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数控技术的基本原理

时间:2024-02-23 16:04:00

数控技术的基本原理

第1篇

关键词:数控加工技术 课程改革 探索与实践

课程一般指学校或培训单位为实现一定的培养目标而精心选择的教育与培训内容的范围及其安排的总和,它是实现培养目标最基本的途径。课程教学改革是高等教育教学改革的核心内容,作为机电类专业的主干课程――数控加工技术,其教学改革需从背景分析出发,研究数控加工技术课程改革的原则与结构模式、内容和课堂教学改革等方面。

1 数控加工技术课程教学改革的背景

数控加工是机械制造中的先进加工技术,作为CIMS核心技术基础,其应用和发展水平已是衡量一个国家科技和现代化制造水平的重要标志。据市场需求分析表明:除急需一大批数控技术应用型人才外,还需一批具有数控技术基本知识和能力的高素质创新人才。

多年的数控加工技术课程教学实践发现,存在对该课程的社会调研深入不够、课程体系与内容的改革还不深入、教学方法欠当、实践性教学加强不够等方面问题,需深入进行课程教学改革,对于满足社会对数控加工人才的急需、培养创新人才具有重要的意义。

2 数控加工技术课程教学改革的原则与课程教学结构模式

(1)课程教学改革的基本原则

数控加工技术课程的改革必须以需求为前提,体现课程特色。在该课程改革过程中,注意坚持以下基本原则:

①创新性原则。在对机电类专业的职业岗位(群)进行调研和分析后,确定数控加工技术课程的知识、能力和素质结构,其课程改革要体现创新性要求,具体表现为:打破单一的“学科本位型”课程模式,处理好“就业竞争能力”和“发展后劲”之间的关系,形成新的合理的课程结构和内容体系;课程改革的目标定位在数控加工技术应用能力的培养,注重发展学生的创新能力和个性。

②科学性和综合性原则。在合理制订好机电类专业课程体系的基础上,根据学生的认知规律,确定好本门课程的前导开设课程,以及本门课程章节内容的顺序安排,使其具有一定的系统性,从简单到复杂,从单一到综合,使学生易于理解和接受。对于数控加工技术课程的前导开设课程有微机原理与应用、机械制造基础、机械设计、检测技术等。其内容顺序安排一般为先介绍数控技术基础和控制原理,后分别讲授数控车、铣、加工中心加工和数控特种加工;先介绍工艺及工装、程序编制,后讲授各数控加工方法的综合应用;先学手工编程,后学自动编程等。

③实用性和应用性原则。该课程要体现实用性和应用性,具体表现为:数控加工技术理论基础要“浅、用、新”,理论教学与实践教学要紧密结合,逐步形成课程所要求的职业岗位(群)综合能力,加强复杂零件工艺、编程、加工操作、数控设备维护等方面的综合应用。

④先进性原则。课程内容要能够及时反映数控加工新知识、新工艺、新技术发展的趋势;从未来社会的需求和从学生接受终身教育的角度出发,注重学生良好的学习习惯、能力和素质的培养。由于数控加工技术的发展迅速,因此课程内容需不断更新。

(2)课程教学结构模式

课程教学结构模式是来自于某种课程类型并以其课程观为主要指导思想,为设计课程方案和编制课程文件,提供具体思路和操作方法的标准样式。目前主要有四种课程类型:以学科为中心的学科课程,以儿童为中心的活动课程,以人类基本活动为中心的核心课程,吸纳前三种课程优点的综合性课程。基于以上四种课程类型衍生出来的课程教学结构模式,有单科分段式课程、核心阶梯式课程(德国的双元制)、矩阵能力模块课程(CBE)、组合技能模块课程(MES)、单位行业训练课程和集群模块式课程等形式。根据高等教育的要求,以及数控加工技术课程的特点和多年的教学实践,数控加工技术课程选择综合性课程类型,采用集群模块式课程教学结构模式,教学效果良好。

3 数控加工技术课程分析与课程设计

数控加工技术课程改革包括课程分析、课程设计、课堂教学改革等方面。

(1)数控加工技术课程分析

数控加工技术课程分析包括数控人才市场分析、职业分析、培训对象分析等方面。

①数控人才市场需求分析。传统的机械制造技术同信息科技、管理科技等紧密结合而形成的数控加工技术已作为我国面向新世纪优先发展领域之一,得到了普遍的应用,急需大量的面向生产一线的数控加工技术应用型高级专门人才。

②职业分析。数控加工技术的职业工作领域和技术领域主要有:数控系统和数控设备设计人员,数控加工工艺员,数控加工编程员,数控加工操作员,数控系统与设备维修人员,数控化改造技术人员,数控辅助技术人员(含数控设备及加工产品销售、调试、技术文档管理等)等7种。

根据以上7种职业岗位,数控加工技术课程在知识、能力和素质结构方面的具体要求是:了解数控加工技术的基本知识,理解计算机数控系统的硬件与软件结构、数控机床各组成部分的结构及其控制原理,掌握数控车床、铣床、加工中心、数控电火花线切割加工机床和数控电火花成形机床的主要功能、分类与结构特点、主要加工对象、加工工艺与工装、程序编制;具备编制中等复杂零件的数控加工工艺和数控程序的编制能力(自动编程系统的运用);常用数控机床和其它数控设备的操作能力;选用和调试工装的能力;初步具备数控加工应用技术(数控机床的故障诊断与维修、选用、安装与调试、检测、验收与设备管理应用)的一般能力;具备数控加工的一般工程素质。

③教学对象分析。该课程的教学对象为全日制本科的大三或大四学生、专科的三年级学生、数控加工技术短训班学员等。由于全日制专科的学生基础较差,该课程教学的课时要相应增加;对于数控加工技术短训班学员,要求在以前从事过相关的数控加工技术工作。

(2)数控加工技术课程设计

①课程教学目的与结构设计

数控加工技术的课程教学目的是:通过本课程的理论和实践教学,使学生学习以下8个“活模块”的内容:①理解数控加工技术基础知识;②熟悉数控机床各组成部分的结构及其控制原理;③掌握数控车削加工技术、④数控铣削加工技术;⑤加工中心加工技术;⑥数控特种加工技术;⑦数控自动编程技术;⑧数控加工应用技术。该课程应遵循“理论联系实际,体现实用性、应用性、综合性和先进性,激发创新”的教学原则,紧紧围绕数控加工技术的应用能力培养,以适应现代制造技术的需要。

该课程采用集群模块式课程教学结构模式,即理论和实践性教学采用模块式结构,理论教学内容包括课程教学目的中的8个“活模块”,实践性教学内容包括以下3个“活模块”内容:①数控原理与系统实验;②数控加工综合实训(数控车削、铣削、加工中心加工、数控电火花线切割、数控电火花成形加工的工艺设计与数控编程综合训练、数控机床故障诊断与维修综合实训等);③职业技能考证(数控车床、铣床、加工中心、线切割等操作工)。根据机电类不同的专业和教学对象需求,可灵活选择这些“活模块”进行教学。

职业技能考证模块的具体做法是:理论教学课程应综合相应工种的应知部分,实践教学环节要融合相应工种的技能部分,通过正常的理论和实践教学,自然达到相应工种的职业技能鉴定标准,经过考试与鉴定,获得相应工种的职业资格证书,实现职业资格零培训,达到“零距离上岗”目标。

②考核标准确定

该课程的成绩考核方法是以目标控制为主,同时严格过程控制。理论教学采用笔试与实验考核相结合的方法;实训教学采用实训报告、答辩和实训操作考核相结合的方法;职业技能考证采用应知、应会相结合的方法。

该课程的理论教学的成绩评定标准是笔试占70%,实验考核占30%;实训部分教学的成绩评定标准是实训报告占20%,答辩占20%,实训操作考核占60%;职业技能考证采用劳动部门或鉴定单位的标准进行,一般应知、应会单独计算成绩,均需合格。

4 数控加工技术课堂教学改革

课堂教学改革即为课程实施和评价,是课程开发及课程教学改革的最终落实环节,它包括课程授课计划、教案设计、课堂讲授、教学日志与辅导和课堂评价等环节。

课程授课计划是根据专业教学计划中各课程之间的衔接关系、以及课程教学大纲的要求,制订该课程的学期授课计划与授课进度具体安排。数控加工技术课程一般安排一学期讲授完,课时为48学时(含实验),另安排1周的数控加工集中实训,职业技能考证安排在课外进行。

教案设计是课堂教学改革的关键。应根据课程授课计划的安排,在学期教案的前页,设计出数控加工技术的能力结构分解图,用符号在分解图中标出某能力的讲授课次号和位置;备课一般采用分课次的形式(2学时/课次);每课次的备课内容一般包含课次序号、课次内容简称、教学手段和教学方法说明、重点、难点分析、讲授内容叙述(知识点、能力结构)、作业布置等。数控加工技术课程的教学手段,可采用CAI课件、电子教案与多媒体软件操作教学相结合的形式,以增加教学信息量和可操作性。在教法上,可结合实际讲授内容,灵活运用启发式、讨论式、案例式、归纳式、现场教学和模块式等教学方法。

课堂讲授在遵循基本的教学规范和规律的基础上,要体现先进的教育理念,能“触境生情”,注重培养学生的个性和创造性,使教与学联动,真正做到“课堂有效”,即课堂面向职业岗位(群)的知识传授和技能训练使课堂教学有效果、采用先进的教学手段和方法使课堂教学有效率、培养具有创造性的高素质人才使课堂教学有效益。

在教学日志上要对课堂教学后的情况进行记录,包括对学生的考勤、课堂纪律情况、作业检查情况等记录,以确定今后课堂如何组织和采取哪些相应措施。辅导是在课后对学生进行答疑和沟通,应针对不同的学生层次进行。

课堂评价必须建立科学的评价机制,它包含课堂评价标准与听评课管理制度。课堂评价标准要处理好“规范”与“创新”的关系,应删减传统课堂评价标准中统得过多、限得过死的规则,在方式方法上体现一个“活”字,在课堂目标上体现一个“效”字,鼓励课堂教学创新。听评课管理制度要加强日常的监督作用,形成学校、学院和系的三级督导评价管理机制,每学期对教师进行课程教学评定。

通过近年来数控加工技术课程教学改革的研究与实践,使我校机电类专业的教学,主动适应了企业就业岗位(群)的需求,完善形成了该课程的集群模块式课程结构,经过多次修订的课程教学大纲等课程文件科学,主编《数控加工技术》(第二版),成为普通高等教育“十一五”国家级规划教材,得到了有关高校的采用,该课程的课堂教学改革的实践效果良好,有效促进了该课程教学改革的深入,加强了该课程的国家级精品课程建设。

参考文献:

[1]于雷.“机床数控技术”课程建设与改革[J].中国电力教育,2009,128(1):104-106.

