时间：2022-11-30 23:03:28
一、传统教学模式下存在的问题
传统的教学模式通常以课堂灌输与讲授为主，辅以试验巩固。由于本身课时有限，加之继电器接触器线路的设计应用环节复杂，电气元件图形符号种类繁多、PLC寻址方式和基本指令不易识记等，加之双语教学过程中，教师课堂表述英语用量大，学生接受能力参差不齐，造成课堂教学效果很不理想。1.中英文双语教学学生听力差异双语教学过程中，既要把机自专业知识讲透，还要大力提升英语表述的比例。[3]这样造成的结果是，外语听力稍差的学生需要教师重复解释，或者中文翻译，基础好的学生反而收听重复，使得课时进度受到影响，双语教学的效果大打折扣。2.课堂与实验教学双语比重不同课堂授课使用双语而实验只有中文的教学方法，使得双语教学效果甚微。根据随机调查反映，课堂教学环节双语教学比重大，学生熟悉各个电气元件的英文名称，会用基本的语言进行控制环节的动作描述，但到了实验与实践环节，遭遇了只用中文的尴尬，学生没有配套的双语实验环境。3.双语教辅和资料配套不足目前在国内外还没有发现正式出版的针对机自专业电气控制技术课程的双语或英文原版教材，配套的双语辅助资料、手册等也不多见，无形中增加了双语教学的难度。4.双语教学的评价方法有待改善根据该课程的性质，在教学考核环节既要注重机自专业知识考核，还要兼顾双语基本素质的考查，更要考核学生语言表达与实际操作等诸多能力，仅靠卷面考试和实验得分的单一评价方法显然不合时宜。5.其他问题比如课内互动方式、交流和作业等实践能力培养环节的双语环境建设问题。
二、解决对策
1.[4]CDIO理念提出了将学生作为学习的主体，强调学生的主动性，教师只是组织者和管理者，属于次要位置；CDIO理念强调课程之间的有机联系，对学生特别是教师的思维提出了更高要求；CDIO理念重视学生团队意识和合作意识的培养，取代了学生过多追求高分而“单打独斗”的学习偏见；在教学方法上，倡导以学生主动学习为为主，主讲教师引导帮助为辅等等。在电气控制技术双语教学整个环节中充分运用构思、设计、实现和运作四大法宝，即从重点与非重点、理论与实践、基础与应用等方向对教学内容进行充分构思；教学模式和途径进行多元设计；运用课堂、专业实验室、开放实验室和厂矿企业多层次多方位的教学实现；平时教学启发、引导与实践操作锻炼相结合，专家、教师评价和学生自评相结合进行课程质量考评运作体系。2.双语教学过程的策略与运用（1）双语教学大纲的科学制订。在该课程原有中文教学大纲的基础上，聘请校内外专家、长期授课的一线教师、学生代表，甚至包括PLC、继电接触器生产商在内组成大纲制定小组，探讨该课程涉及的最新技术前沿，列举最新技术产品，根据专业建设目标和课程要求、学生自身特点以及实践环节客观要求，制订切实可行的教学大纲，既反映先进技术的时代特征又密切联系实际，使得制定的教学大纲成为指导双语教学的纲领性文件。（2）课堂教学的多元模式改革。在课堂授课中除了传统板书模式之外，充分运用多媒体现代化教学方法，增加多媒体、视频、音频等教学方式的比重，以最大幅度减小学生对听力的过分依赖，从而避免听力基础参差不齐带来的不良效果。同时，利用CDIO理念，教师应加大课堂互动设计的力度，培养学生团队学习能力和主动学习意识，从而建立双语互动的学习环境，引导学生自适应双语思维的学习意识。（3）探索双语实验教学新模式。实验教师对实验内容和方法的设计，要充分运用双语方法和手段，提高学生口语表达能力，激发学生深入钻研的兴趣。（4）增加双语教材和课外辅助资料投入。好的教材是步入知识之门的敲门砖，特别是双语教材，吸取国外教材在感性认识、广泛性、趣味性等方面的长处，增加图片、实例、提问和思考等多元模块，使得教学内容在保证逻辑性和严密性的前提下内容更加丰富，更易理解和识记，富有趣味性。（5）建立双语教学的考核与评价体系。考核与评价虽然是每门课程结束后不可或缺的环节，但也绝不能因此成为课程学习过程的指挥棒，单为应付考试必然影响双语教学的初衷，背离课程教学目标和意义。结合课堂教学、互动表现、实践操作、卷面考核和作业等环节，建立尊重客观实际的考核体系，引导学生在平时就注重双语学习的良好习惯，摒弃死记硬背、不问所以然的不良学习方法，并为教师下次授课和改进教学方法提供科学数据与案例。（6）主讲教师的双语素质培养。主讲教师是双语教学各个环节得以实施的统领者、组织者和管理者，其语言素质、组织能力、思维灵活性，甚至一举一动都直接关系到各环节的实施效果，应保证教师双语综合素质培养的投入，有条件的最好到国外接收真实外语环境的锻炼和熏陶，接受并学习先进的教学方法和理念，这样才能反馈到实际教学中，从而使学生受益。
三、结语
电气控制双语课程的开设是为了培养机械类新世纪优秀专门人才，增强人才全球视野的重要选择，符合高校机械工程专业新时期发展需要，符合国家装备制造业人才培养接轨世界的战略需要。课程能否体现双语特征，教学过程能否实现良性互动，课后能否得到科学、客观的评价，达到优质、理想的教学预期，给高校任课教师、专家，乃至管理者提出了更高的要求，规范机自专业双语教学过程，实现双语培养模式的理想目标，将是一个动态的、长期的工作过程。
作者：付海龙 贾光政 王金东 夏法锋 张慧超 单位：东北石油大学机械科学与工程学院
1.知识目标：熟练分析机床电气控制线路原理图，并能绘制接线图；掌握机床电气控制系统常见故障分析及排除方法；能选择PLC型号、进行I/O分配、编写和调试PLC程序；掌握PLC技术及其在机床中的应用。
2.能力目标：能正确选用机床中常用的低压电器；能安装和调试机床中典型电气控制线路；能调试和维护典型机床电气控制线路；能运用PLC技术设计日常控制系统；能查阅企业技术标准和国家技术标准；能熟练使用各类工具量具。
3.素质目标：遵守学校管理规定，引入企业8S管理（整理/整顿/清扫/清洁/素养/安全/节约/学习），填写、整理、积累技术资料等，培养学生的文明习惯、团队意识、语言表达能力、资料收集和整理能力等。
二、课程模块
本课程基于工作过程、以项目为导向、以工作任务为驱动、突出学生专业能力和职业素养的培养。在课程设计中，首先以企业调研和毕业生回访为依据，得出相关的职业岗位，然后进行岗位能力分析，归纳提炼出典型工作任务，最后将工作任务转化为课程学习内容。另外，在课程设计中，我们始终贯穿以“能力和素养并重”为主线，以培养高素质技能型人才为出发点，以满足岗位职业要求为目标，以真实的工作任务为载体，以必需够用来设计教学内容，并将课程内容与相关的职业资格技能培训和鉴定相互贯通。据此。本课程内容整体设计为8个项目。
三、教学方法与教学手段
1.项目分析法：以项目为着手点，分析归纳出完成的任务和要求，然后对所需知识和技能进行讲解、引导、训练，学生容易接受，并且教学效果好。
2.任务驱动法：以实现具体任务为目标，让学生如何一步步地完成任务，从而让学生观察、思考、讨论等，并制定实施方案。例如现需要完成PLC控制系统，先分析控制要求、I/O如何分配、系统的软硬件如何设计、元器件如何选择、如何安装调试及撰写任务书等。
3“.教、学、做”合一：通过教师的演示、学生训练及教师指导相结合，帮助学生提高专业技能及素养，并在做的过程中掌握相关理论。
4.小组讨论法：针对实践教学中的方案和问题积极进行讨论，并得出结论，从而来提高学生团结协作、沟通表达的能力。
5.引入现代信息技术：建立课程网站，给学生提供更多的图片、视频、试题、新闻等资料，来激发学习兴趣，调动学习积极性，提高教学效果。
四、课程考核
实施了以“能力和素养并重”的过程考核，在考核评价标准及方式上不再以期末考试为主，而是在理论测试的基础上增加技能考核项目，同时注重学生素养的培养，从而构成了“素养、技能、知识”三位一体的考核评价模式。将平时教学工作任务的完成情况，作为考核评价的重要组成。在考核形式上，改变了以往一味的结果评价，侧重过程化考核。在该课程能力考核中，是否完成工作任务，并不是考核的唯一依据，而是同时考虑在完成任务的过程中，是否有适合的方案、步骤及工具仪表使用情况等。总之，该课程在考核中，考虑了学生的学习态度、独立思考和创新意识、任务完成过程、学习进步情况等多方面，力求全面客观反映学生学习的效果。
五、教学总结
研究生介绍了以可编程控制器，为核心的计量装置及控制系统的设利用发送脉冲!驱动步进电机!带动螺旋输送器的转动!使粉体物料落入电子天平的托盘中(同时电子天平发出关于粉体质量的反馈信号给，根据粉体质量的变化调整脉冲的发出频率以控制步进电机的转速!进而控制粉体的输出质量$当粉体质量达到规定的质量时!步进电机停转!
