時間:2023-03-14 15:12:46
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在一些定位精度或動態(tài)響應要求比較高的機電一體化產品中,交流伺服系統(tǒng)的應用越來越廣泛,其中數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)更符合數(shù)字化控制模式的潮流,而且調試、使用十分簡單,因而被受青睞。這種伺服系統(tǒng)的驅動器采用了先進的數(shù)字信號處理器(DigitalSignalProcessor,DSP),可以對電機軸后端部的光電編碼器進行位置采樣,在驅動器和電機之間構成位置和速度的閉環(huán)控制系統(tǒng),并充分發(fā)揮DSP的高速運算能力,自動完成整個伺服系統(tǒng)的增益調節(jié),甚至可以跟蹤負載變化,實時調節(jié)系統(tǒng)增益;有的驅動器還具有快速傅立葉變換(FFT)的功能,測算出設備的機械共振點,并通過陷波濾波方式消除機械共振。
一般情況下,這種數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)大多工作在半閉環(huán)的控制方式,即伺服電機上的編碼器反饋既作速度環(huán),也作位置環(huán)。這種控制方式對于傳動鏈上的間隙及誤差不能克服或補償。為了獲得更高的控制精度,應在最終的運動部分安裝高精度的檢測元件(如:光柵尺、光電編碼器等),即實現(xiàn)全閉環(huán)控制。比較傳統(tǒng)的全閉環(huán)控制方法是:伺服系統(tǒng)只接受速度指令,完成速度環(huán)的控制,位置環(huán)的控制由上位控制器來完成(大多數(shù)全閉環(huán)的機床數(shù)控系統(tǒng)就是這樣)。這樣大大增加了上位控制器的難度,也限制了伺服系統(tǒng)的推廣。目前,國外已出現(xiàn)了一種更完善、可以實現(xiàn)更高精度的全閉環(huán)數(shù)字式伺服系統(tǒng),使得高精度自動化設備的實現(xiàn)更為容易。其控制原理如圖1所示。
該系統(tǒng)克服了上述半閉環(huán)控制系統(tǒng)的缺陷,伺服驅動器可以直接采樣裝在最后一級機械運動部件上的位置反饋元件(如光柵尺、磁柵尺、旋轉編碼器等),作為位置環(huán),而電機上的編碼器反饋此時僅作為速度環(huán)。這樣伺服系統(tǒng)就可以消除機械傳動上存在的間隙(如齒輪間隙、絲杠間隙等),補償機械傳動件的制造誤差(如絲杠螺距誤差等),實現(xiàn)真正的全閉環(huán)位置控制功能,獲得較高的定位精度。而且這種全閉環(huán)控制均由伺服驅動器來完成,無需增加上位控制器的負擔,因而越來越多的行業(yè)在其自動化設備的改造和研制中,開始采用這種伺服系統(tǒng)。
2直線電機驅動技術
直線電機在機床進給伺服系統(tǒng)中的應用,近幾年來已在世界機床行業(yè)得到重視,并在西歐工業(yè)發(fā)達地區(qū)掀起"直線電機熱"。
在機床進給系統(tǒng)中,采用直線電動機直接驅動與原旋轉電機傳動的最大區(qū)別是取消了從電機到工作臺(拖板)之間的機械傳動環(huán)節(jié),把機床進給傳動鏈的長度縮短為零,因而這種傳動方式又被稱為"零傳動"。正是由于這種"零傳動"方式,帶來了原旋轉電機驅動方式無法達到的性能指標和優(yōu)點。
1.高速響應由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應時間常數(shù)較大的機械傳動件(如絲杠等),使整個閉環(huán)控制系統(tǒng)動態(tài)響應性能大大提高,反應異常靈敏快捷。
2.精度直線驅動系統(tǒng)取消了由于絲杠等機械機構產生的傳動間隙和誤差,減少了插補運動時因傳動系統(tǒng)滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋控制,即可大大提高機床的定位精度。
3.動剛度高由于"直接驅動",避免了啟動、變速和換向時因中間傳動環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運動滯后現(xiàn)象,同時也提高了其傳動剛度。
4.速度快、加減速過程短由于直線電動機最早主要用于磁懸浮列車(時速可達500Km/h),所以用在機床進給驅動中,要滿足其超高速切削的最大進個速度(要求達60~100M/min或更高)當然是沒有問題的。也由于上述"零傳動"的高速響應性,使其加減速過程大大縮短。以實現(xiàn)起動時瞬間達到高速,高速運行時又能瞬間準停。可獲得較高的加速度,一般可達2~10g(g=9.8m/s2),而滾珠絲杠傳動的最大加速度一般只有0.1~0.5g。
5.行程長度不受限制在導軌上通過串聯(lián)直線電機,就可以無限延長其行程長度。
6.運動動安靜、噪音低由于取消了傳動絲杠等部件的機械摩擦,且導軌又可采用滾動導軌或磁墊懸浮導軌(無機械接觸),其運動時噪音將大大降低。
7.效率高由于無中間傳動環(huán)節(jié),消除了機械摩擦時的能量損耗,傳動效率大大提高。
直線傳動電機的發(fā)展也越來越快,在運動控制行業(yè)中倍受重視。在國外工業(yè)運動控制相對發(fā)達的國家已開始推廣使用相應的產品,其中美國科爾摩根公司(Kollmorgen)的PLATINNMDDL系列直線電機和SERVOSTARCD系列數(shù)字伺服放大器構成一種典型的直線永磁伺服系統(tǒng),它能提供很高的動態(tài)響應速度和加速度、極高的剛度、較高的定位精度和平滑的無差運動;德國西門子公司、日本三井精機公司、臺灣上銀科技公司等也開始在其產品中應用直線電機。
3可編程計算機控制器技術
自20世紀60年代末美國第一臺可編程序控制器(ProgrammingLogicalController,PLC)問世以來,PLC控制技術已走過了30年的發(fā)展歷程,尤其是隨著近代計算機技術和微電子技術的發(fā)展,它已在軟硬件技術方面遠遠走出了當初的"順序控制"的雛形階段。可編程計算機控制器(PCC)就是代表這一發(fā)展趨勢的新一代可編程控制器。
與傳統(tǒng)的PLC相比較,PCC最大的特點在于它類似于大型計算機的分時多任務操作系統(tǒng)和多樣化的應用軟件的設計。傳統(tǒng)的PLC大多采用單任務的時鐘掃描或監(jiān)控程序來處理程序本身的邏輯運算指令和外部的I/O通道的狀態(tài)采集與刷新。這樣處理方式直接導致了PLC的"控制速度"依賴于應用程序的大小,這一結果無疑是同I/O通道中高實時性的控制要求相違背的。PCC的系統(tǒng)軟件完美地解決了這一問題,它采用分時多任務機制構筑其應用軟件的運行平臺,這樣應用程序的運行周期則與程序長短無關,而是由操作系統(tǒng)的循環(huán)周期決定。由此,它將應用程序的掃描周期同外部的控制周期區(qū)別開來,滿足了實時控制的要求。當然,這種控制周期可以在CPU運算能力允許的前提下,按照用戶的實際要求,任意修改。
