編程技術論文范文

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關鍵詞：在系統可編程雙口RAM多軸運動控制卡

當今，數控系統正在朝著高速度、高精度以及開放化、智能化、網絡化的方向發展，而高速度、高精度是通過控制執行部件（包括運行控制卡及伺服系統）來保證的。以往的運動控制卡主是基于單片機和分立數字電路制作的，用以實現位置控制、光柵信號處理等功能。由于器件本身執行速度慢、體積大、集成度低，并且結構固定，電路制作完成以后，無法改變其功能和結構。采用在系統可編程技術，應用ispLSI器件開發的PC——DSP多軸運動控制卡，能夠完全解決上述問題，適應數控系統發展的需要。

1ISP器件及其優點

ISP（In-SystemProgrammability）器件，是美國Lattice半導體公司于20世紀90年代初開發出的一種新型高密高速的現場可編程數字電路器件，具有在系統可編程能力和邊界掃描測試能力，非常適合在計算機、通信、DSP系統以及遙測系統中使用。

在系統可編程技術與傳統邏輯電路設計比較，其優點在于：（1）實現了在系統編程的調試，縮短了產品上市時間，降低了生產成本。（2）無需使用專門的器件編程設置，已編程器件無須倉庫保管，避免了復雜的制造流程，降低了現場升級成本。（3）使用ISP器件，不僅能夠在可重構器件的基礎上設計開發自己的系統，還可以在不改變輸入、輸出管腳的條件下，隨時修改原有的數字系統結構，真正實現了硬件電路的“軟件化”，將器件編程和調試集中到生產最終電路板的測試階段，使系統調試數字系統硬件現場升級變得容易而且便宜[1]。

2在系統可編程技術應用

2.1系統描述

本所自主開發的多軸運動控制卡采用的是主-從式PC-DSP系統。PC機的主要任務是提供良好的人機交互環境；而DSP（數字信號處理器）則作為系統執行者，以高速度進行算法實現、位置調節和速度調節，然后經過16位的D/A將數據送給伺服控制單元。系統不但可以進行高速度高精度控制，同時也是一個DSP伺服系統的開發平臺。

PC運動控制卡采用美國德州公司DSP芯片TMS320F206作為系統的核心，運動控制卡由ISP模塊、DSP-PC通信雙口RAM模塊、光柵信號輸入模塊、數/模轉換電路模塊四部分組成（見圖1）。其中，ISP模塊中包括了可變地址的譯碼電路、輸入輸出緩沖/鎖存器電路、11位的自動加計數器電路、雙端口RAM的控制電路以及PC機和DSP測驗握手電路。本系統使用Lattice公司的ispLSI系列CPLD（復雜可編程邏輯器件）來實現這一部分數字電路和邏輯控制電路，如圖2所示。

2.2雙端口RAM訪問控制的實現

對于本系統來說，PC機要發送控制指令和進行大量數據計算，數據交換應盡可能占用較少的機時和內存空間；此外，PC機的系統總線與DSP之間還要進行大量可靠的數據傳輸，它們均過多地占用CPU時間，導致CPU效降率低。使用雙端口RAM，交換信息雙方CPU將其當作自己存儲器的一部分，可保證高速可靠的數據通信。我們選用2K×8bit的IDT7132，完全能夠滿足本系統中數據交換的要求。對雙端口RAM訪問，一般有三種方式，即映射內存方式、DMA方式和擴展I/O方式。映射內存方式訪問雙端口RAM，不需要周轉，訪問速度快。實模式及保護模式下，能對確定內存空間進行訪問，實現對RAM任意存儲單元讀寫；但在32位的Windows98和WindowsNT操作系統下，不支持對確定內存空間的訪問，要訪問雙端口RAM必須編寫復雜的硬件驅動程序，難度很大。DMA方式訪問端口RAM，傳送數據的速度靈活、擴展I/O方式訪問雙端口RAM，可以按實現要求分配I/O端口，實現對雙端口RAM所有存儲單元讀寫，這種方式軟、硬件設計都很簡單。所以，擴展I/O方式訪問雙端口RAM是最佳方案。

從技術上來說，PCI總線是最先進的，不僅速度快，而且支持即插即用等特性，但控制卡上雙端口RAM芯片是8們的IDT7132，而PCI總線是32位。為了簡化設計，對PC機一方，采用了16位ISA總線，通過擴展I/O方式訪問雙端口RAM。實際占用了兩個I/O端口地址，一個作為計數器預置端口地址，一個作為雙端口RAM讀/寫端口地址。PC機在讀/寫存儲器之前，首先要通過預置數端口，用輸出指令將要訪問RAM存儲器的起始地址置入11位可預置加計數器中；以后每訪問一次讀/寫端口，執行一次讀/寫操作，計數器中的地址就自動加1，計數器輸出指向RAM的下一個存儲單元。這樣，簡單地執行I/O指令，就可以傳送一批數據。而下位的微處理器（DSP）采用的是存儲器訪問方式，它將IDT7132的2K空間映射自己的外存儲器中，實現對雙端口RAM的任意存儲單元的訪問。

在PC機和DSP對端口RAM訪問時，只要不是同時訪問同一個存儲單元，就允許兩個端口對片內任何單元同時進行獨立的讀/寫操作，而且互不干擾。但兩個端口訪問同一存儲單元，會造成同時寫或者一側讀一側寫的訪問沖突，因此應避免這一訪問沖突發生。由于片內邏輯促裁可根據兩偶片選或地址信號同時到達的差別（小到5ns），對后到達一側進行封鎖，并同時輸出一個BUSY（約25ns）的低電平脈沖信號，利用這一信號，便可解決訪問沖突問題。一般來說，標準的ISA總線周期為3個時鐘周期，若主板ISA總線時鐘為8MHz，則一個時鐘周期為125ns；若總線時鐘為6MHz，則一個時鐘周期為167ns，相應的16位總線周期時間分別為375ns和501ns。所以對于PC機來說，可以將BUSY信號接ISA總線的I/OCHRDY信號線，總線周期中會自動插入一個等待周期（最多可達10個時鐘周期），直至BUSY信號拉高；同樣，對于DSP，BUSY信號接DSP芯片的READY信號線，系統總線也會自動插入等待周期，從而避免了PC—DSP對雙端口RAM的共享沖突。

無論是PC機還是DSP，傳送數據后都需要通知對方及時提取數據，以免后面數據對前面數據覆蓋，這就需要協調PC—DSP間的數據交換。通過中斷控制器可實現數據交換過程中兩個CPU之間相互中斷。對于PC機寫RAM操作完成之后，PC機通過端口1將中斷控制器2（DSP中斷控制器）置位，DSP響應中斷后進入中斷服務程序。在子程序中，DSP可以通過端口4將中斷控制器2復位。同理，DSP也可向PC機發中斷，PC機響應中斷后進入斷服務程序。