最终使粉体质量满足要求，并且把误差控制在极小的范围内。
长期以来，粉体的计量装置及控制系统在化工"制药"食品行业!以及军事工业等领域都有着广泛的应用，由于实际情况的不同!对计量及加料装置的精密程度的要求也不相同，例如在制药业中!出于对病人生命安全的考虑!对药量的控制非常严格!这就要求有一套非常精密而且可靠的系统!来完成药粉的添加和计量，在军事工业。
并能在输送过程中起到掺和拌匀物料的作用!因此应用在本系统中是非常适合的，在本设计中传统的螺杆经过改造!镂空了原有的螺杆!只留下类似弹簧状的螺棱!这样做的好处是避免了由于加料的不均!在狭窄的螺槽中可能带来的粉末被挤压成块状!导致粉末输送的不均匀性，其基本组成，电控部分采用为核心。驱动步进电机转动，利用带输出接口的电子天平测量粉体质量!并实时反馈给以调节步进电机的转速!当粉体的质量达到要求时!步进电机暂停，完成粉体质量的输送，各部分装置如下采用型为主机，其特点是外形小巧，功能强大可根据本系统的要求添加，通信板与电子天平进行通信电子天平采用上海精天电子仪器有限公司型精密电子天平主要参数如下，称量范围精度输出接口电源，称盘尺寸步进电机采用型两相混合式步进电机，其驱动电压为，既可以与专门的驱动器配合使用。
计量加料装置也可以作为弹药装填控制系统的一部分!精密控制火药的用量$本设计正是考虑到了精密计量这一关键问题!采用先进的，控制手段!配合精密的螺旋输送设备，力求达到最小的误差!最佳的效果，系统组成及工作原理本系统的基本组成如图，所示，下面从机械和电控两方面进行阐述，机械部分以螺旋输送器为主体!螺旋输送是固体物料输送的一种重要方式!它主要依靠螺杆自身的旋转将物料输送出去!由于螺旋是连续的!故可实现输送的连续性，螺旋输送器可以输送粮食饲料铁粉等颗粒或粉状物料!推荐阅读：计算机应用型教育教学方法研究毕业论文
步进电机的输出为两相四线，我们采用半步工作方式所以绕组的通电顺序为正转反转，对于驱动步进电机所需的时钟脉冲"可以采用定时器产生并控制脉冲的频率，也可以利用内部的特殊辅助继电器产生时钟脉冲比如的时钟脉冲。
也可以直接接在，的输出端，利用软件编程分配脉冲的方法来直接驱动步进电机，电控部分接线图及部分程序利用软件编程分配脉冲的方法来直接驱动步进电机的接线。
用于的通信板=可连接到系列可编程控制器的主单元，并可在设备之间进行数据传输，本系统就是通过在电子天平与之间进行数据通信的关于控制系统的流程图和部分程序图。
结束语
由于此类计量加料装置计量精确，误差范围小，在制药业中"可以作为粉末成型控制系统的一部分通过控制电子天平测量药粉的重量"同时自动完成药粉的配料(卸料(工位转动(粉料刮平压制取成品等各道工序。
本装置虽然也可以用单片机代替作为控制部分的核心但是相对于，而言"单片机的程序一旦编制好，更改起来将很麻烦，甚至无法更改而.对于程序的更改是非常方便的"例如在本设计中"如果需要改变步进电机的转速"只要改变程序中定时器的定时长度"进而改变脉冲输出频率"就可以达到变速的目的!
关键词：截流井，等截流量，锥体控制
0 引 言
城市污水截流井是合流制管道中一个重要的附属构筑物，其主要功能是将城市旱流污水和初期雨水截流入污水截流管，以免城市水体受到更为严重的污染[1]。截流井设计的基本要求可归纳为几点[2]:1）保证旱流时污水的截流；2）雨天时保证初期雨水的截流，当达到设计截流倍数时，能顺畅地溢流排入水体；3）安全可靠、截流效率高，维修量少，管理方便，能适应不同截流倍数的要求；4）构造简单、加工方便、造价便宜。
1 国内常用污水截流井类型及其优缺点
国内目前涉及截流井设计及计算的规范和规程主要包括了《合流制系统污水截流井设计规程》(CECS 91: 97)(以下简称《规程》) 、《室外排水设计规范》(GB50101—2005)、《给水排水设计手册》(第5册)等[3]。在《规程》中提及的污水截流井型式主要有三种，即溢流堰式、截流槽式、跳跃堰式截流井。
1.1溢流堰式截流井
其结构如图1所示。溢流堰式截流井是在井中设置溢流堰，当上游来水过多时机电一体化论文，超量的水从堰顶跌落排入溢流管。其应用范围一般在雨、污水管道基本一致或合流管道与污水管道高程相仿时。在两条管道间加两个检查井做连接管，并在雨水或合流管内加设档堰论文格式。挡堰可以砌砖或做成木板闸，挡堰和挡板的高度视截流污水量的大小而定。这样在非汛期，管道内的污水被堰或堰板挡住，折返进入污水管。而当雨季来临，合流管或雨水管道内的雨污混合水就会越过堰排入河湖中。
根据堰的平面布置形式不同，溢流堰可以分为正堰、斜堰、侧堰和曲线堰。侧堰式截流井在合流制截污系统中的应用是较为成熟的一种[4]。
1.2截流槽式截流井
其结构如图2所示，截流槽式截流井一般只用于已建的合流制管道，该截流井不用改变下游管道，它可以由已建合流制管道上的污水检查井改造而成。但由于其截流量难以控制,在雨季时将会有大量的雨水进入截流管道，增加污水处理厂的负荷，当污水截流倍数值选择不当时，污水又会截不净，因此在使用中受到一定的限制。
1.3跳跃堰式截流井
其结构如图3所示。跳跃堰式截流井是一种主要的截流井形式, 该种井的中间固定堰高度可根据手册提供的公式计算到。由于设计周期较长，而合流管道的旱季污水量在工程竣工之前会有所变化，故将固定堰的上部改为砖砌，且不砌至设计标高，当投入使用后再根据实际水量进行节。但它的使用受到一定的条件限制，即其下游排水管应为新敷设管道。对于已有的合流制管道，不宜采用跳跃式截流井(只有在能降低下管道标高的条件下方可采用)。
图1图2图3
2锥体控制等截流量截流井
2.1工作原理
如图4所示，一般截流井包括：内部中空且具有一定容积的外形为正方体或长方体的井体机电一体化论文，井体壁上至少一个雨污混合水流进口即合流管，截流污水的截流管，溢流堰和溢流管。锥体控制等截流量截流井的特征在于带浮力控制装置的锥体装置。
1.合流管 2.溢流管3.截流管 4.内锥 5.滑杆 6.滑套 7.滑块 8.摇杆 9.拉杆10.杠杆和浮球
图4
锥体装置由锥管和内锥组成，锥管的左端与截流管连接，内锥位于锥管内，与锥管同轴，两者的表面之间有一定间隙，内锥的右端与滑杆固定连接。
浮力控制装置由滑杆、滑套、滑块、摇杆、拉杆、杠杆和浮球组成，滑杆的左端与内锥固定连接，右端与滑块铰接，中间位于、滑套内，滑套与井体固定连接，摇杆是一根弯杆，中间弯头处与井体铰接，垂直端部分位于滑块内，另一端与拉杆铰接，拉杆的另一端与杠杆的中间部分铰接，杠杆的一端与浮球固定连接，另一端与井体铰接。
当旱流或雨量较小时，截流井内水面较低，浮球下落机电一体化论文，带动杠杆逆时针转动，杠杆推动拉杆向下运动，拉杆推动摇杆逆时针转动，摇杆带动滑块向右运动，滑块带动滑杆向右运动，滑杆带动内锥向右运动，内锥与锥管之间的间隙加大论文格式。但由于此时水面较低，截流管口的污水的压强较小，流速较小，流量一定。而当雨量较大时，截流井内水面逐渐升高，浮球抬起，带动内锥向左运动，内锥与锥管之间的间隙减小。但由于此时水面较高，截流管口的污水的压强较大，流速较大，流量也一定。如果将浮力控制装置中的各个构件的尺寸合理确定，就能使锥体左右移动的距离与水面高度相对应，从而使截流管的截流量恒定。
2.2 相关计算过程
（1）当井内的液面高度有h1变化至h2时，截流管处的水流速度变化有v1变化至v2，如图5所示。
根据伯努利方程有[6]：
式中: 为沿程损失；为局部损失；
λ为沿程阻力系数；为截流管管长；图5
为截流管管径；ξ为局部阻力系数；v为截流管内水流速度（m/s）
由此可知：
；
（2）当井内的液面高度有h1变化至h2时机电一体化论文，内锥在双摇杆机构以及摇杆滑快机构作用下有x1移动至x2，如图6所示。