第2篇

【关键词】数控加工 技术 应用及发展

1 前言

随着网络技术的迅速发展,广泛应用于工业社会的一个重要体现是一个组合的机械设备,提高制造业和计算机编程,所以他们称为数控加工技术,已经被广泛的关注和青睐机械制造商。数控技术是民生的一些重要行业中起着越来越重要的作用。机械制造行业已经成为技术内容和具有一定规模的工业生产行业。应用数控技术在机械制造工业,使我国制造业整体水平也在不断上升。数控技术结合计算机技术、自动控制、精密检测技术、网络通信技术和信息处理技术。利用其优势,提高整体水平的传统制造业向更高水平发展的领先地位,在激烈的市场环境使得机械制造行业在中国。然而,发展数控技术在整个中国仍然处于初始阶段的探索,在实际应用中还需要不断转型、发展,为此全封闭动态模式控制,论述了数控加工技术的发展,我们国家的未来动态从许多方面,驱动开发的数控技术在中国。

2 数控技术的基本概念

基本的想法是计算机控制技术与传统的机械制造技术、加工和制造业为了控制设备,它具有自动化、效率高、精度高、准确的程序控制是关键和核心技术的自动控制,已经成为一个重要的部分机械设计和制造过程。数控技术的原理。数控系统在数控技术是现代模型的数控加工技术的控制系统,它主要取决于编程实现不同的控制方法。这样的一个装置的核心是一个特殊的电脑系统,主要的程序,这个软件的实现过程,基本工作原理是:输入指标的加工设备,核心设备分析和处理后输出到驱动电路、实时控制和操作。主要设备的数控技术是以下几点:(1)机械设计和加工精度分析。传输设备和机械部件加工成为大多数数控机床的结构,以确保高速数控机械制造和高精度的要求。(2)自动化技术和精密控制。它扮演重要的角色在自动控制、缺陷可以补偿精度,传感器可以快速获得信息在不同环境中,是关键的自动化控制。

3 数控技术的应用领域

3.1 生产制造业

工业应用数控技术在制造业的主要控制有序生产线由计算机自动编程模块和操作过程在生产线,可以节省大量的劳动力,创造更多的经济利润,以确保产品达到质量要求。特别是在故障条件下的生产,确保工人的安全,维护正常的生产过程中,数控技术是传感系统的生产和传输的信息,计算机控制系统,自动停止和反应来保护。

3.2 汽轮机叶片加工

叶片加工国际竞争主要是反映在汽轮机叶片数控加工技术,不断创新和完善,数控加工技术,主要反映在。在特定的试剂生产,不断提高叶片加工数控加工质量、工作效率,减轻了工人的劳动强度,叶片轮廓接近理论概要文件提供了保障。涡轮叶片加工材料库存主要是精细铸造、锻造和钢。其中,对于叶片铸造过程是复杂的,好空白一个刀片,尺寸精密锻钢,材料是用来制造一个简单的静态叶片。

3.3 机床加工

数控技术是关键技术在机械加工、编程、加工效率可以实现自动化生产,机器自动执行零件加工需要。过程和几何信息自动控制机床组件在系统传输到数控技术、数字处理。为了实现数控加工生产线,实现生产的自动化和集成处理。编程的优点为数控机床是改变自动加工、装配指令程序可以实现输入,处理相应的代码,编程加工需求,多样化生产的要求,数控机床实现按照人们的要求。综合分析数控加工程序的案例:方法的数控机床主要用于切割和尝试,减少设计错误的机器零件,可以大大提高精度的元素。

4 结论

在实际的生产制造业,数控技术已经不断发展和应用先进的技术,但与国外相比,我们的核心竞争力在数控加工技术仍然处于相对弱势地位,创新和改革的数控加工技术,它将更加促进发展较高层次的生产和加工机械制造行业。只有用这种方法,能适应变化的全球变化的行业,以降低生产成本,增强产品的市场竞争优势。

参考文献

[1]刘治华.机械制造自动化技术[M].郑州:郑州大学出版社,2009.63-67.

[2]黄海鸣,郭连水,吴波.基于KBE叶片快速设计方法的研究与实现[J].汽轮机技术,2007(02):106-108.

第3篇

关键词:计算机控制;教学改革;教学实践

作者简介:周西峰(1960-),男,陕西西安人,南京邮电大学自动化学院,副教授。(江苏?南京?210046)

基金项目:本文系南京邮电大学教学改革项目(项目编号:JG00506JX26)的研究成果。

中图分类号:G642.0 ?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)29-0073-02

“计算机控制系统”课程是高等学校自动化类专业重要的专业基础课,该课程不仅有很强的理论性,也有很强的实践性。课程内容主要包括计算机控制系统基础理论、系统分析与设计、系统工程实现三方面的内容。通过这门课程的学习和训练,学生能掌握计算机控制系统硬件、软件、控制规律、数据通信、现场总线网络技术等方面的专业知识和技术,能根据给定的控制任务,正确选择工业控制计算机的硬件、软件、设备、接口通道、控制规律等,将计算机、传感器、通道和接口、执行机构、系统软件和各种应用软件组成一个统一的整体,形成完整的计算机控制系统,满足预定的控制要求,达到设计和应用计算机控制系统的目的。

随着现代化工业生产过程复杂度和集成度的提高,计算机控制系统已经发展到了一个新的阶段,正朝着软件组态化、硬件结构化、结构体系网络化的方向发展,这也对该门课程内容的更新和调整提出了新的要求。

一、“计算机控制系统”课程的特点

1.多项理论与技术的综合

“计算机控制系统”是3C(Computer、Communication、Control)技术在自动化领域的综合应用。它综合了计算机原理与技术、通信原理与技术、自动控制原理与自动化技术、检测技术与传感器等多项理论与技术,该门课程不仅涉及多个专业的主干课程,而且就同一专业来说,也涉及前后的多门课程,与计算机原理(或微机原理与应用)、接口技术、通信原理与技术、自动控制原理、现代控制理论、信号与系统、自动化仪表、自动控制系统、过程控制等多门课程均有交叉。

2.集原理、设计、应用为一体

“计算机控制系统”课程通常要讲授计算机控制的基本原理,主要涉及常规控制技术和现代控制技术,内容包括数字控制器控制算法、线性离散系统的Z变换法、线性离散系统的状态空间法等内容,同时涉及利用这些理论的设计方法以及工程实现方法,内容烦杂,要求的理论基础较多,还要介绍以上设计在实际工业自动化领域的应用实现。对于没有工业生产过程背景,缺乏对工艺流程的了解,没有实际工业生产经验的学生来说,仅在课堂上通过教师讲解、学生听课的方法来掌握好这些课程内容具有一定的困难。

3.控制系统体系结构多样

“计算机控制系统”传统教学内容主要以直接数字控制(DDC)为主线,着重介绍数字控制器的设计理论和工程设计方法。随着计算机技术的发展,特别是网络技术的广泛应用,传统的教学内容已赶不上技术的进步,满足不了生产中对综合自动化更高水平的需求。“计算机控制系统”向着网络化综合控制系统的方向发展。网络化控制系统(NCS)是3C技术的结晶,是INTERNET技术在控制系统领域应用的产物,控制系统与网络通信系统的融和已成为网络化控制系统的研究热点。网络化控制系统已在工业生产中得到了广泛应用。基于现场总线和工业以太网的集散控制系统、可编程控制器系统、现场总线控制系统是今后相当长时期内计算机控制系统的主流应用。多样性的控制系统结构给教师讲授、学生学习,特别是实验教学带来了较大的困难。

二、教学中存在的主要问题与对策

1.多门课交叉,知识点重叠

由于多门课程交叉,就有了“计算机控制系统”课程与相关课程部分知识点重叠的问题。针对这一问题,组织教学过程中首先要全面了解培养计划中对已开课程相关重叠知识点的基本要求,了解学生对这些知识点的掌握程度,做到因材施教。其次是处理好教材与讲义的关系,教材一般会追求系统性和完整性,对于涉及的知识点都会进行完整系统的介绍,讲义则要根据学生的具体情况有所取舍,避免知识点的重叠,提高教学效率。

2.关于新技术问题

教材的出版发行有一定的周期,课程教材难以做到包含应有的最新技术。在组织教学过程中,首先授课教师要有意识地不断关注并跟踪计算机控制领域的最新技术及发展动态,研究和探讨这些新技术在教学过程中如何组织,在教学过程中尽量做到能够反映计算机控制领域的最新技术和最新研究成果。其次是处理好教材与讲义的关系,尽量选用满足教学要求并包含最新技术的新教材,讲义要及时增添与本课程相关的新技术。

