测控工程论文
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测控工程论文范文第1篇
测控专业主要课程 精密机械与仪器设计、精密机械制造工程、模拟电子技术基础、数字电子技术基础，微型计算机原理与应用、控制工程基础、信号分析与处理、精密测控与系统等。
测控专业主干学科：光学工程、仪器科学与技术。
测控专业主要实践性环节：包括军训、金工、电工、电子实习，认识实习，生产实习，社会实践，课程设计，毕业设计(论文)等。
测控专业就业方向 本专业毕业具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面的基础知识与应用能力，能在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理。该专业既可以进入生产工程自动化企业从事自动控制、自动化检测等方面的工作，也可以在科研单位进行仪器仪表的开发和设计，同时还可以在工程检测领域、计算机应用领域找到适合本专业个人发展的空间。
测控专业培养要求 毕业生应获得以下几方面的知识和能力：
1. 具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;
2. 较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括机械学、电工电子学、光学、传感器技术、测量与控制、市场经济及企业管理等基础知识;
3. 掌握光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验研究能力，具有现代测控系统与仪器的设计、开发能力;
4. 具有较强的外语应用能力;
测控工程论文范文第2篇
关键词：工程教育认证制度；测控技术与仪器专业；本科教学体系；实践环节
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）33-008-02
一、引言
近十几年来，随着我国高等教育招生规模不断扩大，高等教育得以大范围普及，大众化水平不断提高，随之教育质量问题成为社会关注的重点。根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》指示精神，为了贯彻落实《教育部关于提高人才培养质量的若干意见》，各个高校结合自身专业设置等实际情况进行本科教学改革、专业评估、专业认证，从而培养具有优良品德、信念坚定、理论知识丰富、动手能力强的高素质专业人才，使大众化高等工程教育能适应社会发展的需要。
我校测控技术与仪器专业（简称测控）成立于2005年，是电子、光学、机械、计算机、通信、控制、信息处理等多学科相互渗透形成的一门高新技术综合学科，是典型的工程学科。2012至2013年两年间，已有清华大学、北京理工大学、天津大学等六所院校的测控技术与仪器专业通过专业认证，说明该专业有合理可行的认证标准，指导本科教学体系的完善。
二、工程教育认证制度的导向作用
《华盛顿协议》（以下简称《协议》）是国际上有关工程教育学历签署时间最早，具有高知名度、高影响力的国际本科工程互认协议。协议中提出的工程专业教育标准，是对工科院校毕业生能力公认的国际化权威要求。工程教育专业认证制度的效力体现在以下几个方面：
（一）与国际工程教育同步接轨
随着我国加入世界经贸组织WTO，高等工程教育人才培养也逐步与国际接轨。依据《协议》约定，签约成员的专业认证过程具有相似的政策、相应环节的评价标准，课程设置和工程理论知识具有一致性，使人才培养达到国际化标准。为此，2006年我国开始了工程教育专业认证工作，结合国内各高校办学情况、联系市场行业发展需求，首批选择了四类专业作为试点。2010年6月，依据《发展规划纲要》精神，“卓越工程师教育培养计划”试点项目正式启动，通过校企合作，开放工程教育。2013年6月，中国成为《华盛顿协议》的签约成员，极大地促进我国的工程教育认证标准趋于国际化，推动校企合作，提高高等工程教育实力。