基于這樣的操作系統(tǒng),PCC的應用程序由多任務模塊構成,給工程項目應用軟件的開發(fā)帶來很大的便利。因為這樣可以方便地按照控制項目中各部分不同的功能要求,如運動控制、數(shù)據(jù)采集、報警、PID調節(jié)運算、通信控制等,分別編制出控制程序模塊(任務),這些模塊既獨立運行,數(shù)據(jù)間又保持一定的相互關聯(lián),這些模塊經(jīng)過分步驟的獨立編制和調試之后,可一同下載至PCC的CPU中,在多任務操作系統(tǒng)的調度管理下并行運行,共同實現(xiàn)項目的控制要求。
PCC在工業(yè)控制中強大的功能優(yōu)勢,體現(xiàn)了可編程控制器與工業(yè)控制計算機及DCS(分布式工業(yè)控制系統(tǒng))技術互相融合的發(fā)展潮流,雖然這還是一項較為年輕的技術,但在其越來越多的應用領域中,它正日益顯示出不可低估的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
4運動控制卡
運動控制卡是一種基于工業(yè)PC機、用于各種運動控制場合(包括位移、速度、加速度等)的上位控制單元。它的出現(xiàn)主要是因為:(1)為了滿足新型數(shù)控系統(tǒng)的標準化、柔性、開放性等要求;(2)在各種工業(yè)設備(如包裝機械、印刷機械等)、國防裝備(如跟蹤定位系統(tǒng)等)、智能醫(yī)療裝置等設備的自動化控制系統(tǒng)研制和改造中,急需一個運動控制模塊的硬件平臺;(3)PC機在各種工業(yè)現(xiàn)場的廣泛應用,也促使配備相應的控制卡以充分發(fā)揮PC機的強大功能。
運動控制卡通常采用專業(yè)運動控制芯片或高速DSP作為運動控制核心,大多用于控制步進電機或伺服電機。一般地,運動控制卡與PC機構成主從式控制結構:PC機負責人機交互界面的管理和控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控等方面的工作(例如鍵盤和鼠標的管理、系統(tǒng)狀態(tài)的顯示、運動軌跡規(guī)劃、控制指令的發(fā)送、外部信號的監(jiān)控等等);控制卡完成運動控制的所有細節(jié)(包括脈沖和方向信號的輸出、自動升降速的處理、原點和限位等信號的檢測等等)。運動控制卡都配有開放的函數(shù)庫供用戶在DOS或Windows系統(tǒng)平臺下自行開發(fā)、構造所需的控制系統(tǒng)。因而這種結構開放的運動控制卡能夠廣泛地應用于制造業(yè)中設備自動化的各個領域。
這種運動控制模式在國外自動化設備的控制系統(tǒng)中比較流行,運動控制卡也形成了一個獨立的專門行業(yè),具有代表性的產品有美國的PMAC、PARKER等運動控制卡。在國內相應的產品也已出現(xiàn),如成都步進機電有限公司的DMC300系列卡已成功地應用于數(shù)控打孔機、汽車部件性能試驗臺等多種自動化設備上。
5結束語
計算機技術和微電子技術的快速發(fā)展,推動著工業(yè)運動控制技術不斷進步,出現(xiàn)了諸如全閉環(huán)交流伺服驅動系統(tǒng)、直線電機驅動技術、可編程計算機控制器、運動控制卡等許多先進的實用技術,為開發(fā)和制造工業(yè)自動化設備提供了高效率的手段。這也必將促使我國的機電一體化技術水平不斷提高。
廣東奧林匹克體育場是九運會的主會場,設固定觀眾座位8萬席,總建筑面積達14.56萬m2,規(guī)模巨大,造型新穎,質量標準高,施工難度大,工期短,由廣東建工集團總承包施工,本工程(包括場外環(huán)境及附屬結構)高性能混凝土用量達13萬m3。本工程面積巨大的環(huán)狀結構看臺樓層采用現(xiàn)澆混凝土結構,由于其特殊功能要求,花瓣形看臺面積達4.25萬m。,屬超大面積鋼筋混凝土結構。看臺下各樓層面積分別為:首層3.79萬m。,2層2.84萬m2,3層1.52萬m。,4層1.4萬nfl。,5層1.24萬m2。看臺樓層沿徑向設計有6道永久性伸縮縫,其間距超長,約為90m。地下室底板面積近2.5萬m。,澆筑混凝土量達1.87萬m3,雖然其厚度僅為600mm,但分布其中的眾多大承臺和底板合在一起澆筑施工,合并后的最大厚度達1.7m,亦屬大體積混凝土施工。底板設計有7條后澆帶,分為8大塊,最大一塊面積達4100m。,底板寬約36m,長約120m,底板后澆帶間距超長。超長、超大面積及大體積混凝土是本工程結構的重要特色之一,其裂縫控制也就成為工程施工的重點與難點。
2采用高性能混凝土施工技術
本工程混凝土最大輸送距離達300m,最大輸送高度為60m,為滿足泵送混凝土和體育場復雜特殊造型的施工要求,我們大量采用了高性能混凝土施工技術。在體育場北區(qū)配置了l臺意大利進口的大型現(xiàn)代化攪拌站,產量為90m’/h;南區(qū)配置了自動上料和自動稱量系統(tǒng)的混凝土攪拌站2座,產量為30~50m3/h。針對本工程的需要,配制高性能混凝土時為了優(yōu)選原材料和配合比,我們應用“雙摻”技術,除提高混凝土的可泵性外,還有意識地預先通過試驗確定低收縮率的混凝土配合比,同時減少水泥用量,降低混凝土的水化熱和改善其收縮性能。
2.1優(yōu)選原材料
選用優(yōu)質的原材料,如底板施工中采用連續(xù)級配骨料,增大混凝土的密實度。嚴格控制混凝土出機和人泵坍落度,隨不同施工階段的設計要求與天氣變化情況跟蹤調整配合比,詳見表1。
2.2采用“雙摻技術
在本工程施工中,地下室底板使用KFDN-SP8外加劑,看臺樓層等混凝土結構根據(jù)具體情況,選用HPM一2高效緩凝減水劑、FE—C2外加劑等,這些高效外加劑具有高減水率和良好的保塑性能。摻外加劑混凝土與基準混凝土的減水效應比較如圖1所示。
根據(jù)本工程的具體情況,我們分別選用黃埔電廠、廣州發(fā)電廠等的I級或Ⅱ級粉煤灰,采用粉煤灰這種活性的水硬性材料代替部分水泥,補充泵送混凝土中的細骨料,提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性和流動性,并改善其可泵性和降低水化熱,從而提高混凝土的后期強度。
2.3配合比選擇
混凝土的配合比決定了混凝土的強度、抗?jié)B性、和易性、坍落度、水泥用量、水化熱大小、初凝和終凝時間以及混凝土收縮率等性能指標。根據(jù)結構的不同特點和設計要求、氣候條件,摻人粉煤灰的影響以及施工現(xiàn)場的生產管理狀況,采用不同技術指標,由實驗室試配確定。
(1)地下室底板施工階段根據(jù)現(xiàn)場條件,對底板混凝土提出以下指標:①坍落度12—14cm;②初凝時間6—8h;③摻加高效減水劑,超量摻加I級粉煤灰,減少水泥用量,降低水化熱;④通過試驗選定收縮率較小的配合比。為了確保混凝土具有高性能,我們提前對混凝土配合比進行了大量反復多次的試驗,取得十幾組試配數(shù)據(jù),測試了不同配合比混凝土的收縮率及收縮與齡期的關系,并采用鋼環(huán)試驗方法測試混凝土的長期收縮情況。測定混凝土收縮率后,有意識地模擬澆筑一塊混凝土試件進行試驗,測試其溫度變化和收縮率,確定了表2的配合比,其收縮率為0.12%0,且在14d后基本上不再收縮。實踐證明,本配合比是成功的,用I級粉煤灰代替部分水泥,大大減少了水泥用量和降低了水化熱,在確定了收縮率較小的配比后,據(jù)此收縮率確定底板分塊的最大長度為45m,相鄰塊之間混凝土澆筑的時間間隔為14d。