2.3器件選擇和輸入方法

選擇可編程邏輯器件型號時，應注意到ISP模塊電路總共使用I/O管腳數目為52個，大約需要10～20個GLB單元。所以選用ispLSI1032E-100LJ84芯片來實現ISP模塊電路，它的集成度達到6000門，具有64個I/O引腳，寄存器超過96個，32個GLB單元，系統速度為100MHz，從資源和速度上能夠滿足該多軸運動控制卡的需求。同一芯片內的門電路、觸發器、三態門等參數特性完全一樣，抗干擾性能比原來分立器件構成的電路也有極大的提高，完全可能實現全數字的I/O電路。

使用Lattice公司提供的數字系統設計軟件ispEXPERT，邏輯設計可以采用原理圖、硬件描述語言（HDL）以及兩者混合采用三種方法輸入。本設計采用ABEL—HDL語言輸入和編寫測試向量，并且使用自己開發的編程板完成對器件的編程和下載。

2.4主時序設計

以PC機為例，訪問雙端口RAM分以下兩步完成：

第一步是向PC機I/O端口中的數據端口送數據D0～D12，D0～D10（訪問RAM的起始地址）送至計數器，D11作為可預置計數器的LOAD信號；當D11為1時，計數器裝入預置數。D12作為讀寫控制位，D12為1時，PC機對RAM寫操作；為0時，對RAM讀操作。

第二步是通過PC機ISA總線的I/O端口讀寫RMA，每完成一次讀/寫，計數器輸出就指向下一個要訪問的RMA地址單元。時序如圖3所示。

3功能仿真

為了保證本系統設計的正確性，在對ISP器件下載以前，首先對系統進行功能仿真。功能仿真的輸入信號由ABEL-HDL編寫測試矢量給出。仍以PC機訪問雙端口RAM為例，系統的功能仿真波形圖如圖4所示。

由圖4可以看出，假定訪問RAM的0x006地址，在LOAD（D11）信號到來后，當IOW的上升沿到來時（見圖4中1所示），預置數（OA3OA2OA1OA0=0110，即十進制數6）寫入計數器。然后對雙端口RAM進行讀操作，PC讀信號（IOR）下降沿到來（見圖4中2所示），這時RAM的OEL端（數據輸出控制）為低電平（數據輸出有效），CEL端（RAM片選）為低電平（選中），RWL（RAM的讀寫控制）置高電平（讀有效），PC機讀取RAM中的數據；當IOR上升沿到來時（見圖4中3所示），計數器輸出地址加1（OA3OA2OA1OA0=0111，即7），指向下一RAM地址。在預置數重新寫入計數器后（見圖4中4所示），對雙端口RAM進行寫操作。PC寫信號（IOW）上升沿到來，OEL端置高電平，CEL端置低電平，RWL置低電平（見圖4中5所示），PC機將數據寫入雙端口RAM中，計數器輸出地址自動加1。同理，DSP訪問雙端口RAM也可實現。

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對于當前企業的工程造價中，應該全面系統的收集整理歸納造價數據信息，針對人工費、材料費、施工機具使用費、企業管理費、利潤、規費、稅金進行造價管理，并對其作出相關研究。如在郵電系統建筑安裝工程，編制新建郵電通信綜合樓估算及預算，還有編制郵電基站機房、營業廳、辦公樓的裝修估算及預算中，工程項目不僅具有特征多式多樣的特點，同時其工程功能也各有不同，故此在工程建筑中使用的標準也有所不同，一定要采取具有可靠性與的代表性的信息數據，提升數據信息的精確度才行，不僅可以提高企業的競爭力，還可以促進工程造價行業的快速發展。對于工程造價管理中，應該合理設定自己的技術經濟指標數據庫，并將其作為衡量自身執業水平的標準，可以極大的提高企業造價咨詢執業的行業水平。

2工程造價編制內容及技術經濟指標

2.1確定技術經濟指標

在工程造價預算之前，應該合理確定工程管理的技術經濟指標，不僅是投資估算以及初步設計概算的重要依據，同時造價編制估算中的設備投資率法、估算指標法都離不開技術經濟指標，對于審查施工圖預算以及結算、決算都具有很重要的作用。如針對該工程中，針對新建辦公樓裝修指標，其經濟指標單位造價為520元/m2左右，報審的預算為620元/m2，這樣顯然表明其造價中存在問題，應該及時改進糾正造價方案，才可以確保實際工程質量安全。建筑裝飾裝修工程中，由于其工藝復雜、材料品種繁多、施工方法靈活，因此在確定項目定額費用中，應該明確主材具有可操作性，盡可能完善工藝造型描述，就室內裝飾中的地毯材料來說，其最便宜國產地毯不到30元/m2，然而高檔國產地毯價可超過300元/m2以上，由此可見，在工程定額費用確定中，一定要明確材料的產地、廠家、規格、型號，以避免投標過程中產生偏差。

2.2定額費用確定

在項目定額費用確定中，對于項目特征的描述應該達到投標人需求標準，提高描述的可使用性，完善工程量清單，提高報價的公平性、定額的約束性、造價的合理性。對于計算新規格砌塊的人工定額含量的方法，如下所示：首先，在計價表中查得3-29標準磚一磚外墻，其砌塊含量為536塊，其人工含量為1.38工日；在補充定額中查得錫3-1八五磚，其砌塊含量為755塊，其人工含量為1.61工日。而新砌塊的規格正好界于這兩種規格之間，適合進行人工含量的換算測定。其次，可以根據上述數據，計算出二者的砌塊含量差為219塊，人工含量差為0.23工日。根據：0.23÷219＝0.001（塊）675－536＝139（塊）再根據砌塊含量差得出工日：139×0.001＝0.139（日）從而可以計算出采用新規格砌塊的人工定額含量：1.38＋0.139＝1.519（日）自主報價也必須建立在現行工程定額的基礎上，對于其工程定額費用之中，可以采用砌塊量差插入法推算人工費含量，首先在定額中找到界于比新砌塊規格大和小的兩條子目，對這兩條子目先計算出它們的砌塊量差和人工量差；根據人工量差除砌塊量差，從而得出砌塊單位人工，再利用單位人工去乘新砌塊增加的塊數，從而就可以得到所增加的人工含量；在定額費用確定中，應該將問題考慮周全，利用現有定額子目比較完整的換算，就可以得到最為兼顧各方利益的數據。

2.3工程量清單計價

工程量清單計價編制中，需要按《遼寧省建設工程計價定額》中的清單項目編碼、項目名稱以及項目特征、計量單位與工程量計算規則（五大要件在清單組成中缺一不可）、工作內容及本編制說明所規定的附表編制工程量清單，按實際的發生工程項目進行計價。工程量清單編制中，是根據計價定額已確定的項目內容，針對在工程施工過程中消耗的非工程實體，由承包人提出，發包人確認，從而可以形成新的清單明細。工程量清單計價中，需采用統一格式，根據各省、自治區的實際情況，綜合單價，針對材料價格風險，采取有效審核措施，在計價規范計價表的基礎之上進行補充完善。