（二）以培养学生能力为导向
《协议》专业认证标准中有“outcome based”一词为基于产出产品的质量进行评价，即成果导向，评价标准由原来的知识导向型“他懂得什么”转变为“他能做什么”的能力导向型。《协议》中评价的能力包括数学应用能力、设计完成实验及数据分析、设计可执行系统、多学科交叉、工程问题解决能力、专业素养道德、与人合作交流、广阔知识面、终身学习能力、掌握时事、工程实践中使用合适技术手段等。我国的工程教育专业认证标准对毕业生能力的概括包括十个方面，涉及人文素养、责任感、职业道德，运用自然科学、数学等知识，工程实践经历、了解专业发展，设计实施分析实验，创新意识，运用现代信息手段，了解法律法规，表达、人际交往能力，终身学习能力，国际化交流等。
三、专业认证对测控技术与仪器专业教学体系的影响评价标准
根据《全国工程教育专业认证标准》规定，本科工程教育层次培养要求包括通用标准和专业补充标准。其中通用标准是针对所有工程教育专业，以学生为中心进行持续改进，而测控专业属于仪器类专业，有其特定的专业补充标准。下面分别针对两类标准说明其对测控专业的本科教学体系的导向作用。
（一）通用标准
包括学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍、支持条件七方面：（1）各专业应制定制度以吸引优秀生源，能执行落实学生学业、就业、心理健康指导方面的相关措施，跟踪并评估学生学习过程表现，承认转专业学生的原有学分；（2）根据学校自身专业发展特色，制定培养目标并定期进行修改，要体现学生毕业时以及毕业五年左右应达到的要求和预期成就；（3）毕业生应达到十种能力，有必要做好学生学习工程的表现评估；（4）监控教学过程质量，定期评价课程体系设置及教学质量，建立跟踪和反馈措施，定期评价是否达成评价目标并持续改进评价结果；（5）应有行业专家参与课程体系设置，其中数学及自然科学类至少占总学分的15%，体现自然科学在本专业应用的工程基础类、专业基础类课程和体现系统规划设计并实现的专业类课程至少占30%，实践类和毕业设计至少占20%，人文类课程至少占15%；（6）教师数量满足需要，结构合理，聘请企业、行业专家为兼职教师，教师队伍有能力达成学生的培养目标并且拥有一定的工程背景以满足专业教学需要，参与教改研究，有足够精力指导本科教学，为学生指导职业规划、提供咨询服务；（7）提供足够数量的教室、实验室设备，支持师资队伍建设，支持学生实践创新活动，具有规范的教学服务管理。
（二）测控专业补充标准
补充标准从课程体系、师资队伍、专业条件三方面做出更详细的要求。（1）根据学校发展的特点，确定自然科学基础类、工程专业基础类、专业类课程相关课程内容，以测控技术与系统设计开发测试及工程实际应用为核心实现专业培养目标，特别强调实践环节和毕业设计环节，应掌握基本的工程技术和基本技能；（2）要求专业课教师至少一半具有五年以上教龄，百分之八十以上具有与企业完成合作或在企业工作半年以上的经历；（3）具有体现专业特点的硬件实验实践条件，应用于授课过程中的技能训练。
四、我校测控专业本科教学改革内容
（一）培养目标的准确定位
测控专业毕业生应为具备设计制造精密仪器并能对其进行测量和控制的能力，能在相关领域内进行仪器设备的设计制造、新技术开发应用及过程管理维护方面的高级工程技术人才，以工程教育专业认证为标准，准确定位人才培养目标即“口径宽、基础厚、能力强、综合素质高”。具体来讲，在确定专业方向前即大学一、二年级对学生进行口径宽、基础厚的通识教育，而在三、四年级进行专识教育，让学生掌握专业基本理论知识，提高学生的自学能力、运用理论知识解决实际问题并创新的能力，培养高素质复合型人才以满足工程需要。
