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概念漂移毕业论文

发布时间:2023-03-13 05:12

概念漂移毕业论文

毕业论文里名词术语不可以不写英文全称
不写英文全称会作为修改意见之一让你后期加上。
术语是在特定学科领域用来表示概念的称谓的集合,在我国又称为名词或科技名词(不同于语法学中的名词)。
术语是通过语音或文字来表达或限定科学概念的约定性语言符号,是思想和认识交流的工具。根据国际标准,“术语”一词仅指“文字指称”。
但许多人使用此词颇为混乱,时而指指称,时而指概念。这可能是由于言者脑中概念漂移。但也可能同加拿大术语学家隆多给出的另一定义有关,即视术语为索绪尔意义的语言符号,为所指和能指的统一体。

求篇关于汽车方面的毕业论文范文 万分感谢

本科生毕业论文

题 目:我国汽车自主品牌建设研究探讨

学生姓名: 刘 爽
专 业: 汽车车身设计
班 级: 2007级
指导教师: 张天时

2011年1月

摘 要

近些年来,搭乘中国车市这艘万吨巨轮,自主品牌获得了令人欣喜的成果。不少车企甚至乘胜追击,推出了面向高端的全新品牌。中国汽车人越来越清晰地认识到,汽车绝不是“四个轮子加四个沙发”那么简单,更不是“论斤卖”那么幼稚,汽车是有品牌溢价的。同样的工序,同样的技术配置,挂上不同的标志,售价有天壤之别。目前我国汽车工业正处于品牌的重新洗牌和崛起阶段,国外汽车品牌不断冲击中国汽车市场,使本来就处于弱势的汽车自主品牌在各方面都受到了极大的冲击。树立自主品牌,发展和提升自主品牌已迫在眉睫。本文从品牌文化建设的角度,以期为我国汽车工业的长期发展和打造有竞争力的中国汽车品牌提出可供借鉴的策略。

关键词:自主品牌 汽车产业 品牌建设

目 录
摘 要 1
第一章 国内汽车品牌建设发展现状 2
1.1国内汽车品牌建设现状 2
1.2新车型推出加快 2
1.3品牌并购开始 2
1.4外来品牌与国内品牌的冲突 3
1.5 随意降价、损害品牌 3
1.6广告设计问题 4
第二章我国汽车自主品牌建设的问题和重要性 5
2.1 中国汽车自主品牌建设的重要性 5
第三章我国汽车自主品牌建设的问题及对策研究 7
3.1现阶段自主品牌建设中存在的问题 7
3.2政府层面 10
结 束 语 16
参考文献 17
致 谢 18

绪 论
本文首先围绕着品牌战略的内涵、目标和特征进行了理论性分析,并进一步提出了品牌战略的理论研究模型品牌战略的阶段模型。从我国汽车经销企业历史发展阶段、汽车经销企业品牌战略实践中的主要问题两个方面讲述了我国汽车经销企业的品牌战略实践,并指出了我国汽车经销企业的未来发展趋势,以及实施品牌战略对汽车经销企业发展的长远意义。充分运用品牌战略阶段模型,对汽车经销企业在品牌定位、品牌塑造、品牌评价以及品牌发展四个阶段的实施策略进行了分析和研究,并且还在每一个阶段都建立了相应的策略模型。

第一章 国内汽车品牌建设发展现状
1.1国内汽车品牌建设现状
经过多年的发展,我国汽车营销模式取得了长足的进步。营销模式正在向多样化方向发展,这符合当前汽车市场发展阶段的特点和汽车消费群体的不同需求,适应市场差异化、消费个性化的要求。经营、销售和服务都比较规范的特许经营专卖店,是目前汽车厂家积极推行的主要营销模式,这类规模合理、服务齐全的3S或4S店得到广泛推广。从客观上讲,我国汽车营销总体上处于产品不断更新、价格不断下降、宣传手段不断创新、渠道服务不断拓展提升的阶段。
1.2新车型推出加快
1月8日,在法国巴黎的标志品牌标识发布会上,其全球总裁让,马克-盖乐,发布了全新品牌战略,并宣布2010年-2012年标致,将在全国投放14款新车型,而知其中的第一款新车---标致408将于本月25日在中国进行首发。
截至2009年12月31日,东风标致旗下各个车型全年累计销售突破11万辆,同比增长44%。2010年,除了即将上市的408,还将有一款全新的SUV引入国内,这款新车极有可能就是在欧洲家喻户晓的3008。到2010年末,东风标致希望将现有经销店的数量从280家增加到340家,以实现东风标致全面飞跃的战略目标。
1.3品牌并购开始
面对激烈竞争的中国市场,外资品牌增大了在中国进行品牌整合的力度,一个以合资外方主导的品牌重组与整合全面展开。长安福特、江铃汽车的整体品牌整合,是年底报出的汽车产业重大新闻事件;而东风日产重组了郑州日产,上海通用对金杯通用的重组都已经接近尾声,上汽集团未来可能对江西五十铃和重庆重汽重组,大众也积极在中国加强领导力量,试图将南北大众整合在一起,这些都说明汽车产业己经开始进入了战略重组阶段。有专家预言,未来5年,中国汽车企业的总数量,将下降到10家左右。除了上述外资重组外,中方在整合资源基础上主导重组,和中方为了优势互补而进行的强强联合,也开始在酝酿之中。
1.4外来品牌与国内品牌的冲突
我国大部分合资汽车企业在品牌方面奉行的都是“拿来主义”,引进车型的同时也引进品牌,汽车营销基本上都是“为他人作嫁衣”。即便如此,一些外资品牌进入中国市场之后,也开始出现水土不服的现象,如何针对中国消费者的心理和个性需求来实现品牌的本土化,是所有企业都面临的一个课题。另一方面,自主品牌由于外资品牌和自身营销不力的原因,发展缓慢。如一汽红旗轿车正逐渐被市场边缘化,只有靠马自达来延长红旗品牌的生命,而吉利、奇瑞,经历了两年的高速增长后,价格低廉的优势不再出现,丰田、通用对其知识产权的诉讼也折射出民族汽车工业在产品研发方面的劣势。
1.5 随意降价、损害品牌
近几年来,新车上市时加价销售似乎己成为一种普遍现象,尤其以广州本田生产的新雅阁(ACCORD)、飞度(FIT)和上海通用的别克凯越(EXCELLE)为甚,其他车型上市初期也是短暂炒一阵子,只是持续时间不如上述三款车长。由于炒车现象的存在,购车者多付了钱,欲购车者却多付出了等待的时间,对他们都是不公平的,长久下去,企业和经销商就会给外界一个非诚信形象。与加价相对应,一些企业也出于“赚快钱”的心理,定价策略也出现随意性的倾向,新车上市时定价偏高,一旦市场反应不佳,便马上宣布降价。如江淮瑞风(Refine)上市仅三个月,最高降价幅度达6万元,本来企业降价是想制造热点,但频频降价反过来会助长消费者持币待购的心理,对销售无益。更重要的是,每一次降价都是对己购车主的一种伤害,而准备购车的消费者也会怀疑企业的利润率到底有多少,这都会令企业的品牌形象大打折扣。
1.6广告设计问题
翻开报纸、杂志,打开电视,汽车广告扑面而来,但很少有广告给人留下深刻的印象。在广告的媒体投放策略方面,一些汽车企业的随意性更加明显。他们选择媒体的依据,不是媒体的有效发行量和媒体影响力、媒体目标受众与产品目标受众是否重叠,而是与媒体广告部门负责人(业务员)的个人关系。