2.4技術經濟指標可行性估算常見錯誤

可行性研究估算的編制中，常見有如下誤差問題：1）設計人員在提資階段估算的工程量過大，造成工程可研估算費用偏高；2）裝置性材料價格未按信息價計入工程本體，而是直接以市場價格計入工程本體，造成不必要的工程費用增加；3）設備單獨調試費用及系統聯合調試費用等直接計列在工程本體費中，未按要求計列在其他費用中；4）未按要求計列項目前期核準必需完成的支持性文件所需的相關費用；5）對于建筑工程、線路工程常常以單位工程造價進行框算，深度無法滿足報告要求；6）建設期貸款利息費率未能及時調整，建設周期考慮不合理；7）設備購置費的參考價格，未合理考慮物流運輸及漲價因素；8）大型的設備運輸未制訂切實可行的運輸方案，單純以經驗估算，造成較大的費用偏差；9）對于改、擴建工程，缺乏對原有設備改造的相應估算。針對以上問題，需要技術經濟人員加強對標準化設計的文件學習，同時加強與各專業人員的溝通，才能有效避免缺項、漏項及估算失誤。

3結語

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某土木工程項目基坑平面尺寸116.47m×117.3m，基坑施工整平地面標高為19.0m，地下室底板墊層底絕對標高5.95m，基坑開挖深度約13.05m，核心筒范圍局部加深7.05m，加深段平面尺寸26.5m×23.184m。該土木工程基坑支護原設計為“預應力錨索+排樁抗側向土壓力支護結構體系”+“高壓旋噴樁止水帷幕”。然而綜合考慮現場實際情況、試樁取芯效果、施工工期安排、對周邊地塊影響等方面的因素，將“預應力錨索+排樁抗側向土壓力支護結構體系”優化為“鋼筋混凝土內支撐+排樁抗側向土壓力支護結構體系”，將“高壓旋噴樁止水帷幕”優化為“三軸水泥土攪拌樁止水帷幕+支護樁間高壓旋噴樁”。

2邊坡內支撐支護類型比選

目前現場排樁已基本施工完成。由于基坑四周均為待開發地塊，尤其是東側為地鐵已確定開發用地，南側為工商銀行用地，使用錨索將對周邊地塊的開發造成嚴重障礙，所以建議本基坑支護結構下部采用排樁+內支撐體系。根據基坑的平面形狀和目前施工現狀，對以下3種內支撐體系的布置進行了比選。

2.1對撐+角撐布置體系

(1)優點：在環境保護要求較高的情況下，利于控制墻移。(2)缺點：①支撐混凝土用量較多。②核心筒范圍內的立柱樁與工程樁沖突嚴重，影響核心筒施工效率和施工質量。③由于十字交叉桁架與核心筒平面位置重合，核心筒地下三層以上部分的結構必須等到整個地下室地下三層施工完成，混凝土支撐拆除后方可施工，對整個工期有制約作用。

2.2圓形環梁布置體系

(1)優點：①方便挖土和主體結構施工。②支撐混凝土用量較小。(2)缺點：①由于基坑南側和東側地勢較高，北側和西側地勢較低，雖采取了基坑上部放坡的措施，但仍存在一定的坑周荷載不均勻的情況，對支撐體系整體穩定不利。②須等到基坑的整個環梁體系施工完成后，方可進行大面積土方開挖。③對中間環梁的施工要求較高。（3）角撐布置體系:①優點：方便挖土和主體結構施工、施工方便。②缺點：與圓形環梁布置體系相比，混凝土用量較多。由于本項目工程進度和基坑安全都必須確保，而對撐+角撐布置體系對塔樓施工進度制約太大，因此不采用；圓形環梁布置體系不僅對土方開挖進度有一定制約，而且現場地勢情況不利于該體系的整體穩定，因此亦不采用。綜上分析，最終選擇采取角撐布置體系。

3邊坡支護技術優化

3.1支撐豎向布置

原設計排樁標高為13.0m，改為內支撐后，為避免混凝土支撐與主體結構下二層板沖突，將原設計排樁標高調高0.3m，即13.3m，經初步計算分析，基坑上部采用放坡，下部排樁+一道混凝土支撐。

3.2基坑止水帷幕

根據高壓旋噴樁試樁取芯效果顯示，砂礫層與巖層交界面芯樣不是很理想，為了保證深基坑的止水效果，確保深基坑開挖的安全性，將外排高壓旋噴樁改為三軸深層水泥攪拌樁，內排高壓旋噴樁保留。

3.3坑中坑支護結構

坑中坑局部加深7.05m，加深段平面尺寸26.5mx23.184m。根據地層條件，并結合核心筒樁基承臺的施工統一考慮，采用放坡開挖的方式。施工順序要求：（1）放坡后，先施工深坑結構底板及側墻。（2）然后在深坑側墻外側回填土，至樁基承臺底。（3）最后施工樁基承臺和大基坑底板。

4結語

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【關鍵詞】一體化教學 項目設計 問題

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2014）02B-0116-03

數控設備應用是中職機械類專業的主要知識和技能要求。雖然不同專業的課程體系有所不同，但是都將數控設備編程和數控加工實訓分為理論課和實訓課，分別在課堂教學和實訓教學中完成。在教學改革實驗過程中，應用項目教學法，將數控編程理論與操作技能實訓兩門課程合并為數銑編程理論與操作實訓課程。項目教學法教學過程中，決定教學效果的關鍵是項目對學生自主學習的引導與激勵作用，因此，項目設計是關鍵。本文以廣西第一工業學校為例，探討數銑編程理論與操作實訓課程一體化教學項目設計的相關問題。其工作內容涉及學習需要分析、學習者分析、學習內容分析等。

一、學習需要和學習者分析

學習需要是指學生學習新課程之前的狀況與學習新課程所期望達到的狀況之間的差距，這個差距揭示教學的必要性。期望是指社會對學生能力素質的要求以及學生自身發展的要求。對一門具體課程而言，衡量期望值的指標是課程標準或教學大綱。數控銑床編程理論與操作技能（一體化教學）課程期望是理論知識達到中職數控設備編程課程教學大綱規定的教學目標；操作技能達到中級數控銑床操作工國家職業標準規定的技能要求；并通過國家職業技能鑒定考核，取得相應的職業資格證書。這是課程總的教學目標。

學習者分析是要找出學習者的背景、學習特性及先備技能，為制定教學目標、教學策略、教學媒體、教學過程以及教學評價等具體的教學設計過程提供依據，創造適合學習者的課程。本教學的學習者為中職第二學年學生。較多學生希望得到尊重、理解、平等相待，有強烈的自主要求與成功自豪感；部分學生學習基礎較差，對純理論的課堂教學提不起興趣。先備技能是已學完機械類專業基礎課程，掌握了識圖、機械加工工藝知識和基本技能，具備計算機及CAD/CAM軟件應用基礎。

二、學習內容分析

學習內容是為實現教學目標，要求學習者系統學習的知識、技能和行為的總和。學習內容有一定的層次結構。為便于進行項目組合，這里將學習內容按編程理論和操作技能兩部分分別劃分為單一學習單元（一般為一個知識點）或單一基礎技能（一般為一項技能，以下統稱為學習單元）。劃分時，每個學習單元內容應盡可能保持知識體系的教學單位特征，理論知識和操作技能要便于融合成一個有機的“項目”組合體。同時，要考慮教學的時間安排，避免在同一個“項目”中包含過于冗長的理論內容或繁多的操作技能內容。學習單元按層級分析法劃分，一個學習單元可以是第一層級劃分的內容，也可以是多個層級劃分后的內容。