（二）培养方案的不断完善
为了适应社会对测控专业技术人才的需求，自2009年起，对专业的培养计划和方案进行不断调整，根据毕业生反馈信息及其他高校测控专业课程设置的特点，进行重点理论课程的合并，增加实践环节包括课程设计、专业综合设计等，提高实践环节所占比重，完善能力培养环节，将实践教学与理论教学有机结合起来，形成单个课程设计与专业综合设计相互促进、相辅相成的教学内容体系。同时，为了让学生提前了解测控专业的特点及就业趋势，在通识教育阶段开设了仪器科学与技术概论课程，在第二、三学期以讲座的形式分别介绍专业特点、重要专业课程及专业技术的介绍，使得专识教育提前渗透到学生的意识中，让学生主动地去学并知道怎么去学。
（三）提高教师的工程实践能力
师资队伍的工程背景有待改善，弥补部分教师“由学生到老师”角色直接转换带来的不足，为此学院制定一系列政策鼓励教师到企业参与项目合作，参与企业项目的研发，制定专业课教师企业培训计划，与市场需求结合，了解测控领域的新技术、新应用，促进教、用、学的有机结合。此外，聘请企业、科研院所高级工程技术人员为兼职教师。
（四）提高实践工程教育层次
工程教育需要产学研相结合，专业认证标准也特别强调实践能力的培养，学院在这方面提供了高层次的实践教育平台――国家级机械工程实践教育中心（华北水利水电大学、郑州新大方重工科技有限公司-机械工程实践教育中心）、河南省高等学校实验教学示范中心、教育部卓越工程师计划，以此为平台合理配置仪器设备，鼓励学生参与校企合作项目，将理论知识运用到实际工程项目中。同时，鼓励学生参与不同形式的大学生创新创业项目、各种级别的大学生科技竞赛，提高实际工程应用在整个大学教育中的比重。
（五）高度重视毕业设计环节
毕业设计是对学生的一种综合考核，以系统设计的理念体现在论文选题、系统构思、功能实现、硬件调试、软件编程、撰写论文、毕业答辩等各个环节。丰富毕业设计选题，鼓励教师从自己的科研课题中产生题目，鼓励学生根据自己的兴趣确定选题方向，内容有助培养学生的综合知识运用能力、工程实践能力。突出毕业设计与实际生产相结合，使学生亲身经历系统的构思、设计、调试、实现整个过程。
五、总结
工程教育认证制度以能力为导向，全方位考察学生能力，教师的教学过程与学生的学习效果并重，更重视后者。我校测控专业以认证标准为导向棒，结合自身的特色和特点，进行相应的教学体系改革，包括培养目标的重新定位、培养方案的完善、师资队伍、实践环节等，协调校内实践与校外实践内容，充分利用各种资源提高学生的综合素质，培养高水平的实践工程型人才，真正推动测控技术与仪器专业的发展。
参考文献：
[1]蒋宗礼.工程教育认证的特征、指标体系及与评估的比较[J].中国大学教育，2009，（1）：36-38.
[2]袁凤华.测控技术与仪器专业工程教育认证浅析――以合肥工业大学测控技术与仪器专业认证为例[J].科教纵横，2013，（4）：179-186.
测控工程论文范文第3篇
关键词：大学生；毕业设计；综合能力；培养
中图分类号：G642.477 文献标识码：A
1. 引言
高等教育的任务是“培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，发展科学技术文化，促进社会主义现代化建设”。根据这个目标，高等院校培养的学生，应是基础理论扎实，知识面宽广，综合能力强，素质修养高和具有创新精神的高级专门人才[1]。毕业设计是高等院校教学过程的最后一个阶段，也是综合评定大学生能力素质的一个主要考核环节，在本科阶段教学中具有重要的地位。教育部高等教育司等编著的《高等学校毕业设计指导手册》详细说明了毕业设计的相关要求。在毕业设计中，重点是培养学生综合运用所学知识去处理实际问题和独立完成课题的工作能力，培养学生缜密、全面考虑问题，抓住主要矛盾并加以解决的思维方法。对于以工程实践为背景的工科专业大学生而言，毕业设计也是培养其综合运用专业知识科学研究和解决工程实际问题或学术问题的一次较为全面的综合训练和总结测评。做好这一实践环节，可以使大学生缩短从理论到实践的过程，以最短的时间适应实际工作。如何提高毕业设计整体质量，加强大学生综合能力的培养，提升大学生的就业竞争力，已成为当前高校教学改革的重要课题之一[2-4]。
