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航空航天设计论文

时间:2023-07-25 17:16:39

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇航空航天设计论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

航空航天设计论文

第1篇

2012年9月20—21日,Altair 2012 HyperWorks技术大会在上海锦江汤臣洲际大酒店成功举行.本次大会以“仿真驱动创新,智能引领决策”为主题,共汇聚来自汽车、航空航天、铁道、重型机械、船舶、电子、建筑等多个行业的400多位嘉宾参会.大会征集到近200篇论文,经过论文评委会评审,最终收录165篇高质量的技术论文,内容涵盖前后处理平台HyperMesh&HyperView,求解器技术RADIOSS,AcuSolve和MotionSolve等,优化技术OptiStruct与HyperStudy,以及制造工艺技术、工业设计和二次开发等,其中,16篇论文被评为优秀论文.

大会由Altair市场总监钱纯女士主持,Altair大中国区总经理戚国焕先生致开幕词.Altair全球CEO James Scapa作开场主题报告,对与会嘉宾长期以来的大力支持表示感谢,同时带来Altair最新的发展情况及愿景.值得一提的是,James Scapa先生与大家分享了一个特大喜讯:Altair荣获被誉为软件行业的奥斯卡奖“Computer Software AMA/Stevie Awards”奖.本次大会作为Altair全球HyperWorks技术大会的重要一站,得到Altair高层的高度重视和鼎力支持:来自Altair总部的多体动力学技术专家Rajiv Rampalli,HyperWorks软件开发副总裁周明博士,RADIOSS求解器技术专家Lionel Zhang Suo,Altair波音优化技术中心专家Justin Reilly,企业解决方案高级总监Doron Helfman,全球汽车和重型机械行业技术总监Tony Norton,全球航空航天行业技术总监Robert Yancey以及全球高校业务总监Matthias Goelke等多位技术专家和业务总监,带来Altair最新的技术和行业应用情况.

本次大会还特别邀请上汽集团技术中心汤晓东副总工程师和瑞典Volvo汽车技术中心Harald Hasselblad博士分别作题为“RADIOSS在上汽自主品牌轿车研发中的应用”和“优化技术在Volvo汽车研发前期阶段中的应用”的主题演讲.

作为Altair主要产品线的按需云计算技术PBS Works和商业分析技术HiQube也在本次大会上重点亮相——Altair分别为其设立技术主题专场,吸引不少相关技术人员参加.

除精彩的主题演讲外,在多个技术专场和行业专场中,来自上汽技术中心、泛亚汽车、上海大众汽车、东风汽车、奇瑞汽车、奥拓立夫、佛吉亚、陕西重汽、安徽合力、南车青岛四方机车、青岛四方庞巴迪、西飞技术中心、中航直升机研究所、上海飞机设计研究院、中国船舰研究中心、三星电子和南平铝业等企业以及华南理工大学、湖北汽车工业学院、南京航空航天大学和西北工业大学等院校的代表也作了丰富多彩的演讲,展示HyperWorks在他们实际产品研发和科研工作中的应用成果.

在航空航天关键CAE技术专题研讨中,Altair展示其在鸟撞分析、水上迫降仿真分析、舱门系统结构优化与仿真等技术的强大功能和实际应用成果,以及其在航空航天领域值得信赖的强大解决方案.

同时,Altair战略合作伙伴HP,Cradle 软件和Magna等公司也分别到会展示其解决方案,特别是HP在现场展示的一体机使参会嘉宾赞叹不已.此外,大会还得到多家行业媒体的关注,并对Altair高层领导进行专题采访.

作为本次技术大会的互动环节,由机械工业出版社出版的《HyperMesh&HyperView应用技巧与高级实例》一书首次亮相,赢得参会嘉宾的高度关注,在抢答赠书环节,全场激情四起,场面颇为壮观.

最后,Altair亚太区高级副总裁Nelson Dias先生主持大会闭幕式,并举行优秀论文、2012大学生HyperWorks仿真技术竞赛以及“我和Altair的那些年”有奖故事征集活动的颁奖仪式.

本次大会的成功举办进一步深化Altair与中国制造业企业以及教育科研院校的联系和合作,促进先进的CAE仿真技术以及云计算技术和商务应用技术在中国的推广应用,切实提升企业竞争力和创新力.

第2篇

参考文献是帮助读者在相同学术研究时提供方便,查阅相关的文献资料,参考文献也不是作者胡乱瞎编写的,是要有真实的科学依据。下面是学术参考网的小编整理的关于汽车车载网络论文参考文献,希望在大家写作当中能带来帮助。

汽车车载网络论文参考文献:

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[2]邬宽明.CAN总线原理和应用系统设计.航空航天大学出版社.1996.

[3]周震.基于CAN总线的车身控制模块.南京航空航天大学.2005.

[4]李刚炎,于翔鹏.CAN总线技术及其在汽车中的应用.中国科技论文在线.

[5]杨维俊.汽车车载网络系统.北京:机械工业出版社.2006.

[6]李东江,张大成.汽车车载网络系统原理与检修.北京:机械工业出版社.2005.

汽车车载网络论文参考文献:

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[4]付亮.CAN总线技术及其在现代汽车中的应用[J].中国汽车制造,2006.

[5]杨庆彪.现代轿车全车网络系统原理与维修[M].北京:国防工业出版社,2007.

汽车车载网络论文参考文献:

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[2].谷小刚;基于FPGA的CAN控制器设计技术研究[D].电子科技大学.2006

[3].赵国良;基于FPGA的CAN-USB协议转换系统的设计[D].安徽理工大学.2014

[4].薛媛;基于CAN总线的图像压缩系统FPGA的设计与实现[D].西安电子科技大学.2012

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[6].赵城;基于FPGA的CAN总线控制器的研究与设计[D].扬州大学.2013

[7].尹杰;基于FPGA的CAN总线与以太网的网关设计与实现[D].武汉理工大学.2012

[8].潘玉静;基于FPGA的CAN控制器软核的设计与实现[D].合肥工业大学.2011

[9].贺漾;基于CAN、ARM+FPGA小型PLC的人机界面装置的设计与研究[D].广西工学院.2011

[10].王方方;基于FPGA的嵌入式Ethernet一CAN通信卡的设计与研究[D].湘潭大学.2012

[11].彭成;船舶电站模拟仿真一基于FPGA的测频测相及CAN通信模块的设计与实现[D].大连海事大学.2006

[12].孟庆仙;基于ARM和FPGA的无线遥控仿人机器人双重控制系统研究[D].云南大学.2010

[13].赵静;基于FPGA的CAN总线通讯仿真与测试平台[D].上海师范大学.2013

第3篇

1研究方法设计

现代经济增长理论认为,决定一定时期内经济增长的主要因素有人力资源、物质资源、管理和技术水平等方面[1]。评价技术进步对经济增长的贡献,一般是采用某一经济增长模型来分析,模型中把影响经济增长的主要因素和相关关系作为一动态变化的过程,经济参数是时间的函数。运用动态分析和均衡分析方法,能够通过技术水平随时间的变化来分析技术进步的作用。技术进步对经济增长的作用是指能够使一定数量生产要素的组合,生产出更多产出的所有因素共同发生作用的过程。

为了评价我国在大飞机产业发展过程中生产要素投入产出间的关系,本文选择柯布-道格拉斯生产函数,对我国航空制造产业多年来的发展进行量化的分析。柯布-道格拉斯生产函数的基本形式为:Y=A(t)KαLβμ式中Y是工业总产值,A(t)是综合技术水平,L是投入的劳动力数,K是投入的资本,一般指固定资产净值,α是劳动力产出的弹性系数,β是资本产出的弹性系数,μ表示随机干扰的影响,μ≤1。从这个模型看出,决定工业系统发展水平的主要因素是投入的劳动力数、固定资产和综合技术水平(包括经营管理水平、劳动力素质、引进先进技术等)。根据α和β的组合情况,它有三种类型:当α+β>1,称为递增报酬型,表明按现有技术用扩大生产规模来增加产出是有利的。当α+β<1,称为递减报酬型,表明按现有技术用扩大生产规模来增加产出是得不偿失的。当α+β=1,称为不变报酬型,表明生产效率并不会随着生产规模的扩大而提高,只有提高技术水平,才会提高经济效益。在运用生产函数对我国航空制造产业分析的同时,本文还引入美国的数据进行比对分析。这是因为虽然“9•11”事件对全球特别是美国的民航产业产生冲击,但是就航空制造业来说,无论是产业规模、科研水平还是飞机交付量,美国始终独占鳌头。美国波音公司在民用大飞机制造领域与欧洲的空客公司形成寡头垄断的局面,占据世界民用航空工业的霸主地位。以其作为代表进行研究,并与我国的航空工业进行对比分析,是具有代表性和典型性的。

2生产函数指标的选取和回归分析

2.1中国航空工业

以我国航空航天制造业为研究目标,根据柯布—道格拉斯函数,选择“航空航天类制造业主营业务收入”指标作为工业产值Y,“航空航天器制造资产总计”作为投入的资本K,“全部从业人员年平均人数”作为投入的劳动力数L。