為滿足以實訓教學作為主要教學活動形式的一體化教學，學習內容分析以數控銑床零件加工的基本流程為出發點，逐個層級進行分析。詳見圖1。

圖1 數控銑床零件加工基本流程

由圖1可知，要在數控銑床上完成零件加工，必須經過分析零件圖―編寫零件加工數控程序―程序輸入數控系統―操作、運行機床加工工件。其中，分析零件圖和編寫數控程序主要涉及編程理論知識，程序輸入數控系統和操作、運行機床加工工件主要涉及操作技能，也有相關的理論知識。

對加工流程作進一步分析，得到第一層級劃分的學習內容，如圖2所示。

若第一層級劃分的學習內容還不能作為單一學習單元，則應進行下一層級劃分，直至所有內容都劃成單一學習單元。需要說明的是，學習內容的多層級劃分以第一層級劃分得到的“程序指令代碼”學習內容的再劃分為例說明，如圖3所示。

三、教學項目設計

教學項目設計的目的是通過對教學資源、學習過程和學習內容進行組織安排，創設有效的教學系統，以促進學習者的學習。教學內容既要具備項目教學法的特征，又要符合一體化教學的要求。項目教學強調以工作任務為依托組織教學內容，以學生為主體開展教學活動；一體化教學強調以實際操作為主要內容，將所學理論與實踐完全融合起來，邊做邊學，為用而學，學以致用，達到既掌握理論知識，又學會操作技能的目的。根據數控編程和數控設備操作的特點，將教學模塊確定為：能體現一定學習階段應掌握的編程理論和操作技能的一種典型零件。再以一系列按循序漸進順序排列的典型零件，體現數控銑床編程理論和操作實訓的全部內容。全部教學活動在實訓中開展，一個學習階段以一種零件作為工作任務，讓學生獨立操作機床完成真實的零件加工。從圖樣分析、工藝準備、加工方案的設計與實施，到完成后的評價，都由學生具體負責。學生以已有知識、技能經驗為背景，探求解決問題的方法，找出需要學習的新理論知識和操作技能。先通過自學、小組內的互學，掌握較容易的內容，再通過教師進行針對性講授、操作示范等，解決重點難點問題。教師在加工方案的設計、實施與評價過程中進行指導、疑難解答，使學生在完成零件加工的過程中獲得編程理論知識，掌握機床的操作技能。通過一個個項目的實施完成教學任務。

教學項目設計如表1所示。要確定項目的教學目標、整合編程理論和操作技能內容、進行零件設計等。

教學項目的教學目標確定要由整體到部分，即各教學項目的目標應由課程總教學目標來分解得到，每個項目的目標是課程總教學目標的一個部分，以全部項目教學目標的總和來實現課程總教學目標。確定目標時應遵循知識和技能形成的規律，注意項目內學習內容之間的橫向聯系和各項目之間的縱向聯系，項目的排列順序應保證從已知到未知。學習目標要用可觀察的行為術語來描述，使師生雙方對學習產生的結果完全明了，便于學習者主動參與學習，也便于教師對學習是否發生進行準確判斷，為評價學生的學習提供可測量的標準。

編程理論和操作技能整合，是指將一定數量的理論學習單元和操作技能基礎單元按理論知識與操作技能的相關性組合在一個教學項目中。組合過程要對教學內容、教學進程、教學方法進行整體規劃，統籌安排，注意知識、技能、情感各部分內容之間的協調銜接。知識與技能的協調是將理論知識置于“用”中去學，使理論教學中每一個知識的理解盡可能都以操作實訓中的直接感性認識為基礎，而操作實訓過程又都始終在理論指導下進行，實現理論教學與操作實訓相互融通，相互促進。情感協調是指在內容整合時要考慮學生的學習情緒。學生對學習材料感到困難，會產生焦慮和恐懼，失去學習信心；而學習內容沒有新穎性，又不能激發學生的學習欲望。因此，每個項目都要包含適量的新知識，并且新知識要和學生已有的知識建立緊密的聯系，盡量在已有知識的基礎上納入新內容。項目與項目之間，按知識的形成順序、關聯性質和掌握難易程度，以項目中的操作基礎技能為主線，由淺入深，循序漸進，排列成一條知識鏈，使學生能夠水到渠成地領悟和接受新知識，提高學生的學習熱情和學習興趣，引導學生主動地學習。一個教學項目可以包含若干個基礎操作單元和理論學習單元。

加工零件設計需將各項目的操作技能和理論知識通過設計體現到零件的加工內容中。零件設計內容需要考慮零件的輪廓形狀特征、技術要求、材料等要素。每個零件配加工質量評定表，按滿足設計條件的程度分為優質、良好、合格、不合格4個等級。一個教學模塊設計一種類型加工零件，同一類型加工零件，在基本加工內容、技術條件、難易程度、材料不變的情況下，按相似原則設計多個零件，供不同組別的學生隨機抽取，以提高學生的學習興趣。數銑編程理論與操作實訓一體化教學項目設計詳見表2。

圖3 程序指令代碼學習內容的多層級劃分

表1 教學項目設計實例

編號 項目名稱 圖例 零件技術特征 教 學目 的 編程理論學習單元 操作基礎技能單元

1 簡單槽狀零件手動加工 加工表面的幾何形狀為平面、與坐標軸平行的溝槽，加工精度為IT10，加工余量可在一次走刀中完全去除（溝槽表面形狀和尺寸由刀具決定）；刀具軌跡坐標值直接由尺寸給出；加工時刀具只需沿坐標軸的方向直線進給；工件材料為軟材料（模塊2-5同）。 了解數控銑床的基本結構、運動坐標、熟練掌握手動操作方法；掌握刀具裝卸操作；熟練操作機床手動進行刀具相對工件的精確移動。 基本結構組成；機床操作規程；機床坐標系；操作面板；數控銑床的工具系統。 系統啟動與停止；手動操作；刀具安裝與拆卸；工件裝夾找正。

表2 數銑編程理論與操作實訓一體化教學項目

項目名稱 1.簡單槽狀零件手動加工 2.簡單槽狀零件編程單段加工 3.簡單外輪廓零件加工 4.簡單內、外輪廓零件加工

圖例

項目名稱 5.較復雜內、外輪廓零件加工 6.高精度零件加工 7.孔系零件加工 8.多型腔規則分布零件加工

圖例

四、教學評價

項目教學法追求的不是學習成果的唯一正確性，因為評價解決問題方案的標準并不是“對”或“錯”，而是“好”或“更好”。教學評價的目的重過程、重能力，評價的標準制訂依據教與學的實際情況，重視教學資源，重視學生的自我評價能力，將教學評價作為教學的重要組成部分。基于項目教學法的教學評價理念對學生學習效果評價的基本出發點是，將評價作為教學過程的一項內容，以學生的自我評價為主，教師評價為輔。鼓勵學生自尊、自重，主動參與。評價的重點放在學生自身知識、技能、情感合格能力上。具體做法是，為每個學習項目設計一份學習效果評價表，如表3所示。讓學生在項目學習過程或學習結束后填寫，評價內容不讓學生感到任何壓力，以減輕學生的心理負擔。評價方式簡單明了，使學生樂意去完成。教師的評價一般是對學生自我評價的認同，肯定學生的進步，使不同收獲的學生都有成就感。一般不在評價表中進行糾錯，確實需要糾錯的，也要用建議的語氣進行。教師的評價應能比較客觀、確切地反映出每個學生學習的效果。