本文以培养大学生的综合能力素质的教学理念为指导，结合我们多年来指导测控工程专业大学生毕业设计工作的实践和体会，探讨如何在毕业设计阶段培养、提高大学生的综合能力。
2. 大学生综合能力的培养方法
在毕业设计过程中有意识地培养大学生的综合能力和素质，主要包括自主学习能力、科研工作能力、论文写作能力、演讲交流能力等四方面能力的培养[5]。通过在这四个方面加强对大学生的培养和训练，帮助大学生提高自身的综合能力、综合素质以及社会竞争力。
2.1自主学习能力的培养
毕业设计阶段大学生自主学习能力培养的具体内容包括独立学习能力和合作研究能力两个方面[6]。独立学习是指在毕业设计阶段大学生需要独立地学习某一专业的前沿知识（这些知识往往是前期课程教学中没有讲或讲得不够的）以及独立地学习开展毕业设计所采用的设计方法、设计工具等。教师在学生独立学习过程中仅起到指出方向或者答疑的作用，学习过程需要学生自主控制。合作研究是指在毕业设计阶段教师不仅在开题、论文初稿、论文定稿等方面给予指导，还要在研究过程中有意识地言传身教，使学生接受关于课题研究的意会性知识，是学生在教师指导下独立设计同时指导教师也深入参与设计的过程。
通常我们将毕业设计过程细分为三个阶段：一是开题阶段，二是开展研究阶段，三是撰写论文阶段。在开题阶段，学生根据初步印象选择了某个题目，但很可能实质上还不了解题目的真正含义，更不清楚如何针对所选题目开展理论研究或设计工作。教师可以为学生推荐核心文献和研究资源网站，概况性地点评拟研究领域的现有研究成果。但总体上说，教师在学生独立学习过程中主要是引导学生阅读的方向和范围，而不必深度介入学生独立学习的过程。在合作研究方面，教师在学生理解相关文献和研究课题的基础上，引导学生确定具体的设计内容、设计方法、时间分配和毕业设计论文的框架。
在开展研究阶段，学生可能会发现在某些具体研究问题上还需要进一步检索和学习理论及方法类文献，或者对已选择的设计方法或研究工具还需要进一步学习，学生在由浅入深的学习过程中自主学习能力逐步得到了提高。在合作研究方面，学生可能会遇到各种具体问题需要与教师讨论，教师应结合这些问题有意识地培养学生分析问题和解决问题的能力。通过师生定期讨论使学生在接受指导的过程中逐渐养成严谨的研究作风并促进良好的研究规范的养成。
在撰写论文阶段，学生要学习本科毕业设计论文撰写规范，学习如何总结科学研究和如何表达研究成果，最终完成论文的撰写工作。教师应对学生的毕业设计论文进行检查指导，查找问题并让学生仔细修改完善论文，而不是教师直接修改论文。在合作研究方面，需要教师认真审阅学生的毕业设计论文，并提出针对性的修改建议；师生一起讨论确定论文研究的局限性以及进一步研究方向，通过反复的讨论与修改，使学生明白好论文是做出来的而不是写出来的道理，这也是对学生科学素养的培养。
2.2 科研工作能力的培养
科研工作能力是一个本科毕业生必须学习和掌握的专业技能。科研工作能力的培养过程实际上是一个人综合素质提升的综合过程，是一个长期的培养过程。毕业设计是大学生非常重要的一项实践教学环节，时间周期长，工作内容较系统全面，工作内容多，工作量比较大，是学生走出校门前培养提高学生独立性和综合能力素质的一个最重要阶段。在毕业设计过程中，一定要使学生了解、掌握从选题、调研、可行性分析、方案确定、研究内容总结、撰写论文，直到答辩这样一个系统的科学研究过程。