(2)看臺樓層選擇不同的水泥和多種外加劑進行配合比試驗研究,對外加劑的適應性進行對比試驗,得出針對不同階段和不同施工部位的優(yōu)化配合比。北區(qū)采用深圳產FE—C2外加劑摻量為1.6%,黃埔電廠的Ⅱ級粉煤灰摻量為22%,既滿足了混凝土的強度要求,又具有良好的可泵性和經(jīng)濟性。南區(qū)采用HPM一2高效緩凝減水劑和黃埔電廠的Ⅱ級粉煤灰得出的配合比,即:水泥:混合材:砂:石:水:外加劑=l:0.23:2.17:3.20:0.53:0.016,水泥、砂、石、水、粉煤灰、外加劑用量分別為332,722,1063,176,77,5.28~m3,水膠比0.44%,含砂率40.4%,坍落度145mm,質量密度2370kg//m3,初凝n,-Jl''''~q5—8h,終凝時間8—10h。
3合理增加施工縫數(shù)量以改善約束條件在超大面積現(xiàn)澆底板、看臺和樓層中,通過合理增加施工縫數(shù)量,降低了約束應力,減少了混凝土收縮,取得良好的效果。
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)等軟件是應用系統(tǒng)的基礎構架,它能夠讓具有不同需求的客戶在應用需求方面獲得滿意的軟件程序的幫助。要開發(fā)應用系統(tǒng),必須先有效地分析、規(guī)劃訪問控制措施。訪問控制措施必須運用到銀行信息系統(tǒng)里的關鍵綜合業(yè)務系統(tǒng)以及別的應用系統(tǒng)中。各級柜員、管理者、自助設備等是綜合業(yè)務系統(tǒng)的主體,而相關的交易、操作則是客體。針對綜合業(yè)務系統(tǒng)里的安全管理環(huán)節(jié),應該定義訪問控制措施的規(guī)則。不管是交易還是操作,只有根據(jù)規(guī)則來進行,主體才有權進行合理的訪問與執(zhí)行。
2網(wǎng)絡層
路由器和三層交換機中會大量運用到訪問控制列表,主客體分別為源地址、端口號與目的地址,對控制列表的訪問則是按照相關的保護規(guī)則來進行,如果數(shù)據(jù)包滿足保護規(guī)則要求,則允許通過,反之則被阻止。在MAC地址過濾中,待訪問目標是客體,而MAC地址則是主體。保護規(guī)則都是根據(jù)定義MAC地址過濾列表來進行的,只有符合該規(guī)則的MAC地址數(shù)據(jù)包才能得以通過。另外,還有一種常見的訪問控制技術,那就是防火墻技術。網(wǎng)絡有內網(wǎng)和外網(wǎng)之分,源端口號、源IP地址是主體,而目的端口號與IP地址是客體,以保護規(guī)則定義的方式讓遵循規(guī)則的數(shù)據(jù)包得以通過。
3數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)層
銀行金融網(wǎng)絡系統(tǒng)中,操作系統(tǒng)固然頭等重要,然而數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的重要性也是不言而喻的,它是應用系統(tǒng)不可或缺的組成部分。在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中,十分重要的一個安全措施就是訪問控制。用戶安全管理是數(shù)據(jù)庫管理的集中體現(xiàn)。系統(tǒng)對通過身份認證的登錄信息會將之當做主體,而數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中的文件、字段、數(shù)據(jù)庫、表以及系統(tǒng)操作則是客體,而字段與表會存在一些增刪、查詢、和修改方面的操作,而數(shù)據(jù)庫則存在恢復、備份等方面的操作。用戶的存取、訪問規(guī)則是用戶對數(shù)據(jù)庫存取控制的執(zhí)行依據(jù)。存取矩陣也能夠表示訪問控制規(guī)則。列在該矩陣中代表著系統(tǒng)客體是數(shù)據(jù)庫、字段以及表等等,而陣列各單元代表主體對客體或者不同主體的存取方法是增刪、查詢、修改等操作。從操作系統(tǒng)的訪問控制安全角度講,訪問控制措施在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中作用重大。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)成為了不少應用系統(tǒng)的的設計依據(jù),系統(tǒng)的關鍵部分是數(shù)據(jù),其權限被用戶掌握以后,就能夠不經(jīng)過應用系統(tǒng),直接通過操作數(shù)據(jù)庫的記錄,實現(xiàn)犯罪目的。所以,科技部門必須細致地分析設計數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的訪問控制措施,嚴格分析數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中主體的最小權限,然后據(jù)此對存取矩陣進行設定。通常數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)權限是應用系統(tǒng)最終用戶無法獲得的,這樣一來也不能直接操作數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),要最大限度地不讓內部和外包開發(fā)用戶對數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行直接登錄操作。以嚴格的管控措施減少直接操作授權。假如必須直接登錄操作,那么要針對部分表的部分字段來操作,不能授予內部或者外包開發(fā)用戶全部權限。同時,針對查詢權限的授予,可以一定程度上降低要求,但要控制好增刪與修改操作。例如,一個用戶需要進行客戶存款信息查詢,那么他被授權查詢姓名Name、住址Address、存款余額Deposit3個字段的信息表User,不過只允許修改Address字段,但是嚴禁執(zhí)行插入或者刪除操作。在不少情形下,個人征信系統(tǒng)、反洗錢系統(tǒng)等應用系統(tǒng)都是主體。要創(chuàng)建對應的用戶,則需參照應用系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的最小授權來進行。在個人征信系統(tǒng)中,外包開發(fā)用戶要規(guī)劃系統(tǒng),那么需要同科技部門溝通,對應用系統(tǒng)的最小授權集合進行制訂。客戶貸款信息數(shù)據(jù)表中的一些字段或許或會出現(xiàn)在個人征信系統(tǒng)中,那么存款信息之類的數(shù)據(jù)庫表就不應該被訪問,可以允許查詢。分析訪問控制措施,可以極大地減少因為內部和外包開發(fā)員的過渡授權而產生的金融安全風險。
4操作系統(tǒng)層