液面高度h和杠杆的转动角度关系：
，
当杠杆产生了转角（）后，摇杆L3也产生了一个转角（)
(取负值) [6]
其中：
当摇杆转动了角度后，滑块推动滑杆向前移动了
图 6
（3）当内锥在滑杆推动下有x1移动至x2时，锥管内的截面积有s1变化至s2，如图7所示。
即：
而所谓等截流量要求的是：
即：图 7
有以上推导可知，只要选取合适的双摇杆的杆长以及内锥的锥角值，即可保证截流量恒定的要求。
3 结 语
本文介绍了一种由液面高度控制截流量的锥体控制等截流量截流井，可用以解决在现有污水处理厂处理、储存能力和截流井、管网储存能力的不变的情况下，减少稀释后的雨污混合水过多地进入截流管，从而进一步稀释污水处理厂的储水池的污水的问题，实现截流流域污染物截流的最大化。
参考文献：
[1]周建忠,罗本福,蒋岭.新型城市污水截流井介绍[J].西南给排水,2007 (3): 5-7.
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[3]李胜海,许晓毅.污水截流井设计计算方法探讨[J].中国给水排水,2006(24):41-44.
[4]陈鲲.山区城市内河污水截流方案及技术措施研究[硕士学位论文].长沙:中南大学，2008
[5]杨根权.污水截流井截流量的控制[J].安徽建筑,2003 (6):59-60
[6]陈兴和.步行器原理设计[J].镇江市高等专科学校学报,2000 (3):74-76
企业在生产中最关注的就是机电设备的安全性、稳定性和可靠性，只有在机电设备安装时不存在任何质量问题才能确保后期的运行不出现故障。当前，在煤矿生产中井下大部分的开采和运输工作都要依靠机电设备。据统计，每年煤矿在设备配件方面的投入资金要占据总投资费用的百分之四十以上。由此可见，企业在任何管理方面的失误都会给自身带来巨大的损失。而避免这一问题的有效措施就是采用科学、规范的管理手段，这样不仅可以避免质量不合格的设备进入安装和生产，还可以给企业减少不必要的支出，赢得较高的回报。
2对煤矿机电设备安装质量进行控制的技术措施
在煤矿机电设备安装过程中，要对其中的每一个安装环节进行技术上的控制，并展开严谨认真的工作态度，才能实现对煤矿机电设备安装质量的有效控制。
2.1核查设备在煤矿机电设备安装之前，施工方、建设方以及机电施工设备供应方的管理人员应根据煤矿机电设备的施工设计需求对其整体的设备及零部件进行核查，做好相关记录。而对于在施工过程中要求精度极高的或起到关键作用的零部件，要根据国家零部件质量管理的有关标准对其进行质量上的核查及验收，对没有达到标准的设备零部件予以拒收。
2.2基础质量检验对煤矿机电设备进行基础质量验收应参考以下标准来进行：首先，煤矿机电设备应保持其基础表面及地脚螺栓表面的清洁度，以确保在安装过程中螺栓预埋一次性成功的精准程度；其次，煤矿机电设备的质量应保证过关，即不存在裂缝、掉角以及漏洞等明显的质量缺陷，故在检验过程中可以通过敲击等方式，来测试其基础表面是否有破裂现象；最后，在进行煤矿机电设备的基础浇灌时，应预留出3~5cm的高度给承重面，并在二次浇灌时进行填注，对重要的设备进行压力测试，以确保其在安全的承重范围。
2.3基础放线在对煤矿机电安装质量进行技术控制时，应根据其安装图纸对设备进行基础放线。放线过程中应以建筑主体的轴线为标准，继而放出控制轴线，并利用水平仪检测设备对其标高进行反复核对与校验。
2.4就位安装在煤矿机电设备的基础安装完成后，就需要对其进行设备就位安装。就位安装过程中，可以采用高度适宜的垫铁对设备的水平高度进行调解，使其更加精准，继而使煤矿机电设备的水平高度满足其设计及施工要求。
3对煤矿机电设备安装质量进行控制的管理措施
3.1建立健全煤矿机电设备安装质量监管体系在对煤矿机电设备安装质量进行控制的过程中，应建立起一套完善的科学化管理制度，继而实现对煤矿机电设备安装质量的各个环节进行控制。首先，煤矿机电设备安装的相关技术操作人员应严格按照相关质量规定进行煤矿机电设备的安装作业，并从施工报告、工程进度以及各项施工管理制度等方面对煤矿机电设备安装工作进行完善
。3.2对施工流程加大管理控制力度（1）应对煤矿机电设备安装的施工环境进行严格地监督检查，继而确保施工人员的安全，使煤矿机电设备安装工作能够顺利进行；（2）在煤矿机电设备安装前，应对其工作计划进行仔细审核，以避免在其安装过程中出现误工、返工等情况，与此同时，在安装过程中应严格按照施工顺序及作业相关规定进行操作，继而使后期生产过程中的安全隐患得到有效避免；（3）应对煤矿机电设备安装技术进行升级改善，通常来讲，在正常的煤矿企业中，其提高生产规模的有效手段就是进行适当的技术改造，对煤矿机电设备安装进行技术改造可以有效提高煤矿机电设备的安装质量，继而提高煤矿企业的经济效益。因此，在煤矿机电设备进行安装的同时，其相关的施工人员应不断学习新的工艺操作技术，这样才能将煤矿机电设备安装质量控制在正常的范围之内。
3.3掌握先进的机电安装技术煤矿机电设备安装过程中采用大量的新技术、新工艺和新材料对煤矿企业的发展起到重要作用。机电设备安装的技术不仅决定企业未来科技的发展水平，也为企业的安全生产提供重要保障。科学技术的发展是整个社会经济发展前进的动力，煤矿企业将先进的技术运用到设备的安装上面，不仅可以确保企业安全生产的运行，还可以提高生产的效率、减少维修资金的投入、提高企业的总体收益。
4结论
1．1缺失的实验实训内容
在实际教学中，教师经常因为实际实训条件的限制，对“机床电气控制”课程中配套的教学大纲或课程标准要求的实践内容感觉心有余而力不足，这样，最终导致了实训环节在“机床电气控制”教学中的缺失，同时也导致了不好的“机床电气控制”课程的教学效果。比如:作为一所高职院校，阜阳职业技术学院在实验室建设中投入的资金和人力虽然是很多的，但是目前能够用于“机床电气控制”课程教学的设备却很少，只有一个有两类机床共40套仿真设备的实验室，这两类机床虽然是机床电气控制课程中很重要的部分，但是其他机床实验设备的缺失，使学生在这门课程的学习过程中总是存在遗憾。
1．2脱钩的理论和实践教学过程
目前，大多数高职学院的课程教学的特点就是理论教学加实践教学的模式，理论与实践分时段进行。一般教师在安排教学时总是会先进行理论知识的学习，然后进行实践环节的锻炼。理论和实践内容的分时段教学容易导致学生的理论知识和实践内容上的脱钩。首先，“机床电气控制”课程中有很多的机床电气控制原理图，如果学生在没有真正观察接触实际或模拟机床的的外观、动作方式的情况下直接进行理论知识的学习，那他们接受理论知识就会很被动，也当然不会有自己的主观理解，几乎是教师讲什么，他们就接受什么，处于被动学习状态;其次实践课程与理论课程分时段进行，在实践课需要与理论结合时，学生的理论知识也基本上忘完了，实践课程无法及时享用理论课程的成果，得到理论课程的支持，实践课教师在安排实践内容时自然也就无法获得最佳的教学效果。另外，实验室机床设备的仿真模型化，也使“机床电气控制”课程的实践教学和工厂的实际机床脱钩。为了改变以上种种“机床电气控制”课程教学中出现的问题，尝试将项目教学法引入到“机床电气控制”课程教学中来，通过实践证明，项目教学也取得了较好的教学效果。
2项目教学法在“机床电气控制”课程教学中的实施
为了提高“机床电气控制”课程的教学效果，达到高技能高职高专相关专业的人才培养目标，依托校内具有的40台仿真机床的实验室硬件条件，在“机床电气控制”课程的教学过程中，引入项目教学法。经过两年的教学实践，从教师和学生反馈的信息来看，成效比较显著。一方面，学生参与课堂的积极性提高，与教师的互动性增强，课堂气氛明显好转，以前的那种教师自顾讲解，学习任意作为的情况已经不在出现。另一方面，学生的动手能力、分析解决问题的能力、理论联系实际能力以及团队之间的互助合作能力都有了大幅度地提升。