我们在毕业设计安排时通常采用一人一题的方法，避免了个别学生偷懒、搭车的想法。在教师的指导下，各个环节要求学生独立完成。经过这样一个系统的科研过程，使学生能够掌握如何完成一件系统性工作，在完成毕业设计的过程中，自身独立完成科研工作的能力也得到了显著提升。毕业设计环节不仅是对学生独立分析、解决问题能力、实践能力和创新能力的一次全面训练和提高，也是对学生克服困难的毅力与智慧、严谨务实的工作作风与严肃认真的科学态度的一次全面培养，这些都为他们毕业后工作或者进一步深造打下了坚实的基础。
2.3 论文写作能力的培养
学生毕业以后，无论是参加工作还是继续深造，都需要完成撰写科技论文、技术报告、项目可行性报告、技术合同书或者产品说明书等写作任务。因此对大学生的论文写作能力的培养是必不可少的。总结毕业设计取得的研究成果，撰写毕业设计论文是学生基本知识、基本理论和基本技能掌握和提高的一次总测试。通过撰写毕业论文，可以使学生了解科学研究的全过程，掌握如何收集、整理和利用文献资料、如何调查、如何操作仪器、如何分析、如何总结归纳等。撰写毕业设计论文是学生学习如何总结科学研究和如何表达研究成果的一个极好的机会，不但可以提高学生的自学能力和写作能力，而且有利于培养学生的综合素质[7]。
大学生在进入毕业设计阶段之前，基本上没有论文写作的训练，也没有任何经验，因此，他们缺乏基本的学术论文写作技能，语言不够专业化，书写格式也不规范。教师对学生写作能力的培养要重点抓好三个方面：（1）强调对学生的基本道德要求，禁止抄袭，不做主观结论和不严谨的结论；（2）毕业设计论文符合规范要求，如中英文摘要、引文的格式、文字的格式等；（3）要教会学生基本的论证方法，使学生学会用掌握的论据来证明自己的论点。在学生撰写毕业设计论文前，教师应向学生介绍本科毕业设计论文撰写格式要求，并为学生讲解毕业设计论文的摘要、综述、研究内容、结果与讨论、结论和参考文献等各个层次的具体要求和写作方法。在学生完成毕业设计论文后，教师要认真审阅，第一次必须全面审阅，按照科技论文撰写规范指出具体修改意见。学生按要求修改以后，再审阅，并与学生一起讨论。通过毕业设计论文写作的训练，锻炼了学生的思维逻辑性，提高了学生的写作能力和科学素养。
2.4 演讲交流能力的培养
当代大学生不仅要具有良好的素质、广博的知识、专业的技能，还必须具备良好的交流沟通能力。毕业答辩不仅可以测试学生对专业知识和专业基础知识掌握的程度，还可以训练他们的概括能力、表达能力和演讲能力。但是，有些学生在毕业答辩时存在一些问题，表现为：许多大学生在答辩时表现得比较紧张，汇报的速度非常快；有的学生则照本宣科，拿着演讲稿上去直接读，根本不是在做演讲；有的学生运用幻灯或多媒体等辅助设备不到位，介绍起来逻辑混乱；有些学生回答问题不得体。
针对这些问题，我们在近两年的毕业设计指导中加强了对学生演讲交流能力的培养。在学生答辩前一周，教给学生一些答辩技巧，比如：怎样设计和组织精致的答辩演讲稿，怎样清晰地表达要讲的内容，怎样恰到好处地使用多媒体设备，怎样克服紧张情绪，怎样给听众留下好印象，如何灵活应对提问等等。要求学生首先撰写好答辩演讲稿，制作好多媒体课件。由于学生答辩讲解的时间只有短暂的10分钟，因此要求学生必须围绕毕业设计论文的主要工作进行讲解，做到重点突出。待学生制作好答辩稿和多媒体课件后，要求学生先自我预演讲解过程，达到熟练掌握答辩稿内容，控制好讲解时间的目的。然后面对指导教师进行1次模拟答辩，指导教师直接指出答辩中存在的各种问题，学生针对这些问题进一步修改和完善答辩稿，修改好后再找指导教师进行1次模拟答辩。学生经过自我预演和两次模拟答辩，答辩准备工作做的比较充分，到真正答辩的时候学生已经不再紧张，而是讲的从容，答的得体。通过多媒体制作和答辩过程的多次训练，学生们的逻辑思维、概括能力、表达能力和演讲交流能力等综合能力得到了很大提高。
3 结束语