有著訪問控制措施的常用操作系統(tǒng)主要注重對用戶進行安全管理。用戶的身份認證關系到訪問控制權限,也是訪問控制執(zhí)行的依據(jù)。身份認證的方法有很多種,比如口令與指紋、身份卡與口令以及USB鑰匙等等。系統(tǒng)會禁止缺乏正確身份認證的用戶,如果認證成功,那么登錄身份信息將被系統(tǒng)當做主體。而系統(tǒng)設備、文件、操作、進程則是客體,一般會出現(xiàn)讀寫、運行和刪除及修改等行為。對于用戶的識別和存取訪問規(guī)則是由用戶對信息存取控制的來確定。系統(tǒng)對不同的用戶會授予不一樣的存取權限,比如寫入或者讀取被允許。存取矩陣模型一般被用來表示訪問控制規(guī)則,大型矩陣陣列則可以用來表示系統(tǒng)的安全情況。行在這種矩陣中代表系統(tǒng)主體,系統(tǒng)的客體則用列表示。主體對客體或者不同主體的存取是以陣列單元的填入數(shù)值來描述。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)以及操作系統(tǒng)都能夠使用這種模型。要想對內部與外包開發(fā)人員進行有效限制,就需要合理配置訪問控制措施,這樣才能讓他們不會故意越權操作系統(tǒng)。如果配置不佳,就會讓內部和外包開發(fā)員有過多的權限,不利于銀行金融網(wǎng)絡的安全。科技部門必須細致地分析設計操作系統(tǒng)的訪問控制措施,嚴格分析文件系統(tǒng)中用戶的最小權限,然后據(jù)此對存取矩陣進行設定。
5防火墻
訪問控制技術在銀行金融網(wǎng)絡防火墻中也有廣泛的運用。從網(wǎng)絡防火墻技術上來講,網(wǎng)絡具有內外網(wǎng)之分,該項技術可用于對所有的內外和外網(wǎng)通信應用協(xié)議的分析,由此查找出主機的IP地址和IP上聯(lián)端口號,并對業(yè)務流進行有效的規(guī)劃,進而合理控制對應的業(yè)務流。源IP地址、目的IP地址、源上聯(lián)端口號、目的上聯(lián)端口號中的訪問權限都可以利用防火墻技術來進行最大化的限制,能夠對業(yè)務流的通斷進行限制,以保證銀行的金融業(yè)務安全。
6結語
1、我國自動化控制的研究現(xiàn)狀
長久以來,對電廠有關機組控制工作中,使用的主要控制方式就是PID,但是PID控制器在實際工作的過程中,各類參數(shù)整定途徑不同,有些方式需要進行理論計算,有些方式則需要依靠經(jīng)驗來進行,加上很多常規(guī)PID控制難以收到到良好的控制效果,這就需要工作人員不斷的分析控制技術。就現(xiàn)階段來看,我國關于智能控制的研究還相對較少,這種智能控制方式也是業(yè)界的一個新型研究范疇,智能控制技術的發(fā)展可以為電廠熱工自動化提供完善的理論指導,該種控制技術經(jīng)過了神經(jīng)網(wǎng)絡專家、模糊專家的深刻,證實是一種理想的控制策略。
2、智能控制技術的主要方式
2.1 模糊控制方式
模糊控制方式源自于1965年Zadeh教授的模糊集理論,在1974年,英國教授Mamdani成功的將模糊集理論應用在蒸汽機以及鍋爐的控制工作中,隨后的多年來,該種控制方式呈現(xiàn)出一種良好的發(fā)展態(tài)勢,也得到了十分廣泛的應用。該種理論基于人的思維模式發(fā)展而來。有關的研究調查顯示,模糊控制方式可以對數(shù)學模型對象進行精準的控制,模糊控制理論是以模糊語言、模糊數(shù)學知識來表示模糊規(guī)則的理論,并使用計算機技術控制閉環(huán)結構的控制系統(tǒng)。模糊控制方式具有幾個特點,即其控制系統(tǒng)的設計需要操作數(shù)據(jù)與人員的控制經(jīng)驗,并不需要數(shù)學模型,因此,具有很好的魯棒性,能夠解決傳統(tǒng)PID難以解決的時變性、非線性以及時滯性,整個推理過程使用不精確推理的形式,能夠模仿人的思維,因此,可以處理十分復雜的系統(tǒng)。
2.2 專家控制方式
專家控制方式即將專家控制技術與理論的整合,在運行過程中,對專家的智能進行模仿,這樣即可實現(xiàn)系統(tǒng)控制,其主體主要包括推理機構與知識庫,通過對知識的組織與調動,按照既定的策略對規(guī)則進行推理的過程。專家控制方式具有靈活性高、空置率靈活的形式,能夠適應各種環(huán)境的變化。根據(jù)控制系統(tǒng)的復雜程度,專家控制方式包括專家式控制器與專家控制系統(tǒng)兩種方式,這兩種方法均具有完善的結構系統(tǒng)、知識處理功能以及可靠功能,也得到了廣泛的應用。
3、智能控制在電廠熱工自動化的應用
電廠熱工自動化是減輕勞動強度、改善勞動條件、保證設備安全的技術措施,智能控制在電廠熱工自動化的應用已經(jīng)成為研究的熱點問題之一。
3.1 單元機組負荷控制
單元機組負荷控制系統(tǒng)是一種具備時變性、非線性以及不確定性的多變量系統(tǒng),難以建立精確的數(shù)學模型,采取傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)很難收受到既定的效果。有關專家學者針對該種情況設置了以機跟爐與以爐跟機為基礎的負荷控制系統(tǒng),效果顯示,這兩種系統(tǒng)有著良好的控制品質以及自適應能力。
3.2 過熱汽溫控制
過熱汽溫是電廠鍋爐在運行過程中的運行質量評價標準之一,就目前來看,一般使用改變減溫水量的控制方式,這種控制方式在實際的應用過程中表現(xiàn)出較大的時滯性與慣性,在科技水平的發(fā)展下,人們也將智能控制系統(tǒng)引進汽溫控制過程中,很好的改善了控制系統(tǒng)的品質與適應性。有關的文獻顯示,將神經(jīng)網(wǎng)絡模糊控制系統(tǒng)引入過熱汽溫控制過程中,即時在大范圍變負荷運行的過程中,整個系統(tǒng)依然能夠保持良好的運行態(tài)勢與運行性能,也可以很好的解決電廠過熱汽溫控制對象的不穩(wěn)定性與延遲性。
3.3 中儲式制粉系統(tǒng)的控制
中儲式制粉系統(tǒng)的控制難點包括磨負荷信號測量的復雜性、參數(shù)之間的耦合性、數(shù)學模型的復雜性等等,有關的專家針對這一特征,使用模糊語言規(guī)則,總結好運行經(jīng)驗,使用預測模糊控制與分級模糊控制相結合的方式,在電廠磨球機中進行了應用,運行效果顯示,使用預測模糊控制與分級模糊控制相結合的方式,可以很好的提升磨機運行的安全性與穩(wěn)定性,也很好的解決了磨機運行過程中的大時滯的耦合問題,提升了電廠的經(jīng)濟效益與社會效益。
3.4 給水加藥的控制
電廠鍋爐給水加藥一般為加氨與聯(lián)氨,加氨目的是為了提升給水PH值與凝結水PH值,并減少酸性物質對水系統(tǒng)產生的腐蝕。加聯(lián)氨的目的是為了去除水中的氧與二氧化碳,防止鍋爐中鐵垢與銅垢的生成。影響給水加藥的因素很多,水處理工況、鍋爐蒸發(fā)量都會對其產生一定的影響,因此,傳統(tǒng)的PID往往難以實現(xiàn)目標調節(jié)效果。使用變頻模糊加藥系統(tǒng)可以很好的克服人工加藥系統(tǒng)中存在的不足,也可以很好的提升給水的質量,具有動態(tài)響應快、魯棒性強的優(yōu)點,取得了良好的經(jīng)濟效益。
4、結語
可以說,智能控制系統(tǒng)可以很好的解決傳統(tǒng)系統(tǒng)不確定性、復雜性以及高度非線性的不足之處,智能控制系統(tǒng)在電廠熱工自動化中的應用已經(jīng)取得了良好的效益,在未來,也有著良好的應用前景,相信隨著基礎理論的發(fā)展與應用方法的成熟,智能控制系統(tǒng)將會得到更加完善的發(fā)展,電廠熱工自動化水平也會得到不斷的提升。
參考文獻:
[1]孟麗榮.關于智能控制在電廠熱工自動化中的應用[期刊論文].中國新技術新產,2012,12(25).