2．1项目教学法的实施条件
在项目教学中，学习过程不再是教师的一言堂，而成为了教师指导、监督、引导，学生积极主动参与的实践活动。但在具体项目教学的实施过程中，需具备几个条件:
(1)教师必须是“双师型”教师。人是决定事件成败的关键，项目教学中的“人”就是指教师，引入项目教学的关键就是教师。项目教学法虽然也讲求理论，但主要是要做实践项目，因此，要求教师必须是既具有从事理论教学的能力又具备从事实践教学的能力“双师型”教师。与传统的灌输式的教学方式相比，项目教学法的教学过程既要求教师花费较多的精力和时间，同时也要求教师有更高的教学和实践业务能力，因此，教师在实施项目教学时必须首先精通教材内容，同时熟悉实际的操作过程，还要具有较强的动手能力。所以，实施项目法教学的首要条件就是提高教师的业务水平特别是实践能力，既能从事理论教学又能从事实践教学的“双师型”教师才是实施项目教学的关键所在。
(2)必须具有开展项目的实践条件。俗话说“工欲善其事，必先利其器”，再好的教师也不能纸上谈兵。“机床电气控制”是一门理论和实践兼容的课程，而且对实践内容的要求还要更高一点，各类机床的结构、外形、工作原理十分的复杂，如果没有实际的机床供操作，学生的动手实践能力是不可能得到提高的。项目教学法也注重实践条件，实践条件的状态决定了教师项目的选择，决定了最终实施的项目好坏，实施项目与实际工厂中的设备的区别，也必然直接影响着最终教学效果的发挥。所以，实施项目教学的次要条件就是加大实验实训设备的投入力度。
(3)项目教学不能脱离教学大纲。不管是传统的教学方法还是项目教学法，大家的目的都是培养更加适应社会需求的高技能的高职高专人才，都有自己的培养目标和与之相适应的课程教学大纲或课程标准。项目教学非但不能脱离教学大纲，反而应该确保最终所选择实现的项目能够将教学大纲要求的理论知识和实践内容有力地结合起来，实现人才培养目标的要求，同时又能够激发学生的学习兴趣和求知欲，也能够在具有一定难度的基础上培养学生的动手实践能力和团队合作能力。
(4)考核方式要合理公正。项目教学中，考核必须要合理公正，必须考虑多方评价的评价方式，另外，评价时必须兼顾理论和实践两方面，同时评分标准必须明确，对完成项目的评价也必须合理公正。项目教学具有重过程轻结果的特点，教师在进行项目评价考核的过程中更应该要合理公正。具体的评价方式可以采用教师的指导性评价和学生的自主评价相结合的方式进行。
2．2项目教学法在课程教学中的应用举例
机床电气控制所涉及的机床较多，每一种机床都有其自身的特点、优势和适用场合，为了使学生更好地理解、接受并掌握知识，必须以每一个机床作为一个项目进行实践操作。比如，对于普通车床，设立了识读并检修普通车床CA6140电气控制电路项目，共6个学时。根据课程标准，这个项目确立的知能目标是:掌握常用普通车床电气控制原理图的识读方法，会识读普通车床的电气原理图，会处理普通车床的常见电气故障。根据知能目标，将整个项目分为若干个阶段任务，然后在每一次上课前以项目任务单的方式发到每一位同学手中，让学生在进行分析设计实施项目前有充分的时间预习和查找资料。
第一阶段:总体认知阶段，学生的任务是:观察实验室内车床CA6140的外形、动作方式、工作过程;找出车床上面(包括车床内部)的所有的低压电器元件及控制柜并明确每一个低压电器元件的作用;根据实际操作，领会低压电器元件在电路图中的位置和作用。在这个阶段，学生需要总体观察普通车床的工作方式、运行过程并对其上面的低压电器元件利用已经有的知识进行分析。
第二阶段是分析普通车床CA6140原理图，学生的任务是:根据前一阶段得出的结论对普通车床的电路进行设计并和实际电路图进行对比;分析理论中的电路图与自己所设计电路图的区别，找出其优点所在;看懂并分析电气原理图，掌握普通车床CA6140的工作原理。在这一阶段学生需要对自身所设计的电路和理论上的电路进行比对、分析，得出自身设计的缺陷。在这个过程中，学生就能掌握掌握普通车床CA6140的工作原理，同时，学生之间也会交流和合作，共同评定设计的好坏，该过程可以提高学生的表达能力和团队协作能力。
第三阶段是故障检修阶段，通过实际车床的操作和原理图的分析设计，让学生学会对普通车床CA6140进行检修。学生的任务是:分析普通车床CA6140的故障现象;根据故障现象，对实际所设置的故障进行检修。在这个阶段中学生需要掌握常用电工工具和电工仪表的使用，同时针对项目中出现的突发性问题，自主寻求解决方法，该过程对提高学生的动手实践能力，动脑能力以及理论联系实际能力等有较大的作用。最后，教师依据每一组项目完成的情况，进行集中地讲解和评价。当然这不是说在前几个阶段，教师就可以不闻不问，而是也要参与其中，并实时地进行指导，但注意自己的作用，要突出学生在项目完成中的主体地位。
3项目教学法在实际实施中应该注意的问题
项目教学是以学生为中心而设计的，它以学生通过完成工作任务形成直接经验的形式使学生掌握各项实践行动中的知识、技能和技巧。在项目教学中，教学过程成为学生主动参与的实践性活动，注重的不再是最终完成的结果，而是完成项目的每一个过程。所以，在项目实际实施中，应注意以下问题:
(1)选择项目要合适。项目教学要依据学校实验室条件，不能脱离实际;要配合课程教学大纲和教学标准的要求，尽可能地包含有所有的教学知识点，完成人才培养的目标，所以教师在实施项目教学法时选择项目一定要合适，要满足培养人才的要求，并符合学校实验室条件。另外，项目选择的时候也要考虑项目的难易度要符合学生的实际水平，在项目的选择过程中可以适当的引入企业人员参与，这样选择的项目才更符合社会生产的实际。
(2)教师指导要注意分寸。项目教学法是一种“以学生为中心”的教学方法，教师在项目教学中所担当的角色是项目教学的引导者、指导者、组织者和监督者，教师应该要及时的纠正、指导和帮助学生，以帮助学生更好地完成项目任务。另外，由于学生群体的差异性，教师对不同层次学生的指导也应因人而异。项目教学法的根本目的是让学生自己动手动脑，分析和解决问题，发现和运用知识，从而提高操作技能并完成自我能力的提升，所以，教师一定要注意指导过程中的分寸，掌握好指导的尺度，多提疑问，让学生自己去动脑想问题的答案，给学生留下充分的思考空间。
关键词：无刷直流电机控制MC33035
1概述
MC33035无刷直流电机控制器采用双极性模拟工艺制造，可在任何恶劣的工业环境条件下保证高品质和高稳定性。该控制器内含可用于正确整流时序的转子位置译码器，以及可对传感器的温度进行补偿的参考电平，同时它还具有一个频率可编程的锯齿波振荡器、一个误差信号放大器、一个脉冲调制器比较器、三个集电极开路顶端驱动输出和三个非常适用于驱动功率场效应管（MOSFET）的大电流图腾柱式底部输出器。此外，MC33035还有欠锁定功能，同时带有可选时间延迟锁存关断模式的逐周限流特性以及内部热关断等特性。其典型的电机控制功能包括开环速度、正向或反向、以及运行使能等。
2管脚排列及功能定义
MC33035的管脚排列如图1所示，各引脚功能定义见表1。
表1MC33035的管脚功能定义定
管脚编号符号功能定义
1，2，24BT，AT，CT三个集电极开路顶端驱动输出，用于驱动外部上端功率开关晶体管
3Fwd/Rev正向/反向输入，用于改变电机转向
4，5，6SA,SB,SC三个传感器输入，用于控制整流序列
