèi)設(shè)立較早，因此現(xiàn)已處于成熟的階段。

測(cè)控技術(shù)與儀表可以說(shuō)是一門邊緣學(xué)科，它和自動(dòng)控制、工業(yè)自動(dòng)化、儀器儀表以及計(jì)算機(jī)專業(yè)有著密切的聯(lián)系。而正是由于測(cè)控技術(shù)與儀表專業(yè)的這種聯(lián)系，對(duì)于該專業(yè)的畢業(yè)生來(lái)說(shuō)，其就業(yè)可以選擇的方向十分廣泛，既可以進(jìn)入生產(chǎn)工程自動(dòng)化企業(yè)從事自動(dòng)控制、自動(dòng)化檢測(cè)等方面的工作，也可以在科研單位進(jìn)行儀器儀表的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，同時(shí)還可以在工程檢測(cè)領(lǐng)域、計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域找到適合本專業(yè)個(gè)人發(fā)展的空間。

2.分布式測(cè)控系統(tǒng)

分布式測(cè)控系統(tǒng)其核心思想是集中管理，分散控制，即管理與控制相分離，上位機(jī)用于集中監(jiān)視管理功能，若干臺(tái)下位機(jī)分散到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)分布式測(cè)量與控制，上、下位機(jī)之間用控制網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)以實(shí)現(xiàn)互相之間的信息傳遞。因此，分布式測(cè)控系統(tǒng)有力的彌補(bǔ)了集中式數(shù)字測(cè)控系統(tǒng)對(duì)控制器處理能力和可靠性要求高的缺陷。

3.基于交換式連接工業(yè)以太網(wǎng)及分布式、測(cè)量控制管理一體化的測(cè)控系統(tǒng)

以太網(wǎng)的工業(yè)控制優(yōu)越性和可能性主要表現(xiàn)為：足夠帶寬并且進(jìn)行交互式互連從而保證測(cè)控系統(tǒng)得實(shí)時(shí)性，采用TCP從而獲得通信協(xié)議的開(kāi)放性、易與Internet集成從而更有利于建立測(cè)量控制管理一體化的測(cè)控系統(tǒng)，有成熟的以太控制網(wǎng)絡(luò)軟件及成本低廉等。

三、測(cè)控技術(shù)發(fā)展前景與發(fā)展新階段――網(wǎng)絡(luò)化

目前測(cè)控系統(tǒng)中迅猛發(fā)展的現(xiàn)場(chǎng)總線，它的通信模型和OSI模型對(duì)應(yīng)，將現(xiàn)場(chǎng)的智能儀表和裝置作為節(jié)點(diǎn)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將節(jié)點(diǎn)連同控制室內(nèi)的儀器儀表和控制裝置聯(lián)成有機(jī)的測(cè)控系統(tǒng)。測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的功能將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)中各獨(dú)立個(gè)體功能的總和。結(jié)果是測(cè)控系統(tǒng)的功能顯著增強(qiáng)，應(yīng)用領(lǐng)域及范圍明顯擴(kuò)大。1999年2月，JiNI軟件技術(shù)問(wèn)世。Jini軟件技術(shù)旨在使各種電器設(shè)備、測(cè)量?jī)x器及采用JAVA芯片的各種裝置能連接上網(wǎng)，Jini軟件連同以Java語(yǔ)言編寫的簡(jiǎn)單程序，可使聯(lián)網(wǎng)的任何儀器設(shè)備實(shí)現(xiàn)其自身功能的同時(shí)，還能為其他儀器設(shè)備加以利用。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)，正在并將極大地改變?nèi)藗兩畹母鱾€(gè)方面。具體到計(jì)量測(cè)試、測(cè)控技術(shù)及儀器儀表領(lǐng)域，微機(jī)化儀器的聯(lián)網(wǎng)，高檔測(cè)量?jī)x器設(shè)備以及測(cè)量信息的地區(qū)性、全國(guó)性乃至全球性資源共享，各等級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)跨地域?qū)嵤┲苯拥臄?shù)字化溯源比對(duì)，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與測(cè)控，遠(yuǎn)程設(shè)備故障診斷，電、水、燃?xì)?、熱能等的自?dòng)抄表，都是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)步并全面介入其中發(fā)揮關(guān)鍵作用的必然結(jié)果。

測(cè)控技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及社會(huì)的進(jìn)步而產(chǎn)生的，在測(cè)控技術(shù)中光機(jī)電一體化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研制與應(yīng)用越來(lái)越受到重視?，F(xiàn)代測(cè)控技術(shù)是21世紀(jì)重點(diǎn)發(fā)展的技術(shù)之一?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的融入不但使現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)在各方面得到廣泛的應(yīng)用，而且加快了現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的發(fā)展。隨著其在國(guó)防、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用的深度和廣度的擴(kuò)大，它將為提高生產(chǎn)效率、改進(jìn)技術(shù)水平做出巨大的貢獻(xiàn)。測(cè)控技術(shù)在生活中的應(yīng)用以實(shí)際情況為例，對(duì)現(xiàn)實(shí)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行一系列的監(jiān)測(cè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]靜.測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)導(dǎo)論北京大學(xué)出版社，2010.6

[2]田國(guó)慶，王志毅，沈智廣.網(wǎng)絡(luò)測(cè)控技術(shù)在太陽(yáng)能熱水裝置中的應(yīng)用能源工程，2007（第2期）

篇4

關(guān)鍵詞：測(cè)控技術(shù)；特點(diǎn)；電子技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：O434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

概述：測(cè)控技術(shù)是二十一世紀(jì)信息化的產(chǎn)物，是一門高新技術(shù)密集型的綜合學(xué)科。它是由電子、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)、光電、信息與控制技術(shù)等多門學(xué)科綜合組成的，在農(nóng)業(yè)、航天、電子、國(guó)防、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用?，F(xiàn)代測(cè)控技術(shù)在農(nóng)業(yè)、工業(yè)和國(guó)防業(yè)等眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，并取得了重大的成功。特別是在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代無(wú)線技術(shù)、定位技術(shù)，為實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)提供了技術(shù)支持和交互支持，極大的改善了工業(yè)發(fā)展的環(huán)境，提高了生產(chǎn)效率。

一、測(cè)控技術(shù)的組成

現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)由控制器、測(cè)控應(yīng)用軟件、程控設(shè)備、總線與接口及被測(cè)對(duì)象五個(gè)部分組成，下面我們分別介紹這五個(gè)部分：一是控制器，抽象的說(shuō)是指系統(tǒng)的協(xié)調(diào)與指揮中心，具體的說(shuō)就是單片機(jī)、計(jì)算機(jī)等；二是測(cè)控應(yīng)用軟件，其主要作用是測(cè)試系統(tǒng)的正確性，由可執(zhí)行應(yīng)用程序、I/O接口和儀器驅(qū)動(dòng)器組成，；三是程控設(shè)備，其主要作用包括存儲(chǔ)、顯示等，該設(shè)備一般由執(zhí)行器、存儲(chǔ)器、顯示器、程控伺服系統(tǒng)等元件組成；四是總線與接口部分，它主要是由USB、電纜、連接器、插槽等部分組成，其作用是將控制器與程控設(shè)備連接起來(lái)，形成通路，使系統(tǒng)良好運(yùn)行；五是被測(cè)對(duì)象，將被測(cè)設(shè)備與接口相連接，就可對(duì)對(duì)象進(jìn)行測(cè)控。測(cè)控系統(tǒng)的各個(gè)部分缺一不可，在測(cè)控中都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

二、測(cè)控技術(shù)的特點(diǎn)

隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，測(cè)控技術(shù)也有了飛越的發(fā)展。國(guó)家投入了相當(dāng)人力物力，使得測(cè)控技術(shù)正不斷走向網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化、分布式化。下面分別介紹測(cè)控技術(shù)的四大特點(diǎn)。

1. 網(wǎng)絡(luò)化

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及通信技術(shù)的快速發(fā)展，測(cè)控技術(shù)通過(guò)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的結(jié)合，使測(cè)控技術(shù)走向網(wǎng)絡(luò)化，更加方便快捷。除了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，測(cè)控還融合了傳感器技術(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)化測(cè)控系統(tǒng)的組建變得十分方便。由于現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的發(fā)展不斷完善，其應(yīng)用也更加廣泛，近年來(lái)已經(jīng)應(yīng)用到了通信、電子、航空航天、國(guó)防等領(lǐng)域。

2. 數(shù)字化

在信息發(fā)達(dá)的社會(huì)，測(cè)控技術(shù)的數(shù)字化是發(fā)展的必然結(jié)果。數(shù)字化的主要應(yīng)用包括：信號(hào)數(shù)字化處理、通信數(shù)字化、傳感器的數(shù)字化以及多媒體數(shù)字化等過(guò)程。其中多媒體數(shù)字化應(yīng)用于教學(xué)體系中相當(dāng)成功，使老師授課更加形象生動(dòng)；通信數(shù)字化應(yīng)用于人們?nèi)粘＝涣髦校箿贤ǜ臃奖愕鹊取?/p>

3. 智能化

智能已經(jīng)成為時(shí)代的主題，手機(jī)、機(jī)器人都離不開(kāi)智能。假想測(cè)控系統(tǒng)中的儀器都是智能儀器，那么測(cè)控技術(shù)將更加精準(zhǔn)、方便、人性化，功能也更加強(qiáng)大。由于人工智能和微電子技術(shù)的快速發(fā)展，儀器智能化已經(jīng)得到大幅度發(fā)展，例如計(jì)算能力、計(jì)算方法以及計(jì)算精準(zhǔn)性相比從前大大增強(qiáng)，這對(duì)于工業(yè)發(fā)展來(lái)說(shuō)更加有利。

4. 分布式化

分布式化作為測(cè)控技術(shù)的另一特點(diǎn)，是在微型計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。