表3 數銑編程理論與操作實訓學習效果評價表

模塊名稱：簡單槽狀零件手動加工

評價項目 評價標準 自我評價 說明

理論知識 知道 理解 運用 綜合

基本結構組成 了解數控銑床的結構組成

機床操作規程 熟悉數控銑床的操作規程并在操作過程中自覺遵守

機床坐標系 熟悉數控銑床的坐標系及運動方向規定

操作面板 熟悉數控銑床的操作面板

數控銑床的工具系統 了解數控銑床的工具系統

模仿 理解 協調 熟練

系統啟動與停止

手動操作 熟練操作機床手動進行刀具相對工件的精確移動

刀具安裝與拆卸 刀具正確安裝與拆卸

工件裝夾找正 工件裝夾正確

工件加工質量 優質 良好 合格 不合格

學習情感 接受 思考 興趣 熱愛

學習意愿 再學一遍 進入下階段

教師評語

【參考文獻】

[1]吳光明.數控銑/加工中心編程與操作技能鑒定[M].北京：國防工業出版社，2008

[2]陳海濱.數控銑削（加工中心）實訓與考級[M].北京：高等教育出版社，2008

[3]張英偉.數控銑削編程與加工技術[M].北京：電子工業出版社，2010

[4]胡迎春.職業教育教學法[M].上海：華東師范大學出版社，2010

[5]鄧澤民，趙沛.職業教育教學設計[M].北京：中國鐵道出版社，2009

篇5

當今世界正處于信息時代，計算機和通信網絡是這一時代所謂“信息基礎設施”。網絡化是計算機技術九十年代的重要發展趨勢之一。TCP/IP協議在異網互聯中體現出了其強大的生命力，以它為基礎組建的Internet是目前國際上規模最大的計算機網間網，與計算機網絡的普及相呼應的是Windows的廣泛應用。以用戶友好的圖形界面為基礎的Windows已得到用戶的普遍認可，已經并將繼續成為個人機平臺上的事實上的操作系統標準。所以研究和開發在Windows下的網絡編程技術具有普遍的應用價值。

在Windows下的各種網絡編程接口中，Windows Sockets脫穎而出，越來越得到大家的重視，這是因為Windows Sockets規范是一套開放的、支持多種協議的Windows下的網絡編程接口。從1991年的1.0版到1995年的2.0.8版，經過不斷完善并在Intel、Microsoft、Sun、SGI、Informix、Novell等公司的全力支持下，已成為Windows網絡編程的事實上的標準。

本論文對Windows Sockets的規范作了一個較為詳細的介紹，對在windows環境下的Socket編程接口的使用作了一個很好的闡述。實現了網絡上的多媒體數據的傳輸。可進一步擴展為網上視頻監控。

本文共分為五章。第一章簡單介紹了一下項目原理，包括WinSock，MPEG，rs-232等。第二章較簡單的介紹了本項目的情況。第三章介紹了整體項目開發的情況，包括我方的項目設計（模塊劃分、界面設計、程序設計）與具體的實現細節。第四章闡述了一下畢業設計的心得體會。

關鍵詞：Windows Socket 、 Mpeg、 Jpeg

：11000多字 有參考文獻 300元

備注:此文版權歸本站所有；。

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關鍵詞：數據庫課程體系；教學改革；教學特色

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

文章編號：1672-5913 (2007) 24-0110-04

1數據庫課程體系改革的背景

隨著IT產業的迅速發展，可視化程序設計、計算機網絡技術、數據庫技術、多媒體技術和軟件工程等計算機技術已經出現了大融合，網絡數據庫技術已經成為數據庫技術的主流。而以前數據庫課程建設主要針對關系數據庫的理論和設計方法，偏重理論教學環節，實踐環節較為薄弱，也不涉及網絡編程，與應用性人才培養模式的要求不相適應。為了加強實踐環節，培養高等技術應用型人才，從01級開始，在計算機類專業的教學計劃中新增了“網絡數據庫技術及應用”、“C/S結構應用軟件設計實習”和“B/S結構應用軟件設計實習”三門以實踐為主的課程，并構建了數據庫課程體系(程序設計基礎à關系數據庫設計技術à網絡編程技術à網絡編程實踐à畢業設計提高)，該課程體系有相應的理論教學、實驗教學、課程設計、課程實習等教學環節，不僅五個階段本身各有其側重點，而且五個階段之間前后有密切的聯系。該課程體系在教學計劃中處于關鍵的地位，在計算機類專業集中實踐環節中占有相當大的比重，并對該專業學生順利完成畢業設計提供了技術支持，已成為教學計劃得以順利實施的關鍵環節。

要提高教學質量，就要組建教學團隊，建設精品課程[1]。在數據庫課程體系的改革研究與實踐中，我們重點對課程體系中的二門核心課程“數據庫原理及應用”和“網絡數據庫技術及應用”進行了教改和建設，并分別在2003年和2005年獲得了浙江省高等學校精品建設課程。自2005年以來，“網絡數據庫技術及應用”課件獲2005年浙江省第四屆高校教師自制多媒體教學軟件評比二等獎，“網絡數據庫技術課程建設與實踐”項目獲2006年寧波工程學院教學成果獎一等獎，“數據庫課程體系的改革研究與實踐”項目獲2007年寧波市人民政府教學成果獎二等獎。

2數據庫課程體系的改革研究與實踐

在數據庫課程體系的五年教改實踐中，項目負責人組織教學團隊主持完成了“教學模式、教學措施、教學目標、教學方法和教學軟件”的改革成果，具體內容如下。

2.1數據庫課程體系的“五階段”教學新模式

近五年來，該課程團隊的教研活動涉及了數據庫、程序設計、網絡、多媒體等領域。通過國家教育部計算機重點試點專業教學改革的探索，又經過多年數據庫課程體系教學與科研工作的實踐，建立了“程序設計基礎(可視化程序設計+ASP程序設計)à關系數據庫設計(數據庫原理及應用)à網絡編程技術(網絡數據庫技術及應用)à網絡編程實踐(C/S結構應用軟件設計實習+B/S結構應用軟件設計實習)à畢業設計提高(開發基于C/S和B/S結構的網絡數據庫應用系統)”的計算機類專業數據庫課程體系的“五階段”教學新模式，取得了較好的教學效果。“五階段”教學新模式的具體實施步驟如下。

在程序設計基礎階段開設“可視化程序設計”和“ASP程序設計”課程，通過程序設計的基礎訓練，培養學生良好的編程、調試技能和動態網頁的制作方法，學會有關集成工具軟件的使用，為以后的設計、技術和實踐做準備。

在關系數據庫設計階段開設“數據庫原理及應用”課程，主要介紹關系數據庫的基本概念、基本理論和設計方法，同時介紹數據庫應用系統設計案例，以培養學生對中小型數據庫應用系統的結構設計和行為設計的能力。課程結束后馬上進行一個為期二周的數據庫課程設計，以加強這方面的訓練。