7OoutputEnable输出使能，高电平有效。该脚为高电平时，可使电机转动
8ReferenceOutput此输出为振荡器定时电容CT提供充电电流，并为误差放大器提供参考电压，也可以向传感器提供电源
9CurrentSenseNoninvertingInput电流检测同向输入。在一个给定的振荡器周期中，一个相对于管脚15为100mV的信号可中止输出开关导通。通常此管脚连接到电流检测的上端
10Oscillator振荡器引脚，振荡频率由定时元件RT和CT所选择的参数值决定
11ErrorAmpNoninvertingInput误差信号放大器同向输入。通常连接到速度设置电位器上
12ErrorAmpNoninvertingInput误差信号放大器反向输入。在开环应用情况下，此输入通常连接到误差放大器输出端
13ErrorAmpOut/PWMInput误差放大器输出/PWM输入。在闭环应用情况下，此管脚用作补偿
14FaultOutput故障输出端。当下列的任一或多个条件满足时，集电极开路输出端被触发而变为低；无效的传感器输入码，电流检测超过100mV，低电压锁定或热关断
15CurrentSenseInvertingInput电流检测反向输入端。用于给内部100mV门限电压提供参考地，该管脚通常连接到电流检测电阻的底端
16Gnd该管脚用于为控制电路提供一个分离的接地点，并可以作为参考返回到电源地
17Vcc正电源。Vcc在10V～30V的范围内，控制器均可正常工作
18Vc底部驱动输出的高端电压是由该管脚提供的，它的工作范围从10V～30V
19，20，21CB,BB,AB这三个图腾柱式底部驱动输出被设计用于直接驱动外部底部功率开关晶体管
2260°/120°Select此管脚的电气状态可决定控制电路是工作在60°（高电平状态）还是120°（低电平状态）的传感器电气相位输入状态下
23Brake输出使能。该管脚为低时允许马达运行，为高时马达运行停止
表2三相六步换向器真值表
输入
输出
60度
SASBSC120度
SASBSC正向/反向使能电流检测顶部驱协
ATBTCT底部驱动
ABBBCB
100100110011001
110110110101001
111010110101100
011011110110100
001001110110010
000101110011010
100100010110100
110110010110010
111010010011010
011011010011001
001001010101001
000101010101100
101111XXX111000
010000XXX111000
VVVVVVX0X111000
VVVVVVX1X111000
表中,V表示六个有效传感器或驱动组合中的一个，X表示无关；输入逻辑0定义为小于85mV，逻辑1为于115mV
3工作原理
MC33035的内部结构框图如图2所示。
图2MC33035的内部结构框图
MC33035内部的转子位置译码器主要用于监控三个传感器输入，以便系统能够正确提供高端和低端驱动输入的正确时序。传感器输入可直接与集电极开路型霍尔效应开关或者光电耦合器相连接。此外，该电路还内含上拉电阻，其输入与门限典型值为2.2V的TTL电平兼容。用MC33035系列产品控制的三相电机可在最常见的四种传感器相位下工作。MC33035所提供的60度/120度选择可使MC33035很方便地控制具有60度、120度、240度或300度的传感器相位电机。其三个传感器输入有八种可能的输入编码组合，其中六种是有效的转子位置，另外两种编码组合无效。通过六个有效输入编码可使译码器在使用60度电气相位的窗口内分辨出电机转子的位置。表2所列是其真值表。
MC33035直流无刷电机控制器的正向/反向输出可通过翻转定子绕组上的电压来改变电机转向。当输入状态改变时，指定的传感器输入编码将从高电平变为低电平，从而改变整流时序，以使电机改变旋转方向。
电机通/断控制可由输出使能来实现，当该管脚开路时，连接到正电源的内置上拉电阻将会启动顶部和底部驱动输出时序。而当该脚接地时，顶端驱动输出将关闭，并将底部驱动强制为低，从而使电动机停转。
MC33035中的误差放大器、振荡器、脉冲宽度调制、电流限制电路、片内电压参考、欠压锁定电路、驱动输出电路以及热关断等电路的工作原理及操作方法与其它同类芯片的方法基本类似，这里不多述。
图3三相六步全波电机控制电路
4实际控制电路
4.1三相六步电机控制电路
图3所示的三相应用电路是具有全波六步驱动的一个开环电机控制器的电路连接图。其中的功率开关三极管为达林顿PNP型，下部的功率开关三极管为N沟道功率MOSFET。由于每个器件均含有一个寄生箝位二极管，因而可以将定子电感能量返回的电源。其输出能驱动三角型连接或星型连接的定子，如果使用分离电源，也能驱动中线接地的Y型连接。
在任意给定的转子位置，图3所示的电路中都仅有一个顶部和底部功率开关（属于不同的图腾柱）有效。因此，通过合理配置可使定子绕组的两端从电源切换到地，并可使电流为双向或全波。由于前沿尖峰通常在电流波形中出现，并会导致限流错误。因此，可通过在电流检测输入处串联一个RC滤波器来抑制类峰。同时,Rs采用低感型电阻也有助于减小尖峰。
4.2有刷电机控制电路
虽然MC33035是专为控制无刷直流电机而设计的，但它也可以用来控制直流有刷型电机。图4所示就是一个使用MC33035来控制直流有刷型电机的典型应用电路实例。
图4中，MC33035通过驱动一个H型电四桥可用最少的器件来控制一个有刷电机。该控制的关键在于：要将输入传感器编码为100，同时，在控制器正向/反向管脚为逻辑电平1时，还应产生一个顶部到左Q1和底部到右Q3的驱动信号，而当正向/反向管脚的逻辑电平为时，则应产生顶部到右Q4和底部到左Q2的驱动。该编码可以保证H型驱动同时满足方向和速度控制的要求。该控制器可在大约25kHz的脉宽调制频率下正常工作。电机速度的控制可通过调节误差放大器同相输入端的电压来输入。而电机电流的逐周限流则可由检测H型电桥电机电流并通过电阻Rs到地之间所产生的电压（100mV门限）来实现。由于利用过流检测电路可改变电机转向，因此，在工作时，使用正常的正向/反向切换不需要在变向前完全停止。
图4H型电机有刷型控制器电路
关键词：机电一体化；智能控制；微电子；自动化技术
中图分类号：TP：文献标识码：A：文章编号：1673-9671-(2012)022-0105-01
随着微电子技术以及超大规模集成电路的快速发展，现代计算机技术和自动化技术等影响人们生活、工作等各个方面，尤其是在机电一体化产业领域，目前机电一体化产业已经广泛应用到各种工业和生产过程，并且对控制的效果要求也越来越高。现代许多的工业生产过程或者生产对象具有多层次、时变性、非线性、交叉性、多因素等不确定性，很难建立精确的数学模型，即使是对一些复杂的控制对象导出了数学模型，但是由于该数学模型过于复杂，也很难实现有效地控制，不利于人们使用。
智能控制的诞生和高速发展，恰好为解决以上各种问题提供了合适的方法和技术。目前，越来越多的智能控制在机电一体化系统的工作过程中得到了应用，智能控制在机电一体化系统中的发展研究也越来越受到关注。本文鉴于笔者的个人经验，详细的介绍了目前智能控制在机电一体化系统中的应用研究。
1智能控制简介
随着控制理论的发展，智能控制针对传统控制理论的缺陷而提出，是控制理论发展的高级阶段，其与传统控制理论不同，可以解决复杂多样的控制人物，适合用于基于精确数学模型的传统控制方法不能解决的复杂系统的控制过程。
