机电液综合实验的过程管理及评价体系

自主开发机电液综合实验装置平台,将机械设计、液压与气压传动、机电传动控制、微机原理及应用等多门机械类专业基础课程有机结合。以PLC、微机、工控机等多种控制方式为手段,以机械传动、液压传动、气压传动装置为主体,实现对实验主体的过程和动作控制,具有创新性、综合性、先进性和开放性特点,为本科学生提供3周的综合实训,提升学生的综合应用和创新能力培养力度。本文阐述了机电液综合实验的过程管理是确保机电液综合实验顺利实施和学生能力培养的有效手段,通过机电液综合实验可有效提高应用型机械本科人才的创新能力等综合能力及素质,并在此基础上提出了机电液综合实验的成绩评价体系。     

基于PLC与触摸屏的物料分拣教学实验台设计

针对高校实验设备功能单一等问题,设计了一种基于PLC与触摸屏的物料分拣教学实验台。将传感器技术、液压与气动控制、机电传动与控制、MCGSE组态开发、PLC控制技术有机结合在一起,形成一个多功能教学实验平台,可完成传感器技术实验、液压气动实验、机电传动实验、MCGSE组态实验、PLC控制实验以及控制电路实验,保证了教学实验设备的先进性与创新性,提高学生的动手和实践能力。     

四缸电液伺服同步举升实验系统设计

设计了一种基于工业PLC的四缸电液伺服同步举升教学实验系统。该系统融合PID控制算法、电液伺服驱动技术、PLC控制技术、磁致伸缩位移传感器技术、现场总线技术和机电传动与控制技术,形成了一套集机电液一体化的多功能进阶型教学实验系统,既可以完成机电传动控制实验、液压传动实验、位移传感器技术实验、PLC控制实验等基础性教学实验,还可以实施现场总线实验、单缸伺服PID控制实验和四缸伺服同步PID控制实验等高科技水平的进阶型教学实验,具有一定的教学实验创新性和先进性,能够有效地满足培养拔尖型大学生创新实践能力的需要。     

双电动机电伺服同步驱动实验系统设计

设计了一种基于工业PLC的双电动机电伺服同步驱动教学实验系统。该系统融合了"等同式"同步算法、内外闭环控制理论、电伺服驱动技术、PLC控制技术、旋转编码器技术、现场总线技术和机电传动与控制技术,具有结构紧凑和机电一体化集成度高的特点,既可以完成机电传动控制实验、位移传感器技术实验和PLC控制实验等基础性教学实验,还可以实施现场总线实验、电伺服控制实验和双电动机电伺服同步控制实验等高科技水平的进阶型教学实验,具有一定的创新性和先进性。     

基于工程中心的“机电传动与控制”课程实践教学改革研究

"机电传动与控制"课程是机械设计制造及其自动化专业的核心课程,其传统实践教学依托相关教学型设备,以完成电机控制及调速等验证性实验为主要内容。实践教学中既没有融入先进的电机控制理念和技术,又缺乏相应的工程背景。项目组依托三菱自动化工程中心进行"机电传动与控制"课程实践教学改革,通过设计具备工程特点的实验项目,有效解决上述问题,教学效果良好。     

基于创新型人才培养的《机电传动控制》课程教学改革方法研究

《机电传动控制》是机械设计制造及其自动化专业中机电方向的核心课程。通过对教学方法和内容改进,对实验、实习的改进,以及对学生查阅资料、科研能力的培养,使学生学习积极性、实践能力提高,更进一步促进了创新能力的提高,在各类大赛中获奖。     

模块化测控综合实验平台设计与开发

为满足机电类专业对实验设备一机多用、机电结合和对职校教师培训的要求,设计与开发了一种模块化综合测控实验平台。该平台集机械设计技术、气动技术、机电传动技术、检测技术、微机控制技术于一体。该平台单个模块既是一个独立的实验单元,模块间联合又可进行综合性测控实验。详细介绍了平台的组成、功能、应用实例和特点。该实验平台可重组性强,功能全面,交互性好,为学生实践能力的培养和职校教师培训提供了一个良好的平台。     