3.关于实践性教学环节

“计算机控制系统”课程不仅有很强的理论性,同时有很强的实践性。组织教学过程中通过实践性教学环节贯彻工程师基本训练的思想,达到电气工程师基本技能训练的目的,是每一位从事课程教学的教师都应该关注的问题。

第4篇

论文摘要:首先论述了数控技术目前的发展趋势以及制造业企业对数控人才的需求状况,然后从基本思路的确定、人才培养目标的定位、人才培养模式的构建、课程体系的开发、实验实训基地和师资队伍的建设等方面,对笔者所在学校数控技术专业建设过程中所采取的措施和取得的成果进行分析和总结,以促进专业建设水平的进一步提高。

论文关键词:数控技术;专业建设;工学结合;校企合作;工作过程

一、专业建设的背景

数控技术自20世纪中叶出现以来,给机械行业带来了革命性的变化。现在,数控技术已经成为制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础,是提高产品质量和劳动生产率必不可少的技术手段。同时,数控技术也是国防现代化的重要战略物质,是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要标志。加入世贸组织后,我国正在逐步变成“世界制造中心”,为了增强国际竞争实力,先进的数控技术在我国制造业企业中已经得到了较为广泛的应用。而数控设备的操作使用、维护保养以及工艺、编程等工作都需要大量的数控人才,特别是既懂一定的理论知识,又具备实际操作技能的高素质应用型人才,其培养任务主要是由高职高专院校来承担的。

然而,目前多数高职院校培养的数控专业学生并不能满足制造业对数控技术人才的要求,分析其原因主要集中在以下两个方面:第一,我国的高职教育长期以来延续了普通教育以学科为本位的教育模式,重理论而轻实践,重知识而轻技能;第二,多数高职院校缺乏对企业人才需求的调研,没有真正明确数控技术实际工作岗位所需的素质和技能。由此,造成了学校培养出的学生缺乏职业特色,而不能迅速地适应岗位需求。因此,数控技术专业的改革和建设势在必行。

二、专业建设的基本思路和人才培养目标

根据教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高[2006]16号)要求,在认真学习和研究国内外先进高职教育理念的基础上,确定了山东英才学院(以下简称“我校”)数控技术专业建设的基本思路,即以制造业企业对高素质应用型数控人才的需求为依据;以岗位适应能力为中心,以职业技能培养为重点,突出高职教育的特色;以人才培养模式、课程体系、教学内容、教学方法和手段的改革为核心,构建有机结合、相互依存、相辅相成的理论和实践教学体系;充分利用现有的校内、外资源,发挥本校的优势,将数控技术专业建设成为办学定位准确、培养方案科学、办学条件完备、特色鲜明、产学研结合紧密、服务区域社会经济发展能力强、作用大的骨干专业。

通过深入到本地区机械制造业企业一线的调研、分析和对往届毕业生的跟踪回访,我们得到了高职院校数控技术专业毕业生的主要岗位为:数控加工工艺设计与程序编制;数控设备的操作、安装、调试、维护和保养;CAD/CAM软件应用。在结合了我校具体情况的基础上,我们将本专业的人才培养目标定位为——培养德、智、体、美、劳全面发展;具备良好的职业道德和勇于开拓创新的科学态度;掌握现代数控技术人员所必须的理论知识和实践技能;实际工作能力突出,能在生产一线从事数控编程、操作、维修、生产组织和管理等方面工作的高素质、高技能应用型人才。

三、专业建设的具体内容

我校的数控技术专业自2005年开始招生起,一直是专业建设的重点。目前,该专业在师资力量、实习实训条件、优质课程建设、教材建设等方面都有较为扎实的建设基础。为了适应社会对高素质应用型数控人才的需求,我们将专业建设的重点放在人才培养模式、专业课程体系、教学内容、教学方法和手段的改革,以及实验实训基地、师资队伍建设等方面。

1.构建基于“工学结合”的人才培养模式

由于高等职业教育具有明显的职业导向性,在人才培养的过程中要与企业保持紧密的联系,不断加强学生的生产实习和社会实践。因此,基于“工学结合”的人才培养模式是实现我校数控技术专业人才培养目标的根本保证,而校企合作则是培养高素质、高技能应用型人才的必由之路。

通过校企合作,学校才能了解数控技术的应用状况,了解企业对数控人才职业技能的需求,从而为专业建设提供正确的思路;还可以改善教师的知识结构,提高教学和科研水平;同时也为学生的专业实习、实践以及就业打下良好的基础。

我校在通过校企合作的方式构建基于“工学结合”的人才培养模式的过程中,主要采取了以下两方面的措施。

(1)充分发挥企业专家的作用。

成立了由行业、企业专家和高层管理人员参与的“专业建设指导委员会”,对本专业的建设方向、人才培养目标以及与之相适应的理论教学体系和实践教学体系进行指导;并对专业教学计划、主干课程设置和实践教学安排进行审核;指导实践性教学与实习、实训基地的建设,并协助校外实践教学基地岗位的安排。

另外,根据需要,聘用企业理论知识宽、实践能力强的高级技术人才为学校的兼职教师,为学生实践能力的培养提供优越的师资条件。

(2)建立稳固的校外实习基地。

实践性教学,特别是与专业核心课程相关的实践性教学,必须要给学生创造实际生产的环境。因此,我们建立了一批长期稳定的校外实习基地,有计划地组织安排学生到企业进行认识实习、顶岗实习以及毕业实习。借助企业优势,在拓展了教学空间的同时,也让学生接受到了企业“真刀真枪”的实战训练,巩固了学生的理论知识,提高了学生的操作技能和适应岗位的能力。

2.构建基于工作过程的专业课程体系

基于工作过程的课程体系的构建是我校数控技术专业建设的核心部分,其设计和开发的科学性、合理性是决定本专业人才培养目标能否实现的关键因素之一。在确定了专业建设的基本思路和人才培养目标的基础上,我们遵循“任务驱动、项目导向”的原则,以核心职业岗位能力的培养为主线构建课程体系。

首先,确定我校数控技术专业的核心职业岗位为:数控机床操作工和数控加工工艺员;然后,根据岗位的实际工作过程,提取典型工作任务(项目),例如数控加工工艺员的典型工作任务有:分析零件图纸、获取加工信息、确定加工方案、制定工艺文件;最后,通过分析完成这些任务所需的知识、能力和素质要求,合理选择教学内容,进行课程的优化和整合以及教学计划的修订,从而逐步建立基于工作过程的课程体系。

在课程体系设计和开发的过程中,我们重点进行了以下几个方面的建设。

(1)课程的优化和整合。

课程的优化和整合应从职业岗位能力分析入手,强化技能培养和职业素质的养成,充分体现职业岗位的需求和先进性原则。其中,理论教学坚持“必需、够用”的原则,突出与操作技能相关的必备专业知识,注重实用性;实训教学方面,充分利用校内机械实训中心,加大实训量,保证实践性教学学时不少于总学时的50%,并贯穿全部教学过程的始终。在课程整合的过程中,重点强调理论与实践的相互渗透,合理安排教学顺序,增强实践教学的时效性和教学效果。

(2)精品课程建设。

精品课程的建设具有引领本专业课程建设的指导作用,是提高课程教学水平、保证教学质量的关键因素之一。目前,我校的数控技术本专业已经有“机械制图”、“电工学”、“机械设计基础”、“大学物理”、“工程力学”、“工程数学”、“数控机床与编程技术”七门课程通过了校级精品课验收。争取在今后几年内,专业所属的课程多数可以达到校级精品课的标准,对于已有的校级精品课程,也将分阶段、分层次地按照省级精品课程标准建设。

(3)教学方法与手段的改革。

在教学活动开展的过程中,重点强调以学生为主体,教师为主导的原则。根据教学内容的需要,融合了多种形式的教学方法,如任务驱动法、讲授法、现场示范教学法、案例教学法、讨论式教学法、类比法、分组教学、“一帮一”教学等。在提高教学效果的同时,更有利于学生独立思考能力、实际动手能力和团队协作能力的培养。

另外,我们也组织教师不断充实和完善多媒体课件、电子教案、习题库、实训指导书以及拓展学习资料等教学资源,并建立了精品课程网页,将优质课程资源在校园网上实现共享。使课程的课内学习与课外学习充分整合,学生随时随地都能进行学习和测试,将课堂延伸到学生生活的每个角落,有利于学生自主学习习惯的养成。

(4)教材建设。

教材的选用和编写是课程建设的重要组成部分,我们在优先选用适合本专业的、基于工作工程的高职高专优秀教材的同时,积极组织教师、企业专家和技术人员编写具有我校特色的教材。目前,已经正式出版并应用于教学的有《机械工程实训教程》、《机械设计基础》、《传感器检测技术实验教程》、《大学物理实验》、《AutoCAD工程制图教程》等教材,以及《数控实训指导书》等校本教材。还有部分“任务驱动、项目导向”型教材正在积极编写中。

3.实验实训基地建设

为了实现专业人才培养目标,为学生营造一个良好的实训环境,我院投入了大量资金于2007年建成了机械加工实训中心,设有机械制造基础、数控加工、焊接、CAD、控制技术及机械原理六个区,总建筑面积4700㎡。其中,数控加工实训区拥有数控加工中心、数控车床、数控铣床、数控线切割机床、数控电火花等主要教学设备,并配置了FANUC、广州数控等多种数控系统。同时,还建设了多个数控加工仿真实验室和CAD/CAM实验室,每个实验室内均配置60台电脑,并安装了AutoCAD、UG、CAXA、上海宇龙数控仿真系统等多种专业软件。经过几年的不断扩建和更新,该实训中心已建设成为一个具备真实生产环境,能满足教学需要,并兼有生产和职业资格技能鉴定功能的先进的实践教学基地。