在生產(chǎn)控制過(guò)程中，分布式的結(jié)構(gòu)可以將測(cè)控系統(tǒng)的所有部分連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)測(cè)控系統(tǒng)的自動(dòng)化管理、控制和測(cè)量，既提高了生產(chǎn)效率，也降低了人工測(cè)控成本。因此，分布式化測(cè)控技術(shù)為測(cè)控的今后發(fā)展打下了牢固的基礎(chǔ)。

三、 測(cè)控技術(shù)在電子技術(shù)方面應(yīng)用

現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)在方方面面，包括農(nóng)業(yè)、航天測(cè)控、糧食儲(chǔ)存等。下面介紹測(cè)控技術(shù)在電子方面的應(yīng)用。

1. 新型傳感器技術(shù)的應(yīng)用

新興傳感器技術(shù)是測(cè)控技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用分支，目前開(kāi)發(fā)的新興傳感器主要包括智能化傳感器、集成傳感器、數(shù)字化傳感器、微型氣體傳感器以及新型網(wǎng)絡(luò)傳感器等。智能傳感器主要應(yīng)用于心內(nèi)壓監(jiān)控和火車的狀態(tài)監(jiān)控等；溫度、壓力等測(cè)量一般用集成化傳感器；數(shù)字化傳感器的應(yīng)用較為常見(jiàn)，例如圖像傳感器、環(huán)境測(cè)量及銀行、醫(yī)院監(jiān)控等；微型氣體傳感器應(yīng)用對(duì)社會(huì)安全十分重要，常應(yīng)用于國(guó)防、交通、化工、醫(yī)學(xué)等方面；其中最為重要的是新型網(wǎng)絡(luò)傳感器，它的應(yīng)用涉及生活的方方面面，包括工農(nóng)業(yè)、國(guó)防、軍事、救災(zāi)搶險(xiǎn)、城市管理等，對(duì)社會(huì)的和諧和穩(wěn)定做出了很大的貢獻(xiàn)。

2. 遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)

測(cè)控技術(shù)中另一項(xiàng)重要應(yīng)用是遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)，也是工業(yè)領(lǐng)域正大力發(fā)展的一個(gè)測(cè)控方向。專線的遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用有核電站監(jiān)測(cè)的遠(yuǎn)程測(cè)控和石油輸送的遠(yuǎn)程監(jiān)控等，專線遠(yuǎn)程測(cè)控方便了大型工程的監(jiān)測(cè)工作；無(wú)線通信遠(yuǎn)程測(cè)控應(yīng)用廣泛，例如水、電、煤氣等自動(dòng)抄表等的遠(yuǎn)程測(cè)控。網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)的融合極大的方便了人們的生活，對(duì)社會(huì)發(fā)展發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。

3. 現(xiàn)代測(cè)控總線技術(shù)

總線技術(shù)是一個(gè)將各部件連接到處理器上的元件，它能在很大程度上增加系統(tǒng)的可靠性、兼容性和開(kāi)放性，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，方便更換各個(gè)元部件，從而降低系統(tǒng)成本。USB應(yīng)用總線技術(shù)可在低速設(shè)備上運(yùn)行，GPIB總線技術(shù)使得測(cè)控技術(shù)向大規(guī)模測(cè)控方向迅速發(fā)展，這些都得益于測(cè)控總線技術(shù)的發(fā)展?？偩€技術(shù)的應(yīng)用使得電子方向有了更好的發(fā)展，自動(dòng)化正朝著總線結(jié)構(gòu)方向前進(jìn)，這就大大的提搞了企業(yè)的自動(dòng)化管理和網(wǎng)絡(luò)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，為企業(yè)節(jié)約成本。

4. 虛擬儀器技術(shù)

虛擬儀器技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)的新產(chǎn)物，它結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)與測(cè)控技術(shù)，不僅功能強(qiáng)大、技術(shù)性強(qiáng)，而且是測(cè)試領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破技術(shù)。它的優(yōu)點(diǎn)突出，不僅靈活、交互性強(qiáng)，而且實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。其主要應(yīng)用有：一是用于蠶種催青過(guò)程的無(wú)損質(zhì)量檢測(cè)；二是利用視覺(jué)軟件，開(kāi)發(fā)出自動(dòng)秧苗分析系統(tǒng)，預(yù)測(cè)發(fā)芽期和秧苗數(shù)量，監(jiān)視秧苗質(zhì)量；三是應(yīng)用于農(nóng)機(jī)現(xiàn)代化教育與管理；四是可測(cè)量液力變矩器不同壓力及轉(zhuǎn)速下的性能參數(shù)。虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用廣泛且應(yīng)用實(shí)際，對(duì)于農(nóng)業(yè)、電子方面有較大的貢獻(xiàn)。

四、結(jié)語(yǔ)

21世紀(jì)是一個(gè)科技的時(shí)代，各種高新技術(shù)層出不窮，而現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)作為一門新興的高科技技術(shù)，在這個(gè)大的技術(shù)環(huán)境下得到了飛速的發(fā)展。它的原身是測(cè)控、電子等學(xué)科，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，逐步向智能化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化和遠(yuǎn)程化發(fā)展?，F(xiàn)代測(cè)控技術(shù)有別于傳統(tǒng)的測(cè)控技術(shù)，很大程度上依賴與計(jì)算機(jī)處理技術(shù)。同時(shí)很強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，通過(guò)將實(shí)地測(cè)控到的數(shù)據(jù)錄入電腦，結(jié)合現(xiàn)代數(shù)據(jù)分析技術(shù)，處理并得出許多有用的信息，在速度和精準(zhǔn)性上有很大的提高。

參考文獻(xiàn)：

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[2]孫亮.現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J ].電子質(zhì)量，2006（10）.

[3]陳永光.現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)及其應(yīng)用[J].科技論壇，2013（07）.

篇5

關(guān)鍵詞：測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè) 創(chuàng)新 應(yīng)用型人才 課程設(shè)計(jì) 實(shí)踐應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）03（a）-0228-01

伴隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)進(jìn)程步伐的加快，光機(jī)電一體化的系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研制和生活生產(chǎn)制造的應(yīng)用越來(lái)越得到廣泛的應(yīng)用，越來(lái)越受到重視。分析中國(guó)過(guò)去的市場(chǎng)狀態(tài)，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)之所以在長(zhǎng)時(shí)間的努力后仍然在國(guó)際市場(chǎng)上沒(méi)有地位的原因有很多，主要有：生產(chǎn)產(chǎn)品太多導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，質(zhì)量不高的產(chǎn)品在進(jìn)入國(guó)外市場(chǎng)時(shí)檢測(cè)不合格，以致與其他工業(yè)國(guó)家相比競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力減弱；還有一個(gè)原因就是測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)人才缺乏，測(cè)控技術(shù)不高。

1 測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)的簡(jiǎn)單介紹

所謂測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)其實(shí)是指信息科學(xué)技術(shù)的源頭，是光學(xué)，電子，精密機(jī)械技術(shù)，計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)技術(shù)多種學(xué)科相互滲透，相互聯(lián)系形成的一門高新科學(xué)技術(shù)密集型的綜合學(xué)科。測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)所涉及的專業(yè)面比較廣泛，小到工廠制造車間儀器的檢測(cè)，大到衛(wèi)星以及火箭發(fā)射過(guò)程監(jiān)控，還有測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)的光盤生產(chǎn)制造。其特點(diǎn)是以光，電，機(jī)械，計(jì)算機(jī)為主要，有很強(qiáng)的市場(chǎng)適應(yīng)能力和廣泛的技術(shù)發(fā)展空間，測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)在計(jì)算機(jī)應(yīng)用，測(cè)量與控制等多種領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，生產(chǎn)制造等。

在我國(guó)的高等教育中，對(duì)測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)對(duì)培養(yǎng)人才格外重視。在工業(yè)革命到現(xiàn)在以來(lái)的長(zhǎng)時(shí)間實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，這方面想要快速發(fā)展，進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，首先要培養(yǎng)具備精密儀器設(shè)計(jì)制造以及測(cè)量與控制方面基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用能力，并且能在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門從事測(cè)量，控制領(lǐng)域方面有關(guān)的技術(shù)，儀器與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造，科技開(kāi)發(fā)，應(yīng)用研究，機(jī)械運(yùn)行管理的高級(jí)技術(shù)人才。這不但是因?yàn)槭袌?chǎng)對(duì)測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)人才的需求緊缺，再者也是國(guó)家想要發(fā)展科學(xué)技術(shù)，并且走向世界的關(guān)鍵性因素。但是，由于我國(guó)的工業(yè)發(fā)展相對(duì)于其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比較晚，技術(shù)條件差，只有像清華大學(xué)，吉林大學(xué)，東南大學(xué)，測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)的開(kāi)設(shè)比較完善，而且這種高等院校在我國(guó)數(shù)量較少，嚴(yán)重束縛了我國(guó)應(yīng)用型測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)人才的開(kāi)發(fā)和培養(yǎng)。

2 測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)課程設(shè)計(jì)方案

在測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，在逐漸完善該專業(yè)教學(xué)體系的同時(shí)，還有培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才，這才是教育的首要目的。本科課程可以使三年為一個(gè)階段，進(jìn)行體制改革，以便適應(yīng)社會(huì)發(fā)展及測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)的部分技術(shù)改變，逐年完善技術(shù)專業(yè)的教育課程，逐步跟蹤科學(xué)技術(shù)的發(fā)展步伐。

（1）依據(jù)高等院校的科學(xué)發(fā)展的特點(diǎn)以及師資力量，制定合理的測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)課程計(jì)劃。根據(jù)社會(huì)人才需求方向，定向培養(yǎng)本專業(yè)創(chuàng)新性，應(yīng)用型本科及本科以上的人才，在教育體制中，不僅僅要參照課程教材進(jìn)行施教，而且還要進(jìn)行測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)課程的實(shí)踐操作，這個(gè)至關(guān)重要。在技術(shù)專業(yè)，理論知識(shí)是地基，那么實(shí)踐操作就是上層建筑，而非紙上談兵，二者缺一不可。