PLC与组态实验数字孪生创建研究北大核心

针对线上PLC与组态实验提出直接组网和间接组网两种不同的组网和管理方式,并最终选用间接组网和第三方远程协助工具方式组建了PLC与组态实验平台。以多工步机床动力头进给速度控制实验为例,列举了创建数字孪生体中遇到的各种问题,给出了解决方案及物理实体接线方式,创建了数字孪生体,实现了数字孪生所要求的实时全方位信息双向闭环交换。该实验平台组建方便,使用不受场地、时间限制,可使学生在线上很好地完成相关的实验,实际应用效果良好。     

基于数字孪生的智能生产线构建及教学实践

结合智能制造相关专业教学及实践要求，综合分析了3C产品的结构及工艺特点，构建了一条智能柔性生产线，适用于PLC应用技术、工业机器人应用技术和智能制造生产线综合实践等课程的教学工作。受限于成本及复杂的流程等因素，对于智能生产线运行、调试及工艺验证等技能、知识领域，难以组织较大规模且高效的实践教学。基于数字化设计、机电一体化、虚拟仿真等多学科交叉技术而开发了生产线数字孪生模型并用于实践教学。实践表明，该生产线运行过程稳定，孪生模型与实物高度对应，在教学过程支撑了生产线建模设计、数字孪生仿真设计、机器人离线编程、运动部件轨迹规划及定义、虚拟PLC编程及通信配置等实践教学项目。数字孪生模型可以代替物理空间的生产线实物用于全流程实践项目教学，开辟了创新性的实践教学模式。     

机电传动实验系统的设计与研制

介绍了一套机电传动实验系统的研究与开发过程，着重讨论了实现测量电机特性的现代化机电传动系统的设计，同时给出了该系统的实验结果。该设备为现代传动控制提供了一个实验与研究平台，它的研制对于机电拖动课程的研究和教学以及提高实验设备的利用率、实现教学实验系统的网络化虚拟化有积极意义。     

工业机器人线缆服役可靠性加速实验系统

设计了一种基于PLC的工业机器人线缆服役可靠性加速实验系统。该系统融合服役可靠性加速实验理论,采用电伺服驱动技术、PLC控制技术、线缆张力传感技术、线缆摩擦负载传感技术、显微观测技术和机电传动控制技术,可进行经典机电传动控制、恒温控制、摩擦负载传感和表面摩擦磨损形貌观测等基础性教学实验,也可开展线缆在环境温度、互磨速度和线缆之间的正压力等参数倍增工况下服役可靠性研究教学型实验。体现了教学实验设备的技术先进性和广泛适用性,丰富了大学生机器人服役可靠性设计的实验基础。     

机电传动与控制开放式综合实验平台开发及实践教学应用

针对机电传动与控制课实践教学中普遍存在的课程知识体系树不明晰,课程部分理论及实验环节与工程实际联系不紧密,课程实验设计性和创新性不明显,实验平台开放和利用效率不够高等问题,将CDIO工程教育模式融入课程实践教学,开发综合实验平台,该平台突出"一个核心、两个要素和三层次实践",即以培养学生应用能力为核心,以电机和控制为两个要素,以基本实验("看中学")、设计性实验("做中学")和开放型实验("用中学")构成三层次实践。该综合实验平台具备开放性、模块化、易集成扩展等特点,不仅能为本科生的课程实验服务,还能满足本科生竞赛、研究生工程设计能力实践学习等需求。实践证明该实验平台能够有效激发学生的学习兴趣,加深对机电传动与控制的理解和掌握程度,与工程实际有较好的对接,锻炼了学生的系统设计及综合应用开发的能力。     