另外,我校还积极开发一些设备先进、管理先进、技术先进、环境良好的企业作为校外实习基地,如青岛海信集团、山东力诺集团等。技能性较强的部分课程的学习及学生的顶岗实习任务都可在合作企业内进行,确保“工学结合”的人才培养模式的顺利实施。

4.师资队伍建设

拥有一支优秀的教师队伍,才能将专业建设的成果真正地应用到实际教学中。为此,我院开展了多项措施来加强教师队伍,并已逐步形成了一支以专业教师为主,专兼结合的高水平的“双师型”教师队伍,以满足专业建设的需要。

首先,鼓励和支持青年教师通过继续攻读更高学历、外派到其他学校进行交流学习或参与各种校内外的师资培训班等形式来优化自己的知识结构,提高自身素质;其次,有计划地安排教师到企业进行锻炼,积累实践经验,提高职业技能和基于工作过程的教学能力。并定期组织教师技能培训班,提高教师的实践动手能力,鼓励教师通过本专业的职业资格鉴定,获取相应的证书。同时,聘请相关院校、科研所或企业的学者、专家和高级技术人才到学校担任兼职教师或校外实习指导教师,并建立科学的评价机制和聘用制度。

第5篇

经营承揽是建筑企业生产经营活动的重要环节,也是项目进入建筑市场的第一要素。企业要想发展首先要承揽到足够多的项目,而要想承揽项目就要组织投标工作,在现代企业激烈竞争的大潮中,投标需要投入足够的人力、物力、财力,为避免不必要的浪费,就要有选择的进行投标,而项目的选择就要运用统计学的有关知识广泛搜集企业以前所承揽的类似工程项目资料,找出影响中标概率和盈利的因素和规律性,再对目标项目进行客观分析,进而做出是否投标的正确决策。项目能否中标关键的一环就是报价,报价过程中不管采用预算定额下浮报价,还是企业定额报价,要想承揽到能够盈利的项目,都要用到以往类似项目的统计资料。利用预算定额报价,需要在充分大量历史数据的基础上,考虑投标时当地市场因素,建立本次投标的人、材、机数据库。而建立企业定额就更需要从企业在建项目利用统计学方法取得最基本的原始数据,经过整理汇总,综合分析,最终取得有用的数据。总之,建筑企业经营承揽中不仅要用到统计分析,而且对统计分析提出更高的要求,统计在确定价格的基础上,通过统计分析市场价格趋势,从而尽量规避投标过程的价格风险,为投标报价服务。同时,每次投标也是一次经验的积累,通过统计的手段积累原始资料,经过分析加工为以后类似工程的投标提供依据。

2统计分析在工程项目组织管理中的应用

项目中标后首先有建立一个完善、高效的管理机构,对工程项目实施有效的管理。管理机构的职能、组织、结构及制度等一系列的选择、筹划和确定,均需要根据本项目统计信息资料和以往类似项目的组织管理统计资料,在全面掌握工程项目情况的基础上,进行资源配置。而在项目管理过程中也要进行详细的统计设计,并建立关键检查节点,方便管理者进行检查、监督,从而快速、有效的发现偏差,并及时纠正。即以统计信息为基础,建立项目工程管理基准线,进一步分配各级工作细目,最后建立项目工程的管理沟通网络,从而实施有效的管理。同时在管理过程中积累足够的统计资料为下一个类似项目提供基础数据。

3统计分析在项目施工管理中的应用

项目中标后建立好管理机构,就要组织施工生产,施工生产是工程项目的重要环节,也是建筑企业的利润来源。工程项目施工是一个复杂的过程,并且每个项目都是独一无二的不可逆转的,有时候还会出现各工序的交叉施工,这就要求管理决策者能够统筹安排人、材、机等生产要素的投入,而这些决策地做出都要以统计数据为依据。施工过程中不管是安全管理、质量控制、进度控制,还是成本控制,都可以通过经济管理和技术控制来实现,而不管经济管理还是技术控制都要建立在对项目翔实的了解的基础上,对项目最直观的了解就是查看每天最原始的统计资料。

1)统计分析在项目经济管理中的应用

经济管理可以说贯穿工程项目的全过程,从中标后的施工图预算到施工过程中的成本管理、计量计价到竣工结算等,所有这些经济行为第一步就是要做好原始资料的统计。从物资的采购到材料的控制管理再到节超分析,从预算的编制到工程的计量计价再到工程的结算,从班组核算到人员配置,从施工计划到进度分析等,原始统计是施工活动中最直接和真实的记录,是反映施工生产活动的原始凭证。在施工过程中不但要做好人、材、机消耗记录,还要记录好费用开支、变更索赔,甚至地质、水文、天气变化等情况,而且所有的记录必须及时、完整、准确,才能为成本分析、索赔、结算和项目管理者决策提供基础支持和依据。

2)统计分析在项目技术控制中的应用

“百年大计,质量为本”,施工质量是建筑企业得以立足的根本,质量管理是通过技术控制来实现的。技术控制可以说从项目投标的总体施工组织设计到开工前的实施性施工组织设计到分项工程施工组织设计到施工过程中的纠偏控制等都在发挥作用,这所有的控制活动都是在对项目充分了解的基础上进行的,当然对工程最直观、真实的了解就要透过最原始的统计数据来分析。根据项目管理的不同阶段,技术控制可分为事前控制、事中控制和事后控制。事前控制就是预先制定一个质量目标,分析目标偏离的可能性,并拟定和采取各项预防性措施,以尽量减少偏差。由此可见要做好事前控制不仅要对本工程有较好的把握,还要依赖于以往类似工程的管理经验。不管是对既有项目把握,还是以往工程项目的经验积累都是建立在对统计数据的把握上的。

事中控制就是在施工过程中,项目管理人员为实现质量目标,在施工过程中采取计划、监督、检查、指导、纠正等措施。而各种措施的实施归根结底是要依赖于对施工过程中的原始统计数据的加工、整理、汇总和分析,然后传递给技术控制人员,使其从中发现问题,找出偏差,寻求并确定解决问题和纠正偏差的方案,然后再反馈给现场管理人员付诸实施,使得质量目标一旦出现偏差就能得以纠正,保证质量目标的实现。事后控制主要指工程完工后,施工单位进行的自验收,监理单位进行的分项工程和分部工程验收,建设单位组织有关单位进行的竣工验收,所有这些检查不仅要对实体工程进行质量检验,原始统计记录和凭证也是验收的主要内容。

由此可见技术控制是对项目全过程的控制,但所有控制阶段都是以统计数据为基础的,可以说没有了统计数据就谈不上技术控制。技术控制是对整个项目的全过程和全要素的管理,也就是说技术控制在时间上和空间上一定要连续,并且要覆盖人、材、机等全部施工要素,这些连续和要素往往表现在一组组有一定规律的繁杂的统计数据中,要想从这些原始统计数据中得到反映工程质量问题的实质的翔实、可靠的信息,就必须对这些信息进行分析、归纳,同时这些统计数据也可以作为以后类似工程技术控制的依据。

由此可见,想要做好一个项目,不管是技术管理还是经济管理,不管是基层技术人员还是项目最高决策人员都要以统计数据为基础。可以说统计分析,既是项目管理的一种手段,也是行之有效的项目管理方法。统计学和统计分析不仅在项目管理中广泛应用,还可以以统计数字、统计指标为基础来核算银行贷款利率、投标保函、保险费率等有关的因素;同时各项法规,如企业法、合同法、劳动法、税收、工程管理条例以及技术规范、竞争对手情况等也可以与统计学相融合,在工程项目管理中得到很好体现。

4总结

第6篇

关键词: 本科数控教学 存在的问题 数学改革

一、序言

数控技术是现代制造业的核心,是机械制造自动化的重要基础技术。在生产中采用数控技术使生产工艺过程实现自动化,不仅能提高产品的质量,提高生产效率,降低生产成本,还能够大大改善工人的劳动条件。在发达国家中,数控机床已经大量普遍使用。我国与国际先进工业国家相比存在着一定的差距,机床数控化率还不到20%,原因是多方面的,数控专业人才匮乏无疑是主要原因之一。最新调查显示,我国数控工程技术人才严重不足,尤其是专业理论知识层次较高和具备一定动手能力的高级工程技术人才更显紧缺。以发达地区为例,数控高层次复合型人才目前在企业中所占比例仅为4.83%。数控人才特别是既有数控专业技术理论,又熟悉编程技术,能够解决生产一线工艺难题,且能进行数控设备维修维护、相关技术的开发与设备制造的创新应用型人才成为我国的迫切需求。

二、本科数控教学的现状

对数控本科人才的培养,我国自1996年起在华北工学院等几所高校开展了数控本科教育的探索,1998年本科专业调整(合并)为机械制造及其自动化,实际上取消了数控本科专业。数控专业学习一门课程和整个相关专业系列课程的学习是完全不一样的。现在数控技术课程是机械类专业学生必不可少的重要课程,也是一门多学科交叉,理论性和实践性要求都很高的课程,尤其是数控实验、实训教学对实现课程教学的目标起着不可或缺的关键作用,是学生掌握数控机床基本操作技能,了解数控机床的基本结构原理、故障现象和常规维护技术,熟悉现代CAD/CAM自动加工技术的应用方法和基本流程的有效途径,培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,以及启迪学生的创新思维、发掘其创新潜力的重要手段。当前本科数控教学主要存在的问题有以下几点。

1.课堂教学时间短,任务重。

目前机械本科专业对数控技术的教学普遍仅开设一门如“数控技术”的综合课程,通过48—60学时来完成从数控技术基础理论到应用等相关内容的教学,内容涵盖了原数控专业的“数控原理与伺私服系统”、“数控编程技术”、“数控机床”、“数控机床故障诊断与维修”等多门课程相关知识。课程内容繁多,分配给每个教学模块的教学时间很少。