智能控制理论是多学科交叉形成的，其包含控制理论、计算机科学、运筹学和人工智能等多个学科，智能控制理论具有非常先进的组织功能，具有较强的学习功能和适应功能。目前，随着智能控制理论发展形成的智能控制理论主要包括以下几种：模糊控制、专家控制、神经网络控制、分级递阶智能控制和集成智能控制。人们将其有机结合或者组织在一起而构成了以下几种智能控制方法：组合控制方法，既是将智能控制和传统控制有机组合，形成的智能控制方法；混沌控制；小波理论；进化计算和遗传算法等几种。
智能化是是现代机电一体化系统发展的一个长久趋势，在一定的程度上，智能控制系统的好坏，在很大的程度上影响了决定了机电一体化系统的优劣。目前，智能控制系统已经在机电一体化系统中得到了广泛的应用，诸如模糊系统、专家系统、神经网络学习系统。
2智能控制应用于机电一体化系统研究
2.1机械制造中的智能控制
现代的先进制造系统需通过依赖一些不够精确和完备的数据解决某些无法预测或者难以预测的情况。而人工智能技术成为了这个难题的有效解决方法，与此同时，智能控制也在机械制造行业广泛的应用起来。在机械制造中，智能控制分别利用传感融合技术、模糊数学神经网络、模糊关系及模糊集合的鲁棒性、神经网络并行处理信息之能力及学习功能等来进行信息预处理和信息的综合、对制造的过程进行动态的环境建模、将模糊信息集成至闭环所控制的外环进而决策选取机构进行控制动作的选择以及通过在线识别来处理一些残缺信息。
2.2电力电子学研究领域中的智能控制
变压器、发电机、电动机等一些电力系统的电机电器设备，其设计、生产、运行以及控制过程相当的复杂。国内外的电气工作者通过将智能控制技术引入到电气设备的故障控制及诊断、优化设计中，而取得了良好的效果。采用遗传算法这种先进的优化算法进行对电器设备设计的优化，可有效缩短计算时间，显著的节约成本，同时提高产品设计的质量和效率。其中在电气设备故障诊断中应用的智能控制技术为神经网络以及模糊逻辑专家系统。智能控制应用于电流控制技术在电力电子学的应用领域中具有代表性，智能控制技术应用的方向之一为研究的新
热点。
2.3工业过程中的智能控制
工业过程中的智能控制主要包括局限级与全局级两个方面。局限级研究的热点为智能控制器，同时还包括专家控制器和神经元网络控制器等，它所指的是将智能引入工艺过程中某一单元来进行控制器的设计。局限级智能控制在参数整定，在线自适应调整方面优势明显，而且可控制某些非线性的复杂对象。全局级智能控制用于整个操作工艺，控制过程的故障诊断，规划过程操作处理异常等，主要是针对一整个生产过程的自化。
2.4智能控制应用研究展望
在机电一体化系统中，智能控制技术的使用是很晚的，其不同于传统控制技术，是一门新兴的学科，随着智能控制相关领域的研究，智能控制无论是在理论上还是在应用上，都取得了不少成果。但是，智能控制处理的问题都比较复杂，具有很强的不确定性，因此，在前人研究的基础上，智能控制还有许多方面需要提高，总体来讲，智能控制需要在以下两个方面加强研究和实践。
1）理论研究。必须加强智能控制理论研究，以便寻求更新的理论框架，智能控制理论的应用前景是非常广泛和有潜力的，但是理论研究却大大滞后，使得智能控制系统在稳定性、鲁棒性和可靠性方面都有待
提高。
2）扩宽实际应用范围。随着机电一体化系统的大规模应用，提高实时的控制能力非常紧迫，目前，智能控制已经被人们广泛地应用于工业、农业和军事等多个领域，解决了传荣控制理论无法解决的大量问题，其生命力和发展前景都是无法估量的，因此，必须寻求突破，拓宽智能控制理论的实际应用范围，为工业生产和人们生活提供更好的
帮助。
3结束语
总而言之，随着人工智能、模糊数学和神经网络等技术的发展，智能控制将成为机电一体化系统的关键支撑，必将为人们的生活，工业生产以及社会的进步提供更多的帮助。这也将是机电一体化技术在21世纪乃至未来的发展主流趋势。
参考文献
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[3]柴勇,司学双.机电一体化向智能化迈进的趋势[J].才智,2009,22.
一、高级维修电工知识技能特点
分析新的高级维修电工鉴定考核大纲，我们可以发现，其相对中级维修电工增加了电力半导体、特种电机、自动控制原理、微机原理、可编程控制器（PLC）、变频器、数字机床控制系统、电梯控制系统及部分新的机械知识。这些新增的知识都是最近几年迅速发展并且已经得到广泛应用的技术，满足和适应了当前企业维修电工的实际需要，代表了我们今后维修电工培养的方向。
从新增的知识看，主要集中在先进控制技术方面，这些知识技能具有以下特点：属于新技术；更新速度快，每月可能都有新的技术得到应用；多学科综合应用，每种产品/系统、技能都可能涉及多种新技术；电力电子技术、微机控制技术、自动控制理论等得到了广泛应用。
二、高级维修电工知识技能结构分析
虽然高级维修电工新增知识给我们带来了挑战，迫使我们补课――进行多种先进控制技术学习，但是高级维修电工新增知识并非杂乱无章。它是电力电子技术、微机控制技术、自动控制理论的结合和应用：
第一，可编程控制器（PLC）的核心是微机控制技术，就是运用微机加上电路设计制造的一个简单易用的、用户可二次编程开发的电器产品。而数控系统、电梯控制系统则是以可编程控制器为核心实现的、适用相应场合的控制系统。
第二，变频器的核心也是微机控制技术，就是运用微机+电力半导体器件+脉宽调制控制理论设计制造的一个简单易用的调速电器。此外，数控系统中的伺服控制器同样是用微机+电力半导体器件+脉宽调制控制+闭环控制理论设计制造的一个简单易用的调速控制电器，与变频器知识是相通的，一些厂家的部分变频器就具有伺服控制器的一些功能。可以说，新的调速产品、调速系统，与变频器、伺服控制器一样，都是电力电子技术的具体应用。
第三，高级维修电工新增知识中的变频器、伺服控制器、可编程控制器、调速系统等都需要开环、闭环控制理论的指导，如果没有自动控制理论的指导，不仅设计不出，而且面对变频器五十个以上、伺服控制器一百五十个以上的产品参数将无从下手，面对数控系统、电梯控制系统更是无所适从。
此外，电机原理也是电机控制系统的基础。
因此，高级维修电工新增知识的理论基础就是电力电子技术、微机控制技术、自动控制理论、电机学。具体关系可以用图1表示。
三、高级维修电工知识技能的学习
正确认识了高级维修电工新增知识的理论基础和相互关系，有助于我们对高级维修电工新增知识技能的学习和把握。
在高级维修电工教学中必须强化电力电子技术、微机控制技术、自动控制理论、电机学基础知识的地位，但是以上课程理论知识普遍较难学，因此除了采用一体化教学外，还应积极地探索有效的教学教法，如多媒体教学和行为导向法等。
要注重电力电子技术、微机控制技术、自动控制理论、电机学课程的综合应用， 变频器、伺服控制器、可编程控制器、调速系统等均是以上技术的综合应用，为了理解他们，我们在学习这些基础课程时，一定要偏重于以上技术的联系和综合应用，把握基本概念、典型电路，主要掌握问题是如何提出的、如何解决的、又是如何应用的，不能割裂地讲述单科知识。
从图1看出PLC是控制器中的代表、变频器是调速中的代表，因此，在高级维修电工教学中必须强化PLC、变频器原理的学习，强化PLC、变频器典型电路的技能的训练。相信，只要PLC、变频器学透，就不难理解其他先进控制技术和系统。
总之，相对中级维修电工来说，高级维修电工新增的知识主要集中在先进控制技术方面，这就要求学校教师要主动加强自我学习，熟悉和跟踪先进控制技术的发展。
关键词：自动控制 逆变电源 逆变控制
中图分类号：TM464 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0105-01