在網絡編程技術階段開設“網絡數據庫技術及應用”課程，主要介紹SQL Server 2000數據庫管理系統、客戶/服務器(C/S)應用系統、瀏覽器/服務器(B/S)應用系統等內容，以培養學生采用基于C/S和B/S結構技術來開發網絡數據庫應用系統的能力，為下一步的實踐和提高做準備。

在網絡編程實踐階段開設“C/S結構應用軟件設計實習”和“B/S結構應用軟件設計實習”以實踐動手為主的課程，教師以興趣小組的形式指導學生，學生以小組的形式合作開發小型實用項目，計算中心的開放式實驗室提供給學生充足的上機時間，從而使學生們在實踐中得到了鍛煉。

在畢業設計提高的最后階段，我們的主要做法是：教師部分科研項目吸收優秀學生參與，從而鍛煉了學生參與科研的能力；教師以學生興趣小組的方式指導學生畢業設計，教師給題，學生選題，教師指導。通過這二項措施，帶動了學生學習網絡數據庫的積極性，提高了學生網絡數據庫應用系統編程的能力。

通過“五階段”教學新模式近五年的實踐，學生的網絡數據庫設計能力及實際網絡編程動手能力均有了較大的提高。在畢業設計中采用C/S和B/S結構開發網絡數據庫應用系統的計算機類專業的學生比例逐年提高，取得了較好的實踐效果。浙江省2005屆畢業設計(論文)抽查結果表明[2]：我校計算機類專業學生的畢業設計(論文)在選題、教師指導、收集處理信息與實際動手能力、綜合應用基本理論與基本技能能力、文字表述與圖表質量、規范要求六個方面指標名列各校前茅，并以總分77.97的分數榮獲全省專科計算機類專業畢業設計(論文)抽查結果評比第一名。

2.2數據庫課程體系的“四加強”教學新措施

第一，加強課程建設力度，不斷完善教學文檔。近五年來，我們編寫了較為合適的講義和教材，不斷完善了課程教學大綱、實綱和課程設計大綱等教學文件，在課程教改方面取得了顯著的成績。近幾年在課程建設中，我們主要突出了實踐動手能力的培養，突出了B/S和C/S等成熟和先進技術的應用，突出了實用和典型案例的講解。在上述“三個突出”思想的指導下，“VB網絡程序設計”、“網絡數據庫技術及應用”和“數據庫原理及應用”教材已分別由科學出版社、西安電子科技大學出版社和人民郵電出版社在2003年、2004年和2006年主編和編著出版。

第二，加強教學軟件開發質量，構建網絡教學環境。我們構建了基于WEB的教學網站和適應性網絡教學平臺,同時電子在線網站在教學管理中得到了應用，受到了較好的效果。這些不僅有利于進行計算機多媒體的輔助教學，而且能為學生提供一種個別化自主學習的環境，促進了學生主動學習的積極性，達到了助教助學的目的。

篇7

關鍵詞：壓氣機，實際工況，C語言，計算方法

 

天然氣是一種潔凈、方便、高效的優質燃料。1990年世界天然氣總廠量已達21397億立方米，占世界能源總量的30%。中國的天然氣工業起步較晚，但近十年來，中國的天然氣工業有了突飛猛進的發展，尤其是以“西氣東輸”為龍頭的幾大輸氣管道的建設，大大推進了全國能源結構和產業結構的調整【1】。目前，管道輸送是天然氣的主要運輸方式，輸氣站是長距離輸氣管道的兩大組成部分之一。其任務是進行氣體的調壓、計量、凈化、加壓和冷卻，使氣體按要求沿著管道向前流動。論文參考網。壓氣機是天然氣管道輸送中的核心設備，壓氣機實際工況的各個參數是天然氣管道運行的重要指標。為了保證整條輸氣管道的正常運行，必須使壓氣機處于良好的工作狀況，其中壓氣機實際工況的計算至關重要。

1 傳統算法

圖1 壓縮過程狀態圖

Fig 1 Thestate graph of compressing process

在計算中采用BWRS方程【3】建立計算模型，整理后得到如下兩個方程：

2 新解法

傳統算法中需要大量的計算工作，作為工業應用如何能在計算機上實現快速計算是很重要的。因此本文在傳統算法的基礎上接合C語言編程[4]提出了一種新算法。在計算中仍然采用BWRS方程建立計算模型。

本算法迭代速度快，一般只需2～6次即可求解，而且精度較高。

圖2已知溫度T和熵s求解其他參數的程序框圖

Fig 2 The flow diagram for calculating the other

parameters under given temperature T and entropy s

3 算例

已知某天然氣干線天然氣組分如下表所示，輸氣站中某一壓氣機的入口狀態工況：（1）P=1000K Pa，T=144.869 K；（2）P=1000 K Pa，T=266.048 K；（3）P=10000 K Pa，T=251.947 K；（4）P=1000 K Pa，T=323.100 K；求壓氣機出口處天然氣的熵值。

表1 天然氣組分表（%）

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關鍵詞：多媒體課件，ActionScript，XML，B/S模式

 

Flash是一款矢量動畫編輯軟件，它的資源整合能力強，支持聲音、圖像、視頻等格式文件的嵌入，此外，在高版本Flash中提供了功能強大的組件（影片剪輯）并支持組件的擴充，這樣能最大程度地減小編碼冗余度、有利于提供一致的應用程序外觀、縮短開發周期。利用Flash內置的ActionScript腳本語言能實現強大的功能，例如：加載外部文件、控制動畫播放流程、創建復雜動畫特效、對聲音的精確控制、與服務器端程序通信等。此外，Flash Player基于流式讀取并執行SWF文件，這使得SWF文件在網絡上的傳輸效率高。越來越多的教師已經開始采用Flash來制作多媒體課件。

然而，如果將數據集成到Flash文件中，數據依賴于Flash文件而存在，勢必影響課件內容的更新且制作周期長。筆者結合XML技術與服務器端編程技術設計了一個利于數據更新和數據交換的課件系統，能很好地解決Flash課件的數據更新和數據交換問題且能顯著縮短課件開發周期。

一、 課件系統的組成模塊

整個系統分為用戶與管理兩個模塊,兩部分可獨立使用。管理模塊可用于B/S模式下對數據的更新。

圖1:課件系統組成

課件界面采用SWF文件格式，SWF文件只需計算機上安裝了Flash Player即可執行，據ADOBE公司官方數據，Flash Player在全世界計算機上的普及率高達98.8%，且FlashPlayer基于流形式讀取并執行SWF文件，這使得SWF文件在網絡上的傳輸效率更高。這就使得課件系統對網絡環境和客戶端要求不高，課件的通用性較好。

如果是在B/S模式下使用該課件系統，可通過管理模塊實現對數據的更新，例如：管理員更新教師提供的教學資料、搜集普通用戶提供的資料（存放在數據庫中），從中選取有價值的資料然后更新XML文件，從而充實課件內容。管理模塊中有管理員和普通用戶兩類用戶權限，普通用戶登錄后能對數據庫及資源文件夾進行讀寫操作，考慮到課件系統的輕便性，他們提交的信息并未寫入XML文件中；管理員除具備普通用戶權限外，還能對數據庫信息進行維護、對所有信息進行審核篩選，選出優秀的與課題相關的信息，系統自動將這些數據寫入XML文件，對其它數據可執行刪除操作。