由于目前航空制造业包括军用和民用两类,而数据所限这里难以区分,因此,为了考察政治因素对于航空制造业有无直接影响,本文在柯布-道格拉斯生产函数的基础上,加入政治变量P。我国发生重大军事战略事件的年份,政治变量取1,其他年份为0。这些年份中,考虑到1999年北约轰炸我驻南斯拉夫大使馆、2001年美国“911”恐怖袭击事件、2007年“和平使命-2007”联合反恐军演和2009年国庆60周年大阅兵具有较强的国际军事战略背景,政治变量为1。于是本文的模型转变为如下:lnY=lnA+αlnK+βlnL+γP近11年来我国航空航天制造业主要经济和人员情况见表1。通过统计软件SPSS16.0分析处理,取置信度95%,得到回归方程和各系数统计量(见表2)。SignificanceF表示置信度为0.95下的P值,F检验的值554.7877,远大于P值,可知多元线性回归模型有效。调整后的R2非常接近1,说明该模型可以很好地解释自变量和应变量之间的关系。t统计量的p值小于显著性水平(1-置信度),可认为该自变量与因变量是相关的,此例中三个自变量都符合上述条件,因此都和应变量相关(回归结果见表3)。因此,我国航空航天制造业生产函数可用如下公式表达

2.2美国航空工业

根据美国航空航天工业协会(AerospaceIndustriesAssociation,AIA)公布的数据,并考虑到美国军事行动的影响,各变量数据见表4。同样取95%置信度,经过统计分析,得到各变量关系如表5所示。为了和我国航空工业变量进行区分,分别取Y*、K*、L*和P*代表美国航空航天制造业的总产值、资本、劳动力和政治变量。各变量回归统计结果见表6。经对比,该方程可决系数约为0.78,调整后为0.72,P值也都符合95%置信度下的检验条件。据此可判断该回归模型方程有效,且自变量与因变量相关。因此,美国航空航天制造业生产函数可用如下公式表达:

3实证研究结果分析

3.1中美弹性系数对比

从表7可见,无论是中美资本产出的弹性系数,都大于劳动力的产出弹性,说明在资本和劳动增加相同比例的情况下,资本引起的产出增加的程度远大于劳动引起的产出增加,资本对航空工业具有更为重要的意义。该行业的资本驱动特征非常明显。同时,两国α+β<1,美国更接近于1,说明在现有技术条件下,即使美国也无法单纯依靠资本和劳动力的投入取得规模报酬递增。航空工业是一个通过技术进步方能取得规模经济效益递增的行业。

3.2

中美投入要素贡献率对比在希克斯中性技术条件下,采用索洛余值法可将产出中技术进步贡献作为投入要素资本和劳动力的“余值”而测算出来。这样,技术进步对产出增长速度的贡献份额为EA通常称为技术进步对经济增长速度的贡献率,简称技术进步贡献率。同理,可以求出资金和劳动力对产出增长速度的贡献率:根据剔除工业增加值为负的年份,中国和美国航空工业各要素贡献率情况如表8和表9。经过对比可以发现,我国航空工业的主要贡献来源于资本要素的投入,而美国主要来源于技术。我国航空工业的规模虽然在过去11年中,营业收入增长了近百倍,但技术贡献率并不明显。反观美国,虽然在2008年金融危机之前,美国经济平稳发展,资金实力雄厚,但航空制造业的技术贡献率始终保持较高水平。除了2001年到2005年受到“9•11”事件及其后续影响,其他年份美国航空工业的技术贡献率始终高于资本贡献率。

4结论

本文对中美两国航空制造产业的生产函数进行了研究,并进行了对比分析。从定量的分析结果中,能清楚地认识到中国在航空制造领域所存在的问题。

中国航空工业的发展在生产函数中所表现最突出的特点,就是产业经济规模的巨大增长是依靠更为巨大的经济投入所带动,而技术进步所带来的增长则不够明显。这就说明,尽管经历了数十年产业化发展,我国的航空工业依然没有摆脱“高投入、高风险、低产出”的粗放式发展模式,难以取得美国那样的航空工业发展成就。

国家对大飞机行业的立项充分说明了我国政府对这一战略性产业给予了充分的重视和足够的支持,近年来我国航空工业规模的巨大增长也可以证明这一点。但是仅靠资本而非技术所带动的规模增加并不能真正使得我国航空工业壮大起来。这样的发展过程与发达国家还有很大的差距,因而发展结果也很可能并非所愿。我国的汽车工业、电子产业发展所陷入的产业链低端陷阱都可以说明这一点。将更多的资金投入到科研和技术转移当中,通过技术进步产生的经济效益带动行业的发展而非资本的增加,改变我国工业“大而不强”的根本劣势,这才是我国航空工业走向更高水平所必须解决的真正挑战。

面对资本和劳动力这两大要素的投入,政府在引导航空制造产业发展中应采取以下措施,增强航空工业企业的技术水平。

(1)转移经费投入。政府对航空制造产业发展的支持除了直接的经费投入外,应当对产业的税收政策进行调整,以鼓励企业发展的内在创新。针对航空制造业这类尚处于发展初期的高新技术产业技术研发、运营维护成本以及产品价格较高等特点,应将税收优惠政策从生产、销售(或出口)环节向研发环节转移,如:提高研发费用税前抵扣比例、加速研发设备折旧等税收优惠政策。

第4篇

关键词:航天学科;本科生;创新实践基地;建设

中图分类号:G643 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)03(b)-0000-00

1、引言

高等教育承担者人才培养、科学研究、社会服务和文化传承四大任务,其中,人才培养是核心。本科生教育是高等教育的基石,在整个高等教育体系中具有举足轻重的地位,世界一流大学无不高度重视本科教育。自1999年高校学校实施扩招以来,我国本科生招生一直维持庞大规模,2011年,全国高校院校招收本科生349万人。庞大的招生规模,使得本科生培养质量受到严峻挑战,尤其是作为本科生培养质量和教育教学改革效果重要衡量标准的创新能力和实践能力,存在严重缺失。2011年4月,总书记在清华大学建校100周年大会上指出,高等学校要创新教育教学方法,强化实践教学环节,形成人才培养新优势[1]。

近年来,国内高校积极借鉴国外大学本科生创新实践能力培养经验,努力探索适合我国高等教育实际的政策措施,其中,建立本科生创新实践基地是重要的方式。国外的剑桥大学、麻省理工学院、普度大学、波士顿大学等很早就已积极探索本科生创新实践活动组织形式,开设了形形的本科生创新实践项目,以航空航天专业为例,普度大学组织本科生开展了固液探空火箭和小型云在火箭的设计、加工制造和发射等全流程活动,波士顿大学本科生创新实践活动包括了探空火箭、纳星、临近空间浮空飞行器等诸多项目。据不完全统计,全世界目前有近100所大学在开展纳星研究,有50余所大学组织开展以高空气球为工具的临近空间探测等研究,其中,绝大多数项目都有本科生,甚至是高中毕业后即将入学的本科生发挥着重要作用。国内的浙江大学、华中科技大学、国防科技大学、西北工业大学、南京航空航天大学等国内重点高校相继建立了本科生创新实践基地[2~6],本科生创新能力、实践能力培养取得一定成绩,同时,创新实践基地建设也暴露出一些问题,如运动管理效率较低、创新实践项目设置不合理、创新文化氛围不足、师资队伍薄弱等[7]。

本论文结合国防科技大学无人飞行器本科生创新实践基地建设实践,对航天学科本科生创新实践基地建设问题进行分析研究,研究成果对于加强本科生创新实践基地建设和运行管理,促进本科生创新实践活动高效蓬勃发展,推动本科生创新实践能力提升,加快本科生整体培养质量跃升,具有重要的现实意义。

2、建设航天学科本科生创新实践基地的必要性

2000年以来,随着国家政策调整,航空航天事业地位日益突出,除传统航空航天院校外,高等院校尤其是工科院校,如清华大学、上海交通大学、西安交通大学、大连理工大学等纷纷设立航空航天专业,空天学科本科生招生规模日益扩大。对于航空航天这样的尖端科学技术,通过建设创新实践基地,鼓励本科生从事丰富多彩的创新实践项目,对于增强本科生专业认同感,激发创新激情,培养创新能力、实践能力和协同攻关能力等尤为重要。

2.1是强化本科生认同感、激发学习热情的需要

本科教育是高等教育的第一个阶段,刚刚结束高中阶段学习的本科生,对于高等学校专业的含义理解和认知程度十分有限,对所学专业未来应用领域和应用前景的认识更是少之又少,加上就业压力大等各种因素影响,导致很多航天专业本科生专业认同感缺失,缺乏学习兴趣,更谈不上学习激情,严重影响本科生培养质量,尤其是相对研究生阶段学习,本科阶段是夯实基础理论和学习能力的关键时期,薄弱的本科基础,会严重影响学生未来研究生阶段的学习,进而制约未来的发展。