（2）課程體系，教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革。教學(xué)內(nèi)容的格局布置上過(guò)細(xì)，測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)的課程中的各個(gè)分支課程過(guò)去一直強(qiáng)調(diào)重要性，獨(dú)立性，完整系統(tǒng)性的特點(diǎn)，其實(shí)經(jīng)過(guò)幾十年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和社會(huì)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，其實(shí)這種教學(xué)觀念是不正確的。把明明是一個(gè)整體的課程劃分為幾個(gè)小部分，在進(jìn)行教育，而且著重點(diǎn)卻不同。所以，在現(xiàn)在的教學(xué)體制中，應(yīng)該把曾經(jīng)獨(dú)立的測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)學(xué)科合理的進(jìn)行交叉式，融合式教學(xué)，使此專業(yè)適應(yīng)現(xiàn)代化的發(fā)展需求。針對(duì)以上內(nèi)容下面進(jìn)行進(jìn)一步的探討：

（3）在保持原有測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)特色的基礎(chǔ)上，加大培養(yǎng)應(yīng)用型人才的力度，以創(chuàng)新和實(shí)踐相結(jié)合的理念?；A(chǔ)學(xué)科的設(shè)計(jì)上，再加上實(shí)驗(yàn)教學(xué)，建立完整的知識(shí)結(jié)構(gòu)。擁有實(shí)驗(yàn)室設(shè)備作為基礎(chǔ)建設(shè)，對(duì)于科研項(xiàng)目的研究，檢測(cè)技術(shù)以及自動(dòng)化儀器的測(cè)試計(jì)量技術(shù)的熟練操作，是專業(yè)課程向高水平進(jìn)軍的特色改革之一。教師主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生從被動(dòng)教學(xué)，轉(zhuǎn)化為主動(dòng)研究思考，操作的方向上去，使學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，與專業(yè)建立探索性學(xué)習(xí)的新模式當(dāng)中，進(jìn)一步提升測(cè)控技術(shù)及儀器操作的水平。實(shí)踐操作課程對(duì)于測(cè)控技術(shù)及儀器的掌握有很大的促進(jìn)作用，教材知識(shí)只是對(duì)技術(shù)規(guī)范，操作步驟和方法的介紹及延伸，要想真正熟練操作機(jī)械，測(cè)量設(shè)備等還是需要實(shí)踐操作的實(shí)驗(yàn)課程。

首先，利用網(wǎng)絡(luò)資源開(kāi)展課程。高校的硬件設(shè)備要求要有所提升，不但要有電子閱覽室作為資料庫(kù)，還要有計(jì)算機(jī)操作課。因?yàn)?，在未?lái)科學(xué)技術(shù)環(huán)繞的時(shí)代里，所有程序有以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，設(shè)備操作也要求計(jì)算機(jī)作為基礎(chǔ)技術(shù)條件。在課程設(shè)計(jì)中加入網(wǎng)絡(luò)資源相關(guān)的課程，不但是社會(huì)對(duì)人才的要求，同時(shí)也在教學(xué)研究上節(jié)省了很大的自由空間，使學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源與教師互動(dòng)，完成課程任務(wù)。

其次，中英相結(jié)合的課程設(shè)計(jì)。高校針對(duì)測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)課程內(nèi)容里，既要開(kāi)設(shè)中英教學(xué)，還要有普通的教學(xué)設(shè)計(jì)。根據(jù)學(xué)生的英語(yǔ)水平不同，有針對(duì)性的進(jìn)行課程選擇，英語(yǔ)成績(jī)優(yōu)異的學(xué)生可以自愿選擇中英課程，對(duì)于英語(yǔ)成績(jī)稍差的同學(xué)也要進(jìn)行分班教學(xué)，課程層次的難度性也會(huì)有所不同。在師資力量方面，配備外教，在課堂上有英語(yǔ)互動(dòng)交流的環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生的英語(yǔ)交流能力?，F(xiàn)階段的技術(shù)及儀器或多或少都有外國(guó)友人的國(guó)際接觸，還有設(shè)備的使用，參考文獻(xiàn)的查閱也有外語(yǔ)標(biāo)注，所以課程設(shè)計(jì)中融入英語(yǔ)課程也是未來(lái)技術(shù)型人才培養(yǎng)的必經(jīng)之路。

3 結(jié)語(yǔ)

測(cè)控技術(shù)以及儀器專業(yè)，是現(xiàn)代化催生下新課程，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)制造，科學(xué)技術(shù)的研究，設(shè)備監(jiān)控等領(lǐng)域的重要手段和標(biāo)志，適應(yīng)了社會(huì)發(fā)展需求，在不斷高新產(chǎn)業(yè)崛起，技術(shù)監(jiān)督要求的推陳出新很大的推動(dòng)作用。所以，在測(cè)控技術(shù)以及儀器專業(yè)的課程教育方面，得到了國(guó)家的大力支持，在創(chuàng)新中謀求發(fā)展，在發(fā)展中培養(yǎng)越來(lái)越多的應(yīng)用型人才，為我國(guó)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步作出更大的成就。

參考文獻(xiàn)

[1] 卜雄洙，朱麗，牛國(guó)柱.測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐[J].中國(guó)科學(xué)信息，2011（6）.

篇6

關(guān)鍵詞：微灌，計(jì)算機(jī)控制，推廣應(yīng)用

 

1.工程概況

萊蕪市鋼城區(qū)黃莊鎮(zhèn)，是中國(guó)黃金桃之鄉(xiāng)，優(yōu)質(zhì)黃金桃種植生產(chǎn)基地，該項(xiàng)目位于黃莊鎮(zhèn)東北部黃金桃主產(chǎn)區(qū)，控制灌溉總面積4000畝，項(xiàng)目區(qū)原無(wú)灌溉設(shè)施，經(jīng)常遭受干旱威脅，嚴(yán)重威脅黃金桃產(chǎn)量和品質(zhì)。近年來(lái)實(shí)施了計(jì)算機(jī)控制微灌工程項(xiàng)目，共建成了中心控制管理房及附屬設(shè)施1處、蓄水池5座、各類灌溉管道 40km。自動(dòng)控制部分安裝中心控制計(jì)算機(jī)1套，在田間埋設(shè)各類控制信號(hào)模塊40個(gè)、進(jìn)口2英寸電磁閥40個(gè)、土壤墑情傳感器4個(gè)；沿干、支管道鋪設(shè)電源線、信號(hào)線、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)線、電磁閥控制線8km，金屬屏蔽管3km，在支管管道安裝水表、壓力表等量測(cè)設(shè)備，另外還配備UPS電源、避雷器等穩(wěn)壓和過(guò)電壓保護(hù)裝置。

2.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理及配置

2.1 自動(dòng)化控制系統(tǒng)工作原理

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要是接收土壤水分傳感器采集的數(shù)據(jù)，當(dāng)采集數(shù)據(jù)達(dá)到土壤含水量下限值時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出開(kāi)閥指令，控制器打開(kāi)電磁閥門，按照預(yù)先設(shè)定的灌水強(qiáng)度和灌水量進(jìn)行灌溉，本組灌溉完畢打開(kāi)下一組電磁閥，同時(shí)關(guān)閉本組電磁閥，直到整個(gè)灌溉過(guò)程結(jié)束。在整個(gè)灌溉過(guò)程中，灌溉強(qiáng)度、灌水量均可根據(jù)不同作物品種、當(dāng)時(shí)的土壤含水量進(jìn)行人工設(shè)定。系統(tǒng)可對(duì)土壤含水量、管網(wǎng)壓力、流量、灌水量等進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，并將灌水時(shí)間、日期、灌水總量等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并可隨時(shí)打印。

2.2 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的配置

自動(dòng)控制系統(tǒng)由上位機(jī)和采集控制模塊相結(jié)合，是目前配置較為可靠的方案。采集控制模塊對(duì)于系統(tǒng)的擴(kuò)展靈活方便。土壤水分傳感器是自動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其靈敏度和可靠性直接關(guān)系到能否適時(shí)啟閉供水設(shè)備可靠灌溉。論文格式。管道上的電磁閥均按照預(yù)先分組連接到控制模塊上，啟閉受計(jì)算機(jī)軟件控制。

2.3 系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)及功能

系統(tǒng)軟件分為上位機(jī)監(jiān)控軟件和采集控制模塊軟件兩部分。上位機(jī)軟件包括通訊程序、監(jiān)控畫面和打印程序。采集控制模塊采用梯形圖編寫。

系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)按功能可劃分為監(jiān)控、控制兩部分。系統(tǒng)監(jiān)控部分由上位機(jī)和打印機(jī)組成，用來(lái)實(shí)時(shí)處理采集控制模塊采集的數(shù)據(jù)并據(jù)設(shè)定值進(jìn)行邏輯判斷，向控制站采集控制模塊發(fā)送控制命令。系統(tǒng)控制部分由采集控制模塊、土壤水分傳感器、壓力流量傳感器及電磁閥等組成。該部分作用是采集流量壓力信號(hào)并送入上位機(jī)進(jìn)行處理，同時(shí)執(zhí)行上位機(jī)發(fā)送的控制命令，對(duì)電磁閥進(jìn)行控制操作。

3.自動(dòng)化控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

3.1 自動(dòng)化控制系統(tǒng)站點(diǎn)布局

整個(gè)高效經(jīng)濟(jì)作物種植區(qū)內(nèi)，控制灌溉總面積4000畝，全部采用小管出流灌溉，分布于項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的5座蓄水池為灌溉水源，由安置于中央控制室內(nèi)的計(jì)算機(jī)分別負(fù)責(zé)控制5座水池按需供水。每種灌溉區(qū)域和每座水池都安裝一套中心測(cè)控單元——測(cè)控終端。包括：采集控制模塊，用來(lái)完成數(shù)據(jù)采集和控制驅(qū)動(dòng)任務(wù)；傳感器，完成數(shù)據(jù)測(cè)量與傳輸任務(wù)。測(cè)控終端通過(guò)Rs485信號(hào)網(wǎng)絡(luò)與中心控制室內(nèi)主計(jì)算機(jī)相連，自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、傳輸、指令接收和驅(qū)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)控功能，從而使田間地塊灌溉自動(dòng)化。