第二章我国汽车自主品牌建设的问题和重要性
2.1 中国汽车自主品牌建设的重要性
2.1.1发展自主品牌的重要性
目前从世界汽车工业发展史中国汽车工业现状来看,中国汽车工业的发展壮大离不开自主品牌,努力培育自主品牌是中国汽车工业发展壮大的必由之路,中国汽车市场正进入蓬勃发展的活跃期,同时我国为汽车工业征得的五年保护期已过近半,自主品牌的发展面临空前的机遇和挑战,中国汽车必须冲破传统的观念和束缚,以与时俱进的精神,打破种种束缚,是中国汽车走向健康发展的轨道,坚守和发展自主品牌,在开放中走自主发展之路,是中国汽车工业发展的必然选择。
2.1.2建立自主品牌是提升我国汽车产品自主开发能力的必然条件
我国汽车产业20年来的合资政策无论在增加劳动就业,培养技术人员、输送管理经验、传播营销理念等各方面都做出了极大贡献。然而,在大量的合资中,我们不仅没有掌握国外先进技术,明显的提高我国汽车产业自主开发能力,反而丢失了原有的品牌和研发能力,中国汽车企业自主品牌汽车企业十分重视产品的价值和作用,大多数厂商仍然以广告促销、渠道建设、产品推广为主导,对于品牌的建设还未能引起足够的重视,而且广告诉求也大同小异,并不能明确的传播品牌的个性,随着国内汽车市场竞争的加剧,停留在产品层面上的价格竞争和单纯的促销手段最终导致的结果不仅是市场份额的减少和利润的下降,更为严重的是自主品牌价值的流失。
自主品牌的载体,与其说是汽车产品,倒不如说是汽车的自主品牌,自主品牌解决是技术的生存权的问题,所以,自主品牌对提高自主开发能力来说是必不可少的前提,建立自主品牌是提高我国汽车自主开发能力的必要条件。
据联合国工业计划署最新统计,世界名牌占全球品牌不到3%,而其产品却占了全球市场的40%以上,销售额更占据了全球50%左右,个别行业(如计算机软件)则超过了90%,这说明现代经济的竞争已经从产品竞争的时代转入了品牌竞争的时代。在国际市场上,因为产品越来越同质化了,产品之间的物理属性已经相差无几,不能很好的满足消费者的情感和精神的寄托。所以品牌不仅带来产销量的不同,更是产生巨大的经济效应。
可见,在现代竞争激烈的市场中,品牌已经跨国公司作为控制资源的配置资源,抢占和控制市场的利器,简而言之,中国汽车自主品牌的发展道路,就是其于国际汽车巨头品牌的博弈过程,未来10-20年,中国能否诞生世界级的跨国汽车工业集团,能否培养出自己的全球品牌将是中国汽车工业成败的一个重要标志
第三章我国汽车自主品牌建设的问题及对策研究
3.1自主品牌汽车市场表现
自主品牌面临的形势可谓严峻。从近三年的市场表现看,自主品牌一直处于领先地位的A0和A00市场的份额逐年下降,其中特别是A00级市场,自主品牌的市场份额从2008年的7.7%降到2009年的7.3%,今年上半年降至6.9%。 “国家鼓励小排量车只是一个口号,所以自主品牌现在日子相当难熬。 ”在第七届中国汽车营销首脑风暴上,全国乘用车联席会秘书长饶达的一番话让自主品牌汽车的经营者感受到了一丝寒意。饶达表示,汽车下乡政策取消以后,明年自主品牌可能是最困难的一年。目前,我国汽车企业已经开始重视品牌,许多大型汽车厂商开始进行“品牌专营”和“品牌专卖”。但是,对于品牌的真正内涵,我国大多数企业还没有真正理解,经常把品牌与企业、品牌与产品甚至品牌与市场销量简单地混为一谈。从中外企业品牌经营状况的对比可以看出,目前,我国汽车品牌经营依然存在有待解决的问题,主要表现在以下方面:
3.2自主品牌建设遇到的问题及对策分析
3.2.1亟待提升自主研发能力
自主品牌由名称、标识、知识产权、资本规模等几大要素组成,其中最为重要的知识产权的核心内容就是自主研发技术。自主开发是自主品牌的核心与关键,缺少核心技术和自主研发能力的自主品牌是没有生命力的。然而,我国汽车产业通过20多年来“以市场换技术”的合资发展模式并没有如愿以偿地换来核心技术与自主研发能力。据专家统计,从产品的技术性能来看,我国整体轿车水平几乎落后于发达国家10年,生产工艺水平落后20年,开发设计水平则落后30年。跨国公司在汽车整车以及发动机、变速箱等关键总成的设计开发领域,一直不愿在合资企业开展实质性的研发工作;在技术转让费、关键设备及零部件供货价格等方面,也提出了苛刻条件。虽然合资企业大部分已建立了研发中心,但这些研发机构很少开展实质性的研发活动。近年虽然开始有少部分合资企业开始了一些开发尝试,但主要是产品的局部改进,离整车开发还相当遥远。
同时,我国在研发人才的数量方面也严重不足,和发展自主品牌的需求之间存在着明显的落差,同汽车工业强国相比差距甚大,这已是各方面公认的事实。例如,在欧美发达国家,汽车行业从业人员中技术人才约占30%,我国则不足8%。据有关资料显示,我国发展自主品牌的技术人才约需10万人,目前仅2万余人,缺口达80%。这么大的缺口仅靠高校汽车专业的毕业生来填补在近期是不可能的,需要一个较长的时期才能完成研发人才的基本积累。
3.2.2提高品牌经营意识
我国汽车企业大多数缺乏品牌经营意识,忽视品牌的资产价值对企业持续发展的巨大作用,没有从战略的高度来打造知名汽车品牌,谋求长远发展,而是急功近利,仅仅关心汽车的产量和销量。至1997年,我国汽车企业利用外资已达14亿美元,“桑塔纳”等一些品牌的国产化率已达70%以上,但是,这些产品的品牌仍不在中方,人们看到的只是越来越多的“洋品牌”占据国内汽车市场。
同时,我国汽车企业普遍缺乏创造品牌、保护品牌、发展壮大品牌的品牌经营意识,甚至引起争端。发生在汽车界的两条“金龙”(厦门金龙和南京金龙)各持半块“金龙”商标的诉讼案例,就是品牌保护和品牌经营意识淡薄的典型例证。
3.2.3明确品牌定位
品牌定位是国外汽车品牌普遍具有的重要特征。它可以帮助品牌树立形象,有助于品牌传播,也体现品牌的个性。如“本田”、“丰田”的轻巧和节能:“凯迪拉克”的豪华和气派:“奔驰”的高质量和卓越的性能,以及“法拉利”的速度和个性。这些品牌的定位迎合了消费者心理需求,并形成共鸣,从而有效地增强了消费者对品牌的忠诚度。
而我国汽车业往往忽视对品牌个性化特征的塑造。品牌缺乏内涵和鲜明的特征,没有构成对某一特定消费群体产生吸引力的要素。对同一款车常常有多个不同的诉求点:想追求卓越品质,还要标榜经济实惠;想诉求豪华舒适,还要实现大众化,以至品牌形象模糊,定位混乱,让消费者难以选择。
国内的汽车制造商现在纷纷推出针对不同目标客户的子品牌和车型,细分市场这个词成了制造商最喜欢用的词汇。从表面上看,针对不同的消费者采取不同的产品策略和定位似乎符合市场规律。但事实上,在当前的市场条件下,匆匆推出众多子品牌的结果,就是在每一个细分市场上都没有达成最强势。而那些定位很接近的子品牌或者子车型更是混淆了客户的视线,使客户不能清晰地识别品牌。
比如南京菲亚特在菲亚特这个品牌下先后推出的派力奥、西耶那和周末风,这三个子品牌的定位接近,像派力奥、西耶那和周末风就是在一个平台上派生出的三款车型,目标客户的差别细微,确切地说更像是三个车型。很多客户喜欢菲亚特这个散发着意大利气息的品牌,可是当他面对派力奥、西耶那和周末风三款细分车型的时候,不知道该选择哪一款,不知道自己是属于哪个细分市场的客户群。
3.2.4重视品牌内涵
国内很多汽车企业在如何塑造品牌的问题上陷入误区,把品牌推广的重点放在了广告和和促销等品牌传播方式上,妄图通过媒体炒作来提高品牌的知名度,忽视了对品牌内涵的有效性传播,对维持品牌的基本元素缺乏深入研究,针对目标消费群体进行的有效营销和渠道建设工作也不完全到位,造成了品牌知名度与美誉度、忠诚度相背离的尴尬局面。
从目前的情况看,吉利汽车的品牌有一定的知名度,但美誉度偏低,品牌联想较差,品牌形象低端,几乎没有品牌忠诚度,品牌表现始终差强人意。同时,吉利在品牌传播和管理中存在不可忽视的误区:以“另类”的方式为品牌贴上低端的标签,品牌定位模糊,品牌系统紊乱,品牌DNA缺乏连续性和一致性,几乎没有品牌文化内涵等。
3.2.5通过政府主导扶持自主品牌
政府采购对汽车品牌的正面影响以及对私人购车的导向作用十分明显。作为政府公务用车,在很大程度上提高了品牌的知名度和企业信誉,政府公务用车的形象成为不花钱的广告,牢牢印在消费者的心里。现在,许多汽车厂商把进军政府采购市场作为提升品牌价值、扩大私车市场的战略措施,这是明智的。政府汽车采购的大幅增长,为汽车生产制造企业提升品牌价值、扩大市场份额、增大经营业绩提供了有利的时机。
政府采购本身是国家宏观经济调控的重要手段之一。在美国、英国等西方国家,政府采购会偏重于本国工业企业和自主品牌产品,并要照顾小企业和以解决妇女等弱势群体就业为主的企业。“在国外,政府公务用车开进口车,那是最没有面子的事情。因为汽车工业水平是代表国家是否强势的一个因素,只有国家强势了才是政府最大的面子。” 北京大学政府管理学院一位专家如是说。
据了解,美国是最早采用政府采购政策的国家之一,也是世界上采用政府采购对技术创新进行扶持和推动最成功的国家之一。在美国《联邦采购法》中,有专门针对技术创新成果采购方面的内容。如美国在1933年制定了《购买美国产品法》,对处于技术领域工业发展早期的产品进入市场,政府采购有效地降低其进入市场的风险。加拿大、欧盟、日本、美国的政府采购基本是由国内供应商提供的。
对于高技术产业自主知识产权的发展,不仅需要市场需求的拉动,还需要市场培育。政府采购应为培育高新技术产业发展自主知识产权发挥不可替代的作用。在这方面,我们要借鉴国外经验,使政府采购成为政府实现科技、经济与社会目标的一种公共财政支出手段。有关专家指出,在我国风险投资体系不完善、创业投资未成气候、知识产权保护较弱的现状下,为高技术企业自主知识产权发展提供产品需求市场成为解渴之源。希望政府能把相关配套资金作为采购资金,以表明政府支持的态度。政府采购可以有效起到引导作用,引导企业加大自主知识产权的研发。在自主知识产权买方市场形成后,技术需求将在一定程度上对自主创新起决定作用。
3.2.6加大品牌文化培育力度
自主品牌在近些年的发展中进步明显,这在很大程度上受益于国家政策的支持。但如果没有企业自身的努力,自主品牌发展最终将被合资车企打败。目前,合资自主与独立自主两大阵营的竞争,一个俯身向下剿杀、一个奋力向上突围,已经进入了短兵相接对峙阶段。值得注意的是,虽然价格战仍旧是双方竞争的撒手锏,但品牌与技术的影响因素,正在迅速崛起。
10月初,在新华信发布的一份调查报告中显示,消费者在购车选店时首要考虑的因素中,品牌可靠位居第一,价格优惠其次,服务专业排第三。其中,产品品牌与经销商品牌的可靠性在购车过程中起至关重要的作用。
目前,在自主品牌中已宣布实现盈利的上海汽车,今年也遭遇了相当大的困难,今年1-9月份累计销量超过12万辆,较年初提出的18万辆目标相差甚远。同样来自国企背景的东风乘用车今年1-9月份累计销售2万多辆。
与更为消费者熟知的长安、奇瑞、吉利相比,上海汽车与东风乘用车都还得加大品牌传播力度。汽车作为消费产品,只能千方百计建立起自己与消费者之间的信任关系,或是重建品牌形象。如上周末在北京,长安汽车发布了全新的品牌战略,包括企业品牌标识、主流乘用车品牌标识、商用车品牌标识、以及公益品牌标识在内的四大品牌新标识。长安汽车董事长徐留平表示,全新品牌战略也是长安面向未来的企业战略蓝图确定的标志。
而建立品牌形象,除了让品牌为公众熟知,更重要的是提升服务环节的质量。今年以来,吉利汽车、长安汽车和力帆汽车都加大了网络重组和拓展的力度,市场终端的表现不错。