毕业设计是高等院校教学过程的最后一个阶段，也是综合评定大学生能力素质的一个主要考核环节，在本科阶段教学中具有重要地位。因此在大学生进行毕业设计期间，教师应抓住关键环节，对学生进行全方位的训练，有意识地培养他们的综合能力。本文结合我们多年来指导测控工程专业大学生毕业设计工作的实践和体会，详细探讨了在自主学习能力、科研工作能力、论文写作能力和演讲交流能力等四个方面加强对大学生的培养和训练，培养和提高大学生的综合能力和综合素质，为他们毕业后工作或者进一步深造打下了坚实的基础。
参考文献
[1] 许靖，潘小炎，李雪斌. 加强大学生“四种能力”培育的探索[J]. 高教论坛，2009，25（3）：70-72
[2] 杨任尔，曾兴斌，黄青年. 毕业论文过程中学生综合能力培养的探索[J].电气电子教学学报，2008，30（1）：118-120
[3]刘西健，田莉娟，姚秋霞. 在毕业设计中培养学生的综合能力[J]. 陕西广播电视大学学报，2003，5（4）：89-91
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[5] 赵健. 加强毕业设计环节在提高本科学生综合能力与素质中的作用[J]. 职业教育，2012，（1）：31-33
测控工程论文范文第4篇
1. 为博士研究生XX级讲授《船舶运动建模与控制》，36学时，5名学生。
2. 为研究生XX讲授《系统建模与仿真》，36学时，73名学生。
3. 为博士生XX讲授《控制系统建模与数字仿真》，36学时，4名学生。
4. 为航海本科生XX讲授《船舶建模与控制》，18学时，153人。
5. 指导10名硕士研究生，4名博士研究生(含1名外国博士生)，毕业1名博士生、4名研究生。指导1名高校访问教师和1名博士后，指导本科毕业设计1名。
6. XX.4 获得大连海事大学“如何做一名卓越的大学教师”征文二等奖。
二、科研工作
1. 主持的国家自然科学基金和博士点基金项目顺利进行，首次提出本质非线性反馈的概念，已经撰写相关学术论文并投寄。
2. 参加了所里的新加坡雷达模拟器和国家973子项目等11项科研项目，完成了分配到自己的任务。
3. 根据发明专利内容的新型鲁棒自适应自动舵样机已经研制成功，正在进一步完善和调试。
4. 申报的辽宁省交通运输工程一级重点学科提升工程项目获批46万元。
5. 主持了“211工程”三期航海科学与技术重点学科项目，批复经费2140万元，今年预算1430万元，进展顺利。
6. 编制“xx”国家重点学科发展规划，申请1500万元学科建设经费。
7. 根据航海动态仿真与控制实验室的中长期发展规划，受校领导和实验室主任的委派，负责研制lng模拟器，XX年4月被派往日本商船三井东京kakio institute进行lng船液货操作模拟器研修。从日本归来后，将相关立项报告写入国家重点学科的“xx”发展规划中，并申请了相关项目经费。
三、着作及论文
1. XX年第一作者(或研究生第一作者)发表核心期刊以上论文14篇，其中ei收录4篇。主要有：
[1] zhang xianku, wang xinping. concise nonlinear robust control of course keeping for ships[j]. icic express letters, XX,4(4):1263-1268.
张显库. 基于lyapunov稳定性的船舶航向保持非线性控制[j]. 西南交通大学学报，XX,45(1): 140-143.
张显库.水翼艇纵向运动多变量鲁棒控制[j].中国造船，XX, 50(4):203-207.
张显库,杨佐昌,关巍,等.基于船舶回转试验建立横摇响应型数学模[j]，中国航海，XX,32(4):77-79.
张显库，关巍.大惯性船舶航向保持的改进简捷鲁棒控制[j].中国航海,XX,33(3):1-5.
张显库,袁杨.具有不稳定零极点对消的结构图等效问题[j].计算技术与自动化.XX,29(3):6-8.
2. 出版专着：张显库. 船舶控制系统[m]. 大连：大连海事大学出版社，XX.