[2]張擁軍.優(yōu)化火電廠自動控制系統(tǒng)的重要性及對策[期刊論文].中國集體經(jīng)濟. 2009(10).
[3]劉冬.淺談火電廠自動化控制改造的有效方法[期刊論文].中國集體經(jīng)濟, 2009(24).
一、招生人數(shù)
學院2016年計劃招收博士研究生46名,實際招生人數(shù)以總部下達計劃為準。
二、報考條件
我院博士研究生只面向現(xiàn)役軍人招生,報考2016年博士研究生應當具備以下條件:
1、品德優(yōu)良,遵紀守法,立志獻身國防事業(yè);未受過紀律處分。
2、軍隊在職干部按師(旅)級單位推薦、軍級單位政治部審批、軍區(qū)級單位政治部干部部門核準、總政治部干部部備案的程序進行審批,由師(旅)級單位干部部門開具介紹信。軍隊院校應屆碩士畢業(yè)生經(jīng)所在院校政治機關審批同意。
3、身體健康,體能達標,年齡不超過40周歲(1976年9月1日以后出生)。
4、在職干部須獲得碩士學位,其中本院在職干部報考工學博士須有被SCI或EI收錄的以第一作者發(fā)表的學術論文;應屆碩士畢業(yè)生須完成學位論文初稿,在中文核心期刊(含錄用通知)或國際會議發(fā)表2篇以上學術論文。
5、有兩名與報考學科相關的高職人員推薦。
三、報名手續(xù)
考生持公民身份證和軍官證(學員證)于2015年9月20日至30日到學院教學實驗綜合樓研究生招生辦公室(1127室)報名,外地考生可函報。報名時應提交:
1、填制完畢的《2016年報考攻讀博士學位研究生登記表》和《報考軍隊院校研究生政治審查表》(9月1日后,院內考生可從學院研究生處網(wǎng)站下載;院外考生可來電索要)。
2、已獲碩士學位者,提交碩士課程成績單、碩士學位論文及評閱意見書復印件;應屆碩士畢業(yè)生提交碩士課程成績單、碩士學位論文初稿、已發(fā)表學術論文版權頁或錄用通知。
3、碩士學歷、學位證書原件及復印件(應屆生于獲得證書后補交)。
4、檔案所在師(旅)級單位干部部門同意報考的證明信。
5、一寸正面半身免冠照片3張,報名費300元。
上述手續(xù)齊備,審查合格者發(fā)放準考通知,考生可于10月9日到研招辦領取《準考證》。
四、考試安排
博士研究生入學考試總分值為600分,包括六項內容:英語筆試、數(shù)學筆試、科研學術成果計分、碩士學位論文評分、專業(yè)綜合面試、綜合素質面試,每項內容滿分100分。
考試時間擬定于2015年10月11至12日,考試地點和具體安排詳見《準考證》。
五、其他
1、考生可于2015年11月初查詢錄取情況,入學時間為2016年3月份(詳見通知書)。
2、我院提供部分往年考試試題,考生可登錄學院研究生處網(wǎng)站下載。
六、聯(lián)系方式
聯(lián)系人:譚繼帥(參謀) 手機:13831189507座機:0311-87992123(地);0221-92123(軍)
E-mail:tanjishuai@126.com 通信地址:河北省石家莊市和平西路97號研究生招生辦公室(050003)
招生專業(yè)目錄
專業(yè)代碼、名稱及研究方向
導師
專業(yè)綜合(面試)
數(shù)學(筆試)
080200機械工程
01機械性能檢測與診斷
張英堂
測試技術與信號處理
矩陣理論
02地面運載平臺維修理論與技術
張培林
狀態(tài)監(jiān)測與智能診斷技術
03機械振動與沖擊防護
白鴻柏
振動理論
04機電液集成系統(tǒng)控制技術
何忠波
車輛工程
05機械制造及其自動化
倪新華
斷裂力學
080300光學工程
01軍用光電系統(tǒng)設計與應用
劉秉琦
陳志斌
應用光學、物理光學、光電測試技術
矩陣理論
02激光技術
沈學舉
激光原理及應用
03光學信息安全
光學信息技術原理與應用、光學信息安全
04微納光學
汪岳峰
光電子技術
080402測試計量技術及儀器
01測試性設計與分析
黃考利
測試技術
矩陣理論
02精密儀器與微系統(tǒng)
王廣龍
03裝備狀態(tài)監(jiān)測與故障預測
李洪儒
測試與診斷技術
矩陣理論或應用數(shù)理統(tǒng)計
04網(wǎng)絡安全技術
王 韜
計算機網(wǎng)絡
081100控制科學與工程
01裝備測試與故障診斷
尚朝軒
測試與診斷
矩陣理論或應用數(shù)理統(tǒng)計
02火力與指揮控制理論及應用
全厚德
孫世宇
數(shù)字信號處理
矩陣理論
03武器系統(tǒng)建模與仿真
朱元昌
系統(tǒng)仿真
04電子裝備自動測試、故障診斷及可靠性
蔡金燕
測試與診斷
05目標識別與信息處理技術
王春平
圖像工程
06精確制導理論與技術
楊鎖昌
精確制導、控制與仿真技術
07無人機數(shù)據(jù)鏈抗干擾技術
陳自力
線性系統(tǒng)理論、數(shù)字信號處理
08目標探測與識別
馬彥恒
數(shù)字信號處理、現(xiàn)代控制理論
09飛行器控制
齊曉慧
線性系統(tǒng)理論
10無人機協(xié)同控制
李小民
現(xiàn)代飛行控制理論、導航控制技術
11無人機信息處理與傳輸技術
王長龍
數(shù)字信號處理
12非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性與控制
徐 瑞
動力系統(tǒng)的穩(wěn)定性理論
082600兵器科學與技術
01裝備輕量化技術
鄭 堅
火炮與自動武器原理、材料學
應用數(shù)理統(tǒng)計
02兵器試驗理論與技術
秦俊奇
火炮專業(yè)相關理論
矩陣理論
03裝備維修理論與技術
陶鳳和
火炮與自動武器原理、現(xiàn)代機械測試技術
04兵器性能檢測與診斷技術
房立清
機械裝備故障診斷與預測、武器系統(tǒng)裝備知識
應用數(shù)理統(tǒng)計
馮廣斌
火炮與自動武器原理、工程信號處理、現(xiàn)代機械測試技術
矩陣理論
05兵器結構動力學理論與應用
王瑞林
槍炮設計原理、振動理論、電磁場理論
06武器系統(tǒng)仿真與虛擬樣機技術
馬吉勝
振動理論、動力學仿真
07彈道學理論及應用
宋衛(wèi)東
彈道學理論、制導理論與技術
08彈道修正理論與技術
彈道學、自動控制與導彈設計理論
矩陣理論或應用數(shù)理統(tǒng)計
09兵器性能檢測與故障診斷
唐力偉
振動理論
10兵器新材料技術
王建江
材料學
應用數(shù)理統(tǒng)計
11彈藥系統(tǒng)設計與試驗評估
高欣寶
系統(tǒng)仿真技術及其在信息化彈藥工程中的應用
矩陣理論
羅興柏
爆炸及其防護技術在彈藥保障中的應用
12彈藥保障與安全技術
安振濤