参考文献

[1] 王刚,发展中国汽车工业自主品牌的几点思考 人民出版社2002.4
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[3] 欧阳镇明,汽车专利,北京人民出版社,2005.4
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[6] 钟启泉.国内外品牌建设.华东师范大学出版社,2001年8月
[7] 郭竹亭 汽车车身设计 吉林科学技术出版社 1994
[8] 黄天泽 黄金陵 汽车车身结构与设计 北京 机械工艺出版社 2005
[9] 李春明 汽车品牌市场 北京理工大学出版社 2003
[10] 陈家瑞 汽车构造 北京机械工业出版社 2006.5.
[11] 郑树清.论汽车工业的特征和一般发展规律——兼谈中国汽车工业,上海经济研究[J], 2005
[12] 王长征著,《消费者行为学》,武汉大学出版社,2004年 第一版
[13] 徐志强:中国轿车市场营销体系的现状分析及其对策研究[J].北京汽车,2006.2

结束语

这次毕业设计是对大学四年来所学的各门知识的一个综合检测,同时也是已即将毕业走上工作岗位的我们的业务能力的很好锻炼。毕业设计虽然很辛苦,但也很充实。更重要的是通过毕业设计,学到了不少的东西。我的动手能力以及独立思考的能力有了很大的提高,专业知识和以前所学的其它课程也得到了进一步的巩固。
在毕业设计中,我掌握了很多专业词汇,这对我将来的学习和工作都有很大的帮助。虽然经历了三个月的辛苦,但在整个毕业论文中我尽心尽力,力求完美。但我知道我的能力有限,所掌握的知识有限,在论文中肯定还存在一些问题和不足,所以请各位老师和同学指出。收获之余略感本次论文创新不足略感遗 。

致 谢

弹指一挥,四年的大学生活即将结束,回收期间的一幕幕,依然鲜活,浮现在眼前,为感谢所有长期以来培养,帮助,支持和影响我的人.首先感谢我的指导老师张天时老师,本文再开题前,以及之后的写作过程中,得到了张天时导师的悉心指导,导师的教学和以科研工作十分繁忙,但仍能在百忙之中对本人关怀备至,对本文的选题构架,审稿和定稿工作,给与悉心的指导和帮助,堪称治学和为人的楷模..
其次感谢我的朋友和同学,感谢他们一直以来的有力支持和鼓励.
再次感谢本论文中参阅的有关资料的作者,没有他们的研究成果,本文也是无法完成.
特别感谢我的姐姐,她做为我的坚强后盾,在背后默默地关心和支持,使我能够顺利完成学业和本论文
最后,我要感谢我的父母和家人,亲情是我不断努力和进取的动力.
祝所有关心和帮助过我的人喜乐安康.

机械工专业毕业论文范文精选

  机械专业工程 教育 应加强对学生的工程实践训练,以提高机械专业的工程教育水平。下面是我为大家推荐的机械专业 毕业 论文,供大家参考。

  机械专业毕业论文篇一:《机械加工质量技术》
  摘要:机械加工产品的质量与零件的加工质量、产品的装配质量密切相关,而零件的加工质量是保证产品质量的基础,它包括零件的加工精度和表面质量两方面。

  关键词:机械加工;精度;几何形状;工艺系统;误差

  一、机械加工精度

  1、机械加工精度的含义及内容

  加工精度是指零件经过加工后的尺寸、几何形状以及各表 面相 互位置等参数的实际值与理想值相符合的程度,而它们之间的偏离程度则称为加工误差。加工精度在数值上通过加工误差的大小来表示。零件的几何参数包括几何形状、尺寸和相互位置三个方面,故加工精度包括:(1)尺寸精度。尺寸精度用来限制加工表面与其基准间尺寸误差不超过一定的范围。(2)几何形状精度。几何形状精度用来限制加工表面宏观几何形状误差,如圆度、圆柱度、平面度、直线度等。(3)相互位置精度。相互位置精度用来限制加工表面与其基准间的相互位置误差,如平行度、垂直度、同轴度、位置度零件各差来表示的要求和允许用专门的符明。

  在相同中的各种因对准确和完足产品的工加工 方法 ,的生产条件下所加工出来的一批零件,由于加工素的影响,其尺寸、形状和表面相互位置不会绝全一致,总是存在一定的加工误差。同时,从满作要求的公差范围的前提下,要采取合理的经济以提高机械加工的生产率和经济性。

  2、影响加工精度的原始误差

  机械加工中,多方面的因素都对工艺系统产生影响,从而造成各种各样的原始误差。这些原始误差,一部分与工艺系统本身的结构状态有关,一部分与切削过程有关。按照这些误差的性质可归纳为以下四个方面:(1)工艺系统的几何误差。工艺系统的几何误差包括加工方法的原理误差,机床的几何误差、调整误差,刀具和夹具的制造误差,工件的装夹误差以及工艺系统磨损所引起的误差。(2)工艺系统受力变形所引起的误差。(3)工艺系统热变形所引起的误差。(4)工件的残余应力引起的误差。

  3、机械加工误差的分类

  (1)系统误差与随机误差。从误差是否被人们掌握来分,误差可分为系统误差和随机误差(又称偶然误差)。凡是误差的大小和方向均已被掌握的,则为系统误差。系统误差又分为常值系统误差和变值系统误差。常值系统误差的数值是不变的。如机床、夹具、刀具和量具的制造误差都是常值误差。变值系统误差是误差的大小和方向按一定规律变化,可按线性变化,也可按非线性变化。如刀具在正常磨损时,其磨损值与时间成线性正比关系,它是线性变值系统误差;而刀具受热伸长,其伸长量和时间就是非线性变值系统误差。凡是没有被掌握误差规律的,则为随机误差。

  (2)静态误差、切削状态误差与动态误差。从误差是否与切削状态有关来分,可分为静态误差与切削状态误差。工艺系统在不切削状态下所出现的误差,通常称为静态误差,如机床的几何精度和传动精度等。工艺系统在切削状态下所出现的误差,通常称为切削状态误差,如机房;在切削时的受力变形和受热变形等。工艺系统在有振动的状态下所出现的误差,称为动态误差。

  二、工艺系统的几何误差

  1、加工原理误差

  加工原理误差是由于采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工所产生的误差。通常,为了获得规定的加工表面,刀具和工件之间必须实现准确的成形运动,机械加工中称为加工原理。理论上应采用理想的加工原理和完全准确的成形运动以获得精确的零件表面。但在实践中,完全精确的加工原理常常很难实现,有时加工效率很低;有时会使机床或刀具的结构极为复杂,制造困难;有时由于结构环节多,造成机床传动中的误差增加,或使机床刚度和制造精度很难保证。因此,采用近似的加工原理以获得较高的加工精度是保证加工质量和提高生产率以及经济性的有效工艺 措施 。

  例如,齿轮滚齿加工用的滚刀有两种原理误差,一是近似造型原理误差,即由于制造上的困难,采用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆;二是由于滚刀刀刃数有限,所切出的齿形实际上是一条折线而不是光滑的渐开线,但由此造成的齿形误差远比由滚刀制造和刃磨误差引起的齿形误差小得多,故忽略不计。又如模数铣刀成形铣削齿轮,模数相同而齿数不同的齿轮,齿形参数是不同的。理论上,同一模数,不同齿数的齿轮就要用相应的一把齿形刀具加工。实际上,为精简刀具数量,常用一把模数铣刀加工某一齿数范围的齿轮,也采用了近似刀刃轮廓。

  2、机床的几何误差

  (1)主轴回转运动误差的概念。机床主轴的回转精度,对工件的加工精度有直接影响。所谓主轴的回转精度是指主轴的实际回转轴线相对其平均回转轴线的漂移。

  瞬时速度为零。实际上,由于主轴部件在加工、装配过程中的各种误差和回转时的受力、受热等因素,使主轴在每一瞬时回转轴心线的空间位置处于变动状态,造成轴线漂移,也就是存在着回转误差。超级秘书网

  主轴的回转误差可分为三种基本情况:轴向窜动——瞬时回转轴线沿平均回转轴线方向的轴向运动,如图l(a)所示。径向跳动——瞬时回转轴线始终平行于平均回转轴线方向的径向运动,如图l(b)所示。角度摆动——瞬时回转轴线与平均回转轴线成一倾斜角度,交点位置固定不变的。