机器人电气接插件可靠性加速实验系统设计

设计了一种基于PLC的工业机器人电气接插件服役可靠性加速实验系统。该系统融合可靠性加速实验理论,恒值温度PID控制技术、电伺服驱动技术、PLC控制技术、插拔力检测技术、接触电阻检测技术、显微观测技术和机电传动控制技术,形成了集成光机电一体化的多功能进阶型教学实验系统,既可以完成经典机电伺服传动控制、恒值温度PID控制和插拔力传感等基础性教学实验,还可以完成接插件在环境温度和插拔速度等参数倍增工况下的服役可靠性加速测试实验,开展插拔力、接触电阻和插针表面摩擦磨损形貌的演化观测,具有较高的机器人可靠性实验教学应用价值。     

面向工程实践 科研引导教学——《机电传动与控制》课堂教学探究

本文结合作者在机械设计制造及其自动化专业《机电传动与控制》课程教学实践中的体会,对激励学生学习兴趣、培养学生工程实践能力及创新意识、提高专业教学水平及传授学科专业新知识等进行了阐述,达到了提高教学效果的目的。     

机械设计综合性创新性实验研究与探索

本文针对高等工科院校的机械设计系列课程的实验教学环节，考虑如何培养学生机械设计的综合能力和创新能力方面，探索和研究开设相应的机械设计的综合与创新实验和构筑实验平台。本文详细地探讨了机械系统综合性能测试实验平台和机械模块化交互创意实验平台的构筑、原理及实验内容。     

基于数字孪生技术的机电类专业课程改革研究

文章基于数字化背景下机电类专业课程改革中存在专业课程设置与行业发展需求不兼容;教学环境与教学方式的数字化转型成效不足;专业教师数字技术应用能力亟待提升;专业实训设备更新缓慢;优质的数字化教学资源不足等问题,探索了数字孪生技术对于机电类专业课程改革的重要意义。提出关注数字化背景下机电类行业的发展与人才需求,借助数字孪生技术整合机电类课程内容,基于数字孪生技术创新教学模式;开发数字孪生技术的实训资源;开展基于数字孪生技术的“云实训”,为机电类专业课程的数字化教学改革提供参考借鉴。     

基于虚拟仪器的综合性液压实验台研究

传统液压实验台大都采用PLC或继电器的控制方式,存在数据采集和数据记录困难、实验内容单一、缺乏整体性等不足。利用虚拟仪器并结合检测、液压传动、电液比例伺服等技术构建多知识融合的综合性液压实验台。该实验台以LabVIEW为软件开发平台,结合压力传感器、流量传感器、位移传感器、USB6211数据采集卡等构成液压系统,能够完成液压元件性能测试、回路测试、位置控制等实验。实验系统界面直观性强、操作方便、功能齐全、交互性好,同时具备了数据采集、自动处理与存储、实验报告生成和打印输出等功能。     

面向智能制造仿真实验的产线数字孪生建模

针对智能制造领域人才培养中,实践教学存在的成本高、安全保证难等问题,该研究构建了智能制造仿真实验系统。首先,以智能产线为基础、车间信息化平台为桥梁,融合产线数字孪生技术,构建了面向智能制造仿真实验的数字孪生系统框架;其次,对系统中包含的产线物理实体模型、数据采集及车间信息化平台、数字孪生产线的多维度模型及智能制造仿真实验平台展开了详细阐述;最后设计产线生产调度优化实验,验证了该数字孪生仿真实验系统的有效性。     

机电液综合实验台设计

机电液综合实验台按实验适应范围广，通用性好的原则设置了各类元件，供学生实验时选用，可独立设计，安装，调试完成机电综合控制和机电液综合控制的多种机械设备的机械传动，液压传动，电气控制等模拟实验。     

基于机器视觉的机器人智能分拣实验平台开发

针对机器视觉和机器人技术设备分散和功能单一等问题,开发设计了基于机器视觉的机器人智能分拣综合实验平台。将机电传动控制、气动控制、工程光学、图像处理技术、机器人控制技术等有机融合,可开设物料传送装置拆装测绘、光学图像采集系统搭建、单片机控制系统设计、真空吸附搬运分拣气动回路设计、手眼标定与形状匹配图像处理、机器人操作控制、上位机软件开发等实验。该实验平台体现了教学设备的先进性和创新性,有利于提高学生的工程实践和创新能力。