3.2 自動(dòng)化控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)布局

由于本項(xiàng)目區(qū)周圍需灌溉的農(nóng)田面積較大，各測(cè)控點(diǎn)距中央控室距離不等，為此，控制系統(tǒng)采用了二級(jí)分布式網(wǎng)絡(luò)化測(cè)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有以下先進(jìn)特點(diǎn)：(1)保持網(wǎng)絡(luò)距離、測(cè)控終端的擴(kuò)展、傳感器和伺服機(jī)構(gòu)的增加，在原有工程的基礎(chǔ)上擴(kuò)大系統(tǒng)規(guī)模。(2)不同種類、不同通訊協(xié)議、不同傳輸速率的智能終端共用網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)，進(jìn)一步提供了系統(tǒng)擴(kuò)展的靈活性。(3)部分遠(yuǎn)程測(cè)控終端的故障或脫網(wǎng)維護(hù)，不影響其他部分的正常工作。

3.3 自動(dòng)化控制系統(tǒng)布線

微灌工程中埋設(shè)了各類管線，其中有不同管徑的灌溉輸水管道、強(qiáng)電電纜線、弱電信號(hào)線等?，F(xiàn)場(chǎng)弱電信號(hào)總線采用4芯1.5mm2銅芯電纜，其中2芯傳輸 24VDC電源，另外2芯傳輸RS-485網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。論文格式。電磁閥驅(qū)動(dòng)線采用每電磁閥1．5mm2的2芯24VAC電纜。通信網(wǎng)絡(luò)采用RS-485雙絞線，通信波特率9600bps、自定義奇校驗(yàn)、幀協(xié)議、幀校驗(yàn)格式，自動(dòng)切換。

4.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

本項(xiàng)目系統(tǒng)測(cè)控選擇了高性價(jià)比的測(cè)控設(shè)備，具有高可靠性、直觀性、安全性等特點(diǎn)。系統(tǒng)不但支持測(cè)控對(duì)象數(shù)量、測(cè)控終端數(shù)量、軟件功能、遠(yuǎn)程信息共享等方面的開(kāi)放擴(kuò)展性，而且對(duì)于操作人員的技術(shù)水平要求較低，技術(shù)維護(hù)工作簡(jiǎn)單易行，完全能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的野外工作環(huán)境要求。本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了以下技術(shù)創(chuàng)新：(1)設(shè)計(jì)了多媒體動(dòng)畫界面，可對(duì)全灌區(qū)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)動(dòng)畫模擬，對(duì)灌溉作業(yè)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)操作。(2)根據(jù)作物品種、土壤含水量，編制科學(xué)合理的灌溉計(jì)劃，避免了大水漫灌和灌水不足，為作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。(3)使用了1:1隔離變壓器，有效避免了雷擊、過(guò)電壓等強(qiáng)電干擾對(duì)設(shè)備的損害，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。(4)測(cè)控終端使用了通用采集控制模塊代替了傳統(tǒng)PLC可編程控制器，既方便了管理又降低了工程造價(jià)。

5.自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用效果

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在微灌工程中的成功應(yīng)用，是自動(dòng)化控制技術(shù)在其適用領(lǐng)域內(nèi)一個(gè)很大的突破，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)不同作物不同需水量，實(shí)時(shí)科學(xué)灌溉和水資源的高效利用，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著，推廣應(yīng)用前景廣闊。論文格式。工程運(yùn)行證明，該系統(tǒng)具有節(jié)水、省工等特點(diǎn)，降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本和管理成本。果園小管出流與地面灌相比，桃樹每畝增產(chǎn)220kg，每畝年節(jié)水175m3,節(jié)水61％。該工程提高了灌溉水的利用率，減少了深層滲漏和棵間蒸發(fā)，節(jié)省了水資源。為微灌計(jì)算機(jī)控制和微灌工程建設(shè)探索出了成功經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)了微灌技術(shù)的發(fā)展。

篇7

（中國(guó)衛(wèi)星海上測(cè)控部，江蘇 江陰 214400）

【摘　要】執(zhí)行海上測(cè)控任務(wù)期間，為確保測(cè)控通信設(shè)備的穩(wěn)定可靠，海上測(cè)控通信系統(tǒng)的訓(xùn)練模式仍是采取以口頭演練為主，輔以仿真訓(xùn)練的模式，已不能適應(yīng)當(dāng)前高密度海上測(cè)控訓(xùn)練的要求，通過(guò)信息化手段引進(jìn)基于虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練模式，實(shí)現(xiàn)海上測(cè)控通信系統(tǒng)訓(xùn)練模式的轉(zhuǎn)換具有重要意義。

關(guān)鍵詞 訓(xùn)練模式；虛擬現(xiàn)實(shí)；測(cè)控通信系統(tǒng)

0　引言

高密度海上測(cè)控任務(wù)要求測(cè)控通信系統(tǒng)設(shè)備必須穩(wěn)定可靠，這就給傳統(tǒng)的測(cè)控通信訓(xùn)練模式帶來(lái)挑戰(zhàn)，以往測(cè)控通信系統(tǒng)訓(xùn)練模式采取以理論訓(xùn)練和實(shí)操訓(xùn)練相結(jié)合的方式進(jìn)行，并采取仿真訓(xùn)練等手段為輔助手段，這些訓(xùn)練模式取得了良好效果，培養(yǎng)了大量的海上測(cè)控通信人才。隨著信息化技術(shù)的發(fā)展和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，在越來(lái)越多的領(lǐng)域采取虛擬訓(xùn)練的模式開(kāi)展訓(xùn)練，其具有訓(xùn)練成本低、安全性高、不受時(shí)空限制且訓(xùn)練效果好等特點(diǎn)，通過(guò)訓(xùn)練模式轉(zhuǎn)變的研究，將有效推動(dòng)通信系統(tǒng)訓(xùn)練效益。

1　海上測(cè)控通信系統(tǒng)訓(xùn)練模式綜述

海上測(cè)控通信系統(tǒng)訓(xùn)練模式包括個(gè)人自學(xué)、承師帶徒、廠所培訓(xùn)、授課講課、聯(lián)調(diào)演練及網(wǎng)絡(luò)化訓(xùn)練等模式，為海上測(cè)控通信系統(tǒng)人才培養(yǎng)、能力提升作出了重要貢獻(xiàn)。

1.1　個(gè)人自學(xué)

個(gè)人自學(xué)是根據(jù)個(gè)人訓(xùn)練的實(shí)際情況，依據(jù)年初制定的個(gè)人年度訓(xùn)練計(jì)劃開(kāi)展專業(yè)訓(xùn)練的方式，其具有針對(duì)性強(qiáng)、效果有限的特點(diǎn)，側(cè)重于對(duì)設(shè)備基本信息、基本操作、基本流程、基本原理的掌握。

1.2　承師帶徒

承師帶徒是為崗位人員指定本專業(yè)技術(shù)骨干開(kāi)展專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)，包括理論授課、實(shí)操演示等，主要通過(guò)“以老帶新、互幫互學(xué)”等方式開(kāi)展訓(xùn)練，其具有指導(dǎo)性強(qiáng)、重點(diǎn)突出等特點(diǎn)，側(cè)重于基本操作、基本原理的學(xué)習(xí)和掌握。

1.3　廠所培訓(xùn)

廠所培訓(xùn)主要結(jié)合新設(shè)備研制、改造、聯(lián)合課題研究、廠所代職等工作進(jìn)行，廠所培訓(xùn)能夠使崗位人員對(duì)設(shè)備的總體知識(shí)、設(shè)備性能、設(shè)備原理等進(jìn)行深層次的學(xué)習(xí)和研究，對(duì)提升崗位人員執(zhí)掌設(shè)備能力和科研試驗(yàn)?zāi)芰哂兄匾饔谩?/p>

1.4　授課講課

授課講課可分為新學(xué)員匯報(bào)講課、外訓(xùn)人員匯報(bào)講課、崗位專家授課、外請(qǐng)專家授課等。通過(guò)授課講課既可檢查人員知識(shí)掌握情況。又可使崗位人員學(xué)習(xí)了解當(dāng)前新技術(shù)、新研究、新應(yīng)用等，為崗位人員提供崗位訓(xùn)練和科研創(chuàng)新動(dòng)力。

1.5　聯(lián)調(diào)演練

聯(lián)調(diào)演練是為了熟悉任務(wù)流程、檢驗(yàn)參試設(shè)備工作狀態(tài)和技術(shù)性能，驗(yàn)證軟硬件的可靠性、協(xié)調(diào)性，確保測(cè)控通信設(shè)備間的接口正確、可靠，可培養(yǎng)崗位人員嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑囼?yàn)作風(fēng)、熟練掌握操作流程和任務(wù)工作流程，鍛煉指揮員的組織指揮和協(xié)同能力，是一種綜合性的訓(xùn)練方式。

1.6　網(wǎng)絡(luò)化訓(xùn)練

網(wǎng)絡(luò)化訓(xùn)練是指利用網(wǎng)絡(luò)上的訓(xùn)練資源或者相關(guān)訓(xùn)練軟件輔助人員進(jìn)行訓(xùn)練、考核的訓(xùn)練方式，主要包括網(wǎng)上模擬系統(tǒng)訓(xùn)練、遠(yuǎn)程培訓(xùn)、視頻教學(xué)和網(wǎng)上考核等。網(wǎng)絡(luò)化訓(xùn)練可以充分利用網(wǎng)絡(luò)集成化，數(shù)字化，資源共享方便快捷等特點(diǎn)輔助訓(xùn)練，擴(kuò)展訓(xùn)練模式，提高訓(xùn)練效率，優(yōu)化考核過(guò)程。