  (a)轴向窜动;(b)径向跳动;(c)角度摆动动,如图1(c)所示。角度摆动主要影响工件的形状精度,车外圆时,会产生锥形;镗孔时,将使孔呈椭圆形。实际上,主轴工作时,其回转运动误差常常是以上三种基本形式的合成运动造成的。

  (2)主轴回转运动误差的影响因素。影响主轴回转精度的主要因素是主轴轴颈的误差、轴承的误差、轴承的间隙、与轴承配合零件的误差及主轴系统的径向不等刚度和热变形等。主轴采用滑动轴承时,主轴轴颈和轴承孔的圆度误差和波度对主轴回转精度有直接影响,但对不同类型的机床其影响的因素也各不相同。

  参考文献:

  [1]郑渝.机械结构损伤检测方法研究[D];太原理工大学;2004年

  [2]杨春雷,尹国会.浅谈机械加工影响配合表面的原因及对策[N].中华建筑报;2005年

  [3]高原.不锈钢表面复合处理提高耐磨性的研究
  机械专业毕业论文篇二:《企业工程机械设备管理》
  摘要:由于工程机械现代化的实现,为现代企业的发展带来了新的发展机遇和高效的工作效率。但是,企业机械设备的管理仍然存在着很多问题,制约着企业的高速发展。本文作者就现代企业机械设备管理存在的问题和提高管理的方法进行了简单的论述。

  关键词:工程;机械设备;管理;问题;对策

  科学技术进步、生产建设的需求,为工程机械的应用提供了广阔的空间,也对设备管理的提出了更高的要求。做好机械设备的合理配置、科学使用、及时保养、适时维修,降低设备故障发生,提高机械设备的有效利用率,是对工程设备管理工作的主要要求,下面我就当前矿山企业在工程机械设备管理方面存在的问题和提高工程机械管理的方法谈谈自己的看法。

  一、当前工程机械设备管理中存在的问题及原因

  1、管理机构不健全,管理制度不完善

  相当一部分施工企业仍缺乏完整、严格的工程机械设备管理制度,对工程机械设备的台账、技术资料档案的建立等工作尚未完善,管理工作无章可循、管理无序,有的企业甚至在购买了新设备后,没有及时或根本不入账,造成管理工作相当被动,设备糊涂使用,不能明确工程机械管理和使用的责任主体。

  2、舍不得智力投资

  (1)虽然目前大部分施工企业都根据自己企业的实际情况,设立了机务管理部门,但由于机构、人员更迭较为频繁,设备管理及维修人员接受专业教育时间短,管理人员对设备管理的整体认识尚较模糊,技术管理水平参差不齐。

  (2)而有些企业只是片面注重眼前利益,宁愿花耗大量资金用于购买先进设备,但在管理人才培训等智力投资方面却显得过分吝惜,舍不得花钱。这样,就算有再先进的设备,但管理跟不上、人员素质低劣,是很难适应机械自动化、机电一体化程度高的设备管理的需要。

  3、工程机械设备的使用与保养相互脱节

  (1)目前大多数施工企业虽然都实行定人定机制度,即每个操作人员固定使用一台机械设备,但却忽略了定人保养制度,没有把机械设备维修保养的各项 规章制度 明确落实到个人。正因为如此,操作人员往往只是“包用不包修”,维修人员也是马虎应付了事,每当机械设备出现故障,操作人员与维修人员往往互相推卸责任。这样,不但影响了产量、质量,也增加了维修费用、运转费用以及降低了设备的使用寿命。

  (2)此外,不少项目负责人只考虑眼前利益,没有从长远打算,短期行为严重,只注意产值与效益挂钩,在设备管理使用上表现为“重用轻管”,为了赶工期、抢进度,而不惜拼设备,造成机械设备常常处于超负荷状况工作,或带“病”作业,甚至违章操作,其结果是该工程项目完工后,机械设备严重磨损老化,而调运到新工程又需花费大量的精力与费用进行整修,造成施工工期贻误,项目部之间在维修费用上互相推诿,固定资产无形流失。

  4、工程机械设备维修“滞后”,浪费严重

  (1)由于目前大部分施工企业还未能有效地实行点检制度等保养措施,设备维修管理往往局限于“事后维修”,“预防维修”意识不够重视,对设备的故障及劣化现象也就未能早期发觉、早期预防、早期 修理 ,以致造成人力、物力、财力不必要的浪费。

  (2)施工企业机械设备“浪费维修”的现象也十分严重,个别维修人员为了贪图方便,对一些仍有很大修复价值的旧件不加以修复利用,任凭其主观随意地报废,更有甚者,不考虑 其它 设备的整体性能,采取“拆东墙补西墙”的做法,得过且过,只要机械能动就交差了事,结果也只会是事倍功半。

  二、提高机械设备管理工作的方法

  1、在使用方面,设备的价值主要体现在使用。任何设备都有规定的使用范围、条件及操作程序,只有正确的使用设备,才能保证 安全生产 。而设备使用的好坏很大程度上取决于操作人员水平的高低。

  所以在使用中,一是教育操作人员正确的使用和操作各种工程机械,不能在超过机械所能承受的最大负荷下进行工作,尽量保证机械负荷的均匀加减,使机械处于较为平缓的负荷变动,具体地说,就是要较为均匀地加减油门,防止发动机、工作装置动作的大起大落。二是加强技术培训,提高操作人员素质,使操作人员做到懂构造、懂原理、懂性能,会使用、会保养、会检查、会排除故障,从源头上减少和防止人为失误引起的机械故障。三是坚持实行包机责任制,责任到人,将个人经济利益与责任机械的维修费、燃油费相结合进行考核,奖罚并举,加强管理设备的责任心,调动爱护设备的积极性。超级秘书网

  2、在保养方面,对设备实行定期保养是保持机械良好技术状况的基础。对于工程机械,保养工作中的重中之中就是保证对机械的合理润滑。零件工作面的磨损、零件表面的腐蚀和材料的老化是正常使用条件下的机械零部件的3种主要失效形式,而零件工作面的磨损所引起的失效所占的比例最大。也就是说,机械的磨损是使其各种零部件走向极限技术状态的主要原因之一。那么,解决机械零部件的磨损问题,除了采用优良的材料、选择先进的制造工艺、设计合理的机械结构外,在使用过程中要做的一项重要工作就是保证对机械的合理润滑。

  据统计,工程机械的故障有一半以上是由润滑不良引起的。由于工程机械各零部件配合的精密性,良好的润滑可以使其保持正常的工作间隙和合适的工作温度,从而降低零件的磨损程度,减少机械故障。正常合理的润滑是减少机械故障的有效措施之一。为此,一是要合理选用润滑剂,要根据机械的种类和应用结构的不同选用正常的润滑剂类别,根据机械的要求选用合适的质量等级,根据机械的工作环境和不同的季节选择合适的润滑剂牌号。二是经常检查润滑剂的数量和质量。数量不足要及时补充,质量不佳要及时更换。三是根据保养周期、设备技术状况、工作环境等因素,制定强制保养计划,到时间必须停机保养润滑。

  3、维修方面

  机械在使用过程中必然会出现各种各样的故障。在这些故障中,有些故障对机械设备的影响可能是很微小的,有些是比较严重的,甚至会造成机毁人亡的大事故。 经验 表明,严重机械故障往往是由一些较小的故障引发的。究其原因,就在于忽视了对小故障的及时处置。因此,在维修方面,一是重视小故障的及时处理,做到防患于未然。切不可小故障不影响使用,为了赶任务让设备带故障作业,最后小毛病拖成了大故障,不但延误工期,影响正常使用,还有可能造成设备突然报废。从某种意义上来说,对出现的故障及时进行处理,就是减少和防止故障的一种有效措施。二是采取“计划维修”与“预防性维修”两种制度的相结合的维修制度,科学合理的安排设备维修工作。计划维修坚持“养修并重,预防为主”的指导思想,在使用中,根据机械损坏和零件磨损规律,按照工作时间,定期对设备实施强制保修项目;预防性维修坚持“定期检查,按需修理”,它是按照维修对象的实际计划状况,而不是按照实际使用时间来控制的维修方式,避免了强制维修造成的浪费,同时通过定期检查,避免了漏拆漏检导致的失保失修。

  总之,任何设备投入使用后都会不可避免的出现故障,但在工作中,只要我们加强设备管理,合理科学的使用、及时到位的保养、适时准确的维修,就能抓住设备寿命期内各种故障的发生规律,有效的降低故障发生,提高有效利用率,保持设备的良好技术状态,最大限度的发挥设备的使用价值。
  机械专业毕业论文篇三:《浅析纺织机械的绿色制造技术》
  一、绿色制造的发展必要性

  纺织行业一直是一个高污染的产业,由于传统技术的落后,纺织生产过程中会产生大量的生产污染物,包括废气、污水等,同时还存在着资源浪费的问题,而这些都对人类生存的环境造成了严重的危机。中国作为世界上最大的纺织品生产出口大国,现代纺织制造业的发展十分迅速,因此纺织行业的污染问题一直是关注重点。在如今大力提倡生态文明的时代,纺织机械关于绿色制造技术的发展已经刻不容缓。