建设本科生创新实践基地,使本科生在课程学习的同时,有机会参与卫星、运载火箭、无人机、高空科学气球等与所学专业有密切联系的创新实践活动,近距离接触与所学专业密切相关的科研项目和工程项目,可使本科生充分理解航天学科的应用方向和应用领域,认识所学专业的重大战略意义,了解所学专业的前沿发展动态,从而大大增强学生的专业认同感,加深专业认知度,激发浓厚的学习热情[8],打牢专业基础。

2.2是培养本科生创新能力与实践能力的需要

创新能力和实践能力培养历来受到国外高等学校高度重视,通过本科阶段学习培养良好的创新能力和实践能力,是本科生在研究生阶段可出高水平研究成果、走上工作岗位可堪大任的关键。受传统教育模式和教育观念影响,现阶段我国本科生教育对引导学生创新意识,鼓励学生参与创新实践活动,激发学生创新思维,培养学生创新能力和实践能力的关注仍十分不足,造成本科生创新能力和实践能力严重缺乏。在航空航天专业,很多本科毕业生毕业之时,尚未见过真实的飞行器,对飞行器组成和功能的理解仅局限于课堂上所讲的通用的动力、结构、控制等几部分,对更加具体的分系统和部件的认知十分匮乏。

建设本科生创新实践基地,设置丰富多彩的创新实践项目,为学生从事创新实践活动提供良好条件,使本科生充分利用所学知识,设计新概念飞行器,参与诸如无人机等飞行器从方案论证、方案设计、加工制造至发射试验的全寿命周期活动,可大大激发学生的创新热情,激发学生的创新思维,培养实践动手能力,从而大大提升创新能力和实践能力。

2.3是培养本科生团队协作精神和协同攻关能力的需要

人类科技史表明,绝大多数成功的科学家都具有良好的团队协作精神[9]。大力协同、合力攻关的团队协作精神,也是 “两弹一星”、载人航天等国家重大项目研究历程中凝练出来的宝贵财富。尤其是航天科技这样的尖端科研领域,涉及面极广,参与人员多,更是需要团结写作的攻关模式。以载人航天工程为例,包括运载火箭系统、载人飞船系统、航天员系统、发射场系统、测控系统、着陆场系统等大系统组成,每个系统又包括若干子系统。这样复杂的工程没有大力协同、联合攻关的团队协作意识和组织模式是根本无法完成的。由于传统本科教育模式中,学生绝大部分时间都用于课堂学习,最多在相关课程实验或实验课程中会有些许的写作开展实验项目的机会,造成本科生团队协作精神和协同攻关能力难以得到很好培养。

建设本科生创新实践基地,围绕设置的模拟工程实际的飞行器设计项目,众多本科生进行角色分工,共同完成一个实践项目,集智创新,合力攻关,对于培养学生的退队协作精神和集体荣誉感,提高协同攻关能力无疑具有重要作用。

3、航天学科高水平本科生创新实践基地建设的启示

高水平的本科生创新实践基地,对于提高本科生的创新能力和实践能力,培养团队协作精神,培育创新思维,具有重要推动作用,而低质量的创新实践基地,虽然浪费了大量人力物力,却难以在提高本科生培养质量方面发挥作用。作者所在的国防科技大学无人飞行器本科生创新实践基地,坚持以创新实践项目合理设置为核心,以高水平导师队伍配备为关键,以浓郁的创新氛围营造为牵引,以健全规范的运行机制为保障,多年来,在推动提升航天专业本科生培养质量方面起到了重要作用,成为学院本科生创新实践基地的典范。结合无人飞行器本科生创新实践基地多年建设的实践,我们认为,建设高水平的航天学科本科生创新实践基地,必须做好以下几个方面工作。

3.1努力设置高水平的创新实践项目

实践项目设置是创新实践基地工作的核心,创新实践基地的全部活动实际上都是围绕实践项目开展的,实践项目设置的水平直接关系到创新实践活动的效果,关系到基地的运行效果。本科生创新实践基地实践项目设置要充分考虑本科阶段重在夯实专业基础的学习特点,注重蕴含对所学专业知识的运用,充分体现学研结合;注重从多角度锻炼学生的实践动手能力,减少低水平的、粗放的所谓动手能力培养;注重鼓励学生参加创新实践项目的积极性和主动性,尽量减少项目设置限制,让学生可以大胆尝试新概念、新想法;注重实践项目要根据航天技术前沿发展动态不断更新,避免一个实践项目连续使用多年。近几年来,随着无人飞行系统的发展,无人飞行器本科生创新实践基地的实践项目也实现了不断更新,从常规无人机到太阳能无人机,从常规零压气球到长航时超压气球,从常规飞艇到平流层飞艇,实践项目设置紧跟无人系统发展的前沿,实现了持续更新,起到了良好效果。

3.2打造指导能力强的导师队伍

高水平的导师队伍是建好创新实践基地的关键[10]。导师不仅是创新实践项目的设置者,而且直接指导学生参与创新实践活动的全过程。创新实践基地导师队伍,既要保证有一定比例的有多年本科生培养经验的老教授、老专家,又要大力吸纳年轻的、时间充裕、思维活跃的青年教师,还可以适当引入航天工业部门的工程技术人员到创新时间基地兼职。创新基地导师队伍建设可与本科生全程导师制度有机结合,选取在全程导师制中表现突出的导师进入创新实践基地工作。多年来,无人飞行器创新实践基地凝聚了大批年轻的具有博士学位的教师和博士后,吸纳了兵器工业集团附属工厂的工程技术人员,引进了部分具有海外留学经历的青年教师,他们工作热情高、工作时间充裕,创新实践能力强,在创新实践活动开展过程中和学生打成一团,亲自参与无人机设计、加工制造、野外飞行试验、试验结果分析等全部环节,确保了创新实践活动的效果。

3.3推动形成浓郁活泼的创新实践文化

文化作为一种软力量,其影响作用“于无形中见力量”。要采用灵活多样的方式方法,推动形成浓厚的创新实践文化氛围,使学生积极主动参与创新实践活动,勇于创新创造。经常举办各种创新实践活动宣传,让对创新实践活动感兴趣的、切实参与创新实践活动的学生做解说宣传,引导更多学生进入创新实践基地;在创新实践基地举办各种形式的新概念飞行器设计大赛等竞赛活动,设置专门的展区,展出历次竞赛获奖作品,激发学生的创新实践热情[11];可聘请美欧等航天学科创新创新实践活动组织效果突出的院校的负责人,到创新实践基地向学生介绍国外学生创新实践的情况;可安排专门资金,鼓励创新实践能力强的学生参与国际学生创新实践活动,比如参与国际高校大学卫星计划,参与德国、瑞典等联合发起的欧洲学生探空火箭和科学气球创新实践活动等。我校无人飞行器本科生创新实践基地,每年定期安排在创新实践活动中表现突出的本科生开办学术交流活动,宣传创新实践活动成果,交流创新实践活动经验,扩大创新实践基地影响;基地借助“航天科技文化周”等活动,举办各种形式的新概念无人机设计大赛,同时,积极派出学生参加“中航杯”、“挑战杯”等全国性学生作品竞赛活动。极大激发了学生在创新实践活动中力争上游的热情,取得了丰硕的创新实践活动成果,形成了竞争性创新实践文化。

3.4制定规范高效的运行管理机制

健全规范的运行管理机制是本科生创新实践基地高效有序运行、充分发挥作用的重要保障[12]。要设立专门的创新实践基地管理机构,安排专门的高水平管理人员,对基地运行秩序进行管理,尤其是要考虑本科生课程较多的实际,确保实践基地有足够的开放时间,使学生确实在课程之余能够进入基地开展实践活动;要努力发挥信息化手段在创新实践基地运行管理中的作用,依托互联网等手段,实现实践项目选择、实践项目交流、实践成果展示等网络化管理。

4、结束语

建设创新实践基地,是探索提高航天学科本科生培养质量的一种新模式。从国内外著名高校已有航天学科创新基地的运行效果来看,基地的确在促进航天人才培养质量方面发挥了重要作用,从国内航天学科本科教育存在的问题和社会对航天学科毕业生的需求来看,建设创新实践基地势在必行。创新实践基地的建设和运行是一项复杂的系统工程,本文结合作者所在的国防科技大学无人飞行器本科生创新实践基地建设和运行情况,对建设航天学科本科生创新实践基地的必要性进行了深入分析,对建好本科生创新实践基地的政策措施进行了系统总结,为国内航天学科本科生创新实践基地建设提供借鉴。

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第5篇

2011年10月20―21日,LMS国际公司(以下简称LMS)一年一度的中国用户大会在长沙成功举办,来自汽车、航空航天、船舶、家电、机械等行业和高校、科研机构等的近300位新老用户,以及多家合作伙伴和媒体应邀参会.

10月20日,LMS全球副总裁兼首席技术官Jan Leuridan博士和LMS中国区经理郭继忠先生共同介绍LMS的发展情况.目前,LMS在全球设立超过45个办事处,员工超过1 200人,为全球5 000多家制造商的10万位研发工程师提供服务,研发投入占公司总预算的25%;LMS的中国市场发展迅速,新增业务已占全球的18%,2012年LMS中国的目标是达到25%.