2.课堂教学内容单一。

现有的本科数控技术教学由于受到课时及教学条件的限制,课堂和实践教学内容单一。课堂教学重点放在了指令的讲解上,机床操作仅是“按钮”的简单功能讲解,实践教学如实验和实训则是对指令和按钮应用的验证和熟练程度的训练,数控机床维护与维修教学仅是走过场。学生学习完成后仅能进行指令代码的编写,无法独立进行数控加工设计,也不具备机床维护与维修的基本能力。

3.教学模式陈旧

目前本科数控教学仍多沿袭传统的教学模式,结合具体的案例、项目对数控编程技术进行深入讲解的教学内容很少,在高职高专大量应用的现场教学模式在本科数控教学依然少见,机床维修、维护也仅是课堂上的照本宣科,导致学生在生产实际中遇到问题时无从下手。

4.实践教学过于简化,缺乏维护与维修基本能力的培养。

实践教学具有直观性、实践性、综合性与创新性的特点,是高等学校实现创新人才培养目标的重要教学环节。目前本科院校的数控实践教学中,数控基础理论方面如检测、调速、位置控制等方面的实践环节很少;数控编程实验仅是编程指令的简单训练,而工艺设计内容几乎没有,实验报告书写的仅是所编的简单程序;实训教学中把实训重点放在数控机床的简单操作上,而对机床维护、维修方面的专业技能训练不够,导致学生在生产实际中动手能力差,机床工作过程中一旦出现故障,便只能等待专业维修人员来解决。

三、本科数控教学改革的探索

1.明确教学目标。

结合本校的具体情况,针对本科教学的目标和特点,以及本科学生今后的就业定位和社会对本科毕业生的要求,在本科学生的教学方案的设计过程中,在充分借鉴专科和高职院校的数控实验、实训的宝贵经验的基础上,明确本科数控技术教学的创新型应用人才的培养目标,使学生既掌握基本的数控机床编程、操作和维护、CAD/CAM技术等专业应用技能,同时又具备数控基础知识,具有从事数控系统开发、工艺设计及数控设备集成制造等方面的创新能力,培养具有应用创新能力的本科特色人才。

2.自主学习模式和项目学习相结合。

在课堂教学中,由于受教材篇幅和学时的限制,讲授的内容多而广,但涉及的具体内容又显得不够。针对这种情况,我们在课程开始第1周就把实践的项目任务下发给学生,使学生明确课堂教学的内容和为完成本实践环节需要同学自主学习的内容。使学生在课程学习中带有明确的任务和目的,在课程学习到相关章节时对于实践需要而课堂教学又没有讲到的内容在课后自学,同时在随堂答疑时学生也可以就自主学习中遇到的问题向老师请教,从而使学生在训练项目的指导下有目的性地学习,在自主学习中主动发现问题,自主解决问题,也使学生在解决工程实践问题的过程中完成对应用创新能力的培养。

3.松散、集中相结合的实践模式。

综合实践是在数控技术课程结束后进行的独立的实践教学环节,所训练的内容包括数控加工工艺过程设计、程序编写、机床操作、维护与维修等,一般需要用4—6周的实践时间来完成。而目前机械制造本科专业数控综合实践环节沿袭了传统的2周的习惯,因而时间短任务重,需要采用一种全新的模式来完成实践。根据学生平时时间相对比较充裕的情况,本实践环节和课堂教学相结合,在课程开始就下发实践任务,把实践中原需要集中的环节分散在课程教学过程中来完成,而在集中实践时把时间更多地用上机实践上,从而形成一种松散和集中相结合的实践教学模式来解决集中实践时间不足的问题。

4.开放式实践教学模式。

开放实验室是一种具有科学性、综合性和创造性的教学实验方法。借助实验室开放的经验和模式,我院数控技术的实践教学也采用开放式的管理模式。学生根据实践任务安排,以培养兴趣为切入点,结合自身的特点和时间安排,自觉主动地去完成实践任务。从而提高学生的动手能力、创造能力、分析问题和解决问题的能力,将现有的教学实验条件与自身的特长和兴趣有机结合起来。

四、结语

数控技术教学决定了本科院校所培养的创新应用型数控专业技术人才在生产实践中的实用性。本文分析了本科院校数控教学的现状和存在的问题,并在本科数控技术教育的现有条件下,以数控应用创新型人才培养为主线,介绍了数控教学环节在我院的改革与探索。我在多年内从事数控教学的实践基础上,借鉴职业数控技术教育的成功经验,对教学方法、培养手段和教学内容进行了改革,提出并实践了以自主学习和项目教学为依托、将数控加工综合实践和数控技术课堂教学相融合的松散和集中相结合的实践教学模式,在教学实践中取得了良好的教学效果。通过一系列有效措施,有力促进了学生应用创新能力的提高。

参考文献:

[1]傅秀芬,闻星火.加强实践教育与创新人才培养推进教学实验室建设与管理[J].实验技术与管理,2005,VOL22,(10):132-148.

第7篇

关键词:PLC技术 自动化控制系统 配置 组态

中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)01(c)-0004-02

在现代社会中,特别是科学发展领域,人们更重视自动化技术的应用。在社会快速发展的背景下,对于自动化控制系统的研究也更加深入,同样也提高了系统的要求。对于自动化控制系统而言,执行端与控制端是其主要的组成部分,通过计算机充分发挥自身的功用。而控制端与外界端口可以同时控制系统,执行端主要是在光通信连接的作用下运行。将PLC技术应用于自动化控制系统中,通过配置与组态两方面的创新与完善,能够进一步强化系统自身的运行效果。

1 PLC技术概述

所谓的PLC技术,具体指的就是有机结合控制技术和继电器技术,在此基础上深入研究与开发,属于一种可编程控制技术。在PLC技术当中,基本的组成结构和计算机系统类似,具体有存储设备、电源以及处理器和接口等[1]。另外,编程设备和软件也是PLC技术的重要组成。通过编程设备,可以对程序进行合理的编辑与调试,对PLC参数状态展开实时监控。而编程软件则可以帮助用户在对计算机运用的同时,实现联机模式共享编程亦或是系统仿真。

其中,中央处理器CPU负责监控PLC技术的工作过程,而具体的流程内容是:将电源接通,由PLC实现初始化,随后需要处理PLC内部全部部件以实现清零,通过Resert键将全部定时器复位。另外,应用PLC技术可以定期自动诊断,而被诊断的部件主要包括程序、电源与电路等。在完成PLC自动诊断后,就可以进入扫描阶段,进而同其他的设备进行信息相互交换,而且可以仔细地查看和外界设备连接的状况,为扫描阶段的信息交互提供保障。基于此,将用户程序启动,在扫描的作用下按照具体顺序执行指令,及时保存执行的结果。在完成处理PLC输入与输出信息内容后,需要把最终的执行结果保存至映像区域内,将其传送至外部被控设备当中。其中,在PLC循环扫描的时候,应循环完成上述工作流程,直至机器停止[2]。

2 基于PLC技术的自动化控制系统配置解构

2.1 配置的基本原则

在配置自动化控制系统的过程中,应用PLC技术的基本原则需要由粗到细,即在完成某种配置操作以后,进行重复性配置,实现全面更新与完善。其中,最主要的配置原则就是可继承与发展、经济可行性与完整性。对产品与机型选择的过程中,一定要通过类比方法确定,随后秉承可继承与发展原则对产品进行选择。而在对模数进行计算的时候,则应当运用完整性原则,对备份设置进行充分考虑,进而增强系统可靠程度[3]。对于PLC自动化控制系统而言,经费的投入力度较大,所以,必须要在配置方案选择的过程中坚持经济可行性的基本原则,在必要的情况下应开展实物测试,对配置方案进行修正与处理。

2.2 配置的具体方法

第一,模块数。在配置好PLC自动化控制系统输入点与输出点的基础上,就可以配置系统模块数。其中,必须要对系统模块进行确定,随后根据输入点来明确交流电与直流电。与此同时,需要对电压信号间的隔离条件予以严格查看,根据输出点来选择输出的模式。当模块数确定后,要正确选择槽位,且机架数应符合模块数。

第二,通讯网络。对PLC自动化控制系统通讯网络配置的过程中,包括诸多控制装置,在网络通信功能的作用下实现介质的相互连接,以保证信息的有效传递,使得设备、管理层以及PLC间的信息更好地传输。

第三,输入点和输出点。应用PLC技术,在对自动化控制系统输入点进行配置的时候,需要将以下公式作为依据,即:[4]。在对自动化控制系统输出点进行配置的时候,将以下公式作为依据,即:。

第8篇

【关键词】井下通信;人员定位;自动化;技术研究

随着经济发展对煤矿需求量的加大,煤矿掘进技术面临着新的挑战,为确保煤矿的安全生产,井下通信及人员定位的自动化技术的研究越来越受到人们的关注。矿井自动化技术受关注的原因有两个方面:第一,自动化技术是技术人员根据矿井的实际环境进行的参数设置,可较为精确地采集井下所需的数据;第二,自动化技术代替人工进行数据开采,可实现矿井安全高效的生产。

1 矿井自动化技术的基本原理

现阶段,我国用于井下通信的技术主要有:井下小灵通技术、井下WIFI技术和透地通信技术等等。人员定位技术主要有:射频定位技术、GPS定位技术和红外线定位技术等。这些矿井自动化技术以计算机技术为基础,通过建立地面监控主站、矿用隔爆网络交换机和分站实现地面对矿井的自动化控制。

1.1 井下通信技术的基本原理

井下通信技术网络属于局域网,局域网的服务器通过隔爆网络交换机与地面监控主站相连,地面监控主站配有投影仪和电视墙,可随时监控矿井的动态,收集矿井内部的实体状态信息和数据信息。