根据中国科学技术信息研究所和万方数据股份有限公司编写并由科学技术文献出版社出版的《XX年版中国期刊高被引指数》，张显库在水路运输学科XX年前20位最高被引作者中排在第2位，连续5年进入排名的前3甲(XX年第2位，XX年第3位，XX年第3位，XX年第2位)，截止目前，在91个小学科每个学科20名高被引作者5年的排名数据中，我校共有6位教师(13次)上榜。
测控工程论文范文第5篇
关键词：机电一体化；单片机；模块化；实验台；数字温度控制系统
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）30-0050-03
随着工业自动化控制设备的集成度越来越高，控制功能日趋完善，作为控制系统的核心部件――单片机日益受到重视，具有完善控制功能的单片机逐渐在自动控制系统领域大放异彩，而企业对于掌握单片机控制系统开发设计能力的人才更是求贤若渴，为此，必须要对机电专业学生的单片机设计能力进行重点培养和训练。而现有的单片机实验台很多都是集成度很高的实验台，由于集成度高而大大限制了其应用的范围，且由于集成度高而使得实验台系统相当脆弱，后期维护养护工作量较大。因此，相关人员有必要开展单片机能力训练和拓展方面的实验台研究。
本论文主要结合当前单片机实验台的应用现状，结合模块化的设计理念，对单片机综合实验台进行设计研究，以期从中能够找到模块化单片机实验台的设计应用模式，从中开发出合理有效的单片机能力训练拓展的实验方法，并以此和同行分享。
一、单片机实验台总体设计
（一）高校单片机实验台应用现状
当前各个高校的机械电子工程专业都普遍开设有单片机相关课程，但是配套的实验设备均是简单的演示性实验器材，只是让学生照着书本上的范例输入程序，即可完成单片机控制系统的全部控制功能的演示，对于学生动手设计单片机控制系统毫无实践动手的意义；国内一些教学实验仪器生产厂家所设计的单片机实验台，其控制功能过于复杂，并且配套设备多，零部件之间的依赖关系较大，集成度高，反而不利于学生对单片机控制系统内部原理的认识和理解，同时由于这些实验开发板大多已经将实验功能程序固化在系统内部了，因此实验系统的扩展功能较差，只能够进行预先设计好的实验项目，对于学生自主性设计综合实验实训项目，其实施难度较大，且这些实验仪器设备普遍存在着后期维护量大的问题，成本十分高昂，动辄高达十几万元，且并不适合我校学生的学习情况，因此并不适宜通过直接购买的方式引进相关实验设备。
综上所述，只有自制基于单片机控制功能的多功能实验台，才能从根本上解决我院学生微机原理与应用课程的实验设备配备问题，并且提高学生真正动手设计单片机控制系统进而达到应用开发的实践动手能力。
（二）实验台总体结构设计
该试验台从模块化设计的角度出发，从简单实验到综合设计实验，均采用模块设计、接口预留、连接组建的方式来实现单片机的具体控制应用；对于综合性的单片机测控系统实验，利用四个小型单片机控制实现的测控系统，组建综合性单片机控制实验中心，进而实现对相关单片机设计的应用。
该实验台是面向学生进行单片机课程实验而设计的，因此在设计时，一定要能够考虑到学生的动手能力、多名学生同时进行实验的可行性以及实验的可重复性。鉴于此，采用面包板的设计模式，将实验台中可能用到的各单片机模块挂在面包板上，面包板上可以刻画出不同测控系统的电路原理图，学生根据电气原理图，选择相应的单片机模块挂在面包板上，单片机模块与面包板之间采用专用连接插头进行电气连接，而各单片机模块之间采用杜邦连接件进行电气连接，从而搭建出不同测控功能的单片机测控实验系统。如图1所示，为基于单片机的模块化实验台结构框架示意图。
（三）实验台功能模块设计
如图2所示，该多功能实验开发板主要是围绕单片机控制与测试系统的基本构成，从传感器的输入开始，到信号处理电路，A/D转换电路，主MCU控制电路，存储电路，D/A转换电路，输出显示等模块，该系统囊括了单片机控制与测试系统的全部构成环节，通过模块化设计思路，将不同功能的单片机控制与测试系统环节模块化，并通过设计不同的接口选择电路，实现让学生动手连接不同电路模块，进而搭建不同功能的测试系统或单片机控制系统。
二、基于单片机的模块化实验台的实现
（一）实验台模块硬件模块的设计实现
对于该多功能实验开发板，采用独立化的模块设计方式，将搭建各种不同功能的单片机控制系统及测试系统的必要组成模块进行分离，借鉴“堆积木”的思想，使学生自主的选择不同的模块，进而按照实验功能要求构建具有不同实验功能的单片机控制系统。