LMS全球副总裁兼首席技术官Jan Leuridan博士LMS中国区总经理郭继忠先生历经30多年的发展,LMS成功地从试验方案提供商到混合仿真技术(测试+CAE)解决方案提供商,转变为基于测试、机电仿真和工程咨询为一体的解决方案提供商,特别是Imagine.Lab是目前市场上非常成熟的基于模型的系统工程(Model-based System Engineering,MBSE)的商业仿真平台.

在20世纪80年代成立之初,LMS专注于NVH试验业务,开发出一套全新的用于高级测试以及应用于试验工程领域的多通道数据采集及分析系统.通过该系统,用户不仅能够更快速、深入地分析噪声振动问题,而且可以基于试验模型进行设计修改和预测.

进入20世纪90年代,为缩短开发周期、降低开发成本,客户开始探寻用仿真方法替代部分实物试验的开发方法.针对这一需求,LMS有效地集成试验与CAE技术,成为混合仿真解决方案的先行者:将已有部件数据与新设计部件的仿真模型完美结合起来,构建出一套系统级的完整模型解决方案,消除试验与仿真之间的壁垒,使客户在开发早期就能在系统级水平上对产品进行精确仿真,从而及早发现关键问题,极大地加快用户产品的开发速度和质量.

目前,机电产品的复杂程度越来越高,如汽车,既要求具有很好的舒适性,又要求降低油耗和排放,而且其电控系统越来越多、越来越复杂.若基于传统流程进行产品开发,成本会增加很多,开发周期也会变长.因此,LMS推出基于MBSE的系统级解决方案:MBSE面向开放的多物理领域、多性能属性和系统级集成,将产品开发流程中的仿真分析进一步向上游前移,使用户在设计早期就可以综合考虑产品的一维模型、三维模型、试验模型和控制模型等,在概念阶段就能更好地优化复杂产品架构,使大量的机械系统和电控系统设计问题得以及早发现和解决.

2011年8月,LMS成功收购比利时SAMTECH公司(以下简称SAMTECH),这是继2007年和2010年分别并购法国Imagine公司和美国Emmeskay公司之后,LMS的又一重大战略举措.SAMTECH是欧洲领先的CAE解决方案开发商,其软件被公认为线性和非线性力学仿真领域中的标杆,并拥有优秀的复合材料仿真分析解决方案;在过去二十几年中,SAMTECH在航空航天和风力发电领域的成绩斐然,如其产品为空客公司全球各地的分支机构以及注册在“空客延伸企业(AIRBUS extended enterprise)”架构下的全球合作伙伴提供CAE结构分析和开发服务.这次并购整合两家公司的市场资源优势,实现优势互补,为航空航天、汽车和其他高新技术产业的共同客户创造双赢的发展机会:过去,SAMTECH 80%的业务集中在欧洲,今后,LMS将利用其广泛的业务及成熟的国际营销网络,进一步加快SAMTECH的软件在亚洲和北美的推广,提升其在全球航空航天领域重点客户中的知名度,促进业务增长;SAMTECH的加入将深化LMS的测试与机电液仿真技术优势,帮助用户更好地运用新兴的MBSE方法,提高产品竞争力,获得更多的市场份额.

据Jan Leuridan博士在“Delivering transformative solutions to the global manufacturing Industries-Innovative systems engineering to boost brand value and sustainability”主题报告中的介绍,LMS具有独特的工程创新平台,该平台由Test.Lab(试验平台),Imagine.Lab(机电系统仿真平台)以及Virtual.Lab(三维性能仿真平台)与LMS SAMTECH工程软件包等3部分构成,同时,优秀的工程咨询服务团队为客户提供项目实施、技术转让和合作开发等专业服务;除此之外,Jan Leuridan博士还通过汽车和航空航天等案例介绍LMS如何协助用户应对产品轻量化、燃油经济性、新能源利用、环保性和舒适性等方面的挑战;介绍MBSE方法的应用将更好地协助用户优化开发流程,使工程师在设计早期即在概念阶段就能更好地优化复杂产品的架构.会上,在被问及SAMTECH的软件产品今后将如何发展时,Jan Leuridan博士告知,一方面,SAMTECH的软件产品将继续独立存在,且LMS将注入强大的力量继续加强研发;另一方面,SAMTECH拥有独特的非线性力学分析和多体动力学分析技术,Virtual.Lab是优秀的声学和NVH、多体动力学与疲劳等多学科三维仿真分析系统,因此LMS正在开发接口使二者集成起来,为航空航天、汽车和风力发电等领域提供更加完整的系统级解决方案.

据悉,Virtual.Lab 11将在2012年上半年正式,比原计划推迟半年,原因就是开始整合SAMTECH的产品和技术,Virtual.Lab 11的主要新功能及改进有:(1)非线性多体动力学分析功能,Virtual.Lab的Motion在进行多体系统(线性柔性体部件+非线性部件+刚体部件+测试模型+液压控制部件)仿真时,可以利用SAMTECH的非线性求解器精确处理非线性部件,包括材料非线性、几何非线性和接触非线性等,如整车中的螺旋弹簧和衬套等;(2)多体模型能实时输出C代码功能,可以利用实时C代码输出模型进行硬件在环(Hardware-in-the-Loop,HIL)的半实物仿真,与AMESim的实时分析功能完美结合起来;(3)在Virtual.Lab的Motion中正式推出板簧模板,结合混合路面Motion-TWR,可针对卡车进行完整的仿真;(4)进一步完善Virtual.Lab Motion中的针对小轿车的Car模板;(5)集成的声-振耦合求解器,利用SAMTECH有限元求解器,可以在Virtual.Lab中进行振动计算,包括模态计算、模态叠加响应计算和直接积分响应计算,结合LMS原有的声学求解器,整个方案更加完整,无须再借助第三方的求解器工具;(6)正式推出热疲劳分析功能和复合材料疲劳的分析功能.

会上,美国福特汽车公司的首席技术专家Takeshi Abe博士,三一集团总裁助理、研究总院常务副院长刘永红博士,中航金航数码科技有限责任公司副总经理宁振波研究员等30多位嘉宾作了精彩的报告,与参会人员分享LMS产品在汽车、工程机械、航空航天、铁路机车、机械和船舶等领域的测试和仿真应用案例.

第6篇

1 绪论

随着市场经济的高速发展,用户要求产品的设计种类也越来越多样化,用户对于产品的质量也提出了更高的要求。在航空航天、汽车、轮船等行业中,柔性工装应用广泛。生产制造业为了提高市场竞争力,必须快速适应市场需求,并且对于这一需求给予快速的反应,以此来提高自己的制造能力。

然而,控制系统在柔性工装中具有举足轻重的作用,再加上用户对于设计多样化的要求,所以柔性工装控制系统的设计成为本文研究的重要对象。

2 柔性工装定义

首先,工装指的是一种工艺设备,为了保证零件在加工中的质量和效率而使用的一种设备。

那么,柔性工装则就是相对于定位夹紧等单一传统工装而言的技术。柔性工装系统结合了数字化技术和自动控制技术,将软件和硬件相结合。所以柔性工装是对工装的一种升级与变化,因为柔性工装能够根据待装工作任意调整,从而实现产品装配质量与效率的统一。柔性工装与柔性装配技术有着密切的联系,柔性装配技术包括:精确定位与测量、柔性工装、数据采集处理。然而柔性工装是柔性装配技术的中心环节即最重要的环节。

3 柔性工装技术发展概括

3.1 国外发展状况

早在二十世纪三十年代,英国的一家坦克制造厂就率先使用了柔性工装技术。并且他们在现代柔性工装技术中进行创新,使现代柔性工装的种类和工作原理更加的科学。

然而柔性工装技术开始应用机设计中是在20世纪末,那时飞机数字化装配技术兴起,并且随后在美欧等发达国家迅速发展。在1994年欧盟提出在飞机上面的柔性工装控制系统方面的研究设计,并得出研究柔性工装控制系统的最终目标就是实现数字化无型架装配(JAM)。美国Boeing777研制周期缩短,出错率也减少了,成本也降低了,这成为制造研究柔性工装设备在数字化和技术化方面的双重突破。

总之,柔性工装控制系统的设计在国外飞机制造业中起到了重要的作用,为国外机械制造业的发展也带来了美好的前景。

3.2 国内发展状况

近年来,我国飞机制造业及科研院校在引进国外先进技术的同时,也对柔性工装控制系统的设计加以高度的重视,并对此进行了一系列的研究。尤其是在航空业和企业中的装备技术和组织管理方面,必须要采取先进技术。飞机制造业运用CAD技术在飞机型架中的创造与设计,建立了柔性工装控制系统的参数设计。

比如,西北工业大学的吴建军、谷雨等,他们设计的柔性工装控制,就是利用模糊控制的方法,调节机械执行机构控制系统的参数,以此来减少误差,从而实现控制系统装配与定位的同步控制。再比如,西北工业大学的王仲奇、肖庆东,他们也对柔性工装控制系统进行了开发与设计,所得的成果就是“十字架支臂式”定位装置,并将这个定位装置进行了数字化装配定位系统平台的组建,这也是在柔性工装控制系统方面的一大突破。