1.1.1 井下小灵通技术的工作原理

井下小灵通技术是由移动通信技术和网络通信技术发展而来,通过移动通信技术进行实时跟踪定位和监控,通过网络技术实现地面对矿井的直接控制。因为小灵通技术成本低、易于携带的特点,工作人员主要将其用于矿井内部的动态监视,收集矿井内部的数据信息,为工作人员安排生产提供参照。此外,矿井小灵通技术不受网络覆盖的影响,数字通话程度较高,能实现不间断的通信,这是较之现代的移动通信网络有过之而无不及的优势。

1.1.2 井下WIFI技术的工作原理

煤矿资源开采是我国动力燃料的主要来源,这就对矿井自动化技术提出了更多、更高的要求。新时期的矿井自动化技术不仅要实现矿井的自动监测,更要实现自动化的生产。井下WIFI技术是弥补小灵通技术的频段被收回后的又一有效自动化网络监测技术。井下WIFI技术系统以WIFI 无线网络协议和TCP/IP协议为联络手段,以地面监控主站为实时监控平台,通过WIFI无线网络对矿井的全方位覆盖,实现WIFI技术对矿井的监控。

1.1.3 透地通信技术的工作原理

众所周知,透地通信技术是以地磁波为媒介,通过无线电波穿透地层实现地面与矿井通信的技术手段。其设备构成比较复杂,有地面输入设备、大功率发射机、天线和传呼机。由于该技术信息容量小和易受电磁干扰的特点,其在矿井中的应用范围较小,主要用于井下紧急情况的救助。

1.2 人员定位技术的基本原理

1.2.1 射频定位技术的工作原理

射频定位技术是通过收集井下工人的指纹实现对其定位的系统,通过建立数据库进行指纹数据的记录与分析,完成一对一的对应,对工人进行监督。该系统记录的数据值只是一种参考值,在实际估算工人具置时,受工人工作的动态环境的影响,应用范围不大。

1.2.2 GPS定位技术的工作原理

GPS定位技术依据GPS卫星、地面监控系统和GPS接收机三个部分组成一个完整的定位系统,实现对井下工人的监督。其工作原理为:地面监控系统向GPS卫星发射位置信息,GPS卫星根据其接受的信息对地面监控系统实现定位与追踪,将追踪的数据发射至地面接收机,然后通过接收机将位置信息传送给地面监控显示屏,运用计算机技术进行精确的计算,实现对井下工人位置信息的自动化监测。此技术用于成本较高,目前仅在大型煤矿使用。

1.2.3 红外线定位技术的工作原理

红外定位系统由两个部分组成,第一部分为工人佩戴能证明自己身份的标签,第二部分为在矿井内部布置固定的位置接收器。工人在井下工作期间,通过位置接收器对身份标签进行红外线定位,位置接收器将记录的身份数据信息反馈给地面监控平台,地面监控平台根据数据进行具体的估算。红外线定位技术成本较高,且对矿井中的死角无法进行精确的定位,因而使用范围较小。

2 井下通信及人员定位的自动化技术研究

2.1 常见通信自动化技术的应用研究

常见的、用于井下通信的技术中,虽然井下小灵通技术在现阶段因其成本低廉且不受网络的限制,被广泛应用于井下通信系统,但由于其使用权限的限制,日后将逐渐退出历史舞台;透地通信技术依靠电磁波传送信号实现地面与井下的通信,但在具体的使用过程中受环境的影响较大,易被外界的磁感信息干扰,其通信的质量有待商榷,要解决这个问题,需要建立完善的计算机保护和屏蔽体系;井下WIFI技术是目前应用较广的技术,其自身对网络要求较高,是建设现代化煤矿主攻的方面。

2.2 常见的人员定位自动化技术的应用研究

常见的人员定位技术中,射频定位技术只是对人员位置信息的估算,其定位的位置信息精确度较低,在日后的实际应用中,因为其成本低廉可能被大范围的使用。笔者认为,该技术在大面积推广前需要做足改进工作,提高位置定位的精确度;GPS定位技术和红外线定位技术是现展的高新技术,其使用范围较广,前者记录的数据信息比后者精确。但二者成本都较高,因此,笔者认为要普及这两项技术的应用,需要增强国家的科研实力,科技和经济是一国综合国力的标志在井下人员定位自动化系统的研究中体现尤为突出。

3 结束语

井下通信及人员定位自动化技术是煤矿高效生产和工作人员人身安全的保障,在实际的应用中,技术人员应根据工程内部具体情况,考虑各种应用系统的的优缺点,做出切实可行的应用方案。本文在对通信及自动化技术进行工作原理分析的情况下,提出了改进的方案,希望这些改进方案能为我国的煤矿通信和人员定位技术提供发展的方向。

【参考文献】

[1]李鹤.井下通信及人员定位的自动化技术研究[J].煤矿现代化,2013.

第9篇

【关键词】电气系统,智能控制

我国的电气技术越来越成熟,在工业与农业的发展中发挥着至关重要的作用。但在实际的生活中,很多电气应用中的农业与工业对象具有多层次、不确定性、非线性等特征,给电气的发展带来了很大的难题。智能控制系统的出现及应用,为电气的长远发展创造了良好的外部环境。本文将从智能系统与电气的角度出发,着眼两者的融合应用,研究电气系统中智能控制的应用。

一、电气及智能控制系统概述

当前的电气技术已经广泛的应用到实际生产生活中,其基本内容主要是机械技术、计算机技术、系统及自动化控制技术、传感检测技术。基本组成要素包括结构组成要素、运动组成要素、感知组成要素以及职能组成要素。电气的基本原则有四个,分别是结构耦合原则、运动传递原则、信息控制原则以及能量转换原则。智能化控制就是在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术,是用计算机模拟人类智能的一个重要领域。智能化控制是传统控制的优化升级,智能化控制系统是一个开放的、分布式的、对信息具有综合处理能力的机构,在当今社会得到广泛的应用。智能控制系统是将自动控制理论、人工智能理论、信息理论及运筹学理论综合应用的系统,智能控制的主要对象一般具有复杂程度高、非线性的特点,而且具有不确定性。与传统控制形式相比,智能化控制具有明显的优越性。

二、智能控制在电气系统中的应用

从20世纪90年代后期,电气技术向智能控制发展,开辟了电气技术发展的新篇章。电气的未来发展必将是以智能化作为主要方向,智能控制的优劣直接决定电气系统的整体水平。

1、智能控制在机械制造过程中的应用。机械制造是电气系统中的重要组成部分,当前最先进的机械制造技术就是将智能控制技术与计算机辅助技术有机结合,向智能机械制造技术的方向发展。其最终目标是利用先进的计算机技术取代一部分脑力劳动,从而模拟人类制造机械的活动。同时,智能控制技术利用神经网络系统计算的方法对机械制造的现状进行动态地模拟,通过传感器融合技术将采集的信息进行预处理,从而修改控制模式中的参数数据。智能控制在机械制造中的应用领域包括:机械故障智能诊断、机械制造系统的智能监控与检测、智能传感器及智能学习等。

2.智能控制在数控领域中的应用。随着科学技术的发展,我国的电气技术的发展对数控技术提出了更高的要求,不仅需要完成很多的智能功能,还需要扩展、模拟、延伸等新的智能功能,从而使得数控技术可以实现智能编程、智能监控、建立智能数据库等目标,运用智能控制技术可以实现这些目标。比如说,利用专家系统可以数控领域中难以确定算法与结构不明确的一些问题进行综合处理,再运用推理规则将数控现场的一些数控故障信息进行推理,从而获得维修数控机械的一些指导性建议。

3.智能控制在机器人领域中的应用。机器人所具有非线性、强耦合、时变性的特征主要体现在动力系统中,在控制参数的系统中机器人具有多任务及多边变性的特征,这些特征适合智能控制技术的应用。当前智能控制技术在机器人领域中的应用主要表现在以下几个方面:一是机器人手臂姿态及动作的智能控制;二是机器人在多传感器信息融合与视觉处理方面的智能控制;三是机器人在行走路径与行走轨迹跟踪方面的智能控制;四是通过专家控制系统对机器人的运动环境进行定位、监测、建模及规划控制等方面的探究。

4.智能控制在建筑工程中的应用。智能控制在建筑工程中的应用主要表现在以下几个方面:一是智能控制在建筑物照明系统中的应用,它主要通过通信与计算机控制的联网,对每一个时段的照明系统进行控制,主要表现在对照明时间、照明系统的节能、照明逻辑方面的智能控制;二是对建筑物内的空调进行智能控制,通过比例积分调节器闭环的方式对空调在夏季与冬季使用时的模式进行设置,可以智能地调节空调的风阀,在确保建筑内空气质量的同时,减少能量的浪费。

5.智能控制在电气中的效果。电气是推动工业现代化的重要技术。“智能化”作为当代科技的趋势所在,因此智能控制在电气中的作用不可估量,智能控制应用于电气中有以下几点作用:(1)优化效能:多数数控系统运用的是模块化设计的思路和方式,有着较为广阔的功能涉及面,裁剪性也非常好。如果是群控系统,对于相同的群控系统完全可以借助各种操作流程,进而保证系统的调整能够符合相关标准和要求;(2)提高精度:精度对于数控机床而言是衡量电气制造技术的重要指标,直接影响着产品加工成品率的高低。与旧的设备相比,智能数控系统融合了高速CPU芯片、多CPU控制系统、RISC芯片与交流数字伺服系统,促使机床的精度得以大大的提高;(3)程序控制:操作程序是系统运行的主要指令,根据加工产品的尺寸、精度来编制操作程序才能使产品加工后达到智能效果;(4)改进加工:智能控制方式的运用可以缩短加工时间、优化操作流程。实现了复合加工的效果,数控机床通过智能控制满足了多轴、多控制加工的需要,可以有效地减少人工操作次数,加工程序得到了优化和改进