  环境意识制造,也就是绿色制造,简单来说就是制造产品的绿色环保可持续发展,是一个兼顾环境发展和经济效益的现代化制造模式。关于绿色制造的实施,具体策略表现为减少浪费,减少污染以及资源利用最大化。现如今,考虑到生态环境的保护,国际上已经开始对贸易产品的绿色工艺有了要求,虽然这样的绿色壁垒还不是很多,但是作为纺织产品的出口大国,为了保持纺织行业的优势,纺织机械的绿色制造需要及早提上发展日程。

  二、绿色制造技术的体现

  (一)绿色材料。绿色材料的选择要在保证纺织机械制造的要求的基础上考虑材料的环保性。以化纤生产为例,其生产过程中使用了大量的酸碱,导致硫酸盐一类有毒物质的产生,所以绿色材料的首要条件是无毒,无污染。此外,化纤产品的不可降解性使得其在废弃之后对土壤环境造成负担,因此,绿色材料还需具备可降解,可回收的特点。最后,由于化纤产品加工困难,因此造成了能源的浪费,这就要求绿色材料是易加工的。

  (二)绿色设计。绿色设计是绿色制造的核心,因为绿色设计需要贯穿了产品的整个生命周期,在产品设计的阶段就要将产品从生产到包装到最后的废弃和回收的环保性都要列入考虑,生产资源的选择,能源的最大化利用,产品的回收利用都是绿色设计要进行的工作,不仅要满足工艺技术的经济要求,更要保证绿色环保的环境需求。

  (三)绿色工艺。首先要选择正确适合的工艺方法,然后优化工艺操作,设计最高效的工艺方案,如此便能提高工作效率,减少资源的消耗,降低能源的消耗,将废气,污水一类的有害物质和污染物对生态环境的危害降至最低程度。

  (四)绿色包装。绿色包装的设计要从以下三方面入手,首先是包装材料的选择,关于包装材料要求就是绿色环保,无害可降解,易回收,易加工;其次是包装结构的优化,包装结构应该尽量简化,不要铺张浪费;最后是使用后的包装和工艺废弃物的回收利用,以往包装材料在丢弃后,因为不可降解或者污染有毒,对生态环境造成了不小的破坏,而包装本身的丢弃也是对资源的极大浪费,所以采用可回收的材料,既不会造成环境负担,又减少了资源的浪费,一举两得。

  三、绿色制造技术的应用

  (一)包装材料。绿色包装的设计要求包装材料的绿色环

  保,可回收利用,包装避繁就简。常见的纺织产品的包装材料有瓦楞纸,木材和塑料等。瓦楞纸纸板的特点是易回收,但是不够坚固耐用,并且需要前期加工,既浪费资源也不环保;木板的坚固程度足够,可是作为不可再生资源,过度的木材使用会导致生态发展不平衡,也不利于环境保护;塑料包装有着木材与纸板不可替代的特点,轻便耐用又方便生产,但是也有不可降解的缺点,也不是最佳的绿色包装材料。目前最好的绿色包装材料是纸浆模塑和蜂窝纸板,两者的组合成为蜂窝纸芯复合板,这种包装材料无污染易回收,是绿色包装的最好选择。

  (二)计算机辅助设计。纺织机械的绿色设计可利用现代计算机技术,设计无纸化减少了木材资源的浪费,节约了资源的同时,高科技技术还可以减少设计周期,强化设计蓝图,大大提高了工作效率,以及纺织产品的质量。现如今结合了计算机技术的三维软件可以模拟纺织机械的各个零部件的受力情况并对其进行相关性能的校对检测。

  (三)工艺规划。 纺织机械制造的工艺规划的目标体系为

  TQCSRE体系,关键在于分析资源消耗R与环境影响E的关系。例如,通过分析生产资源的消耗与废物产生量间的关系,经过分析纺织机械工艺在这之中的作用,研发出优化的绿色工艺。

  结语

  随着环境问题成为如今的 热点 话题,环保的浪潮也渐渐影响到了制造业。传统的制造模式已经不再适用于当今社会的发展潮流,纺织机械的绿色制造发展迫在眉睫。绿色资源与绿色技术的推进是不仅有利于环境负担的减少,更能实现资源利用的最大化。绿色制造兼顾了环保与经济的双向发展,更揭示了人与自然和谐发展才是社会发展的正确道路。

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浅谈工业工程系研究毕业论文

工业工程在国内企业,尤其是大型企业的应用研究,作为一个具有很强的理论和实际意义的课题,被推到前所未有的显要位置。下面是我为大家整理的工业工程系研究 毕业 论文,供大家参考。

任务导向工业工程实践研究

1实践过程

小组成员进入企业生产现场实地观察、观测、搜集与企业相关的文档资料,并多次与企业相关部门负责人讨论,通过与企业生产现场6S管理的标准做对比(例如生产现场作业地面和容器货架的标准要求:地面物品摆放时应有定位、标识,地面应无污染、无积水、无油污、无卫生死角、无杂物、主干通道畅通,标志线清晰、区域划分合理,区域线与标识清晰无剥落、安全警示区划分清晰并有明显的警示标志、容器、货架本身标识明确,无过期及残余标识等、容器、货架无破损及严重变形等),发现生产现场生产线工位器具定置以及生产线功能区域划分等方面存在很大的问题,因此企业生产现场成为我们的重要目标,经过反复研究最终我们把调查对象锁定在生产现场的中层领导和生产现场基层工作人员。

1.1基层工作人员调查

根据对企业负责人的访谈,我们发现生产现场存在问题具有代表性的有以下几个部门,机加车间、装配车间、连杆车间、动力处和物流处。我们小组分别针对这几个重点部门,并且运用工业工程基础、精益生产、统计学的相关知识,设计了6S管理问题调查问卷。对调查问卷做出以下要求:问卷设计的方面有整理、整顿、清扫、素养、办公室清洁和安全。对于整理方面,主要从作业场所、休息区和物品摆放情况展开;整顿方面,从物品的定位、标识问题进行调查;清扫重点从作业场所、设备完好情况、通道线、周转车、周转器具和动力总成出库、零部件入库进行;素养,主要从工作人员的着装、个人行为习惯、休息室的环境和工作人员食堂就餐环境就行调查;办公室清洁从工作室的固定物品摆放情况、文件资料的摆放以及室内的卫生等进行;而安全问题主要从工作人员的 安全 教育 知识掌握情况进行调查。问卷设计内容,一部分是属于被调查者能够直接回答比较浅显的内容;另一部分是需要被调查者经过仔细思考才能得到的内容,这部分的问卷设计就是符合5W2H的应用 方法 。之后分别对五个典型部门的生产现场基层工作人员进行问卷调查,成功发放调查问卷,并对问卷进行统计汇总,与企业生产现场6S管理的标准做对比。

1.2企业相关负责人调查

对现场工作人员展开问卷调查的同时,我们小组成员对机加车间、装配车间、连杆车间、动力处和物流处五个典型部门相关负责人进行了交谈。通过交谈,了解企业生产现场管理中存在的问题:上级任务下达的及时性、基层工作人员完成作业的有效性之间存在的矛盾,生产现场管理政策执行力度不到位,管理制度不完善、检查部门之间的互检性差、作业现场无效劳动人员普遍存在,生产无计划以及物料浪费严重等。并依据企业相关文件资料介绍,更深层次的发现问题,以便提出高质量的解决对策。

2 总结

本次调研达到了6S管理改善管理的目的,企业在实施改进 措施 时取得了一定的效果。这次实践提高了学生的 社会实践 能力,增强了运用知识解决实际问题的能力,有利于对理论知识的转化和拓展。

神经人因实验工业工程论文

一神经人因实验在工业工程学科中的应用

Kim等将影响生产系统的因素主要分为四大类,即人的因素、技术因素、结构因素和任务因素,并认为其中人的因素处于系统中四大因素之首的地位。当今的生产系统要能在新的复杂环境下进行有效决策和响应,应当对人的因素投入更多新的研究技术。这其中就包括神经人因实验的技术。神经人因实验以其能深入人的大脑思维和身体的生理反应层面所表现出的优势在工业工程领域备受瞩目。目前,各国学者在尝试运用神经人因实验来研究工业工程学科中的各项主题,神经人因学的提出者Parasuraman将神经人因实验的发展方向主要归纳为:多任务下脑力负荷的研究、个体认知差异的研究等。工业工程学科的实验教学与研究正由过去主要运用传统的行为学的研究方法向主要运用现代的神经人因实验的研究方法转变。

1神经人因实验在多任务脑力负荷研究中的应用

脑力负荷,是指工作者为达到作业标准而付出的注意力大小,其影响因素包括工作任务量的大小、工作时间要求、工作者素质和能力要求、工作者工作意愿以及工作环境和由环境引发的工作情绪等。在当今高度现代化的生产中,生产人员从过去大部分需要自己手工操作机器设备到现在更多地是监控自动化系统的运行。分布式的大型生产系统要求监控者管理更多的机器设备,各种工作任务以并行的方式将各种信息传送给高级的人机交互集成系统,人机交互集成系统将信息融合后以各种通道的方式呈现给监控者。在这种分布式的多任务并行处理的生产模式中,监控者需要监控大量的机器设备,感知和分析各种类型的数据信息,其脑力负荷较过去成倍增长,传统的行为学实验已经难以对多任务下的平行加工进行研究,而神经人因实验恰能对由过去经典的聚焦型注意转向分散型注意的多任务下脑力负荷进行有效测量。神经人因实验针对工作者在多任务监控过程中涉及到的对多种工作信息的自动感知、选择性注意以及敏捷操控,能够有效度量同时应对多项工作任务的脑力负荷。近年来,在工业工程的人的因素研究领域中,北京航空航天大学的人机与环境工程系运用神经人因实验系统地开展了多模式飞行模拟任务下飞行员的脑力负荷测量与评价。实验人员使用脑电的事件相关电位实验技术,选取听觉失匹配负波脑电成分为实验指标,采用oddball的神经人因实验范式,将听觉失匹配理论用于飞行员的脑力负荷评价中,在9种模式的飞行模拟任务条件下进行飞行员的脑力负荷测量,通过让被试者完成模拟飞行任务的同时,测试非注意条件下飞行员的听觉失匹配指标,得到脑力负荷与脑电的听觉失匹配负波同向变化的规律,为飞机座舱显示界面的设计提供了依据。除了航空领域,神经人因实验也能应用于道路交通、船舶航行、高危行业工作人员的脑力负荷度量。