随着生态环境日益恶化，世界各国都努力寻找无污染并且可以持续利用的能源，不断开发新能源以遏制环境污染的加剧。太阳能作为新型的清洁能源尤其受到人们的重视，在太阳能利用中，一般家用太阳能照明设备或者大型的太阳能厂，都需要将直流电源交流电，因此光伏逆变电源的转化效率和对电网的安全由为重要。在光伏逆变电源中电能的转换分为三种：光热转换、光电转换、光化学转换；光伏逆变就属于其中的一个。光伏逆变电源的最终目的就是能够通过防腐电源将太阳能辐射转化为电能，能够对其操控和储能，光伏逆变电源中最重要的部分就是直交转换装置，光伏逆变电源在通信、农村和边缘地区照明等方面都有广泛的应用。自动化技术在光伏逆变电源的制造、逆变电源的控制、理论应用等方面都取得了长足的发展，本文从以上几个方面阐述自动控制技术在光伏逆变电源中的应用进行比较系统的阐述。
1 逆变电源中的自动控制技术
光伏逆变电源必须具有较高的效率和安全的可靠性，由于太阳光度的大小会随着太阳角度的变化、天气状况的变化而变化，产生的电能大小也会随之发生变化，并且随着电源电池的老化输出终端电压也会发生波动，因此光伏电源处理的电压能力必须具有较宽的适应范围。在这个不断变化和外来影响的情况下需要采用自动控制技术对整个电流、电压实时监测和调整，使得输出的电压能够保证在需求范围内。例如大型的太阳能发电厂发需要实现光伏电源的并网逆变，即将发出的直流电源转化为可以入电网的交流电，电网的运行必须具有安全性和可靠性，由于太阳能输出的不稳定性可能会对整个电网的稳定运行带来致命的冲击，因此我们可以在逆变电源中加装单片机等自动控制方法对电源的整个状态进行监控和调整，达到并网的目的。随着电力电子和自动控制技术的快速发展，光伏逆变电源制造朝着智能化、全数字化、网络化的方向发展，光伏逆变电源的自动控制策略能够实现各种控制功能，不需要变更硬件的电路，只需要修改单片机等相应的软件参数即可，这大大缩短了研发的周期，而且可以应用一些新型的复杂的应用策略，这给光伏逆变电源进一步发展提供了基础，并最终保证可靠性高的大规模光伏逆变电源并联运行。
2 对光伏逆变电源的控制应用
对逆变电源的控制应用是指在已经制造的光伏逆变电源的基础上，应用自动控制技术对光伏逆变进行自动控制操作。随着光伏逆变电源的功能的衰退或者其他原因导致光伏电源本身的控制系统不能很好进行自动控制操作，或者需要对原有的光伏逆变电源进行管理升级，因此就需要在已经运行的光伏逆变电源进行自动化改造或升级，特别大型的太阳能发电厂对的光伏电源的自动化控制更为重要。目前工业控制计算机技术在光伏逆变电源中的应用研究已经被重视，将工业控制的自动化技术引入光伏逆变电源的控制能够对光伏逆变电池进行最大功率点跟踪和控制，是光伏逆变电池能够最大功率的的将太阳能转化为电能。因此采用工业控制计算机技术能够很好的使用光伏逆变并网控制的需要。在光伏逆变电源控制中控制监测系统也充分应用可自动控制技术，监测系统通过工控计算机系统、环境数据监测和相关的数据软件，能够采集并记录相关运行数据，如电性能参数，设备状况和太阳辐射气象资料等，在执行操作中可以进行太阳能光伏逆变电源方阵的输出和跟踪控制。工控计算机还能对光伏逆变电源的故障进行自我保护，记录和保存故障信息发出故障报警信号，还可以实现远程监控功能。
3 自动控制理论在光伏逆变电源中的应用
对于自动控制理论在光伏逆变电源中应用，主要包含控制方法的研究、模糊控制理论等等。首先控制方法研究，在控制方法中随着大规模集成微电子技术的发展，专用的波形产生芯片和智能芯片逐步取代了小规模的元器件，这种方法有利于对波形的参数修改和完善，由此产生一系列的逆变控制方法，其中SPWM技术被广泛的运用。在智能的光伏逆变电源中，一般采用智能控制器和传感器，使光伏逆变电源充电和放电更合理，同时能够延长蓄电池的寿命，在信号处理的算法解决中采用相关的拓补结构，系统效率得以提高，满足电网的要求。其次模糊控制理论在光伏逆变电源中的应用，在光伏逆变电源并网中采用模糊控制理论，能够将参考电流和误差电流作为系统的参考控制量，运用较少的模糊控制参数，减少模糊判断的时间，具备更好是使用性能达到最佳的控制效果。再次是模数控制理论的应用，这种理论是采用模拟电路和数字电路混合的来实现逆变电源电压的同步、跟踪控制，基于这种理论可以选择合适的单片机和数模转换芯片，并应用电路给定电路结构，在大范围内对逆变电源进行细致的调解。这样有利于逆变电源并网的稳定运行，利用功能简单的单片机结合数模控制的方法构成数模控制系统，能够达到并网逆变的控制要求。最后是复合控制理论在光伏逆变电源中的应用。复合控制的方案就是把作用于系统外的动力学模型放入逆变电源的控制器，形成具有高精度反馈的逆变电源，这种控制理论也是基于内模原理的控制策略。在控制思想方面主要是给定一个周期的输出，并且波形发生变化在下一个周期产生影响，控制器通过给定相应的指令对反馈的信号进行修订和校正，并将此信号加载到原来的控制信号上同时对下一个信号进行畸变校正。当输入信号是零，复合控制还能够不断的对输出信号进行累加，保持输入波形的稳定。
参考文献
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关键词：单片机，运动，控制，机械臂
一、前言
智能工业机器人是目前在机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维（或二维）空间上的某一点进行作业。论文参考，机械臂。
本文以AT89C51单片机为控制核心来实现对机械臂的控制，从而实现为高等学校教学提供一系列机器人教学系统，为学生提供一个开放性、创新性的实验教学展示平台，通过对机械臂的亲自组装、调试和应用开发等创新实验，让学生全面掌握机电一体化技术的应用开发和集成技术，从而掌握机电控制系统的组成、功能及控制原理；掌握机械传动部件的选择,结构件的设计,传感器的选择和使用，电机的选择和使用，计算机编程和调试等，使学生的机电系统的设计，装配，调试能力均能得到综合训练。
机械臂运动控制技术也可以应用在工业领域，通过对教学机械臂研究的不断完善，它可以应用于恶劣的工作环境和危险的工作场合，也可以代替枯燥单调的重复性劳作，像农业机器人、服务机器人、水下机器人、军用机器人、娱乐机器人等，具有一定的实际意义与社会价值。
二、六自由度机械臂设计思想
1.系统设计总体思想
本系统采用AT89C51单片机作为主控制器，采用LCD液晶作为系统显示单元，通过键盘作为系统输入设备，通过传感器实现机械臂运动过程中各点信息及数据的采集，将采集到的信息传输给单片机控制核心，单片机根据采集到的数据进行分析，通过驱动电路将机械臂按程序指定轨迹进行运动，并将运行的各点数据在液晶屏上进行显示。
2.运动控制系统的设计
六自由度机臂运动控制系统采用伺服电机作为执行的动力机构。论文参考，机械臂。我们采用DM-EC-M645直流伺服舵机，它具有如下特点：当控制电压为6.0V时的输出力矩：9.6 kg·cm，控制速度：0.19秒/60°，并且重量轻等优点。
我们所采用的DM-EC-M645直流伺服舵机，它的结构相对比较简单，就是一组减速电机，在电机的动力输出轴上并联上一个电位器，当输出轴转动时能同步地带动电位器旋转，其内部有驱动电路来检测电位器的变化并同时和外面控制信号进行比较，从而得出要“锁定”的位置，该电机的输入端只有3条线，分别是电源正、电源负和控制脉冲端（一般就是白色或橙色那条）。我们通过周期为20ms，高电平为0.5ms～2.5ms的脉冲对伺服电机进行控制，0.5ms～2.5ms的脉冲对应伺服电机的0°～180°。如果我们控制采用8位无符号整型变量，它的范围在0～255，这样在伺服电机的控制精度上我们可以达到0.72°。论文参考，机械臂。这样就能实现比较高精度的点对点运动控制。论文参考，机械臂。论文参考，机械臂。