三、智能控制在电气系统中发展的必然趋势分析

智能控制系统在20世纪90年代的后期在一些发达国家被研究发明,并得到初步的应用。在通信技术、光学技术、微细加工技术逐渐发展起来后,电气系统也将这些技术整合在一起,智能控制在电气中进入的新的发展阶段。随着微电气、光电一体化、计算机技术、数字模型系统等多项领域的发展,智能控制在电气系统中应用的更加灵活广泛。网路化技术、光纤技

术等诸多领域的深入发展为智能控制在电气中产业化发展奠定了坚实的基础。

第10篇

关键词:GPS技术;城镇地籍测量;平面控制测量

中图分类号: P271 文献标识码: A 文章编号:

1 引言

GPS技术是以卫星载波为基础的实时定位系统,其应用已经拓展到了多个领域,尤其对测绘技术的变革更是产生了较大的作用。而在地籍测量中传统的如导线、三角网等测量在技术要求精确的同时,精度却无法得到有效的保证,随着GPS技术的引入,利用其进行地地籍测量可以避免传统测量的缺点,且布点灵活、观察速度快、精度高等特点使GPS技术在地籍测量中发展迅速,本文正是基于这一背景对GPS技术在城镇地籍测量中应用进行了分析,这一研究对于GPS技术的进一步应用发展具有一定的意义。

2GPS技术的地籍测量

2.1 GPS技术的定位测量

通常GPS系统都是由客户设备、地面监控以及空间卫星等3部分组成,而应用GPS测量地籍的定位方法则主要由载波相位和测距码伪距法,这里载波相位定位是从接收机产生的基准信号相位和来自卫星的载波相位的差来得出接收机所在位置的三维坐标。设为整周模糊度,其计算的观测方程为:

其中接收机钟差为、卫星钟差为、电离层延迟改正为、对流层改正为、卫星星历误差在矢径方向的投影为,多路径误差为,测量噪声为。而应用的伪距定位的方程是:

2.2 GPS应用的数据处理

GPS技术应用的测量数据当前基本都有由计算机完成实现的,其包括了数据预处理、基准解算、网平差等处理,由于计算机软件功能强的,数据处理出差率低其在当前是一个比较成熟的处理方式。

2.3GPS测量的误差

应用GPS技术的地籍测量,测量观察值的误差主要包括接收机、信号传播以及卫星方面的误差。接收方面主要有时钟、位置误差,一般采用观察同步求差的方法处理;信号传播误差通常应用监控机信号调试进行处理;卫星方面存在时钟、星历、相对效应等误差,这些处理一般采用计算机软件进行求差处理取值。

3城镇地籍测量

3.1 城镇地籍平面控制测量

地籍测量有平面控制和高程控制2种方式,通常不需要应用高程控制,只需应用平面测量就能实现。城镇的平面控制测量具有以下特点:地籍测量作为城市控制网的一部分进行处理;城镇地籍测量对点位和长度变形精度要求更高;由于城镇建筑多,测量时平面控制点密度更大。平面控制测量一般还需遵循高级到低级、整体到局部、分级布网逐级控制的布网原则。

3.2 GPS技术的应用

GPS技术应用包括技术设计、外部实施以及数据处理3个过程。地籍GPS技术设计主要是根据测量章程和项目要求进行确定的;外部实施则从准备、观察和结果整理分布进行完成;数据处理则应用了平差计算的相关软件完成。依据以上基础理论的分析,对重庆城镇地籍测量进行了实际应用,基于重庆相对平原地区的技术难度要求高特点,对其山地丘陵的地貌城镇性质,依据表1重庆GPS定位测量标准,采用了全解析的数字化采集的方式完成地貌勘察点的规划,通过GPS高精度的定位的测量完成了地籍测量规划,最后得出了界址点数据、地籍图和地貌测绘等内容。通过应用结果表明,应用GPS技术于山城重庆的独特地貌地籍测量优势明显,得出结果更为形象以及为后续处理提供了更便捷的应用。

表1重庆GPS定位测量标准

4 小结

本文从GPS数据处理的基本原理出发,分析了GPS地籍测量的特点与过程,通过简要的分析重庆的验证得出了GPS定位对于地籍测量的应用效果显著,而在实际应用当中结合RTK的碎步处理技术会使得地籍地貌处理结果更为精确,此外应用其他地方时还应结合当地地形特点,做好相应的规划,才能充分发挥GPS技术精确和高效性。

参考文献:

[1] 黄小玲.基于GPS地籍测量及精度分析技术研究[J]. 科技资讯. 2010(26)

[2] 韩聪秀.基于GPS技术的城郊地籍测量实施探讨[J]. 科技资讯. 2011(05)

[3] 付小虎,喻建华.浅谈GPS在地籍测量控制网中的应用[J]. 江西测绘. 2010(03)

[4] 陈闻畅. GPS技术在地籍测量中的应用思路及案例研究[J]. 科技资讯. 2010(12)

第11篇

关键词:数控技术 机械制造 运用

中图分类号:TH11 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2012)001-045-02

所谓的数字控制技术主要是指在信息时代背景下对计算机技术、网络通讯技术、现代光机电技术以及机械制造工艺的充分利用,同时以设计要求与工艺要求为基本依据,以数字信息来对当代制造技术进行控制的一种全新的高科技控制技术,该技术同时具备柔性自动化、高效率以及高精度等一系列优点。该技术还是一种能够使机械生产制造达到自动化的标准,并能有效的提高综合效益的先进的控制技术。

1 数字控制技术的基本原理

数字控制技术是通过对计算机技术、自动控制技术、电气传动技术以及精密测量技术和机械制造等多种技术的综合运用而形成的产物,同时,它是自动化机械系统、机器人系统以及计算机集成制造系统等一系列先进的高科技技术的根本所在。

1.1 现代数字控制系统的主要构成部分

现代数字控制系统简称为现代数控技术,其主要依靠程序的储存功能来对各类机床实现不同的控制工作,整个数字控制系统的主要组成部分有:相应的控制程序、输入设备、输出设备、计算机数字控制装置以及速度控制单元、可变控制单元和主轴控制单元等。该种系统人们一般习惯性的称之为CNC系统,该系统同时能够对输入设备上实现给出的数字值进行自动阅读工作,并能够将其自动解码。从而确保机床正常运行,并能使其加工出合格的零件。

1.2 现代数控系统装置的基本工作原理

该系统的主要核心是装置,其装置实际上就是一种计算机,不过该计算机是系统中专用的计算机,它在具备普通计算机的基本功能与结构的基础之上,还有和相关的数字控制机床功能相关联的一些功能,和专用的接口单元,该装置主要包括硬件与软件两大重要部分,其主要工作过程是通过硬件设备的支持下来进行软件执行操作的过程。该装置的工作原理主要是通过对输入设备与输入机床在工作时所需要的相关数据进行采集,并对其进行编码翻译,通过计算机的处理运算工作将所得到的数据命令合理地分配到相关的驱动电路装置当中,并通过相应的转换与放大工作,对伺服电机进行相应的驱动,同时带动相关的坐标轴运动,使每个坐标轴都能有效准确的移动到指定需要的位置。

1.3 数控系统装置的插补原理

对于连续削切的数控机床来说,不但要求其有准确的定位还要求对刀具进行有效控制,要根据工件给定的速度来控制刀具的切割速度与路径,同时保证在削切过程中每一处的精确度,在这一过程中,CNC装置的插补功能将对其起决定性作用。数字控制机床在进行曲线加工的同时,用一小段折线来接近需要加工的曲线,所谓插补实际上就是指控制系统以零件轮廓为主要依据来对刀具的相关加工点进行计算,同时还要完成数据的致密化工作,在数字控制系统中,负责插补工作的装置被称为插补器,硬件插补器的主要构成部分是相关的分立元件和集成电路,其主要特点在于运算速度快,但灵活性较差,不容易被改变,但由于其插补速度受到CPU的一定影响,当前的数控系统一般都采取软硬件插补之间相结合的有效方法。

2数控技术在机械制造生产中的应用

2.1 工业生产

传统的数据控制系统主要是由控制单元、驱动单元以及执行组织构成的,其中工业机器人系统和传统的数字控制系统也是由三部分构成,工业机器人的诞生给工业生产带来了很大的帮助,机器人主要被用于高温有毒等一系列较为恶劣的劳动环境内,在工业生产中代替了人的高危险度工作,在相当大的程度上使人员生命安全得到了保障。在对工业生产机器人的使用实际情况中,首先要向机器人编写相应的程序输送到计算机控制下的控制单元中,相应的控制单元按照有关的输入程序来对驱动单元下达命令,之后再由驱动单元组织来执行,在该过程当中,有多种不同的传感器所组成的检测体系来对工作过程进行同步的检测,发现问题能够做到及时向工作人员报警。

2.2 煤矿机械

在煤矿机械方面,由于采煤机的种类具有多样化的特点,同时还有更新速度较快、生产批量小这一特征,还由于一些机械外壳基本都采取焊接的方式来完成的,所以传统的机械制造技术在进行下料工作的过程之中,所造成的成本较高,然而随着当今数字化与信息化技术的快速发展,通过广泛运用数字控制技术来进行气割工作,可以既方便又灵活的使下料工作得到实现,并在此基础上还能够有效的降低投资成本,从而进一步完善了机械制造的生产体系,提高经济效益与生产效益,与此同时,数字控制系统中的气割机械还能够对切缝进行有效的补偿,大大加强了切缝补偿工作的准确性。同时发挥其高效率、低成本的绝对优势,同时在下料工作过程中,能够顺便的对某些零件的破口进行切割工作,数字控制气割机还能够对切缝进行自动补偿工作。