1.7　計(jì)算機(jī)模擬訓(xùn)練

計(jì)算機(jī)模擬能夠逼真地顯現(xiàn)現(xiàn)實(shí)中相關(guān)任務(wù)的過(guò)程，可激起參訓(xùn)人員的行為和思維的反應(yīng)，是一種有效地訓(xùn)練手段。但目前的計(jì)算模擬訓(xùn)練存在交互性不強(qiáng)、環(huán)境不逼真、“身臨其境”感覺(jué)不明顯等問(wèn)題，停留在二維層面，訓(xùn)練效果與預(yù)期的差距較大，不能滿足模擬訓(xùn)練要求，急需研究新的真實(shí)性較高、交互性較強(qiáng)、立體感較好的模擬訓(xùn)練模式。

2　虛擬現(xiàn)實(shí)仿真模擬訓(xùn)練模式的概念

訓(xùn)練模擬系統(tǒng)從技術(shù)手段上看，主要包括三種類型：一是以硬件設(shè)備為主、結(jié)合相關(guān)軟件、與實(shí)際裝備基本一致的“硬”模擬系統(tǒng)，比如，用于駕駛和操縱訓(xùn)練的各種專項(xiàng)技能訓(xùn)練模擬器；二是以軟件方式為主、用虛擬界面代替實(shí)際裝備界面、與實(shí)際裝備視覺(jué)效果基本一致的“軟”模擬系統(tǒng)，比如，用于裝備操作流程訓(xùn)練、戰(zhàn)術(shù)指揮訓(xùn)練的各種訓(xùn)練模擬系統(tǒng)等；三是在實(shí)際平臺(tái)或裝備系統(tǒng)中嵌入專用于訓(xùn)練的信息支持軟件，從而構(gòu)成了實(shí)裝嵌入式訓(xùn)練模擬系統(tǒng)。無(wú)論上述哪一種訓(xùn)練模擬系統(tǒng)，其所構(gòu)成的訓(xùn)練環(huán)境與真實(shí)環(huán)境相比都存在較大的差距，因此，“仿真度”問(wèn)題一直困擾著模擬領(lǐng)域，對(duì)“構(gòu)造逼真訓(xùn)練環(huán)境”的追求長(zhǎng)期存在并一直未能得到很好地解決。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可對(duì)研究對(duì)象和環(huán)境獲得“身臨其境”的感受，提高人類認(rèn)知的廣度和深度，拓寬認(rèn)識(shí)空間和方法空間，是仿真技術(shù)的發(fā)展方向。

2.1　虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基本概念

虛擬現(xiàn)實(shí)（Vitual Reality，VR），又稱“靈境技術(shù)”，是綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，模擬人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感覺(jué)器官功能，使人沉浸在計(jì)算機(jī)生成的虛擬環(huán)境中，通過(guò)語(yǔ)言、手勢(shì)等自然的方式與之進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，創(chuàng)建一種適人化的多維信息空間。

2.2　虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基本特征

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)是能夠充分發(fā)揮在由計(jì)算機(jī)和人構(gòu)成的系統(tǒng)中人的主觀能動(dòng)性，即把人的感知能力、認(rèn)知能力和心理狀態(tài)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中得到體現(xiàn)，人與系統(tǒng)交互采用完全自然的方式。其基本特征可通過(guò)“靈境技術(shù)三角形”加以描述，即“3個(gè)I（Immersion（沉浸）-Interaction（交互）-Imagination（構(gòu)想））”。

2.3　虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基本構(gòu)成

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)一般分為桌面式、大屏幕式和頭盔式，按照系統(tǒng)構(gòu)成劃分可分為檢測(cè)模塊（檢測(cè)用戶的操作命令，并通過(guò)傳感器模塊作用于虛擬環(huán)境）、反饋模塊（接受來(lái)自傳感器模塊的信息，為用戶提供實(shí)時(shí)反饋）、傳感器模塊（接受來(lái)自用戶的操作命令將其作用于虛擬環(huán)境，并將操作后產(chǎn)生的結(jié)果以相應(yīng)的反饋形式提供給用戶）、控制模塊（對(duì)傳感器進(jìn)行控制，使其對(duì)用戶、虛擬環(huán)境和現(xiàn)實(shí)世界產(chǎn)生作用）、3D模型庫(kù)（現(xiàn)實(shí)世界各組成部分的三維表示，并由此構(gòu)成對(duì)應(yīng)的虛擬環(huán)境）及建模模塊（獲取現(xiàn)實(shí)世界各組成部分的三維數(shù)據(jù)，并建立他們的三維模型）。

2.4　虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練模式特點(diǎn)

與傳統(tǒng)的訓(xùn)練模式相比較，使用虛擬現(xiàn)實(shí)的訓(xùn)練模式主要有以下特點(diǎn)：

（1）提高訓(xùn)練環(huán)境的逼真度。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，設(shè)立與任務(wù)實(shí)戰(zhàn)、設(shè)備故障等相一致的訓(xùn)練環(huán)境，使參訓(xùn)人員處于逼真的環(huán)境下開(kāi)展訓(xùn)練，可避免因設(shè)備安全隱患而降低訓(xùn)練難度和標(biāo)準(zhǔn)的情況發(fā)生。

（2）大大縮短訓(xùn)練時(shí)間。通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)可迅速設(shè)置聯(lián)調(diào)演練和任務(wù)實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)景，且不受人員、環(huán)境、天氣等影響縮短了參訓(xùn)人員的準(zhǔn)備時(shí)間。

（3）大大減少了裝備的損耗。由于海上環(huán)境復(fù)雜，設(shè)備動(dòng)用頻繁極易造成設(shè)備故障損壞，從而增加海上測(cè)控任務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)際施訓(xùn)中，可通過(guò)模擬訓(xùn)練提高訓(xùn)練的逼真度，在確保訓(xùn)練效益的前提下，降低設(shè)備損壞。

（4）可復(fù)現(xiàn)人員訓(xùn)練情況。在使用虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練時(shí)，系統(tǒng)可模擬各種實(shí)際情況，并對(duì)相關(guān)訓(xùn)練情況進(jìn)行記錄、回放，以便于進(jìn)一步掌握、了解訓(xùn)練中的得失，做好總結(jié)，提升能力。

3　測(cè)控通信系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練模式建設(shè)

虛擬現(xiàn)實(shí)仿真訓(xùn)練模式是引領(lǐng)未來(lái)測(cè)控通信系統(tǒng)訓(xùn)練的先進(jìn)訓(xùn)練模式，對(duì)于提高測(cè)控通信系統(tǒng)訓(xùn)練效益具有重要意義，虛擬現(xiàn)實(shí)仿真訓(xùn)練模式主要包括以下軟硬件保障、訓(xùn)練內(nèi)容和方式、訓(xùn)練制度保障等方面內(nèi)容。

3.1　軟硬件建設(shè)

虛擬現(xiàn)實(shí)仿真訓(xùn)練的目標(biāo)是由計(jì)算機(jī)生成虛擬世界，用戶可以與之進(jìn)行視、聽(tīng)、觸、嗅覺(jué)等全方位的交互，并且可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)響應(yīng)。因此除了高性能的計(jì)算機(jī)外，還需要相關(guān)的軟件。

通過(guò)專業(yè)VR建模軟件如OpenGL、Pro/E、Vega、Creator等建立環(huán)境模型，可結(jié)合Visual C++構(gòu)建的平臺(tái)營(yíng)造虛擬環(huán)境；運(yùn)用多種方法來(lái)保證三維場(chǎng)景的動(dòng)態(tài)顯示；利用模板匹配、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的識(shí)別來(lái)交互；為保證環(huán)境的真實(shí)性，還需要使用I-Collide、PAPID、V-Clip等算法進(jìn)行實(shí)時(shí)的碰撞檢測(cè)。

通過(guò)軟件和硬件將通信系統(tǒng)設(shè)備、接口、環(huán)境等通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬仿真，增強(qiáng)通信環(huán)境的“逼真度”，為基于虛擬現(xiàn)實(shí)的訓(xùn)練模式提供場(chǎng)景、環(huán)境、反饋等支撐，實(shí)現(xiàn)了基于虛擬現(xiàn)實(shí)的軟硬件支撐。

3.2　訓(xùn)練內(nèi)容方式

（1）單人通信設(shè)備模擬訓(xùn)練?；赩R的模擬訓(xùn)練系統(tǒng)最初應(yīng)用于單人操作維護(hù)裝備，對(duì)于單人通信設(shè)備模擬操作訓(xùn)練具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，可通過(guò)三維圖形生成系統(tǒng)生成逼真的涌浪、船搖、風(fēng)浪等各種設(shè)備操作條件，與合成的三維空間聲音的效果一同，完成單人通信模擬訓(xùn)練系統(tǒng)的訓(xùn)練，如天線跟蹤的飛車現(xiàn)象等。通過(guò)單人通信設(shè)備模擬訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)單人在各種氣象條件和環(huán)境下，逼真模擬操作設(shè)備訓(xùn)練。

（2）開(kāi)展指揮人員模擬訓(xùn)練。根據(jù)應(yīng)急狀態(tài)下和常態(tài)化任務(wù)狀態(tài)下，綜合甲板、機(jī)房等各種環(huán)境下的通信狀態(tài)、場(chǎng)景，讓指揮員通過(guò)傳感器裝置觀察設(shè)備狀態(tài)及處置現(xiàn)狀，以便于逼真模擬與真實(shí)環(huán)境完全相似的環(huán)境，生動(dòng)的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)效果，使受訓(xùn)指揮員“沉浸”在“真實(shí)的”試驗(yàn)任務(wù)環(huán)境中，開(kāi)展任務(wù)指揮及應(yīng)急處置指揮，鍛煉指揮員的心理素質(zhì)和指揮能力。