3.显示系统的设计
显示系统采用的是MG128*64液晶对六自由度机臂运动控制过程进行显示，该中文字库的MG128*64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64, 内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字. 也可完成图形显示.低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。
4. 软件设计总体思想
程序的控制思想：系统运行后初始化系统变量、按键显示用到的I/O以及中断等；初始化完成之后，将进行电机位置数据的采集，并执行位置比较程序，如果电机按预定程序运行，则将电机运行的数据在LCD液晶上进行显示。如果电机没有按预定程序运行，则将进行电机初始位置调整。主程序循环过程中不断的扫描按键，如果有按键触发将会调用键值处理函数。从而可以实现机械臂的人机对话控制。
三、电机驱动电路的设计
直流电机的转速控制采用PWM控制。由于单片机输出的脉宽在本系统中无法驱动直流电机带动负载运动，因此需要通过驱动电路才能驱动电机，设计中采用L293D芯片作为电机驱动芯片，驱动方式采用半闭环或闭环控制，直流电机驱动电路占用单片机12个口，分别为P1.0-P1.7，P2.0-P2.3。分别采用相同的三组驱动模块。
在使用过程中，L293D工作时间稍长，发热会较严重。严重时，L293D甚至会出现过温保护，无PWM信号输出。尝试将两路输入并联使用，输出端也并联到一起并接到电机一端，电机另一端接地。论文参考，机械臂。使用该接法后，L293D工作时间再长，也只有轻微发热。这种输入端和输出端并联的方法在实际中不仅可以更好地驱动电机，相同的电压和占空比时，速度更快，同时它还可以降低H桥上的压降，从而减小L293D发热，防止器件由于温度过高而被烧坏。当单片机输出一定的占空比的PWM信号，电机就会向一个方向旋转，调整好电机的两个输入端，就可以驱动机械部运动，从而实现机械臂六个自由度的控制和运动。
四.结束语
基于AT89C51的8位特性、通过L293D直流电机驱动芯片，使得该系统的数据采集和运算处理十分的方便简单，同时，设计过程中我们LCD液晶显示机械臂运行数据，还可以通过按键进行预定设置，实现机械臂按指定轨迹运行。另外AT8C51的开发环境支持标准的C语言函数库，使得复杂的数学运算变得轻而易举，大大减小了编程的难度。 本项目应用于高校的实验教学环节，可以培养学生的动手实践能力和创新能力。
关键词 机电一体化 智能控制 应用
中图分类号：TH-39 文献标识码：A
智能控制技术是近三十几年来发展起来的一门新兴科技，通常通过智能控制系统（智能控制系统主要包括神经网络、模糊控制、专家控制、遗传算法等）发挥作用。它的出现改变了人们的传统的控制思想，作为自动控制领域的一次重大变革，它有着其自身不可忽视的优势：科技力量强大；综合多种学科的优势形成独特的自身优势。如今的智能控制技术主要应用于解决那些用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题，如智能机器人系统、计算机集成制造系统、复杂的工业过程控制系统、航空航天控制系统、社会经济管理系统、交通运输系统、通信网络系统、环保与能源系统等。
1机电一体化发展
机电一体化迄今为止已经经历了三个发展阶段，在各个阶段都有其不同的应用侧重点：（1）在萌芽时期，最具代表性的莫过于二战带来的机遇――在二战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，出现了许多性能相当优良的军事用途的机电产品。这些机电结合的军事用途的技术在战后转为民用，对战后的经济的恢复和技术进步起到了积极作用。有这样的一个基础后，在以后的发展历程中，人们自觉不自觉的利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。（2）处于蓬勃发展阶段的人们主动的利用3C技术的巨大成果创造出了新的机电一体化产品，在这个阶段最具代表性的是日本。日本在推动机电一体化技术的发展方面起到了主导作用。（3）智能化阶段时期，机电一体化技术向智能化新阶段迈进，在人工智能技术及网络技术等领域取得的巨大进步的基础上，机电一体化技术又向前进行发展进化，开辟出自身发展的广阔天地――大量的智能化机械产品不断涌现，人们的生活中随处可见的智能机就是一个很好的代表；选择、模糊控制技术已经相当普遍，甚至还出现了混沌控制的产品。在这种程度上我们可以说机电一体化技术将以智能化为内核进入二十一世纪。
2智能控制技术与机电一体化
（1）自从二十一世纪到来之后，科技力量迅猛发展，同时也带动了智能化控制技术的发展。随着人们生活水平的不断提高，对生活质量的要求也在不断提升。快节奏的要求促使人们把智能控制技术与机电一体化进行结合，服务于人类社会。典型的机电一体化系统由两大部分组成：控制器与受控对象。其中受控对象包括：机械本体、检测元件、执行元件。控制器则由认知、信息处理和控制三部分组成。将智能控制技术与机电一体化结合起来，这样的做法不仅为机电一体化提供了一个广阔的发展空间，完善其自身的不足之处，还可以有效的促进工业化的生产，满足人类需求，同时为人类社会工业产业化的发展打下了扎实的基础，当前状态下，我们除了将智能控制技术应用到机电一体化当中，还将许多先进的科学理论融入其中，从而形成了许多的新思想、新理论，进而为机电一体化技术的发展奠定了厚实的基础，同时也提供了良好的发展前景。
（2）智能控制技术是控制理论发展的新阶段，主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。机电一体化技术是多种技术结合的产物，它是在信息论、控制论和系统论的基础上，在计算机、传感器和软件的三者的支撑下发展起来的。实际上，机电一体化技术已经不仅仅局限于机械与电子技术的有机结合，而是融合检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术、精密机械技术、计算机技术、系统总体技术等多种技术交于一体的交叉学科与综合技术。它与智能控制系统进行相容，更可以发挥出产品的作用，最大限度开发其利用价值。其中，信息处理技术是机电一体化技术中必不可少的部分，以微电子技术和计算机技术为龙头的信息处理技术是使机电一体化产品具有自动化、数字化、智能化的关键所在。机电一体化技术是控制理论的最新发展，是机械理论与计算机、网络等信息理论的结合，是机械设计理论的发展，在智能控制的技术管理下，不仅能提高工作效率，更可以对信息进行分类，减少工作量，优化整个工作流程。
3结语
通过以上分析，我们可以看出智能控制系统与机电一体化的应用前景是十分光明的。在机电一体化系统中使用智能控制技术与其他技术相比是具有相当大的优势的――不仅在加工效率上提高到了一个层次，产品的质量也得到了一定的保证。在传统的方法逐渐不适应与当今时代的时期，运用新兴科技是当务之急。为了更好的提高工作效率，减少工作失误，我们还需要继续加强对智能控制系统与机电一体化的结合，开发出更高效的产品。
参考文献
[1] 李航，孙厚芳，袁光明，林青松.智能控制及其在机器人领域的应用[J].河南科技大学学报（自然科学版）.2005（01）.