炸藥理論、彈藥保障及安全風險評估
穆希輝
彈藥保障
矩陣理論或應用數(shù)理統(tǒng)計
13信息感知與控制技術
齊杏林
彈藥引信論證、設計、試驗及評估理論與技術
14防護材料與特種能源技術
杜仕國
防護材料與特種能源技術及其在彈藥工程中的應用
矩陣理論
15電磁發(fā)射理論與技術
雷 彬
電磁場理論、測試技術
16武器系統(tǒng)建模與仿真
蘇群星
武器系統(tǒng)仿真與模擬器設計
17紅外圖像末制導技術
高 敏
彈道學、自動控制與導彈設計理論
矩陣理論或應用數(shù)理統(tǒng)計
18裝備維修保障理論與技術
賈希勝
石 全
康建設
趙建民
可靠性、維修性、維修工程
應用數(shù)理統(tǒng)計
朱小冬
可靠性、維修性、維修工程、建模與仿真
矩陣理論或應用數(shù)理統(tǒng)計
19裝備維修性理論與應用
郝建平
可靠性、維修性、維修工程、虛擬仿真
20電磁防護理論與技術
劉尚合
魏光輝
電磁場理論、微波與天線
矩陣理論
王慶國
大學物理、有機化學、固體物理、電磁場理論
譚志良
電子技術基礎、通信原理、微波與天線
21脈沖電磁場測試技術
朱長青
電路分析、電磁場理論和微波技術、數(shù)電模電
110900軍事裝備學
01裝備保障信息化
盧 昱
網(wǎng)絡信息安全保障
軍事運籌學
02裝備保障理論與應用
石 全
軍事裝備學、戰(zhàn)役基本理論
應用數(shù)理統(tǒng)計或軍事運籌學
于永利
可靠性、維修性、維修工程、建模與仿真
軍事運籌學
柏彥奇
高 崎
關鍵詞:研究現(xiàn)狀 核心問題 宏觀思考 和諧統(tǒng)一
中圖分類號:TD5 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)11(a)-0045-01
對膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制及其相關問題進行研究與闡釋,不僅事關膠帶機使用效率的正常發(fā)揮,而且也事關礦山企業(yè)生產效率的提高。因此,有必要結合現(xiàn)有膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制實踐,根據(jù)企業(yè)的生產需求與相關的自動化技術的發(fā)展,對其現(xiàn)存的問題進行科學地分析與客觀地說明。從而提高膠帶機運輸系統(tǒng)的使用效率,推動膠帶機運輸系統(tǒng)的自動化水平。
1 膠帶機運輸系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.1 分析現(xiàn)狀的資料準備
為了充分地了解膠帶機運輸系統(tǒng)集中控制的研究現(xiàn)狀,通過以下的方法來搜集相關的研究資料。首先,在知網(wǎng)上,以“膠帶機運輸系統(tǒng)”和“集中控制”為關鍵詞進行相關的論文搜索。然后再針對搜索的結果,以論文刊發(fā)期刊的質量為標準,特別是核心期刊所載的論文更是研究分析的重點資料。其次,在此基礎上,又以“下載”次數(shù)為標準,選擇一批重點論文作為研究資料。因為知網(wǎng)上所統(tǒng)計的論文下載次數(shù),不僅可以再現(xiàn)研究者關注的焦點所在,而且還能表明相關論文所闡釋問題的影響力。
1.2 研究現(xiàn)狀的具體分析
下邊簡單列舉相關的研究論文:廉建國發(fā)表于《煤碳學報》的、名為《影響膠帶機運輸系統(tǒng)效率的因素探索》的文章,下載次數(shù)達到了106次;付征耀、羅福盛發(fā)表于《鋼鐵技術》的、名為《膠帶機通廊系統(tǒng)鋼結構設計》的文章,下載次數(shù)已達到了80多次;特別是2012年來源于會議數(shù)據(jù)庫的、單福友的文章《膠帶運輸系統(tǒng)控制技術研究與應用》一文,更是大家關注的焦點。再如,郝榕、譚得健、王樹勝、費運河的、名為《井下膠帶機運輸?shù)孛婕锌刂葡到y(tǒng)的應用》以及田剛發(fā)表于《電子世界》的文章《煤礦膠帶機PLC集中控制系統(tǒng)的設計研究》一文。
雖然,在此不能窮盡我們?yōu)榱朔治瞿z帶機運輸系統(tǒng)集中控制的研究現(xiàn)狀所閱讀的各篇論文,但是,從上邊簡單的列舉中,卻可以發(fā)現(xiàn)這樣的問題:首先,膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制的研究,必然要涉及到整個系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)。特別是從表面上看,《膠帶機通廊系統(tǒng)鋼結構設計》一文似乎與對膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制無關,但是,作為對膠帶機運輸系統(tǒng)集中控制產生重要影響的環(huán)境問題,也不容在具體的集中控制研究中所忽視。其次,作為一種集中控制研究,對膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制研究,必然要考慮到最后集中控制系統(tǒng)的運行效率問題。如何提高系統(tǒng)的運行效率,只有在設計之初對其就給予關注,才是最佳的解決辦法。最后,膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制研究,其核心問題是相關的技術研究。就如《膠帶運輸系統(tǒng)控制技術研究與應用》、《煤礦膠帶機PLC集中控制系統(tǒng)的設計研究》這幾篇文章所涉及的問題一樣,如何把具體的技術應用于集中控制實踐是研究者在技術層面研究的重點。
2 膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制研究
2.1 研究思路
通過上邊的研究現(xiàn)狀分析,可以看出,在目前的膠帶機運輸系統(tǒng)集中控制的研究主要涉及到兩個層面的研究問題。即,從技術的層面上講,涉及到某一技術或者說某自動化研究成果的具體運用,如PLC集中控制系統(tǒng)的設計應用問題;從研究的思路層面講,或者說從整個膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制所涉及的具體問題出發(fā),探討相關的問題。如影響控制系統(tǒng)效率問題的分析,保證整個控制系統(tǒng)正常運行所需要的外部環(huán)境問題。前者可以稱作是微觀層面的研究,后者可以稱為宏觀層面的研究。然而無論是宏觀層面的研究,還是微觀層面的分析,都是研究膠帶機運輸系統(tǒng)集中控制的關鍵。