（3）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展異地同環(huán)境演練。通信系統(tǒng)最大特點(diǎn)是點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣，一個(gè)設(shè)備故障可能涉及到多個(gè)方向、多個(gè)測(cè)站，只有通過(guò)協(xié)同指揮、協(xié)同操作才能徹底排除故障，因此運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)分布式交互仿真并結(jié)合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，通過(guò)模擬訓(xùn)練中心設(shè)置在不同測(cè)量站（船站）的指揮員的模擬系統(tǒng)終端，實(shí)現(xiàn)不同地域、相同環(huán)境的模擬訓(xùn)練，各測(cè)站之間的通信系統(tǒng)可通過(guò)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)展聯(lián)合演練，排除設(shè)備故障、組織基地間的通信設(shè)備應(yīng)急處置聯(lián)合訓(xùn)練。

3.3　訓(xùn)練模式發(fā)展趨勢(shì)

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，未來(lái)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的模擬訓(xùn)練模式將呈現(xiàn)新的發(fā)展。

（1）著眼復(fù)雜環(huán)境，構(gòu)建多維虛擬試驗(yàn)任務(wù)環(huán)境，提高訓(xùn)練效益。在實(shí)際任務(wù)過(guò)程中，海上通信環(huán)境呈現(xiàn)陸、海、空、天、電等多維發(fā)展的趨勢(shì)，需要在復(fù)雜多變的環(huán)境中保持通信信息暢通，應(yīng)著重加強(qiáng)復(fù)雜環(huán)境下的多維訓(xùn)練。

（2）實(shí)施超實(shí)時(shí)模擬訓(xùn)練。這種訓(xùn)練是使受訓(xùn)對(duì)象在模擬環(huán)境中進(jìn)行的一種比正常訓(xùn)練速度更快的訓(xùn)練。通常采用壓縮時(shí)間跨度，加快作業(yè)進(jìn)程，提高訓(xùn)練強(qiáng)度的方式進(jìn)行，使受訓(xùn)者得到超常的反應(yīng)和訓(xùn)練，其適用于技能型訓(xùn)練。

（3）與心理訓(xùn)練緊密結(jié)合。通過(guò)將虛擬現(xiàn)實(shí)模擬訓(xùn)練與心理訓(xùn)練緊密結(jié)合后，進(jìn)一步訓(xùn)練人員的心理承受能力和恢復(fù)能力，對(duì)于應(yīng)急情況下的組織指揮、應(yīng)急操作均有重要意義。

4　結(jié)束語(yǔ)

創(chuàng)新信息化條件下訓(xùn)練模式，既是深化訓(xùn)練改革的核心，目前基于虛擬現(xiàn)實(shí)的模擬訓(xùn)練仍然處于蓬勃發(fā)展的階段，尚未成規(guī)模、成體制，相應(yīng)的硬件建設(shè)、軟件建設(shè)、制度建設(shè)等仍處于研究和探索階段，但其廣闊的應(yīng)用前景和巨大的發(fā)展?jié)摿σ龑?dǎo)研究引向深入，為測(cè)控通信系統(tǒng)的訓(xùn)練模式改革創(chuàng)新提供技術(shù)支撐。

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篇8

關(guān)鍵詞：冶金設(shè)備;安全性;冶金產(chǎn)業(yè)

冶金工業(yè)生產(chǎn)不同產(chǎn)品的企業(yè)種類繁多，工藝、設(shè)備復(fù)雜多祥,設(shè)備體積大(如各種冶煉設(shè)備,各種運(yùn)輸設(shè)備體積都十分龐大)；產(chǎn)品質(zhì)量高，冶煉生產(chǎn)溫度高(如煉鐵、煉鋼的焰點(diǎn)和沸點(diǎn)高達(dá)1000~2000℃甚至以上，電解鋁正常生產(chǎn)溫度高達(dá)950℃)；粉塵煙害大,有毒有害物質(zhì)多，勞動(dòng)條件艱苦，安全衛(wèi)生問(wèn)題突出，傷亡事故和職業(yè)病多。這些都是勞動(dòng)保護(hù)不可忽視的。在冶金工業(yè)生產(chǎn)中，從礦山開(kāi)采、選礦、燒結(jié)、冶煉、軋鋼、軋制有色金屬到焦化、耐火材料、炭素、鐵合金、機(jī)械加工和運(yùn)輸?shù)纫幌盗羞^(guò)程中危害工人安全、健康的因素非常多，需要采取各種措施加以解決。冶金設(shè)備平穩(wěn)高效的運(yùn)行是確保冶金行業(yè)的生產(chǎn)效益和安全的重要因素。根據(jù)筆者多年的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和眾多科研院校的研究，基于計(jì)算機(jī)知識(shí)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念和方法的應(yīng)用．以及測(cè)控系統(tǒng)軟硬件冗余技術(shù)和防干擾措施的實(shí)施．使得冶金設(shè)備性能大大提高．安全性和可靠性得以保證，從而減少了冶金產(chǎn)業(yè)的事故發(fā)生率，提高了其有效生產(chǎn)。

1 冶金安全生產(chǎn)安全技術(shù)的原則

隨著現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與安全工作的社會(huì)、國(guó)際化，安全系統(tǒng)的概念已不再停留在原先某個(gè)行業(yè)某個(gè)車間的危險(xiǎn)控制上，系統(tǒng)的組成包括了各子系統(tǒng)，分系統(tǒng)。其規(guī)模、范圍互不相同，危險(xiǎn)的性質(zhì)，特點(diǎn)亦不相同，因此，必須采用分級(jí)控制。各子系統(tǒng)可以自己調(diào)整和實(shí)現(xiàn)控制。一級(jí)控制是指對(duì)事故的根本原因－管理缺陷的控制，二級(jí)指的是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施的危險(xiǎn)閉環(huán)控制系統(tǒng)，二級(jí)控制是對(duì)裝備本質(zhì)安全化的控制，因此是至關(guān)重要的。三級(jí)則是工作場(chǎng)所預(yù)防控制，如機(jī)械防護(hù)，局部排風(fēng)。在三級(jí)控制中，一級(jí)是關(guān)鍵，只有有了有效的一級(jí)控制才會(huì)有好的二級(jí)和三級(jí)控制。由于冶金安全事故預(yù)防必須采取分級(jí)控制方法，因此只有綜合性的措施方能有效。

2 設(shè)備安全控制技術(shù)分析

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法的發(fā)展進(jìn)入更為廣闊的空間和越來(lái)越多的設(shè)計(jì)領(lǐng)域。對(duì)于冶金設(shè)備的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)使用CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，應(yīng)用相應(yīng)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法，在最初的設(shè)計(jì)階段考慮最大限度地提高冶金行業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的安全和效益。以下闡述計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和有限元方法如何在實(shí)際中用于冶金設(shè)備。

2.1 CAD輔助技術(shù)。

對(duì)于相對(duì)成熟的冶金設(shè)備，在設(shè)計(jì)中應(yīng)用CAD技術(shù)可實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)以及CAD／CAPP／CAM一體化設(shè)計(jì)。諸多的CAD軟件為我們提供了廣闊的設(shè)計(jì)平臺(tái)，我們可以使用AutoCAD進(jìn)行平面和三維設(shè)計(jì)，利用UG強(qiáng)大的造型功能來(lái)設(shè)計(jì)復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)曲面，使設(shè)備各零件在受力、磨損、平衡等方面更合理，以增加其壽命，減少不安全因素，我們也能夠利用Pro＼E或SOLIDWORKS靈活的裝配功能，對(duì)設(shè)備進(jìn)行整體裝配并觀察各部分的運(yùn)動(dòng)、協(xié)調(diào)以及干涉情況，以進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，減少設(shè)計(jì)周期。利用CAD軟件不僅可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，在提高設(shè)計(jì)效率的同時(shí)也提高了產(chǎn)品的安全性能。

2.2 數(shù)值計(jì)算技術(shù)。

它是將復(fù)雜的研究對(duì)象簡(jiǎn)化為有限數(shù)量單元組成的集合體，分別對(duì)每個(gè)單元體進(jìn)行求解后，再將各單元拼合起來(lái)，以代替原來(lái)的整體進(jìn)行分析的方法。使用有限元方法既可分析工程中復(fù)雜非線性問(wèn)題、非穩(wěn)態(tài)問(wèn)題的，又可用于工程中復(fù)雜結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析。目前已有許多成熟的大型有限元分析軟件如ANSYS、MSC．Marc、ADINA、ABQUS等。冶金設(shè)備工況條件的復(fù)雜性正好適用于有限元法來(lái)分析。例如，軋鋼機(jī)的軋輥和軸承的結(jié)構(gòu)和受載在設(shè)計(jì)中一直采用工程計(jì)算法，即將其作為承受彎曲變形的梁來(lái)處理。這種方法只能確定危險(xiǎn)截面處的應(yīng)力，而不能確定組成軋機(jī)關(guān)鍵部件每塊鋼板的應(yīng)力分布。但是使用有限元分析方法則可以很好的解決此類問(wèn)題，并在冶金設(shè)備在最初設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)減少不穩(wěn)定因素，從而提高設(shè)備的可靠性。

3 測(cè)控系統(tǒng)技術(shù)分析

冶金設(shè)備自動(dòng)化裝備水平的提高，勢(shì)必要求提高其計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性和可用性。這除了提高軟硬件自身的可靠性外，還可以通過(guò)控制系統(tǒng)的軟硬件冗余和先進(jìn)的測(cè)試技術(shù)來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的安全性。