2神经人因实验在个体认知差异研究中的应用

工业工程学科的主要任务是要对生产及服务系统中的人、机器、物料、环境和信息进行整体设计、评价和优化,在这些过程中,个体认知差异在感觉、动作和情绪过程中形成对各项任务的胜任力和局限性,由此产生的人的不同行为作用于技术系统和环境系统,最终影响整个系统的工作绩效。Karwowski从“人—技术—环境”3个系统之间的关系出发,认为人的不同行为是整个系统工作的核心,因此个体认知的差异是工业工程研究的重点。由于过去受实验技术条件的限制,对于人体认知的差异只能从外在行为学观察的角度进行实验。随着对被试的无损伤的神经测量技术的进步,神经人因实验现在能在大脑思维的层面从人的内在生理数据采集出发,进行基于人的生理与心理分析的个体认知差异实验。近年来,众多学者开始引入神经人因实验的技术,针对个体认知差异开展工作过程中个体和群体的心理与行为反应规律的研究。浙江大学神经工业工程团队通过采用神经人因实验中的事件相关电位技术,进行工作人员对安全标志信号词的感知和评价的神经过程实验。研究发现:人对安全标志信号词的处理过程分为早期感知和信息评价两个阶段,安全标志信号词的主观风险感知存在差异,不同的安全标志信号词能够传递不同的风险信息,人对安全标志信号词的认识会受到情绪的影响。这些研究结果为安全管理中的安全培训、安全标志信号词的设计及使用提供了依据。神经人因实验将在 系统安全 、产品可用性、职业安全等领域的个体认知差异研究方面有着广泛的应用前景。

二神经人因实验实例神经人因实验的过程

一般分为实验前的实验设计、实验实施和实验后的数据处理和分析。相较于以往的工业工程实验,神经人因实验的不同之处在于:在实验前的设计阶段,要根据实验目的选取合适的神经实验技术,比如事件相关电位技术、生物反馈技术、眼动技术、功能性核磁共振技术、脑磁技术、近红外脑成像技术等。在明确了具体的神经实验技术后,采用相应的实验范式设计实验,比如go-nogo范式、oddball范式、等概率范式、n-back范式等。在实验过程中,需要严格按照神经实验的国际规范开展神经人因实验。实验后要根据神经实验的统计分析方法进行神经测试数据的统计分析,在此基础上进行讨论并得出神经人因实验的结论。下面以笔者开展的一例关于船舶数字化界面测试的神经人因实验来展现神经人因实验的一般过程和方法。该实验使用真实的海洋工程船拖缆机的自动化控制界面作为刺激材料,通过模拟拖缆机的现实工况,让被试者在执行监控拖缆机卷筒转速变化任务的同时,感知自动化控制界面中的事故报警信号的变化,通过认知神经实验测试应急人员对事故报警信号的反应能力,从大脑思维的层面直接揭示船舶操作人员在事故信号变化下的应急反应机理。

1实验前准备

参考神经人因实验中关于视觉失匹配的论文,实验被试的数量分布在8~12名。本实验选择12名健康人员参加实验(6位男性,6位女性,年龄24~30岁,平均年龄25.5岁,均为右利手),所有被试者实验前24h内未曾服用镇静催眠药物或者精神活性类物质。均向每位参加实验人员支付了被试费(20元/h)。每位被试均具有正常的视觉敏锐度和正常的色彩分辨力。本实验遵守《赫尔辛基宣言》,每位被试在实验前均签署了实验信息的知情同意书。被试在充分理解实验内容和进行练习后进行正式实验。实验刺激材料由E-Prime0软件编写和呈现,刺激材料采用的是海洋工程船拖缆机的自动化控制界面,显示于19寸液晶 显示器 中央。所有刺激材料的大小、亮度、对比度等指标一致。在实验刺激材料中,界面中央的数字表示拖缆机在正常工作情况下的卷筒速度为7.5m/min,界面两侧的图形符号代表拖缆机的系统压力报警信号,正常状态下为绿色,形成实验的标准刺激。异常报警时为红色,形成实验的偏差刺激。界面中的报警信号有5种类型的变化,分别为颜色、持续时间、朝向、形状和大小的不同变化。5种类型刺激融入一个完整的oddball实验范式中,在同一实验环境下测试这5种类型刺激变化下被试者的视觉失匹配指标。

2实验过程

实验在隔音、光线事宜和电磁屏蔽的房间中进行,被试者取舒适坐位,距离显示器1m。被试者被要求注视屏幕中的拖缆机控制界面。界面中央为拖缆机在工作情况下的卷筒速度,正常状态下为7.5m/min,超过允许的速度范围后,要求被试者尽快和尽可能准确地进行相应的反应动作,规则为:当速度由7.5增大为7.9时按键盘“Z”键,当速度由7.5减小为7.1时按键盘“/”键。这一工作任务代表拖缆机的监控者对卷筒工作速度的实时调整。在实验的过程中,被试者被要求专心完成拖缆机卷筒速度的监控工作,忽视界面两侧系统压力报警信号的变化。界面中央数字的变化与两侧报警信号的变化无关联性。通过这一设定,形成对报警信号的非注意,真正做到对任务不相关的刺激材料变化的视觉失匹配的检测。实验包括3个块(Block),每个块开始的前15个刺激为标准刺激,以形成一个记忆模板。每个块之间有一个休息过程,中间休息的过程由屏幕中的休息提示呈现,被试休息好后,按空格键继续。整个实验用于记录和分析的标准刺激有450个,每种类型的偏差刺激各有90个。整个实验大约用时18min。

3实验后数据处理和分析

使用脑电分析软件对实验数据进行离线分析。首先对原始脑电数据进行DC校正,然后进行脑电预览,拒绝具有明显漂移或杂质的脑电数据。接着去除眼电对 其它 导联数据的影响。然后进行脑电分段,分析时程为刺激后400ms,基线为刺激前100ms。接着进行基线校正,然后去除伪迹,波幅大于±100μV者被视为伪迹去除。接着分别对标准刺激和各类偏差刺激的脑电进行分类叠加平均,然后进行20Hz无相移低通数字滤波,最后将偏差刺激与标准刺激相减,得到视觉失匹配脑电波形(时间窗口:150~200ms)。统计分析时采用SPSS17.0统计软件对视觉失匹配数据采用重复测量方差分析,因素分别为视觉失匹配类型(颜色、朝向、持续时间、形状、大小)×大脑半球(左、右)。可采用Greenhouse-Geisser法进行校正。分别列出了五种视觉失匹配的均值、标准误差和95%置信区间。描述性统计结果显示,视觉失匹配脑电波幅由大到小排列依次为:朝向偏差引起的失匹配、形状偏差引起的失匹配、颜色偏差引起的失匹配、持续时间偏差引起的失匹配和大小偏差引起的失匹配。根据球形检验(Mauchly’sTestofSphericity)的统计结果,Mauchly的W=0.451,Sig.=0.592,表示各组间的方差矩阵接近相等,故接受球形假设,应接受“SphericityAssumed”的分析结果:各类型视觉失匹配脑电数据的重复测量结果之间的差异显著(F=193,p<0.05);大脑左右半球间的差异不显著(F=336,p>0.05);“视觉失匹配类型”与“大脑半球”的交互作用差异不显著(F=1.296,p>0.05)。根据实验的重复测量方差分析结果和脑电图(见图1),五种类型的视觉失匹配的主效应差异显著。实验结果说明采用oddball实验范式在同一个刺激序列中,不同类型的自动化控制界面的报警信号分别成功诱发出相应的视觉失匹配脑电波;各种类型的视觉失匹配之间的差异显著,视觉失匹配脑电波幅由大到小排列依次为:朝向偏差引起的失匹配、形状偏差引起的失匹配、颜色偏差引起的失匹配、持续时间偏差引起的失匹配和大小偏差引起的失匹配。2D脑电电位分布图可看出,视觉失匹配在人脑的颞枕区最为明显。根据实验结果,可以指导设计人员在设计自动化控制界面时,优先选用视觉失匹配强的信号作为自动化控制界面的安全报警信号,以提高安全报警信号的感知效果,从而提升人—机系统的应急反应能力。

三结语

神经人因实验以其能深入探究生产作业中人的生理和心理的技术优势而在第三代工业工程的实验教学中占据重要地位。相较于以往工业工程以行为观察和问卷调查为主要手段的实验技术,神经人因实验不仅能有效将人的认知过程与行为过程相分离,避免认知与行为两者在实验测度上互相混淆,而且能研究工作中的人的内隐行为,解除人类内部认知过程的黑箱,通过神经人因实验揭示生产信息加工中各环节内隐行为的认知机理。因此,神经认知实验借助最新的神经测量技术手段和设备,突破过去工业工程实验教学的局限,满足第三代工业工程的教学与研究要求。随着当今生产自动化的程度日益提高,人机系统中的人的因素逐渐成为系统优化的瓶颈,随之而来的是人的注意力分散、警戒水平下降、人误概率增加等一系列问题凸现。神经人因实验能有效进行多任务下脑力负荷、个体认知差异等研究,揭示上述问题形成的机理,提供测度和评价指标,为改进和优化薄弱的人的因素提供客观依据。神经人因实验有其自身独特的研究方法和过程。本文通过一例具体的关于船舶数字化界面测试的神经人因实验展现了该类实验的实验范式选择、实验数据采集与分析等一般过程和方法。