4 柔性工装控制系统的方案设计

柔性工装控制系统的方案设计,决定了这个柔性工装系统的运行质量与效率。柔性工装控制系统的设计方案可采用PLC并行控制策略,电机与驱动器相对应。这样可以保证同时对多柔性支撑装置进行调整,并且这个方案可以使调整的时间比较短。为了解决在这个方案中系统成本高,所占空间大等各种局限性,可以采用串行控制方案,在电机和驱动器之间增加切换控制电路,这样就可以让一个驱动器带动多个电机。这样就可以得出采用“上位机+控制器+执行单元”这种控制方式,是柔性工装控制系统的一种重要设计方案。

5 研究柔性工装控制系统的意义

在经济高速发展的今天,科学技术也不断的发展,因此人们的机械制造产品需求也不断提高。为了满足广大用户的需求,机械制造业必须提高自己的设计与创新。由机制造领域对柔性装配技术的要求越来越高,这使得飞机柔性装配技术成为机械制造的关键环节,因此为了飞机柔性装配的发展,研究柔性工装控制系统的设计具有重要的意义。

6 总结

柔性装配在现在的机械制造行业有着举足轻重的地位,飞机柔性装配在各种新式飞机的研制中也是中心环节,把握好柔性装配技术,才能提高飞机装配的质量和效率,减短飞机研发的周期,降低成本,才能实现利益的最大化。

本文结合了飞机制造领域对于柔性装配的高要求进行分析,并且对柔性工装的发展状况进行了简要的概括,并提出了柔性工装控制系统的方案设计,为柔性装配的进一步发展奠定了基础。

参考文献

[1]刘士华.大型空间可展开天线压电智能结构研究[D].西安:西安电子科技大学(硕士学位论文),2005:2-4.

[2]梁志刚.星载可展开天线的结构设计与研究[D].西安:西安电子科技大学(硕士学位论文),2010:1-5.

[3]陈昌伟.基机蒙皮加工的自适应立柱设计与研究[D].广州:华南理工大学(硕士学位论文),2010:1-6.

[4]秦振琪,武大伟.基于数学化的飞机柔性装配设计研究[J].沈阳航空工业学院报告,2010(03):18-20.

[5]俞吉长.面向白车身总成试新拼的柔性夹具设计研究[D].上海:上海交通大学(硕士学位论文),2006:3-7.

[6]张旭.飞机大部件对接装配过程中的干涉检测技术研究[D].浙江:浙江大学(博士学位论文),2008:1-6.

[7]王黎明,陈双桥,闫晓玲,葛德宏.ARM9嵌入式系统开发与实践[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008:17-42.

第7篇

论文摘要:目前单片机渗透到我们生活的各个领域,本文介绍了单片机的应用并且根据自己的一些经验谈了单片机应用过程中应该掌握的几个技巧。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,广泛使用的各种智能IC卡等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

一、单片机的特点应用

单片机的特点主要有:高集成度,体积小,高可靠性;控制功能强;低电压,低功耗,便于生产便携式产品;易扩展;优异的性能价格比。目前,单片机的应用领域主要包括:办公自动化设备;单片机在机电一体化中的应用;在实时过程控制中的应用;单片机在日常生活及家用电器领域的应用;在各类仪器仪表中引入单片机,使仪器仪表智能化,提高测试的自动化程度和精度,简化仪器仪表的硬件结构,提高其性能价格比;在计算机网络和通信领域中的应用;商业营销设备;单片机在医用设备领域中的应用;汽车电子产品;航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域,单片机的应用更是不言而喻。

二、单片机开发中的几个基本技巧

在单片机应用开发中,代码的使用效率问题、单片机抗干扰性和可靠性等问题仍困扰着。现归纳出单片机开发中应掌握的几个基本技巧。

1、如何减少程序中的bug。对于如何减少程序的bug,应该先考虑系统运行中应考虑的超范围管理参数如下。物理参数:这些参数主要是系统的输入参数,它包括激励参数、采集处理中的运行参数和处理结束的结果参数。资源参数:这些参数主要是系统中的电路、器件、功能单元的资源,如记忆体容量、存储单元长度、堆叠深度。应用参数:这些应用参数常表现为一些单片机、功能单元的应用条件。过程参数:指系统运行中的有序变化的参数。

2、如何提高C语言编程代码的效率。用C语言进行单片机程序设计是单片机开发与应用的必然趋势。如果使用C编程时,要达到最高的效率,最好熟悉所使用的C编译器。先试验一下每条C语言编译以后对应的汇编语言的语句行数,这样就可以很明确的知道效率。在今后编程的时候,使用编译效率最高的语句。各家的C编译器都会有一定的差异,故编译效率也会有所不同,优秀的嵌入式系统C编译器代码长度和执行时间仅比以汇编语言编写的同样功能程度长5-20%。对于复杂而开发时间紧的项目时,可以采用C语言,但前提是要求你对该MCU系统的C语言和C编译器非常熟悉,特别要注意该C编译系统所能支持的数据类型和算法。虽然C语言是最普遍的一种高级语言,但由于不同的MCU厂家其C语言编译系统是有所差别的,特别是在一些特殊功能模块的操作上。所以如果对这些特性不了解,那么调试起来问题就会很多,反而导致执行效率低于汇编语言。

3、如何解决单片机的抗干扰性问题。防止干扰最有效的方法是去除干扰源、隔断干扰路径,但往往很难做到,所以只能看单片机抗干扰能力够不够强了。在提高硬件系统抗干扰能力的同时,软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。单片机干扰最常见的现象就是复位;至于程序跑飞,其实也可以用软件陷阱和看门狗将程序拉回到复位状态;所以单片机软件抗干扰最重要的是处理好复位状态。一般单片机都会有一些标志寄存器,可以用来判断复位原因;另外你也可以自己在RAM中埋一些标志。在每次程序复位时,通过判断这些标志,可以判断出不同的复位原因;还可以根据不同的标志直接跳到相应的程序。这样可以使程序运行有连续性,用户在使用时也不会察觉到程序被重新复位过。4、如何测试单片机系统的可靠性。当一个单片机系统设计完成,对于不同的单片机系统产品会有不同的测试项目和方法,但是有一些是必须测试的:测试单片机软件功能的完善性;上电、掉电测试;老化测试;ESD和EFT等测试。有时候,我们还可以模拟人为使用中,可能发生的破坏情况。例如用人体或者衣服织物故意摩擦单片机系统的接触端口,由此测试抗静电的能力。用大功率电钻靠近单片机系统工作,由此测试抗电磁干扰能力等。

综上所述,单片机已成为计算机发展和应用的一个重要方面,单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是传统控制技术的一次革命。此外在开发和应用过程中我们更要掌握技巧,提高效率,以便于发挥它更加广阔的用途。

参考文献:

[1]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术.北京:北京航空航天大学出版社,1990

第8篇

【关键词】单片机AT89C51 直流电动机 PWM脉冲调制

直流电动机就是将直流电能转换成机械能的电机。分为两部分:定子与转子。定子包括:主磁极,机座,换向极,电刷装置等。转子包括:电枢铁芯,电枢绕组,换向器,轴和风扇等。由于直流电机具有良好的启动、制动和调速性能,直流电机调速系统已广泛应用于工业、航天领域的各个方面,最常用的直流技术是脉冲调制(PWM)直流调速技术,具有调速精度高,响应速度快,调速范围宽和损耗低的特点。

1、调速原理

PWM为主控电路的调速系统:基于单片机类由软件来实现PWM,在PWM调速系统中占空比D是一个重要参数在电源电压Ud不变的情况下,电枢端电压的平均值取决于占空比D的大小,改变D的值可以改变电枢端电压的平均值:一、定宽调频法:保持t1不变,只改变t,这样使周期(或频率)也随之改变。二、调宽调频法:保持t不变,只改变t1,这样使周期(或频率)也随之改变。三、定频调宽法:保持周期T(或频率)不变,同时改变t1和t。前两种方法在调速时改变了控制脉冲的周期(或频率),当控制脉冲的频率与系统的固有频率接近时,将会引起振荡,因此常采用定频调宽法来改变占空比从而改变直流电动机电枢两端电压。

2、系统硬件设计

AT89C51是带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机,单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。系统采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

复位电路和时钟电路是维持单片机最小系统运行的基本模块。复位电路通常分两种:上电复位和手动复位。有时系统在运行过程中出现程序跑飞得情况,在程序开发过程中,经常需要手动复位,所以本次设计选用手动复位。随计算机技术及电力电子技术的发展,PWM波形采用软件方法实现显得非常灵活和实用以89C51单片机为控制核心,晶振频率为12MHz定时计数器TO、T1作定时器使用,工作在方式1,定时时间为0.1ms,若PWM波形的频率为50Hz,占空比为1:1,则和R0载入30H和31H单元的值初始100,若在程序中利用按键产生中断调用来改变30H和31H单元的值就可以改变占空比。