在B/S結構下，該課件系統的用戶既是使用者也是內容的創造者，既是消費者又是生產者。這樣有助于調動學習者的積極性，使其主動參與到課程相關資料的收集整理中來，從而培養學生的自我學習能力，也有利于提供更加完善的信息、更加充實的內容。較傳統課件系統而言，該系統的優勢不言而喻。

該課件系統能提供一個制作、編輯、、管理和使用課件的環境，能夠把Flash、XML、等技術相結合，能充分發揮Flash課件的交互性、XML組織數據的靈活性、多媒體的形象性和直觀性。課件系統在單機環境下也能正常使用，使用時只需將用戶模塊部分（XML文件、SWF文件、資源文件夾）拷貝即可，對軟硬件環境要求不高。

二、 Flash中ActionScript對XML文件的訪問

XML(eXtensibleMarkup Language)是一種描述數據的標記語言，它能使數據通過網絡無障礙地進行傳輸，并顯示在用戶的瀏覽器上。XML支持用戶定義自己的標記來描述數據，因其極大的靈活性和方便性，在軟件系統中，如果數據存儲格式為XML形式，將大大降低交換數據的復雜性，并且還可以使得這些數據能被不同的程序所利用。

ActionScript是Flash的內置腳本語言，使用ActionScript可以實現對動畫流程以及動畫中元件的控制，從而制作出特效豐富及交互性強的課件。ActionScript腳本可以方便地通過XML 對象的方法與屬性加載、分析、生成與操作 XML 文檔樹。圖2是一XML文檔示例及在腳本中加載該文檔的方法。

圖2：ActionScript對XML文件的訪問

ActionScript腳本訪問XML文檔的技術比較成熟，在訪問XML文件時，我們給XML對象實例傳遞正確的參數便能實現分析XML文件中的數據并將其分層結構加載到內存，我們不必知道腳本中的XML對象訪問XML文檔實現的細節便能實現對XML文件的訪問。此時，XML文件的作用正像數據庫，在其中通過標記（像數據庫中的字段）來存儲數據，當XML文件的數據更新之后，Flash所呈現的數據也相應地得到更新。

三、 從數據庫中導出數據到XML文件

為了利用傳統的以數據庫形式存儲的優質教學資源，系統中采用了數據庫系統。普通用戶或系統管理員所提供的資料也是通過數據庫存儲的，并未直接寫入XML文件中。其原因主要是考慮到系統的可擴展性和用戶模塊的數據量，目前，WEB編程語言對數據庫系統的支持技術成熟，這樣有利于系統投入使用后，方便進一步地完善其功能。

在管理后臺中，系統管理員能對所有數據庫中的信息執行篩選、更新、刪除等操作，能將與課件相關的優質資源信息導出到XML文件，XML文件作為數據交換的中介，在使用課件時，只需將SWF文件、XML文件和相關資源（圖1中課件模塊部分）拷貝即可，這樣課件運行所依賴的數據量小，課件對軟硬件環境要求較低，可移植性較好。

圖3是在ASP中從數據庫讀取信息到XML文件的方法，其他腳本語言處理方式相似。

圖3：從數據庫中導出數據到XML文件在ASP中的實現

四、 較傳統課件系統的改進之處

較傳統課件系統而言，該系統有以下優越之處：

1、有利于課件內容的快速更新，教師不會在制作課件上花太多時間，從而能花更多的時間備課、研究教材、教法。

2、課件有良好的可視化特性、交互性強，能改善使用者的體驗，且系統預留接口，擴展后可支持RIA技術。

3、傳統課件系統設計制作時必須要考慮到使用時可能的軟硬件環境，該系統對使用環境要求不高，只需安裝有Flash Player 8.0即可，無互聯網接入要求。

4、明確以學生為中心，課件提供學生上傳文字、圖片、視頻素材的功能，能培養學生的奉獻精神和自學能力，能激發學生的參與熱情。

5、能促進對學習環境（而非教學環境）的設計，在此課件系統中學生可以利用多種工具和信息資源（如文字、圖片、音頻、視頻資料、CAI與多媒體課件等）來達到自己的學習目標。

[參考文獻]

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[2] [美]SandeepSinghal, Michael Zyda. Networked Virtual Environments—Design and Implementation [M].北京:電子工業出版社,2006.

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[6] (美)普里西拉等.XML模式權威教程[M]. 北京:清華大學出版社,2003.

篇9

關鍵詞：人工智能 電氣 自動化

人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法 技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支 它企圖了解智能的實質，并生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器．該領域的研究包括機器人．語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統等。電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行、自動控制，電力電子技術、信息處理、試驗分析 研制開發以及電子與計算機應用等領域的一門學科。實現機械的自動化，讓機械部份脫離人類的直接控制和操作自動實現某些過程是電氣自動化和人工智能研究的交匯點。積極運用人工智能的新成果無疑有利于電氣自動化學科特別是自動控制領域的發展．也有利于提高電氣設各運行的智能化水平．對改造電氣設備系統，增強控制系統穩定性．加快生產效率都有重大意義。

1、人工智能應用理論分析

人工智能(Artificial Intelligence)，英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬，延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質．并生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器 該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統等。自從1956年“人工智能 一詞在Dartmouth學會上提出以后，人工智能研究飛速發展，成為以計算機為主．涉及信息論．控制論， 自動化、仿生學、生物學、心理學、數理邏輯、語言學、醫學和哲學的一門學科。人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復雜的工作。

當今社會，計算機技術已經滲透到生產生活的方方面面．計算機編程技術的日新月異催生自動化生產，運輸 傳播的快速發展。人腦是最精密的機器，編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋．所以模仿模擬人腦的機能將是實現自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產．流通、交換、分配等關鍵一環．實現自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。

2、人工智能控制器的優勢

不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但Al控制器例如：神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解．也有利于控制策略的統一開發。這些Al函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢．這些優勢如下：

(1)它們的設計不需要控制對象的模型(在許多場合，很難得到實際控制對象的精確動態方程，實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素，例如：參數變化，非線性時，往往不知道)。

(2)通過適當調整(根據響應時間 下降時間、魯棒性能等)它們能提高性能。例如模糊邏輯控制器的上升時間比最優PID控制器快1.5倍 ，下降時間快3.5倍， 過沖更小。

(3)它們比古典控制器的調節容易。

(4)在沒有必須專家知識時．通過響應數據也能設計它們。

(5)運用語言和響應信息可能設計它們。

總而言之，當采用自適應模糊神經控制器、規則庫和隸屬函數在模糊化和反模糊化過程中能夠自動地實時確定。有很多方法來實現這個過程，但主要的目標是使用系統技術實現穩定的解，并且找到最簡單的拓樸結構配置．自學習迅速，收斂快速。