本科生培养模式下工业工程论文

1国内外工业工程本科生培养模式对比

1.1国外工业工程专业本科生培养模式

美国佐治亚理工学院在1924年建立了工业与系统工程系。他们认为,在当今信息社会中,传统的工业工程专业技术已经不能满足现代制造业和服务信息系统等企业的分析、设计和改善等多方面需求,只有借助计算机技术才能更好地发展工业工程技术。通过调整工业工程本科生的培养模式,更好地为社会提供具有复杂系统的监测控制和优化能力的工业工程师。该校重点培养学生的专业技术,开设众多具有特色的专业课程,其中包括:基础统计方法学、工程经济学、质量工程、随机制造与服务系统、仿真系统、供应链建模概论、工业工程建模、工程优化、健康系统概念、人机集成系统设计、物流学、技术预测与评价、机器人与自动化数据采集应用等课程。英国诺丁汉大学的工业工程专业主要开设制造工程和管理专业有关课程,他们致力于培养制造和管理工程师,使之能够通过生产和管理等措施达到降低生产成本、改进产品质量和提高生产率的目标,从而保持并提高企业的竞争力。第一学年主要安排制造工程和管理的基础课程以及分析方法的课程。第二学年制造工程领域的课程包括基于制造的设计模块,自动化模块和制造过程模块;管理领域的课程主要有工业关系模块,质量工程模块以及商业会计模块。在第三学年,学校安排了广泛的选修课程,使学生可以根据各自的 兴趣 爱好 选择所修课程。而在第四学年,诺丁汉大学加强了实践教学,通过与众多企业建立合作关系,为学生安排与本专业相关的实践活动,对实际研究项目进行调研、分析和答辩,进一步培养学生应用专业理论知识解决实际问题的能力。

1.2国内工业工程专业本科生培养模式

上海交通大学的工业工程专业设置在工科院系,学生具有扎实的专业技术,有较好的工科基础,不仅掌握工程专业技术还掌握计算机、管理和工业工程专门技术,是社会急需的既懂技术又擅长管理的复合型专业技术人才,主要研究方向包括:

(1)生产与服务系统工程;

(2)现代物流工程;

(3)生产与服务系统规划、设计与控制;

(4)质量与可靠性工程。但是,学校安排的实践课程和去企业实习课程少,学生动手实践能力不足。天津大学工业工程专业隶属于管理学院,这种模式的专业基础为管理学、管理经济学、系统工程学、运筹学和一门工程学科(以机械工程为主)。本科毕业生需掌握工作研究、生产计划与控制、先进制造系统、物流工程、质量管理与控制、工程经济学、成本控制、人因工程和管理信息系统等工业工程专业知识和技能,成绩合格毕业授予管理学学士学位。其专业培养目标是旨在培养具有管理学、经济学和系统工程理论与方法的坚实基础,懂得自然科学和社会科学的基本理论,拥有扎实的专业工程技术。

主修课程:管理学、 市场营销 学、运筹学、应用统计学、经济学、企业 财务管理 、会计学、管理信息系统、经济法、工程经济学、系统分析、机械设计基础、现代制造技术、基础工业工程、质量管理、成本控制、生产计划与控制、精益生产、物流工程、可靠性工程、人机工程学、实验设计、制造系统仿真、工业工程应用与实践等。由此可见,学校基础课程比例高,而专业工程类课程比例较少。

由上述典型高校工业工程培养模式可知,我国高校工业工程专业的课程设置中管理类课程所占比重较高,而国外高校的工业工程专业课程安排大多以工程学科内容为主,管理类内容为辅。从专业实践能力来看,美国高校的工业工程专业更注重培养学生的实践动手能力。许多学校都安排了与机械有关的工厂实习和实际项目研究等方面的学习,使学生有机会获得生产第一线的基础 经验 ,不仅为以后工作打下了良好的基础,也使学生对所学专业内容有了具体的认识,对以后学习工作都有很大帮助。学习最终是为了投入实践,我国的工业工程专业也应该进一步加强学生实践能力的培养,真正做到理论与实践相结合,为国家和社会培养出优秀的工业工程专业人才。

2对国内高校的几点教学建议

根据各大高校的调查研究,我国现存教学方案存在以下不足: 教学方法 古板;教学实践环节薄弱;课程结构不合理;学生学习目标不明确。针对以上不足,现提出以下改革建议:(1)大力推行以学生为主体的启发式教学,改变学生思维模式。在国外经济发达国家,实行以学生为中心的启发式教学,以启发学生的思维为核心,促进他们生动活泼地学习,而我国采取的是以教师为中心的灌输式教学。启发式教学的特点是调动学生的主动性,启发学生独立思考,发展学生的 逻辑思维 能力。美国本科教育采取启发式互动教学方法,教师提问,学生分组讨论。只有每个学生都积极地进行讨论,才能真正参加到学习过程中。他们把学生在课堂上的活跃度作为平时考核很重要的一部分;

(2)将课程设计作为考核科目,锻炼动手能力。首先,手的操作不仅可以促进视觉、触觉、感知能力的发展,还可以增加身体协调性。其次,通过动手设计,可以掌握其产品原理和方法,对理论的理解更加深刻。再次,通过具体的实践操作把知识从课堂延伸到具体研究项目的执行、完成,为未来的学习、工作做好准备;

(3)实施开放式教学,完善课程结构。开放式教学的核心是学生自主探究,主动参与学习到过程中,突出展现了学生的主观能动性。教师在教学过程中不只是注重学习内容,重要的是从学生的实际需求和兴趣爱好出发,让学生选择所学内容,培养积极价值观。目前,开放式教学主要采用案例教学、项目教学和模拟教学等多种开放性的教学方法。案例教学法,一般来源于真实的生活环境,通过相似的组织结构、人员关系与时间,运用同样的资源约束、竞争压力、数据和信息,从总体战略的角度出发,培养学生的政策观点和解决实际问题的能力。

项目教学法,由学校和企业合作组成小组,深入实践第一线,在解决实际问题的同时,学习如何运用已有的知识,在实际操作中获取解决问题的能力。模拟教学法是计算机虚拟现实技术的使用,通过模拟企业实际的情况以及所面临的市场环境的复杂流动,来制定相应的营销策略,以培养学生解决问题的能力。在国外,一些知名大学几乎没有统一教材,学生也没有统一的课本。

教师总是想方设法地挑选最新的、最有发展前途的、就业率最好的内容来进行教学。毫无疑问,不局限于教材、注重实践能力培养的开放式教学更容易培养出适合社会需要的人才;(4)加大工厂实习力度,明确学习目标。注重理论教育的高校,很多学生不知道所学习的知识到底可以用在何处,以致最后渐渐失去了兴趣,没有了学习目标和学习动力。学校可以结合学生的就业,有针对性地选择典型的行业和企业,尝试建立校外实习基地。在学习过程中引导学生对企业生产经营中存在的实际问题进行分析,提出改革方案,实现校企共赢。

3结语

通过对国内外高校工业工程本科专业人才培养模式的对比研究,从而了解到国内外在工业工程专业人才培养上存在课程设计、培养目标等方面的差异,找出我国高校现存的工业工程专业人才培养模式的不足之处。从而调整现有工业工程专业的培养计划,不断优化培养方案,为制定和完善符合现代工业工程发展的专业人才培养模式提供参考。

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液压伺服系统设计
液压伺服系统设计
在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入,控制大功率的液压能(流量与压力)输出,并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下:
1)明确设计要求:充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求,并应详细分析负载条件。
2)拟定控制方案,画出系统原理图。
3)静态计算:确定动力元件参数,选择反馈元件及其它电气元件。
4)动态计算:确定系统的传递函数,绘制开环波德图,分析稳定性,计算动态性能指标。
5)校核精度和性能指标,选择校正方式和设计校正元件。
6)选择液压能源及相应的附属元件。
7)完成执行元件及液压能源施工设计。
本章的内容主要是依照上述设计步骤,进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统,所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。
4.1 全面理解设计要求
4.1.1 全面了解被控对象
液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分,它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统,除了应能够承受最大轧制负载,满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程,调节速度和控制精度等要求外,执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束,结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统,必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况,并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识,使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。
4.1.2 明角设计系统的性能要求
1)被控对象的物理量:位置、速度或是力。
2)静态极限:最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。
3)要求的控制精度:由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节(如摩擦力、死区等)以及传感器引起的系统误差,定位精度,分辨率以及允许的飘移量等。
4)动态特性:相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定,响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定;
5)工作环境:主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求;
6)特殊要求;设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。
4.1.3 负载特性分析
正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择,所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有惯性负载、弹性负载、粘性负载、各种摩擦负载(如静摩擦、动摩擦等)以及重力和其它不随时间、位置等参数变化的恒值负载等。
4.2 拟定控制方案、绘制系统原理图
在全面了解设计要求之后,可根据不同的控制对象,按表6所列的基本类型选定控制方案并拟定控制系统的方块图。如对直线位置控制系统一般采用阀控液压缸的方案,方块图如图36所示。