在直流电动机的驱动中对大功率的电动机常采用IGBT作为主开关元件,对中小功率的电机常采用功率场效应管作为主开关元件。本次系统设计采用集成电路L298来驱动电机。由于电机具有较大的感性,电流不能突变,若突然将电流切断,将在功率管两端产生很高的电压,损坏器件。我们在此电路中应用的是二极管来续流,利用二极管的单向导通性。

3、系统软件设计

该主程序主要完成初始化,设置定时常数和中断入口程序,主程序不断的循环处于等待中断状态;

通过按键延时程序来判断按键的按下与否,消除按键的抖动;

用于驱动电机的启动程序:

time0() interrupt 1 using 0

{

if(timebit

else{pwmout=0;}

timebit++;

if(timebit>99){timebit=0;}

}

在该设计中,利用Proteus软件进行仿真。仿真结果如上图所示。其中按键从上到下分别为电机开始转动、正反转、加速和减速控制。其中IN1、IN2和IN3、IN4分别控制两个电机的转动。并用两位的共阴的数码管来显示其电机的转速。

4、仿真结果分析

当仿真开始运行时,各个模块处于初始状态。点击右边的独立键盘加速或是减速按钮。显示模块便开始显示数字,然后点击正传或是反转。电机的驱动模块能够实现电机的正转、反转、加速、减速、停止等操作。且改变PWM脉冲时的占空比电机的工作电压改变。因此,当按键P1.0按下的时候电机开始转动;当P1.1按下的时候电机开始正转,没按下的时候反转;当P1.2按下的时候电机加速,P1.3按下开始减速。从仿真结果可以看出,本设计可以得到预期的仿真效果。

第9篇

[关键词] JMeter,性能测试

中图分类号:TP311.52 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)08-0289-02

1.概述

随着软件系统日趋复杂化,人们对软件商业化需求越来越高,不再仅仅是传统意义上的功能满足,还需要优良的性能,这一点尤其体现在对Web的使用体验上。Web性能的测试是Web开发中不可缺少的一个环节,为系统的优化和用户体验上带来了可靠的依据[1]。。而JMeter作为一款开源的纯界面的性能测试工具,因其使用方便、简单、灵活等特点,被用作常见的Web性能测试的工具之一。

2.JMeter构建性能测试

JMeter的工作原理是先向服务器发出请求,并等到服务器的返回结果,将此结果由图形等方式进行展示从而完成对数据库、FTP、Web Service等的性能测试。

2.1JMeter框架介绍

JMeter框架主要由下图1-1所示[2]:

JMeter的框架介绍如下:

1) 测试计划是JMeter进行性能测试的起点。

2) 线程组是模拟并发的用户而设计,从而并发的发送用户请求。

3) 监听器是用来收集测试结果,并且确定结果显示的方式。

4) 逻辑控制器允许自定义JMeter发送请求的行为逻辑,与Sampler结合使用可用来模拟复杂的请求序列。

5) 断言用来判断请求响应的结果是否如用户所期望的,并判断结果是否正确。

6) 配置元件维护Sampler需要的配置信息,并根据实际的需要来修改请求的内容。

7) 前置处理器负责在生成请求之前的工作,并用来修改请求的设置。后置处理器负责生成请求之后的工作,并处理请求相应的数据。

8) 定时器负责定义请求之间的延迟间隔。

2.2JMeter实例

使用JMeter模仿用户在1秒内发出20个访问的并发请求。

过程如下:

1) 添加线程组

下面依据测试场景,设置线程组的参数。

设置迭代数为:每1秒,发送20个请求数,循环1次。

2) 创建请求

本次依据测试场景,设置的http的参数为:

请求名称:http请求

服务器名称:

方法:GET

3) 系统监控

依据测试场景,用JMeter进行性能测试的过程中,对请求响应时间和服务器资源占用情况进行了监控[3]。

测试过程中一直保持在20个并发用户,1秒内各自登陆操作访问浏览器一次的情况下进行。

总结:图1-4聚合报告中可以分析出打开网页的平均响应时间为947毫秒,最小响应时间为721毫秒,最大响应时间为1225毫秒,吞吐量为10.4每秒。经过详细分析,20个并发用户的情况下,查询请求均都执行成功,且访问平均响应时间为947毫秒。

3 JMeter进行Web负载测试对比

使用JMeter模仿用户访问的并发请求,并对比线程组下不同的参数得到的报告结果。

根据表1建立不同的测试计划,分别得到的测试结果如表2-表5所示。

对于聚合报告,已经明确平均响应时间和90%响应时间(90% Line指的是发送请求后,有90%的用户响应的时间所能达到的一个数值)是衡量性能测试的一个重要指标[4]。

由此分析:

(1)场景1和场景2相比,在同样的并发请求情况下,伴随着用户数的增加,服务器的平均响应时间和响应的中间值都随着有所增加;

(2)场景2和场景3相比,在同样的并发请求情况下,伴随着循环次数的增加,服务器的平均响应时间和响应的中间值都变化不大;

(3)场景2和场景4相比,在有着同样数量的用户请求情况下,线程启动上的时间间隔为200/200=1秒时,服务器的平均响应时间和响应的中间值比线程启动上时间间隔为0(即并发启动)时要小。分析得出并发启动时对服务器的负载压力比在线程启动时有时间间隔时对服务器的负载压力大。

通过对以上Web服务器性能测试的对比,分析出通过设置线程组中的不同参数,可以模拟出不同数量的并发用户向服务器发送请求,进而可以实行负载和压力测试。经过不同的参数对比,可以得出一个极限值,此值即为服务器所能承受的最大负载值。当并发用户数少于此极限值时,所有的用户均能成功访问该系统,而当并发用户数大于此极限值时,有部分用户会访问系统失败[5]。

4 结语

JMeter作为常用性能测试工具之一,其优点有:

(1)无需安装,下载其压缩包经过解压后即可使用;

(2)纯Java界面,操作简便;

(3)成本几乎为0;

(4)兼容Badboy脚本录制软件,可以配合使用,实现快速简捷的性能测试所以就整体效果来说,JMeter是性能测试软件的好帮手。

参考文献

[1] 江新. 基于JMeter的MSWeb应用系统的性能测试研究[D]. 南京航空航天大学,2011.

[2] JMeter软件自带帮助文档.

[3] 朱少民. 软件测试方法和技术[M]. 北京:清华大学出版社,2010.

第10篇

关键词:航空宇航;测试技术;教学改革;研究生

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)11-0001-04

测试技术课是工程类专业的主干专业基础课,对于学生的动手实践和试验探索能力培养具有非常重要的意义。该课程是一门综合性和实践性很强的课程,在教学过程中必须有效兼顾知识传授的广度和深度、试验探索的理论与实践两对矛盾[1]。通常在本科和研究生层次上都会开设相应的课程。

创新能力培养已成为研究生教育改革的基本问题,应将其贯穿于包括课程教学在内的研究生培养的各个环节[2]。研究生创新能力的培养不仅影响高等学校知识创新的水平, 也关系国家未来的整体创新能力[3]。近年来,随着航空宇航事业的迅猛发展和公众对航空宇航的认知提升,研究生学历已经成为从事航空宇航技术工作的基本条件,越来越多的学生跨专业进入航空宇航类专业的研究生行列。培养具有创新能力的航空宇航专业研究生对于提升我国航空宇航领域的技术实力和国际竞争力具有非常重要的意义。鉴于测试技术本身具有很强的实践性,因此有必要探索能激发研究生积极思维和主动参与、具有航空宇航特色的测试技术课程教学模式,使测试技术课程教学成为培养研究生创新和实践能力的重要环节。

关于本科阶段测试技术课的教学改革和实践,国内诸多学者进行了卓有成效的探索。针对机械工程与自动化及相关专业“测试技术”精品课程建设的需要,刘进志等从教学资源建设、师资队伍建设、教学内容革新、实践教学模式改革等方面进行了探索。王丰在“机械工程测试技术”课程体系优化、优质资源开发、教学技术改进、实验内容建设、工程素养和创新能力培养等方面进行了一系列改革与实践[4]。以培养学生综合应用能力为目标,李孟源等提出了强化测试技术实践教学的新思路,并在河南科技大学的教学过程中进行了实践[5]。贺德全对通信、电子信息、测控工程专业测试技术课“现代测试技术及应用”的教学改革进行了有益的探索,提出了课程改革的新思路[6]。王鹏等对应用电子技术、信息工程、测控技术与仪器等专业的测试技术课“自动测试系统”课程建设进行了探索,在教学队伍、教学内容、教学方法与教学手段、教材建设、教学管理和实践教学等方面开展了教学改革实践[7]。

不同于本科测试技术课程,研究生测试技术课更强调以创新和实践能力培养为核心的知识体系广度和试验探索实践。课程教学应充分借鉴国外顶尖高校的先进经验,强化前沿性、研讨性和实践性等教学环节,激发学生主动参与和积极思维的创新意识,为学生创新实践能力的培养提供充足的教学空间[8]。然而遗憾的是,如何对研究生测试技术课进行改革以适应创新实践能力的培养需求在国内还是空白,更遑论航空宇航这样具有鲜明专业特色的研究生测试技术课程的教学改革。