3、人工智能的應用現狀

隨著人工智能技術的發展，許多高等院校及科研機構就人工智能在電氣設備的應用方面展開了研究工作，如將人工智能用于電氣產品優化設計，故障預測及診斷、控制與保護等領域。

3.1 優化設計

電氣設備的設計是一項復雜的工作 它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識，還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的．因此很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展，電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計(CAD)，大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進．使傳統的CAD技術如虎添翼．產品設計的效率及質量得到全面提高。用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法，非常適合于產品優化設計。因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。

3.2 故障診斷

電氣設備的故障與其征兆之間的關系錯綜復雜，具有不確定性及非線性．用人工智能方法恰好能發揮其優勢。已用于電氣設備故障診斷的人工智能技術有：模糊邏輯、專家系統、神經網絡。

變壓器由于在電力系統中的特殊地位而備受關注，有關方面的研究論文較多。目前對變壓器進行故障診斷最常用的方法是對變壓器油中分解的氣體進行分析．從而判斷變壓器的故障程度。人工智能故障診斷技術在發電機及電動機方面的研究工作也較為活躍。

3．3智能控制

人工智能控制技術在自動控制領域的研究與應用已廣泛展開．但在電氣設備控制領域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種：模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制。由于模糊控制是其中最為簡單、最具實際意義的方法．因而它的應用實例最多。

4、結語

人類智能主要包括三個方面．即感知能力．思維能力 行為能力。而人工智能是指由人類制造出來的 機器”所表現出來的智能。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力。人工智能的應用體現在問題求解．邏輯推理與定理證明，自然語言理解 自動程序設計．專家系統，機器人學等方面，而這諸多方面都體現了一個自動化的特征．表達了一個共同的主題，即提高機械人類意識能力，強化控制自動化．因此人工智能在電氣自動化領域將會大有作為，電氣自動化控制也需要人工智能的參與。

參考文獻：

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關鍵詞：人工智能 電氣 自動化控制

人類智能主要要包括三個力面，即感知能力，思維能力，行為能力，而人工智能是指由人類制造出來的“機器”所表現出來的智能。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力。

1.人工智能應用理論分析

人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是門邊沿學科，屬于自然科學和社會科學的交叉。涉及哲學和認知科學、數學、心理學、計算機科學、控制論、不定性論，其研究范疇為自然語言處理，知識表現，智能搜索，推理，規劃，機器學習，知識獲取，感知問題，模式識別，邏輯程序設計，軟計算，不精確和不確定的管理，人工生命，神經網絡，復雜系統，遺傳算法等，應用于智能控制，機器人學，語言和圖像理解，遺傳編程。

當今社會，計算機技術已經滲透到生產和生活的方方面面，計算機編程技術的日新月異催生自動化生產、運輸、傳播的快速發展。人腦是最精密的機器，編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋，所以模仿模擬人腦的機能將是實現自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產、流通、交換、分配等關鍵一環，實現自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。

2.人工智能控制器的優勢

不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去討論。但AI控制器例如：神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法都可看成一類非線性函數近似器。這樣的分類就能得到較好的總體理解，也有利于控制策略的統一開發。這些AI函數近似器比常規的函數估計器具有更多的優勢，這些優勢如下

（1）它們的設計不需要控制對象的模型（在許多場合，很難得到實際控制對象的精確動態方程，實際控制對象的模型在控制器設計時往往有很多不確實性因素。例如：參數變化，非線性時，往往不知道。）

（2）通過適當調整（根據響應時間、下降時間、魯棒性能等）它們能提高性能。例如：模糊邏輯控制器的上升時間比最優PID控制器快1.5倍，下降時間快3.5倍。

（3）它們比古典控制器的調節容易。

（4）在沒有必須專家知識時，通過響應數據也能設計它們。

（5）運用語言和響應信息可能設計它們。論文格式，自動化控制。

（6）它們有相當好的一致性（當使用一些新的未知輸入數據就能得到好的估計），與驅動器的特性無關。論文格式，自動化控制。。現在沒有使用人工智能的控制算法對特定對象控制效果非常好，但對其他控制對象效果就不會一致性地好，因此對具體對象必須具體設計。

3.人工智能的應用現狀

（1）優化設計電氣設備的設計是一項復雜的工作，它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識，還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的。因此，很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展，電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計（CAD），大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進，使傳統的CAD技術如虎添翼，產品設計的效率及質量得到全面提高。

用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法，非常適合于產品優化設計，因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。

（2）智能控制的功能實現

①數據采集與處理：對所有開關量、模擬量的實時采集，并能按要求處理或存貯。

②畫面顯示：模擬畫面真實顯示一次設備和系統的運行狀態，可實時顯示電流、電壓等所有模擬量、計算量、隔離開關、斷路器等實際開關狀態及掛牌檢修功能，能生成歷史趨勢圖。

③運行監視：具有對各主要設備的模擬量數值、開關量狀態的實時智能監視，有事故報警越限和狀態變化事件報警，事件順序記錄、聲光、語音、電話圖象報警。

④操作控制：通過鍵盤或鼠標實現對斷路器及電動隔離開關的控制，勵磁電流的調整。按順控程序進行同期并網帶負荷或停機操作。系統對運行人員的操作權限加以限制，以適應各級運行值班管理。

⑤故障錄波：模擬量故障錄波，波形捕捉，開關量變位，順序記錄等（包括主要輔機）。論文格式，自動化控制。。

⑥在線分析：不對稱運行分析、負序量計算等。

⑦在線參數設定及修改：保護定值包括軟壓板的投退。

⑧運行管理：操作票專家系統，運行日志，報表的生成及存儲或打印，運行曲線等。

人工智能控制技術在自動控制領域的研究與應用已廣泛展開，但在電氣設備控制領域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種：模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制。

4.恒壓供水案例簡析

恒壓供水在工業和民用供水系統中已普遍使用，由于系統的負荷變化的不確定性，采用傳統的PID算法實現壓力控制的動態特性指標很難收到理想的效果。在恒壓供水自動化控制系統的設計初期曾采用多種進口的調節器，系統的動態特性指標總是不穩定，通過實際應用中的對比發現，應用模糊控制理論形成的控制方案在恒壓系統中有較好的效果。在實施過程中選用了AI 一808人工智能調節器作為主控制器，結合FXIN PLC邏輯控制功能很好地實現了水廠的全自動化恒壓供水。對于單獨采用PLC實現壓力和邏輯控制方案，由于PLC的運算能力不足編寫一個完善的模糊控制算法比較困難，而且參數的調整也比較麻煩，所以所提出的方案具有較高的性價比。

本案例中只是一個人工智能在電氣自動化中的一個小小的應用，也是電氣元

件生產供給的一個方向，實現機械智能化是我們努力的追求，將人工智能的先進的最新成果應用于電氣自動化控制的實踐是一個誘人的課題。

人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能完成的復雜的工作，電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力，人工智能的應用體現在問題求解，邏輯推理與定理證明，自然語言理解，自動程序設計，專家系統，機器人學等方面。而這諸多方面都體現了一個自動化的特征，表達了一個共同的主題，即提高機械的人類意識能力，強化控制自動化。因此人工智能在電氣自動化領域將會大有作為，電氣自動化控制也需要人工智能的參與。

參考文獻：