3.1 熱備冗余技術(shù)。

是一種通過(guò)使用計(jì)算機(jī)集群技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的雙機(jī)熱備系統(tǒng)。集群計(jì)算機(jī)技術(shù)是指將一組獨(dú)立的計(jì)算機(jī)通過(guò)特定的硬件和軟件連接起來(lái)，它可以在短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到故障的發(fā)生及時(shí)并啟用備用設(shè)備以保證設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。對(duì)于使用PLC的基礎(chǔ)自動(dòng)化來(lái)說(shuō)，它的工作原理與計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)工作原理不同，PLC內(nèi)嵌的應(yīng)用程序是按照順序執(zhí)行，循環(huán)掃描的方式工作來(lái)運(yùn)行的。掃描周期對(duì)于既定的應(yīng)用有著嚴(yán)格的執(zhí)行時(shí)間。為保證設(shè)備正常運(yùn)行，可將核心部件做備份，并使冗余的CPU與正常工作CPU保證相同的時(shí)鐘和執(zhí)行速度，使之同時(shí)工作，通過(guò)準(zhǔn)確的時(shí)鐘同步以及程序斷點(diǎn)同步，時(shí)刻保持程序運(yùn)行的一致性。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)無(wú)憂切換，備用CPU的啟用在一個(gè)掃描周期(一般為幾十微毫秒)內(nèi)完成切換工作。

3.2 抗干擾技術(shù)。

在工業(yè)環(huán)境中，對(duì)于實(shí)際應(yīng)用的微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)，有很多強(qiáng)烈的干擾來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行，例如，大型感性負(fù)載的通斷，大型設(shè)備的關(guān)停啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的干擾可以作用到測(cè)控系統(tǒng)的微機(jī)電路上。這些干擾雖然危害嚴(yán)重，但往往是可以預(yù)知及避免的，通常的作法是在硬件上采取一定的措施抑止干擾或者屏蔽傳輸途徑以達(dá)到防干擾的目的。在設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)冶金設(shè)備的測(cè)控系統(tǒng)時(shí)，一般很難考慮到在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中可能發(fā)生的各種干擾和設(shè)備自身的隨機(jī)性故障，尤其是現(xiàn)場(chǎng)惡劣的環(huán)境很有可能使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生異常。此類問(wèn)題需要借助干特殊軟件措施使計(jì)算機(jī)擺脫困境，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)使用修復(fù)或啟用備用系統(tǒng)。軟件“看門狗技術(shù)”、指令冗余技術(shù)、數(shù)據(jù)冗余技術(shù)以及軟件陷阱技術(shù)均可解決此類問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

筆者結(jié)合自己多年對(duì)冶金設(shè)備的認(rèn)識(shí)，從設(shè)計(jì)方法、零件分析、測(cè)控系統(tǒng)、軟件設(shè)計(jì)等方面，闡述如何合理有效地提高冶金設(shè)備安全性能。

參考文獻(xiàn)

篇9

1測(cè)控技術(shù)概述 

測(cè)控技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)中包含的一種最為突出的技術(shù)類型，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了各行各業(yè)中。測(cè)控技術(shù)主要由以下五部分組成，分別為：一、控制器，它是測(cè)控技術(shù)中的核心組成部分，協(xié)調(diào)著整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，相當(dāng)于我們?nèi)梭w中的大腦部分，因此也是測(cè)控技術(shù)的指揮中心，該部分主要由計(jì)算機(jī)及單片機(jī)構(gòu)成，每一個(gè)零件都十分重要；二、測(cè)控應(yīng)用軟件，由三個(gè)子部分共同組成，其中包括能夠被執(zhí)行的測(cè)控應(yīng)用程序、功能接口應(yīng)用程序以及儀器驅(qū)動(dòng)器；三、程控設(shè)備，該項(xiàng)設(shè)備的主要作用是信息的存儲(chǔ)和顯示，如果測(cè)控技術(shù)中缺少該項(xiàng)設(shè)備就不能在第一時(shí)間將有用的信息傳至控制器進(jìn)行有關(guān)操作，因此程控設(shè)備在測(cè)控技術(shù)中也十分重要；四、總線與接口，它的主要作用就是將程控設(shè)備和控制器進(jìn)行連接，保證通信線路的通暢，從而實(shí)現(xiàn)信息的快速傳遞；五、被測(cè)對(duì)象，對(duì)于該項(xiàng)組成部分，只要將相關(guān)的硬件接口與其相連接即可。 

2現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的特點(diǎn) 

2.1智能化 

當(dāng)前，各行各業(yè)都在強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)和工作的智能化、自動(dòng)化，從這個(gè)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，智能化已經(jīng)成為了時(shí)展的特色之一，現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)作為一門新興的技術(shù)，也在順應(yīng)時(shí)展的規(guī)律，向著智能化的方向發(fā)展，比如，現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)中的很多設(shè)備和儀器都實(shí)現(xiàn)了智能化，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的操作系統(tǒng)使測(cè)控設(shè)備的使用更加便捷。而且隨著人工智能和微電子控制技術(shù)的不斷發(fā)展，測(cè)控儀器的智能化程度會(huì)有更大的發(fā)展空間，而通過(guò)測(cè)控技術(shù)獲得的信息和數(shù)據(jù)也會(huì)更加精準(zhǔn)，這些數(shù)據(jù)會(huì)給工作人員提供更準(zhǔn)確、更詳細(xì)的依據(jù)，并間接促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)效率的提高。 

2.2數(shù)字化 

數(shù)字化就是將復(fù)雜的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w的數(shù)據(jù)或數(shù)字，然后利用這些數(shù)據(jù)或數(shù)字構(gòu)建穩(wěn)定的、可靠的數(shù)字模型或程序，然后與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，對(duì)復(fù)雜多變的信息進(jìn)行處理。在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，數(shù)字化將是現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和必然結(jié)局，因?yàn)椋?dāng)前的測(cè)控技術(shù)已經(jīng)呈現(xiàn)出了數(shù)字化的特點(diǎn)，比如，傳感器數(shù)字化、信息處理數(shù)字化、通信設(shè)計(jì)數(shù)字化、多媒體技術(shù)數(shù)字化、信息共享數(shù)字化等。 

2.3網(wǎng)絡(luò)化 

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和普及，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，給人們的生活和生產(chǎn)帶來(lái)了極大的便利。此外，網(wǎng)絡(luò)不僅有普及性的特點(diǎn)，還具有很強(qiáng)的實(shí)用性和滲透性，已經(jīng)和測(cè)控技術(shù)相互融合，使測(cè)控技術(shù)呈現(xiàn)出了網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)，而且隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的工作效率將會(huì)大大提升。 

3電子技術(shù)中測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用 

3.1在傳感器技術(shù)中的應(yīng)用 

傳感器技術(shù)是測(cè)控技術(shù)主要應(yīng)用方向，隨著測(cè)控技術(shù)的發(fā)展，它在傳感器方面的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，出現(xiàn)了為數(shù)字化傳感器、新型傳感器、集成傳感器以及智能傳感器，在上述四項(xiàng)應(yīng)用了測(cè)控技術(shù)的傳感器中，最常見(jiàn)的傳感器為數(shù)字傳感器，它常被用于銀行、醫(yī)院等一些特定場(chǎng)所的監(jiān)控系統(tǒng)中；而新型傳感器的應(yīng)用最為重要，不僅廣泛應(yīng)用于城市管理、工農(nóng)業(yè)、搶險(xiǎn)救災(zāi)等行業(yè)中，更應(yīng)用于軍事、國(guó)防行業(yè)中；一般情況下，在壓力、溫度等測(cè)量方面應(yīng)用的傳感器為集成化傳感器；智能傳感器主要使用在心內(nèi)壓、火車運(yùn)行狀態(tài)等的監(jiān)控中。 

3.2在遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)中的應(yīng)用 

遠(yuǎn)程技術(shù)也是測(cè)控技術(shù)的一個(gè)主要應(yīng)用方向，現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合，不僅為社會(huì)人們生活提供了更大的便利，同時(shí)也促進(jìn)了工業(yè)行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，在社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮了比較巨大的作用[2]。目前，遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)主要包含以下兩方面內(nèi)容：一、專線通信遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)更適用于型號(hào)相對(duì)較大的工程監(jiān)控工作、石油運(yùn)輸工作的遠(yuǎn)程監(jiān)控以及核電站監(jiān)控的工作中；二、無(wú)限通信遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用起來(lái)更為方便，因此，廣泛應(yīng)用于人們的日常生活之中，例如煤氣、水、電等相類似的自動(dòng)抄表工作中。隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，由于該項(xiàng)技術(shù)能夠減少人力，節(jié)約時(shí)間，會(huì)更廣泛的應(yīng)用于人們的日常生活領(lǐng)域。 

3.3在現(xiàn)代測(cè)控總線技術(shù)中的應(yīng)用 

總線技術(shù)主要是指將設(shè)備中的各個(gè)部件與處理器相連接的技術(shù)，合理使用該項(xiàng)技術(shù)能夠有效提高系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的合理性、開(kāi)放性以及可靠性，不僅能夠使系統(tǒng)內(nèi)部原有的復(fù)雜結(jié)構(gòu)發(fā)生簡(jiǎn)化，而且能夠在提高系統(tǒng)部件便捷性的同時(shí)降低系統(tǒng)成本，由于使用測(cè)控技術(shù)的總線技術(shù)具有以上優(yōu)勢(shì)，因此在企業(yè)管理與發(fā)展中更加重視起來(lái)，同時(shí)也有效提高了企業(yè)自動(dòng)化管理程度。 

3.4在虛擬儀器技術(shù)中的應(yīng)用 

虛擬儀器技術(shù)中不僅使用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，更使用了測(cè)控技術(shù)，因此，該項(xiàng)技術(shù)既具有交互性和靈活性強(qiáng)的特點(diǎn)，又具有功能強(qiáng)大的顯著優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)階段，在實(shí)際生產(chǎn)生活中得到了廣泛的使用，不僅能夠?qū)⑵淅糜谵r(nóng)業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)秧苗分析系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)種子發(fā)芽情況和秧苗數(shù)量的預(yù)測(cè)，強(qiáng)化了農(nóng)業(yè)對(duì)秧苗的管理與控制，而且能夠應(yīng)用于電子技術(shù)、農(nóng)機(jī)現(xiàn)代化等相關(guān)領(lǐng)域。 

結(jié)束語(yǔ) 