有鉴于此,本文以北京理工大学 “航空宇航测试与试验技术”课程为样本对航空宇航类专业研究生测试技术课程的教学改革进行了探索。在分析该课程的培养需求和教学目标基础上,本文提出了课程教学改革思路和详细的教学环节设置,总结了依托课程网站、科研课题和实验室设备进行课程教学改革的经验和实践效果,以期对国内高校航空宇航类专业及类似专业的研究生测试技术课教学改革有所启发。

一、培养需求分析

“航空宇航测试与试验技术”是北京理工大学宇航学院为航空宇航科学与技术专业开设的一门主干技术基础课,是学术型硕士研究生、全日制硕士专业学位研究生以及本科起点博士的专业必修课。课程课内计划学时为54学时,考核方式为平时考核与期末考试相结合的方式。其中,平时考核占70%,期末考试占30%。在测试技术、航天技术概论等课程学习的基础上,本课程旨在构建合理的课程知识体系,着力培养研究生在航空宇航领域的创新和实践能力,为培养肩负航空航天事业发展重任、理论与工程并重的高层次研究人才奠定必要的基础。

表1给出了近3年来课程的选课情况。需要说明的是:除表中明确列出的四个方向外,学术硕士生和本科起点博士生的研究方向还包括航空宇航制造及其自动化和振动与噪声控制两个方向,专业硕士生的研究方向还包括发射理论与技术、材料与结构力学和空气动力学三个方向。因人数较少,为简化需求分析,表中将这些方向统一归入其他项。从表1可以看出,本课程的选课研究生逐年阶梯式上升,课程的重要性和效果得到了研究生的广泛认可;选课研究生涵盖了北京理工大学航空宇航科学与技术专业的主要研究方向和三个不同层次的研究生。因此课程内容需要精心设计,以满足不同方向和不同层次研究生的学习需求。

与其他类型专业不同,航空宇航科学与技术是针对工程应用背景设置的专业。各研究方向的基础知识和应用领域涵盖很大的技术范畴,跨越机械、电子和信息等多个不同的领域,相应的测试需求也存在很大的差异。表2给出了主要研究方向的专业背景和测试需求。事实上,就本科层次而言,机械、电子信息、测控与仪器等不同专业类型的测试技术课程教学的侧重点和教学内容也存在很大的差别。本课程的教学目标需要充分考虑相关方向研究生在专业基础、应用背景和测试需求等方面的差异。

表2 主要研究方向专业背景及测试需求

鉴于航空宇航科学与技术专业具有专业涉及面宽、创新性强和测试需求明确等特点,本课程的教学目标定位在:(1)深化有关测试的基础知识和理论,介绍相关研究方向测试技术发展前沿,兼顾深度与广度、经典与现代两对矛盾,构建合理的课程知识体系,激发研究生的主动参与热情;(2)以测试系统设计和调试为手段,强化以知识应用为特征的实践能力培养;(3)以文献阅读和

探索研究为手段,通过体会和体验方式培养创新能力。

二、教学改革思路与措施

根据以上教学目标,本课程在北京理工大学精品课程建设项目的支持下,对“航空宇航测试与试验技术”课程的教学进行了改革,期望通过优化课程教学过程,适当压缩理论教学课堂授课内容,借助科研和实验室优势强化前沿性、研讨性和实践性教学环节,提升课程教学效果。

本课程的教学主要由理论教学、专题讨论、测试系统设计和自选试验四个环节组成。

根据教学计划,理论教学应着力于深化测试与试验的基础知识和理论以及介绍本专业测试的工程需求,主要包括测试基础理论及其应用和航空航天试验技术两个部分。具体内容为测试基础理论、数据采集与虚拟仪器技术、测试系统设计及评估、航空航天试验概述、航天测控系统、空间环境试验技术、飞行试验技术。其中,前三者主要着眼于深化测试与试验的基础知识和理论,后四者主要是帮助研究生了解其所在研究方向的测试需求。理论教学在实施过程中主要存在两个方面的问题。一方面,选修本课程的研究生的基础有较大的差异。在选修本课程的研究生中,部分是本校本专业的本科毕业生,选修过类似课程,对专业应用背景和测试需求已有一定的了解,但也有相当部分的研究生是跨专业的,对测试基础知识和理论了解较少,对专业应用背景和测试需求了解不多。另一方面,理论教学学时有限和不同方向的研究生兴趣差异也是需要考虑的问题。基于以上考虑,理论教学采用课堂讲授和课后自学相结合的方式进行。对理论性较强的、各研究方向有共同兴趣的内容采用课堂讲授;对其他内容,依托精品课程项目支持建设的课程网站开展教学,以自学为主,通过网上测验和答疑等方式帮助研究生检验和巩固学习效果。

专题讨论是兼具研讨性和前沿性特点的综合性重点教学环节,对构建研究生课程知识体系广度、提高创新意识以及体会创新过程具有重要的作用。根据研究生人数的不同,本环节占本课程的教学总学时的1/3―1/2。专题讨论要求研究生结合专业方向、课题组科研项目、参研课题或者个人感兴趣领域的测试需求进行调研,以近5年内发表的重要文献为主,完成专题报告,并在课堂上进行时长为20分钟的讲述以及现场质询。现场质询时,先由其他研究生根据自己的理解提出问题,教师补充提问和做最后的评价总结。原则上,专题报告必须有与测试相关的思考和分析,并应提交最终的电子文档。教师根据研究生的报告以及现场回答情况给出相应的评定成绩。研究生在他人报告的现场质询环节所提出的问题的质量将作为其成绩评定的重要组成部分。为便于研究生完成选题、搜集材料以及准备专题报告,教师会在课堂上结合自身的科研积累进行相应的专题报告,并给出选题方向和专题范例供研究生参考。

测试系统设计是针对实践能力培养的教学环节,目的在于强化测试系统设计能力,是在本科课程基础上对研究生知识应用能力的进一步深化。该环节分为两个阶段。一是教师在课堂上对若干个典型设计范例由浅入深地讲解,采用互动教学方式加深研究生对设计难点的理解。课堂教学时共选用3个设计范例。其中,第1个范例较简单,教师通过仔细讲解使研究生对设计流程有所了解;后面进行更接近工程实际的两个范例教学时,教师先给出设计题目,研究生若干人为一组讨论后推荐1人作为代表在黑板上写出设计结果,教师在课堂上组织学生对各组的设计结果进行充分讨论后给出参考答案和总结,以突出设计难点和其解决思路。二是在上述基础上,研究生自主选择设计题目,教师通过对研究生提交的设计作业存在的典型问题进行点评,有针对性地纠正存在的共性问题。

不同于本科测试技术课程的实验环节,自选试验环节属于研究性的试验项目,是兼具前沿性和实践性特点的综合性环节,也是研究生体验创新的重要途径。整个试验过程,研究生自主选题,自由组合,自行组织管理。试验没有确定的答案和结果,要求研究生若干人(一般4―6人)1组围绕课题组科研项目、参研课题、实验室特定设备和自己感兴趣的主题开展试验。自选试验中发现问题、分析问题和解决问题的过程即是研究生体验创新的过程。根据需要,学校可以适当资助研究生自行购置试验器材,搭建测试系统开展试验。教师通过选题讨论、疑难解答和报告评定等方式管理和控制试验进程和教学质量。

各教学环节与教学目标的关联如图1所示。由图1可以看出,改革后各教学环节更有利于强调知识广度和现代前沿的课程知识体系构建,并且设置的测试系统设计、专题讨论和自选试验三个环节大幅增加了前沿性、研讨性和实践性教学内容,有效加强了研究生创新能力和实践能力的培养,形成了鲜明的航空宇航教学特色。这具体体现在以下几个方面。

(1)通用与特色有机结合的教学内容、基础与前沿并重的教学思路是构建课程知识体系的保障。一方面,本课程的教学内容在强调通用测试技术的基础上更注重航空宇航特色,大多与专业应用背景有关,能够有效激发研究生的专业学习兴趣,并为研究生从事相关试验工作奠定基础。另一方面,理论教学安排注重夯实研究生的理论基础,专题讨论可使研究生了解先进测试技术的发展情况及其在航天领域的应用前景。

(2)高度参与互动的教学模式是创新能力培养的前提。创新意识是创新能力的基础,独特的互动教学模式有效激发了研究生的主动参与和积极思维的创新意识。本课程超过1/3的学时是围绕专题讨论展开的,课程要求研究生必须主动参与讨论,同时,教师要将提问情况作为考评标准之一。此外,试验环节也要求研究生相互协作,共同完成预定的试验项目。

(3)理论与应用紧密结合的教学方式是实践能力培养的基础。测试技术课程是一门以知识应用为导向的实践型课程。本课程设置的专题讨论、测试系统设计以及自选试验三个环节占整个课程学时的2/3以上,为研究生应用测试理论和基础知识的学习提供了充分发挥想象力和创造力的展示平台。