2.2 研究的核心問題分析
結合上邊的分析,下邊從宏觀的層面,對膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制研究的核心問題進行逐一的闡釋和分析。
(1)膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制所需要的研究問題可以簡單地分為兩類。一類是集中控制正常運行所需要的技術問題。包括整個運輸系統(tǒng)每一個組成部分所需要的技術問題和整個集中控制所需要的技術問題。換而言之,在這個集中的控制中,需要根據(jù)每一個組成部分的運行特點,進行相關的技術設計。如,針對控制單元的技術設計、針對信息傳送網(wǎng)絡的通訊技術,特別是對于遠程集中控制而言,通訊技術更為關鍵。再如,針對集中控制中心而言,面對眾多的儀器、設備,研究者更需要相關的技術作為保障。其次,膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制還涉及針對故障處理的技術問題。特別是系統(tǒng)對故障的發(fā)現(xiàn)能力,直接關系到整個集中控制系統(tǒng)的運行效率和安全保障。
(2)膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制的相關研究還要涉及到具體的企業(yè)生產環(huán)境。這一點思考,是閱讀《影響膠帶機運輸系統(tǒng)效率的因素探索》的感悟。生產者之所以要對在相關的生產中運用膠帶機,之所以在運用的基礎上還在實現(xiàn)對其整個運輸系統(tǒng)進行集中控制,目的是非常的明確,即,提高工作效率。然而,膠帶機運輸系統(tǒng)的運用過程中,究竟有哪些因素會對其集中控制產生影響,這是設計中必須關注的問題。否則,即使你的設計再科學、再高效,也會在具體的運用實踐中達不到其最初的設計目的。因此,研究者還要在具體的設計與運用中,考慮到膠帶機使用企業(yè)的具體生產環(huán)境以及其員工的素質。一句話,企業(yè)的生產環(huán)境也是集中控制研究中必須考慮的核心問題。
總之,膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制有許多問題值得每一位研究分析和研究。這些問題,不僅是其技術層面的問題,也有研究者對現(xiàn)有膠帶機運輸系統(tǒng)的集中控制實踐進行反思得出的宏觀分析。特別是后者,它更能為技術層面的更新提供參考的依據(jù)。
參考文獻
[1] 孫孔勛.基于以太環(huán)網(wǎng)的膠帶機運輸集中控制系統(tǒng)[C]//煤礦自動化與信息化―― 第21屆全國煤礦自動化與信息化學術會議暨第3屆中國煤礦信息化與自動化高層論壇論文集(上冊).2011.
關鍵詞:食品質量與安全;專業(yè)建設;人才培養(yǎng)
中圖分類號:G420 文獻標志碼:B 文章編號:1674-9324(2015)31-0008-02
食品安全不僅影響消費者的身體健康[1],同時,還涉及社會[2]、經(jīng)濟[3,4]、法律、國家形象等諸多方面,逐漸成為我國經(jīng)濟建設和文明發(fā)展的重要指標。
自上個世紀90年代至今,我國的食品工業(yè)一直保持兩位數(shù)的增長勢頭,根據(jù)中國工業(yè)和信息化部的《食品工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,中國食品工業(yè)到2015年將達到12.3萬億元。在這樣的高速發(fā)展過程中,有些食品生產企業(yè),為了追求經(jīng)濟效益,難免出現(xiàn)質量把關不嚴的現(xiàn)象,使得食品安全問題頻發(fā),在這樣的形勢下,對食品質量與安全控制人才需求日益增加,從而在教育領域,出現(xiàn)新的專業(yè)――食品質量與安全專業(yè)。在如此多的院校開辦相同專業(yè)的情況下,如何辦出特色,提高畢業(yè)生在人才市場的競爭力,就成為每個學校面臨的主要問題。
天津商業(yè)大學生物技術與食品科學學院,在食品科學與工程專業(yè)(1983年本科專業(yè))基礎上,于2007年籌建食品質量與安全專業(yè),2008年開始招生,2010年申報天津市戰(zhàn)略性新興產業(yè)相關專業(yè),并獲得批準建設。在建設過程中,主要針對人才培養(yǎng)計劃制定、主干課程體系建設、實踐教學與理論教學有機結合以及專業(yè)師資隊伍建設等方面入手,著力形成專業(yè)特色,提高畢業(yè)生在人才市場的競爭力。
一、制定適合現(xiàn)代行業(yè)發(fā)展需求和競爭需要的人才培養(yǎng)方案
戰(zhàn)略性新興專業(yè)主要任務是為新興產業(yè)培養(yǎng)人才。在2008年培養(yǎng)方案的基礎上,根據(jù)教學和就業(yè)過程中所發(fā)現(xiàn)的問題,走訪相關生產單位,了解社會對人才的需求,結合我校的優(yōu)勢與特色,對該專業(yè)的培養(yǎng)方案進一步修正。
以食品質量與安全控制、食品分析與檢測為主要模塊,設置教學課程。根據(jù)社會對食品質量與安全專業(yè)的人才需要,教學重點側重食品質量與安全控制、食品分析與檢測兩個方面。同時,為了學生在學習過程中保持知識體系的完整性,在進行專業(yè)模塊學習過程中,必須完成專業(yè)基礎和核心課程的學習,在此基礎上,再選擇模塊課程的學習。
專業(yè)基礎課程共38學分,包括:無機與分析化學、有機化學、物理化學、儀器分析、生物化學、微生物學、食品工程原理、食品化學、食品毒理學、食品營養(yǎng)學等。
核心課程共10學分,包括:食品工藝學、食品分析、食品質量與安全控制技術等。
食品與安全控制模塊共8學分,課程包括:食品標準與法規(guī)、綠色和有機食品管理和認證、食品貯藏與運輸、食品物流學等。
食品分析與檢測模塊共分,課程包括:食品添加劑、動植物檢驗檢疫學、食品安全學、食品微生物檢疫技術等。