綜上所述，時(shí)代在不斷發(fā)展，科技在不斷進(jìn)步，為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求，測(cè)控技術(shù)作為電子技術(shù)的重要組成部分，會(huì)越來(lái)越成熟、越來(lái)越完善，其應(yīng)用范圍也會(huì)越來(lái)越廣泛，為了滿足人們的生產(chǎn)和生活中日益提高的應(yīng)用要求，我們應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的研究，使其促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)效率的提升，進(jìn)而為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。 

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篇10

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代控制理論 過(guò)程控制工程 預(yù)測(cè)控制 智能控制

以狀態(tài)空間方法為主體的現(xiàn)代控制理論，借助于多變量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)工業(yè)過(guò)程的狀態(tài)采集、輸出反饋，以及解耦控制等操作，尤其是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，更使得現(xiàn)代控制理論獲得了新的突破。自上世紀(jì)80年代基于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)環(huán)境下對(duì)多變量耦合系統(tǒng)控制技術(shù)的問(wèn)世，以模型預(yù)測(cè)啟發(fā)式控制和動(dòng)態(tài)矩陣控制技術(shù)為代表的預(yù)測(cè)技術(shù)，逐漸成為工業(yè)過(guò)程控制應(yīng)用的主角，同時(shí)，隨著工業(yè)過(guò)程控制技術(shù)的不斷深入，基于模型的控制理論體系也得到了完善。

一、先進(jìn)控制理論的技術(shù)理論特點(diǎn)分析

與傳統(tǒng)基于模型的過(guò)程控制相比，對(duì)于先進(jìn)控制技術(shù)來(lái)說(shuō)，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家控制，以及模糊控制等智能化技術(shù)，已經(jīng)成為當(dāng)前發(fā)展的主要方向。結(jié)合先進(jìn)控制的應(yīng)用實(shí)踐，以多變量耦合、大時(shí)滯、被控變量與控制變量間的關(guān)系約束等方面來(lái)看，先進(jìn)控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在常規(guī)回路上的動(dòng)態(tài)約束控制，即能夠適應(yīng)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的動(dòng)態(tài)操作要求。另外從對(duì)計(jì)算功能的支持上，實(shí)時(shí)性是先進(jìn)控制技術(shù)的主要特征，并能夠依托先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)完成對(duì)控制可靠性、可維護(hù)性的高效操作。

二、基于工業(yè)過(guò)程的控制技術(shù)分類策略

從過(guò)程控制策略來(lái)看，主要分為五類，一是傳統(tǒng)控制策略，如PID控制、手動(dòng)控制、比值控制、前饋控制等；二是經(jīng)典技術(shù)控制策略，如增益調(diào)整策略、解耦控制策略、時(shí)滯補(bǔ)償策略等；三是統(tǒng)行技術(shù)控制策略，如模型預(yù)測(cè)控制策略、自適應(yīng)控制策略、內(nèi)?？刂撇呗缘?；四是潛在技術(shù)控制策略，如專家控制策略、最優(yōu)控制策略、神經(jīng)控制策略、非線性控制策略、及模糊控制策略等；五是研究上的策略，如U綜合策略、魯棒控制策略等。對(duì)于不同控制技術(shù)來(lái)說(shuō)，結(jié)合不同的應(yīng)用領(lǐng)域選擇適應(yīng)的控制策略來(lái)完成具體的應(yīng)用操作。

三、對(duì)預(yù)測(cè)控制技術(shù)的研究與分析

自上世紀(jì)60年代卡爾曼將狀態(tài)空間法引入到控制理論中，從而揭開(kāi)了現(xiàn)代控制理論的序幕。特別是在自動(dòng)化控制技術(shù)日益發(fā)展的今天，借助于多變量、時(shí)變和非線性等特點(diǎn)，在工業(yè)過(guò)程控制中將時(shí)效性和經(jīng)濟(jì)性作為控制模型的基礎(chǔ)，并從最優(yōu)化性能指標(biāo)算法中實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜工業(yè)過(guò)程的控制。同時(shí)，為了克服數(shù)學(xué)模型精度和不確定性因素的影響，從工業(yè)過(guò)程建模、魯棒控制及自適應(yīng)控制中進(jìn)一步突破傳統(tǒng)思想的束縛，以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)為支撐的高性能計(jì)算平臺(tái)來(lái)完善控制新算法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)測(cè)控制技術(shù)的有效改進(jìn)。

基于非參數(shù)模型的模型預(yù)測(cè)控制技術(shù)。以Richalet（1987）、Mehra（1982）等提出在脈沖響應(yīng)模型基礎(chǔ)上而改進(jìn)的模型預(yù)測(cè)啟發(fā)控制系統(tǒng)，其原理是利用脈沖響應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的控制，不需要額外系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)識(shí)別，從而避免不確定性的運(yùn)行，提高了控制的魯棒性。如在煉油廠催化裂化裝置中，對(duì)于原油預(yù)熱過(guò)程進(jìn)行控制，能夠獲得較好的控制效果。再如對(duì)于某鋼廠加熱爐進(jìn)行綜合控制時(shí)，從多變量約束條件控制算法中來(lái)獲得各環(huán)節(jié)的預(yù)測(cè)參數(shù)值，并從工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程中的解耦、跟蹤上來(lái)優(yōu)化控制算法，從而獲得良好的控制目標(biāo)。

基于參數(shù)化模型的預(yù)測(cè)控制技術(shù)。為了在自適應(yīng)控制理論中增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性，從廣義最小方差的基礎(chǔ)上，Clarke（1987）提出的廣義預(yù)測(cè)控制技術(shù)。其原理是吸取預(yù)測(cè)控制技術(shù)中多步預(yù)測(cè)優(yōu)化策略，并從過(guò)程參數(shù)識(shí)別控制中，來(lái)提高系統(tǒng)的自適應(yīng)控制能力。如將自適應(yīng)控制技術(shù)與預(yù)測(cè)控制技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，從參數(shù)修正過(guò)程中來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)測(cè)模型的動(dòng)態(tài)修正，從而改善系統(tǒng)的控制性能。如在聯(lián)鑄工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)結(jié)晶液位的控制上，從廣義預(yù)測(cè)控制技術(shù)上克服了拉速變化產(chǎn)生的有色噪聲，提高了過(guò)程控制的魯棒性。預(yù)測(cè)控制技術(shù)的成功源自工業(yè)實(shí)踐，更因?yàn)轭A(yù)測(cè)控制技術(shù)能夠從控制目標(biāo)的優(yōu)化、約束條件的廣泛性，以及控制算法、魯棒性等的優(yōu)越性，使其能夠獲得更好的應(yīng)用前景。

四、智能控制在工業(yè)控制過(guò)程中的應(yīng)用研究

智能控制技術(shù)作為一門新的學(xué)科分支，在以現(xiàn)代信息技術(shù)、人工智能技術(shù)的支撐下，信息論、控制論、系統(tǒng)論理論的日益成熟，將控制技術(shù)進(jìn)行高度分化和綜合，從而獲得了對(duì)控制對(duì)象時(shí)變性、時(shí)滯性、非線性的有效控制，也使得智能控制技術(shù)能夠從模擬人類思維的方式來(lái)解決復(fù)雜的控制策略，并取得了較好的應(yīng)用效果。如在工業(yè)領(lǐng)域中的材料加工、冶煉、化工等過(guò)程控制中，面對(duì)復(fù)雜的反應(yīng)機(jī)理，從不確定的外界環(huán)境干擾中對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)化控制，如引入專家控制系統(tǒng)，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，從對(duì)整個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際控制中來(lái)提高自動(dòng)化水平，其中包含對(duì)相關(guān)操作工藝的優(yōu)化控制，對(duì)控制過(guò)程不同故障的診斷和改進(jìn)等。

在專家控制系統(tǒng)中，優(yōu)點(diǎn)是借助于專家操作經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)信息處理能力，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)過(guò)程中時(shí)變性、非線性、以及負(fù)責(zé)控制對(duì)象的控制效果，其應(yīng)用主要從系統(tǒng)設(shè)計(jì)、建模、參數(shù)整定、以及過(guò)程故障檢測(cè)和監(jiān)控，不足是專家控制系統(tǒng)因知識(shí)庫(kù)更新困難而難以實(shí)現(xiàn)同步提升。在模糊控制系統(tǒng)中，利用人類模糊語(yǔ)言系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程的判定和決策，不足是穩(wěn)態(tài)精度不高，自適應(yīng)能力差。對(duì)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，以其高度組織性、學(xué)習(xí)性和自適應(yīng)性為特征的智能控制，因無(wú)法對(duì)模糊信息的有效處理，也使其具有局限性。為此，結(jié)合復(fù)雜控制環(huán)境下的過(guò)程控制，將智能控制與常規(guī)控制進(jìn)行統(tǒng)合，以充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，并從人工智能技術(shù)上來(lái)提高整個(gè)系統(tǒng)的智能化水平。如將模糊控制技術(shù)與滑?？刂萍夹g(shù)進(jìn)行結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水下機(jī)器人的控制；利用模糊C均值聚類算法來(lái)對(duì)電容進(jìn)行分組，并借助于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償導(dǎo)納，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)電壓、無(wú)功功率和不平衡的綜合補(bǔ)償。需要說(shuō)明的是，在工業(yè)生產(chǎn)控制過(guò)程中，對(duì)于模型化研究的目標(biāo)旨在從工業(yè)過(guò)程中來(lái)實(shí)現(xiàn)故障診斷和控制決策，其方法體現(xiàn)了模糊識(shí)別、統(tǒng)計(jì)分析和歸納推理等知識(shí)，以滿足實(shí)際工程控制的需要。

五、結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代控制理論與控制工程的不斷發(fā)展，特別是對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)大型化、集成化、復(fù)雜化趨勢(shì)來(lái)說(shuō)，借助于現(xiàn)代控制技術(shù)，融入先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息分析技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)過(guò)程的準(zhǔn)確控制，如以現(xiàn)場(chǎng)總線為基礎(chǔ)的企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理綜合控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，必將成為未來(lái)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化發(fā)展的方向。

參考文獻(xiàn)：