三、教学改革的成效

改革后的课程学时分配及考核情况如表3所示。借助于图2所示的具有良好互动性的课程网站,课程的理论教学学时被压缩到10学时。除了《测试基础理论》、《测试系统设计与评估》以及《航空航天试验概述》三章在课堂上讲授以外,其余的理论教学内容均被安排为自学。这种安排方式充分保证了其他三个教学环节(特别是专题讨论环节)的学时,为优化课程教学奠定了基础。

表4给出了近三年专题讨论选题的统计分析结果。需要说明的是:表中的“结合研究方向”是指研究生所选的题目能够结合本学科各研究方向的应用需求。“结合前沿”是指研究生所选的题目能够结合测试技术的发展前沿。“结合科研”是指研究生选题为所在课题组此前开展的科研工作。研究生可通过查阅前人公开发表的论文和已毕业研究生的学位论文了解,也可通过与导师或者高年级研究生的交流理解项目深层次的技术问题。“结合课题”是指研究生所选题目与该研究生作为主要参与人参加的研究课题有关。由表中数据可以看出:绝大多数专题都能够结合研究方向,有助于研究生对专业前沿和工程需求的理解与把握。这主要得益于专题准备阶段指导教师对选题的严格把关和有意引导研究生尽量选择与研究方向相关的题目。专题中也有相当比例的题目结合科研或者课题。尤其是结合课题的专题,由于研究生亲自参与了课题,有深刻的实际体验,报告效果极佳,也易于激发课堂讨论。需要说明的是:结合课题的选题数量基本保持不变,这主要是后续选课的飞行器总体设计和航天器系统与自主技术方向研究生相对接触试验性质科研项目较少以及部分研究生课题暂时没有确定的缘故。

表5给出了2014年度自选试验分析结果。由统计结果可以看出:绝大多数试验选题都是结合科研、课题和实验室设备进行的,并且有相当部分试验使用了专业实验室的重大实验设备。自选试验的调试过程对研究生发现、分析和解决问题的能力提出了挑战。通过参与自选试验,研究生了解了先进设备的用途和前沿课题的试验需求。由于所参与的课题是前沿的,部分试验获得的结果本身就具有创新性。这表明,通过依托专业实验室的科研仪器设备,自选试验取得了良好的教学效果。

依托互动良好的课程网站、反映学科前沿的科研课题以及强大的实验室科研设备,“航空宇航测试与试验技术”课程教学改革压缩了理论教学的学时,并通过专题讨论、测试系统设计和自选试验等三个教学环节,为研究生构建了合理的课程知识体系,加强了研究生创新能力和实践能力的培养力度,取得了良好的教学效果。本课程的教学改革探索开辟了新的航空宇航类专业研究生测试技术课教学模式,也可为类似专业教学改革探索提供有益的借鉴和参考。

参考文献:

[1]刘进志,马怀祥,智小慧.“测试技术”精品课程建设研究 与实践[J].中国电力教育,2012,(32).

[2]李孝红,崔文国,翁杰等.工科研究生创新能力培养现状 与改革[J].西南交通大学学报:社会科学版,2010,(4).

[3]陈花玲,仇国芳,王俐等.改革研究生课程体系 培养研 究生创新能力[J].学位与研究生教育,2005,(6).

[4]王丰.“机械工程测试技术”精品课程建设与实践[J]. 河北理工大学学报:社会科学版,2010,(5).

[5]李孟源,尚振东,郭爱芳等.强化测试技术实践教学,培 养学生综合应用能力[J].中国现代教育装备,2007,(11).

[6]贺德全.现代测试技术及应用课程教学改革探索[J].高 等教育研究,2011,(3).

第11篇

关键词:STC89C52单片机;超声波;红外传感器

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.002

1 引言

S着汽车工业的快速发展,关于智能车的研究越来越受人关注,该设计可以 应用于考古,机器人,医疗器械等许多方面,现实意义很强。通过利用STC89C52单片机的内部资源与程序的相结合,通过L298N驱动来控制小车的转动方式,利用超声波模块设计小车的避障功能,最终使下车可以在不同路段安全平稳的行驶,不需要人为的去控制方向,达到无人监控的安全行驶效果。

2 基于智能循迹小车的总体设计方案

①项目是由STC89C52单片机最小系统板做为主控板,包括电源模块、电机驱动模块、超声波模块、红外传感器模块。

②通过超声波模块来感知前面的障碍物,当测得的距离值小于或者等于设定的距离值时,小车就会自动转向或者后退,来躲避障碍物,以此来达到避障的效果。

③红外传感器模块是小车必不可少的部分,使小车沿着指定的轨道方向前进,通过铺设不同的轨道,小车可以通过轨道的变化按不同的方案行驶。

3 硬件电路设计

硬件电路分为:电源模块、单片机最小系统模块、L298N电机驱动模块、红外感应模块、超声波模块。

3.1 电源模块

首先我们利用稳压电源供电,稳压电源供电稳定方便调试,但是稳压电源体积大,只适合调试阶段的使用。

但是相对于稳压电源而言,干电池的体积较小,电压稳定,方便小车移动,所以我们采用两节18650电池来供电,然而单片机系统需要的是5V电源,所以我们要对电源进行降压处理,通过LM7805电源芯片稳成系统需要的5V电源。以下是设计的硬件图。

3.2 单片机最小系统模块

本系统采用STC89C52单片机作为中央处理器。他的主要任务是在小车行走过程中不断读取传感器采集到的数据,将得到的数据进行处理后,来控制小车的行走。

3.3 L298N电机驱动模块

电机驱动模块的主要功能是驱动小车轮子的转动,对电机驱动系统具有高转矩重量比、宽调速范围、高可靠性等要求。通过单片机的I/O口输入改变芯片控制端的电平,即可以对电机进行正反转、停止操作的控制。

3.4 红外感应模块

在本模块中我们采用TCRT5000 红外反射式光电传感器,TCRT5000 具有一个红外发射管和一个红外接收管,当发射管的红外信号反射被接收管接收后,接收管的电阻会发生变化,电阻的变化取决于接收管所接收的红外信号强度,常表现在反射面的颜色和反射面接收管的距离两方面。

3.5 超声波模块

超声波模块是主要通过信号的反射来计算距离,通过软件编程设置最小距离来实现小车的自动避障功能。

4 软件流程

5 总结

本文针对四轮小车的设计,对其结构、原理、软件设计、以及实现的功能进行了详细的介绍。此设计主要围绕自动循迹和避障这两个功能展开。循迹主要通过红外对灯对黑线的识别进行安全行驶,避障主要是通过超声波测距的设计实现小车对障碍物的避让。希望在今后的学习中,能够学到更多。

参考文献:

[1]姚佳.智能小车的蔽障及路径规划[D].东南大学硕士论文,2005.

[2]李广弟,朱月秀,冷祖祁.单片机基础[M].第三版,北京:北京航空航天大学出版社,2007.

[3]李朝春.单片机原理及接口技术[M].第三版,北京:北京航空航天大学出版社,2005.

[4]李金平,沈明山.电子系统设计[M].北京:电子工业出版社,2007.

第12篇

原文

1.1概述

随着经济的发展,企业正向着大型化、规模化发展,而对于大中型企业,员工、职称等跟工资管理有关的信息随之急剧增加。在这种情况下单靠人工来处理员工的工资不但显得力不从心,而且极容易出错。

该系统的具体任务就是设计一个企业工资的数据库管理系统,由计算机来代替人工执行一系列诸如增加新员工、删除旧员工、工资修改、查询、统计及打印等操作。这样就使办公人员可以轻松快捷地完成工资管理任务。

有鉴于Microsoft公司的数据库开发软件VisualFoxPro在数据库软件开发上的一些优势。本系统使用了VFP6.0作为开发环境。

论文将就VisualFoxPro、关系型数据库、企业工资管理系统这三个方面分别进行比较详细的论述。

2数据库基础

1.2.1数据库现状

数据库技术自产生以来,发展到今日已形成了坚实的理论基础和独特的数据处理技术,并获得了广泛的应用。数据库技术是信息社会的重要基础之一,是计算机科学领域中发展最为迅速的分支。数据库技术是一门综合性的技术,它涉及到操作系统、数据结构、算法设计和程序设计等知识,因此,在计算机科学中,将数据库技术作为专门的学科来研究和学习。从应用的角度来看,计算机用户需要掌握数据库的理论基础,以其来指导应用实践。

数据库学科的研究范围十分广泛,概括的讲可以分为三个主要领域。

1)数据库管理系统软件的研制

数据库管理系统(DBMS)是数据库系统的基础,研制DBMS的基本目标是扩大功能、提高性能、增强可用性。研制以DBMS为核心的一组互相可联系的软件系统已成为当前数据库软件产品的方向,这些在DBMS基础上运行的软件有:数据通讯软件、表格软件、数据字典、报表书写、图形系统等。

2)数据库设计

......

目录

1.系统介绍

2.现代流通企业管理系统的介绍

3.现代流通企业管理系统系统的应用

4.结束语

参考资料