2.加強基礎和實踐教學,強化個性化培養(yǎng)。(1)在教學計劃修改過程中,為了給學生更多的時間,發(fā)展自己的愛好和興趣,將總學分從原有培養(yǎng)計劃(08版)的191學分壓縮至184.5學分。(2)增加實踐和實驗教學的比例。在修改后的培養(yǎng)方案中,實踐課程的比例從原來計劃(08版)的18.3%提高到28.5%。通過提高實踐和實驗教學的比例,強化學生的實踐能力。(3)增加基礎課比例,打實理論基礎。在新的教學計劃中,授課學分共160.5學分。其中,基礎課和學科基礎課占總授課的75.7%,較原來(08版的基礎課為69,學科基礎課為38,授課學分為15分,占總授課學分比例為65.4%)增加了10.3%。通過加大基礎課教學,使學生具備扎實的理論基礎。(4)提高選修課的比例,增加學生自主選課空間。修訂后的培養(yǎng)方案中,可供選修課程的41.5個學分,占授課學分的25.8%,較原來(08版選修課學分為38,授課學時為159,所占比例為23.9%)增加1.9%。通過增加選修課程比例,使學生有更多的自主選擇的課程。(5)增加工程類課程教學的比例,作為工學學士學位,必須有相應的工程類的課程,在新的培養(yǎng)計劃修訂中,增加了食品工程原理和食品工廠設計與環(huán)境保護的課程。使學生獲得相應的工程方面知識。(6)培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和個人能力。將大學生參加各類科研活動(國家和天津市的大學生創(chuàng)新項目科研立項、教師科研)、各類競賽、發(fā)表科研論文、考取各類證書等納入學分,培養(yǎng)學生的科研思維和創(chuàng)新意識,全方位提高個人能力。
二、構建主干課程,構建課程教學團隊
為了實現(xiàn)培養(yǎng)目標,對相關課程內容進行重組。通過吸納食品制造、食品營養(yǎng)與安全控制、食品技術管理等用人單位對人才培養(yǎng)的建議,在修訂的培養(yǎng)計劃中,對有些課程內容按類進行劃分合并,減少內容重復。將《食品原料與安全控制》、《食品安全控制技術》、《食品生產過程安全控制》和《農產品質量安全風險評估》等相關課程整合成一門課――《食品質量與安全控制技術》。同時增加該課程的實驗課程《食品質量與安全控制技術綜合實驗》(2周),該課程重點是現(xiàn)代檢測技術應用和大型儀器操作使用,增強學生實驗技能。
三、理論教學和實踐教學有機結合,強化操作技能的培養(yǎng)
1.系統(tǒng)設計實踐教學模塊,實現(xiàn)培養(yǎng)目標。食品質量與安全專業(yè)的培養(yǎng)目標定位是應用型復合型專業(yè)技術人才的培養(yǎng)。為了實現(xiàn)這一培養(yǎng)目標,必須強化理論與實踐的緊密結合,系統(tǒng)設計實踐教學體系。在一、二年級以基礎課程教學為主,除了公共基礎課程外,主要課程有:無機與分析化學、有機化學、生物化學、儀器分析和食品工程原理等。為了強化動手能力,在課時分配上,無機與分析化學共96學時,實驗學時為46,占47.9%;有機化學80學時,實驗學時為37,占46.3%;儀器分析為48學時,實驗學時24,占50%;生物化學80學時,實驗學時為32,占40%;食品工程原理開設1周的課程設計;基礎課的總體實驗學時占總學時的46.%。在三、四年級以專業(yè)基礎課和專業(yè)課程教學為主,主要課程包括微生物學、食品化學、食品毒理學、食品營養(yǎng)學、食品工藝學、食品分析、食品質量與安全控制、食品工藝實驗、專業(yè)實習、畢業(yè)論文等。其中,微生物學80學時,實驗學時為32,占40%;食品工藝學實驗為40學時;食品分析32學時,實驗學時為16,占50%;食品質量與安全控制技術綜合實驗為2周;食品生產規(guī)范設計1周;專業(yè)實習2周;畢業(yè)實習4周和畢業(yè)論文為12周。通過修訂后培養(yǎng)計劃,實踐教學和實驗教學的學時占總學時26.6%。
2.科研創(chuàng)新、證書考取等納入培養(yǎng)計劃強化個人能力培養(yǎng)。在修訂的人才培養(yǎng)方案中,將學生參加科研立項(國家和天津市及學校的大學生創(chuàng)新計劃)、各類競賽、參加教師的科研,發(fā)表學術論文、各類資格證書的考取等納入學分,上述內容共計5個學分。
目前,食品質量與安全專業(yè)的學生每年有50%參與科研訓練和科研立項,其中包括國家和天津市大學生創(chuàng)新計劃項目以及校級大學生創(chuàng)新計劃項目;30%的學生參與教師的科研課題。每年參與數(shù)量在10篇以上;有80%的學生通過HACCP內審員、高級檢驗師、營養(yǎng)師等各類的考試,并獲得資格證書。鼓勵學生積極參與各種課外實踐活動,強化個性化培養(yǎng)。
3.實行導師制,指導四年級學生學習。四年級學生主要以專業(yè)課學習、畢業(yè)實習和畢業(yè)論文為主,在這期間,全面實行導師制,形成導師負責研究生參加的指導隊伍,將本科學生的畢業(yè)論文與教師科研緊密結合,使學生感受專業(yè)學習與領域前沿研究及行業(yè)發(fā)展前景的緊密結合,提高學生專業(yè)素養(yǎng)。
4.加強實習基地建設,提升實踐教學功能。以天津市農產品加工與貯藏重點學科和天津市食品生物技術重點實驗室為依托,形成產學研合作機制。發(fā)揮學習科研力量和人才的優(yōu)勢,幫助企業(yè)開發(fā)新工藝和新產品;企業(yè)為學校提供生產實習基地,互惠互利,共同發(fā)展。保證了實踐教學順利實施。提高學生的實踐能力和科研能力,增強競爭力。
四、優(yōu)化教學資源,建設高水平師資隊伍
師資隊伍是完成教學和實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標的重要保障,在師資隊伍建設過程中,我們通過引進、骨干扶植與培養(yǎng)、結構優(yōu)化等方式,建設一支學緣豐富、結構合理,具有較高教學與科研水平的專業(yè)教師隊伍。食品質量與安全專業(yè)現(xiàn)有教師12人,其中教授7名(58.3%),副教授4名(33.3%),講師1人(8.4%);均具有碩士以上學位;其中,50歲以下教師均具有博士學位。師資隊伍中,50~60歲6人(50%),40~50歲4人(33.3%),30~40歲2人(16.7%),已形成知識、學歷、年齡等均較合理的教學團隊。
所形成的教學團隊,不僅能夠完成本科和研究的教學工作,還具有很好的科研能力,近3年共發(fā)表教學改革及學術論文200余篇;主持或參加省部級以上科研項目15項,其中國家級項目7項,省部級項目8項,累計經(jīng)費達700多萬元。
五、結束語
食品質量與安全專業(yè)經(jīng)過6年多的建設,在培養(yǎng)方案方面,經(jīng)過3屆畢業(yè)生的檢驗和用人單位的信息反饋,取得了較好的效果;課程體系基本成熟,同時建設了一支有較高理論和實踐教學能力的師資隊伍,能夠高質量完成本專業(yè)的教學和相關領域的科學研究。
參考文獻:
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