图36 阀控液压缸位置控制系统方块图
表6 液压伺服系统控制方式的基本类型
伺服系统 控制信号 控制参数 运动类型 元件组成
机液
电液
气液
电气液 模拟量
数字量
位移量 位置、速度、加速度、力、力矩、压力 直线运动
摆动运动
旋转运动 1.阀控制:阀-液压缸,阀-液压马达
2.容积控制:变量泵-液压缸;变量泵-液压马达;阀-液压缸-变量泵-液压马达
3.其它:步近式力矩马达
4.3 动力元件参数选择
动力元件是伺服系统的关键元件。它的一个主要作用是在整个工作循环中使负载按要求的速度运动。其次,它的主要性能参数能满足整个系统所要求的动态特性。此外,动力元件参数的选择还必须考虑与负载参数的最佳匹配,以保证系统的功耗最小,效率高。
动力元件的主要参数包括系统的供油压力、液压缸的有效面积(或液压马达排量)、伺服阀的流量。当选定液压马达作执行元件时,还应包括齿轮的传动比。
4.3.1 供油压力的选择
选用较高的供油压力,在相同输出功率条件下,可减小执行元件——液压缸的活塞面积(或液压马达的排量),因而泵和动力元件尺寸小重量轻,设备结构紧凑,同时油腔的容积减小,容积弹性模数增大,有利于提高系统的响应速度。但是随供油压力增加,由于受材料强度的限制,液压元件的尺寸和重量也有增加的趋势,元件的加工精度也要求提高,系统的造价也随之提高。同时,高压时,泄漏大,发热高,系统功率损失增加,噪声加大,元件寿命降低,维护也较困难。所以条件允许时,通常还是选用较低的供油压力。
常用的供油压力等级为7MPa到28MPa,可根据系统的要求和结构限制条件选择适当的供油压力。
4.3.2 伺服阀流量与执行元件尺寸的确定
如上所述,动力元件参数选择除应满足拖动负载和系统性能两方面的要求外,还应考虑与负载的最佳匹配。下面着重介绍与负载最佳匹配问题。
(1)动力元件的输出特性
将伺服阀的流量——压力曲线经坐标变换

绘于υ-FL平面上,所得的抛物线即为动力元件稳态时的输出特性,见图37。

图37 参数变化对动力机构输出特性的影响
a)供油压力变化;b)伺服阀容量变化;c)液压缸面积变化
图中 FL——负载力,FL=pLA;
pL——伺服阀工作压力;
A——液压缸有效面积;
υ——液压缸活塞速度,

qL——伺服阀的流量;
q0——伺服阀的空载流量;
ps——供油压力。
由图37可见,当伺服阀规格和液压缸面积不变,提高供油压力,曲线向外扩展,最大功率提高,最大功率点右移,如图37a。
当供油压力和液压缸面积不变,加大伺服阀规格,曲线变高,曲线的顶点A ps不变,最大功率提高,最大功率点不变,如图37b。
当供油压力和伺服阀规格不变,加大液压缸面积A,曲线变低,顶点右移,最大功率不变,最大功率点右移,如图37c。
(2)负载最佳匹配图解法
在负载轨迹曲线υ-FL平面上,画出动力元件输出特性曲线,调整参数,使动力元件输出特性曲线从外侧完全包围负载轨迹曲线,即可保证动力元件能够拖动负载。在图38中,曲线1、2、3代表三条动力元件的输出特性曲线。曲线2与负载轨迹最大功率点c相切,符合负载最佳匹配条件,而曲线1、3上的工作点α和b,虽能拖动负载,但效率都较低。
(3)负载最佳匹配的解析法
参见液压动力元件的负载匹配。
(4)近似计算法
在工程设计中,设计动力元件时常采用近似计算法,即按最大负载力FLmax选择动力元件。在动力元件输出特性曲线上,限定

FLmax≤pLA=

,并认为负载力、最大速度和最大加速度是同时出现的,这样液压缸的有效面积可按下式计算:
(37)

图38 动力元件与负载匹配图形
按式37求得A值后,可计算负载流量qL,即可根据阀的压降从伺服阀样本上选择合适的伺服阀。近似计算法应用简便,然而是偏于保守的计算方法。采用这种方法可以保证系统的性能,但传递效率稍低。
(5)按液压固有频率选择动力元件
对功率和负载很小的液压伺服系统来说,功率损耗不是主要问题,可以根据系统要求的液压固有频率来确定动力元件。
四边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为

(38)
二边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为

(39)
液压固有频率ωh可以按系统要求频宽的(5~10)倍来确定。对一些干扰力大,负载轨迹形状比较复杂的系统,不能按上述的几种方法计算动力元件,只能通过作图法来确定动力元件。
计算阀控液压马达组合的动力元件时,只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D,负载力FL换成负载力矩TL,负载速度换成液压马达的角速度 ,就可以得到相应的计算公式。当系统采用了减速机构时,应注意把负载惯量、负载力、负载的位移、速度、加速度等参数都转换到液压马达的轴上才能作为计算的参数。减速机构传动比选择的原则是:在满足液压固有频率的要求下,传动比最小,这就是最佳传动比。
4.3.3 伺服阀的选择
根据所确定的供油压力ps和由负载流量qL(即要求伺服阀输出的流量)计算得到的伺服阀空载流量q0,即可由伺服阀样本确定伺服阀的规格。因为伺服阀输出流量是限制系统频宽的一个重要因素,所以伺服阀流量应留有余量。通常可取15%左右的负载流量作为伺服阀的流量储备。
除了流量参数外,在选择伺服阀时,还应考虑以下因素:
1)伺服阀的流量增益线性好。在位置控制系统中,一般选用零开口的流量阀,因为这类阀具有较高的压力增益,可使动力元件有较大的刚度,并可提高系统的快速性与控制精度。
2)伺服阀的频宽应满足系统频宽的要求。一般伺服阀的频宽应大于系统频宽的5倍,以减小伺服阀对系统响应特性的影响。
3)伺服阀的零点漂移、温度漂移和不灵敏区应尽量小,保证由此引起的系统误差不超出设计要求。
4)其它要求,如对零位泄漏、抗污染能力、电功率、寿命和价格等,都有一定要求。
4.3.4 执行元件的选择
液压伺服系统的执行元件是整个控制系统的关键部件,直接影响系统性能的好坏。执行元件的选择与设计,除了按本节所述的方法确定液压缸有效面积A(或液压马达排量D)的最佳值外,还涉及密封、强度、摩擦阻力、安装结构等问题。
4.4 反馈传感器的选择
根据所检测的物理量,反馈传感器可分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器和力(或压力)传感器。它们分别用于不同类型的液压伺服系统,作为系统的反馈元件。闭环控制系统的控制精度主要决定于系统的给定元件和反馈元件的精度,因此合理选择反馈传感器十分重要。
传感器的频宽一般应选择为控制系统频宽的5~10倍,这是为了给系统提供被测量的瞬时真值,减少相位滞后。传感器的频宽对一般系统都能满足要求,因此传感器的传递函数可近似按比例环节来考虑。
4.5 确定系统方块图
根据系统原理图及系统各环节的传递函数,即可构成系统的方块图。根据系统的方块图可直接写出系统开环传递函数。阀控液压缸和阀控液压马达控制系统二者的传递函数具有相同的结构形式,只要把相应的符号变换一下即可。
4.6 绘制系统开环波德图并确定开环增益
系统的动态计算与分析在这里是采用频率法。首先根据系统的传递函数,求出波德图。在绘制波德图时,需要确定系统的开环增益K。
改变系统的开环增益K时,开环波德图上幅频曲线只升高或降低一个常数,曲线的形状不变,其相频曲线也不变。波德图上幅频曲线的低频段、穿越频率以及幅值增益裕量分别反映了闭环系统的稳态精度、截止频率及系统的稳定性。所以可根据闭环系统所要求的稳态精度、频宽以及相对稳定性,在开环波德图上调整幅频曲线位置的高低,来获得与闭环系统要求相适应的K值。
4.6.1 由系统的稳态精度要求确定K
由控制原理可知,不同类型控制系统的稳态精度决定于系统的开环增益。因此,可以由系统对稳态精度的要求和系统的类型计算得到系统应具有的开环增益K。
4.6.2由系统的频宽要求确定K
分析二阶或三阶系统特性与波德图的关系知道,当ζh和K/ωh都很小时,可近似认为系统的频宽等于开环对数幅值曲线的穿越频率,即ω-3dB≈ωc,所以可绘制对数幅频曲线,使ωc在数值上等于系统要求的ω-3dB值,如图39所示。由此图可得K值。

图39 由ω-3dB绘制开环对数幅频特性
a)0型系统;b)I型系统
4.6.3 由系统相对稳定性确定K
系统相对稳定性可用幅值裕量和相位裕量来表示。根据系统要求的幅值裕量和相位裕量来绘制开环波德图,同样也可以得到K。见图40。
实际上通过作图来确定系统的开环增益K,往往要综合考虑,尽可能同时满足系统的几项主要性能指标。
4.7 系统静动态品质分析及确定校正特性
在确定了系统传递函数的各项参数后,可通过闭环波德图或时域响应过渡过程曲线或参数计算对系统的各项静动态指标和误差进行校核。如设计的系统性能不满足要求,则应调整参数,重复上述计算或采用校正环节对系统进行补偿,改变系统的开环频率特性,直到满足系统的要求。
4.8 仿真分析
在系统的传递函数初步确定后,可以通过计算机对该系统进行数字仿真,以求得最佳设计。目前有关于数字仿真的商用软件,如Matlab软件,很适合仿真分析。

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