2.3 汽车生产工业

随着近年来经济发展速度增快,汽车生产工业也随之得到良好的发展空间,并保持良好的发展势头,因而汽车零部件的制造技术也随之迅猛发展,数字控制技术的出现可以有效地使原本发展较快的汽车零部件生产技术得到更快速的发展,快速数字控制机床与近几年来在汽车零部件制造工艺上得到了大力的推广,使其所生产出来的汽车零部件质量又在原本的基础上又提高了一个档次,同时还提高了汽车零部件的生产效率。并且以此为前提,满足当前竞争十分激烈的机械制造行业的市场要求,还能够有效地降低生产成本,从而实现了一次投资长期效益的良好生产目标。以往传统的汽车生产工业主要讲究规模与效益,然而随着数字控制技术的出现及其在汽车生产工业上得到广泛应用,使这一传统规律被全部打破,从而实现了多种规格、小规模、小批量、高效率的生产目标。另外,在数字控制技术中,虚拟现实控制技术、计算机辅助制造技术也都在汽车生产工艺中得到了广泛的运用。

2.4 机床设备方面

在机械制造领域中,其主要核心是在于拥有较为先进的机械设备,面对当今高科技发展背景下对机电一体化的要求,相关的机械制造生产企业无必要拥有具备良好的控制能力的数字控制机床设施,能够为数字控制技术提供较为先进的控制能力的核心在于先进的计算机控制技术,即在机床上对数控技术进行充分应用,这便是数控机床设备的产生,它通过相应的计算机控制软件来完成了对主轴运转变化的控制,使数控机床能够自动的加工出质量良好的机械零件。

3 结束语

机械制造技术是一门核心技术,是对一个国家综合国力和工业生产能力的重要衡量标志,同时也是各个国家之间竞争的主要项目,随着我国经济与科技的快速发展,我国的工业生产能力也从原来的薄弱逐渐走向了强盛,数控技术的出现为我国的工业生产领域提供了很大的帮助,因此,应加强对数控技术的进一步探索与开发,从而使我国的工业生产能力向世界先进水平的目标发起冲击。

参考文献:

[1] 瞿秀英.数控技术在机械制造中的应用[J].宁夏机械,2010,(03).

[2] 徐俊山.浅谈数控技术在机械制造中的应用[J].中国对外贸易(英文版),2011,(10).

[3] 吴滨.数控技术在机械制造中的应用探究[J].工业技术,2011,(31).

第12篇

关键词:网络RTK技术;基本原理

中图分类号:C35 文献标识码: A

Several methods of solving network RTK

HE Hong

(Shenyang Urban Planning Design & Research Institute,Shenyang 110004)

网络RTK是近年来在常规RTK和差分GPS基础上发展起来的一种高效率、高精度的GPS定位技术。传统的RTK技术存在一定的局限性,主要表现为用户需要架设基准站和误差随距离的增长而增大。为了解决这些技术存在的缺陷,网络RTK技术应运而生。

一主要的工作原理

网络RTK技术就是利用地面布设的多个基准站组成GPS连续运行网络(CORS) ,综合利用各个基站的观测信息,建立精确的误差修正模型,通过实时发送RTCM差分改正数修正用户的观测值精度,在更大范围内实现移动用户的高精度导航定位服务。网络RTK技术集Internet技术、无线通讯技术、计算机网络管理技术和GPS定位技术于一体,是参考站网络式GPS多功能服务系统的核心支持技术和解决方案,其理论研究与系统开发均是GPS技术科研和应用领域最热门的前沿。

二本文主要介绍了目前解决网络RTK技术的几种方法

1单参考站网模式

此模式原理上与普通GPS作业时的参考站没有太大的区别,每一个参考站服务于一定作用半径内所有的GPS用户。对于长时间静态跟踪数据后处理的用户,借助于接收调频副载波、宽带快速网络通信,以及其他数据通信手段提供的DGPS伪距差分改正数信息,对于从事准实时定位或实时精密导航的用户来说,服务半径可以达到几十千米、几百千米,甚至更长一些。至于需要实时给出厘米级定位精度的用户来说,单参考站的服务半径目前可以达到30km以上。

该模式优势在于:首期投入较少;随时可以升级和扩展;系统灵活、安全、可靠、稳定;不需要任何额外的装置,不需要报告流动站点位的双向数据通信设备:施工周期短。

2 虚拟参考站VRS技术

虚拟参考站VRS系统集GPS、Internet、无线通讯和计算机网络管理技术于一身。整个系统是由若干个(3个以上)连续运行的GPS基准站和一个GPS网络控制中心构成。

工作原理:固定参考站的GPS观测卫星数据通过通讯链不停地被传送到VRS中央服务器,对每

VRS工作的主要技术方法:

(1) 控制中心收集各个固定参考站的观测信息并计算电离层、对流层、轨道误差和多路径效应的模型参数;

(2) 解算GPS参考站网内各条基线的双差载波相位模糊度;

(3) 利用载波相位观测值计算每条基线上各种误差源产生的实际误差的综合误差;

(4) 采用单点定位确定用户的粗略位置,利用建立的误差模型并结合用户、基站和GPS卫星的相对几何关系,通过内插计算每一颗GPS卫星到用户之间不同路径上各误差源引起的误差;

(5) 用户把自己的粗略位置通过移动电话链路传送(NMEA格式)给数据处理中心,数据处理中心就在该位置创建一个虚拟基准站。此时虚拟站距离用户站只有20~40 m,与用户站构成短基线差分。用户可以把虚拟基准站当作普通基准站使用。对于实时用户,控制中心发送由虚拟基准站得到的差分数据RTCM给用户,对于后处理用户,虚拟基准站的数据可以按照R INEX格式存贮。

(6) 用户接收控制中心发送的虚拟基准站差分信息,进行差分解算得到用户的位置。

测试证明,在参考站间距约为70 km,流动站与参考站最近距离为30 km左右的情况下, VRS定位技术的平面精度可以达到1 ~3 cm, 高程精度可以达到3 ~5 cm,该精度相当于采用常规RTK定位时,流动站与基站间距仅为2 km时的性能, VRS技术的确使定位精度得到了明显提高。

3 FKP技术

该技术采用整体的网络解,对数据应用卡尔曼滤波进行非差处理,并将所有参考站每一个观测瞬间所采集的未经差分处理的同步观测值,实时地传输给数据处理中心并实时处理,产生一个称为FKP的网络地区修正参数,然后将这种FKP参数通过扩展的RTCM信息,发送给所有服务区内的流动站,系统传输的FKP参数能够比较理想地支持流动站的应用软件,但是流动站系统必须知道有关的数学模型,才能利用FKP参数生成相应的改正数,为了获取瞬间解算结果,每一个流动站需要借助于一个称为AdV盒的外部装置,配合流动站接收机的RTK.

FKP技术是集Internet技术、无线通讯技术、计算机网络管理技术和GPS定位技术于一体的定位系统, 由若干个连续运行的参考站、数据控制中心、移动站( 用户―――GPS接收机) 组成, 其工作原理和流程如下

( 1) 各个基准站通过Internet连续不断地向数据控制中心输送观测数据;

( 2) 控制中心实时处理包括整周未知数的解算,以致归算各站至公共整周未知数水平;

( 3) 控制中心接收到来自移动站的NMEA CGA点位信息, 主站被尽可能地选在最靠近移动站点位的所在地;

( 4) 控制中心计算伪这个流动站计算网络改正数, 并将它应用于来自主站的观测值;

( 5) 用来自参考站网的信息计算高精度的移动站点位:

4 综合内插技术―CBI技术

CBI技术是根据双差组合的优点,在基准站计算改正信息时,没必要将电离层延迟,对流层延迟等误差都进行区分,并计算出来,也没必要将由各基准站所得到的改正信息都发给用户,而是有控制中心统一集中所有基准站观测数据,选择计算和播发用户的综合误差改正信息,因为多种误差在主副站之间存在较强的线性相关性,用综合误差表示双差观测方程中的所有系统误差的综合影响。该技术利用卫星定位误差的相关性计算基准站上的综合误差,并内插出用户站的综合误差,在电离层变化较大的时间段和区域内,应用CBI技术较有优势。

它的模型主要有零维模型、一维模型、二维模型、三维模型。

零维模型就是常规的RTK,当用户距离某一基准站较近时(一般小于5km),亦可进行直接使用单站差分。

一维模型当有两个基准站时,可利用这两个基准站间的带状区域的任何一处进行差分改正,这种情况称为一维模型,如图中的A、B两个基准站,对于卫星i、j有综合误差

其中为双差多路径影响为对流层误差为双差轨道误差影响Δ为双差残余非模型误差。

基准站的综合误差为

为双差相位观测值;为双差几何距离; 为双差模糊度

二维模型对于三个基准站,客队基准站平面内的任一地点进行差分改正,这种情况称为二维模型。

其中(,)(,)(,)和(,)为参考站和用户流动站在高斯平面坐标系下的坐标。

5结论

随着GPS参考站技术的发展和应用,网络RTK将在多个方面替代传统GPS作业,因此作业效率将大大提高。目前选择合适的网络RTK仪器和作业方式,同时通过全面的质量保证措施,能得到更加稳定可靠的作业成果。相信,随着GPS参考的技术的发展和应用,网络RTK将会在多个领域发挥更大的作用。

参考文献:

[1] 史先领,张书毕.网络RTK中几种实用技术的分析比较[J].海洋测绘,2006,26(5),75-77.

[2] 宋克忠, 周森, 张学力.网络RTK 技术的工作原理[J].海河水里,2007,27(2),61-62.

[3] 邹仁均. 网络RTK技术在成都市城市测量中的应用[J].2007,27(3),20-22.

[4] 周乐韬,黄丁发,徐 锐,高淑照. 一种网络RTK新技术―――增强参考站[J].2008,33(1),76-80.