在具体实现方式上，每一个模块都会设计统一的具有一定通用性的接口，有输入模拟量接口，输入数字量接口，输出模拟量接口，输出数字量接口，接口统一采用标准2.54mm的插针插母，方便不同模块之间的数据传输和交换。如下图3所示，是A/D转换模块和处理器模块（8051）进行连接的设计示意图。
从下图设计上可以发现，每一个独立模块都设计了由标准2.54mm插针构成了接口，按照接口类型的不同，可以具体分为输入模拟量接口，输入数字量接口，输出模拟量接口和输出数字量接口，不同模块之间采用杜邦连接件连接。实际上，本实验开发板的全部模块均采用此种模块化的设计方式，从而有利于学生动手能力和自主设计能力的提升。
（二）基于单片机实现的模块化数字温度测控系统构建
基于模块化的单片机数字温度测控系统，是利用了模块化的设计理念，将数字温度测控系统按照其构成模块，如CPU控制模块、数据采集模块、AD转换模块及数字显示模块等分别进行硬件连接连线，从而完成数字温度测控系统的设计，再配以合适的程序，即可实现对环境温度的数字测量与显示的功能。这样利用模块化的设计方法极大的提高了机电专业学生动手实验实践的能力，对于单片机的设计应用能力的提高有很大帮助。
图4 数字温度测控系统硬件接线原理图
硬件连线如上图4所示，该电路由51单片机、ADC0809电路及七段数码显示电路三部分组成。由于电路比较简单，在总线上没有其他器件，所以直接选通ADC0809，ADC0809转换器的转换结果显示在七段数码管显示电路上。需注意，试验中要将所有的电源的地线相连，包括+5V和+24V之间的。当＋5V的VCC本身波动不超过ADC0809的测量精度时，可以将参考基准电压输入端直接接到VCC（Vref+）和GND（Vref-）上。输入电压来自于温度变送器，在protues中可以按图所示，采用电阻分压，以产生电平信号。温度值与输入的数值之间的关系为：T=D*Vref/256*20。其中D为ADC0809输出的数据值。
三、结语
本论文结合当前高校单片机课程实验台普遍存在集成度较高、实用性较低的现状，从模块化设计的角度出发，设计了基于模块化单片机的集成实验台，能够面向高校单片机课程教学使用，本论文从硬件设计和软件设计的角度详细论述了实验台的实现方案，且该实验台造价合理，功能相对于目前国内市场上在售的单片机教学型实验台也比较完善全面，因而其性价比较高，经济合理适用，适宜在各高校机电专业实验教学设备中推广应用。
参考文献
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测控工程论文范文第6篇
关键词：110kV智能变电站；技术方案；配置
中图分类号： TM411 文献标识码： A
1引言
智能变电站是智能电网的重要基础和支撑。设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化以及运行管理自动化是智能变电站的基本特征。本文研究的技术方案是以国家电网公司的《智能变电站技术导则》、《智能变电站继电保护技术规范》、《IEC 61850工程应用模型》等标准为设计依据。根据智能电网功能需求、结合通用设计和“两型一化”标准化建设成果，以信息交互数字化、通信平台网络化和信息共享标准化为基础，严格遵循安全可靠、技术先进、资源节约、造价低廉的原则，实现信息化、自动化、互动化的智能变电站综合自动化系统。本文以某110KV变电站实际工程为模型研究智能变电站的系统配置方案，该变电站总体工程概况如下：
主变：两卷变，本期2台。
电气主接线：110kV户内GIS布置，内桥接线；10kV单母分段接线，开关柜安装。
110kV进线3回，PT间隔2个，分段间隔1个。
10kV出线20回，电容器组4台，所用变2台。
2整体技术方案
站控层与间隔层保护测控等设备采用通信协议；间隔层与过程层合并单元通讯规约采用 通信协议；间隔层与过程层智能终端采用GOOSE通信协议。站控层设备、 线路、内桥及主变间隔保护和过程层设备采用 对时， 间隔层常规保护设备采用 码对时。
过程层与站控层的独立组网：站控层主要采用双星型100MB电以太网，各小室间交换机通过光纤进行级联；过程层采用单星型光以太网来传输 信息。
信息的传输模式：保护装置的跳合闸 信号采用光纤点对点方式直接接入就地智能终端；测控装置的开出信息、逻辑互锁信息、断路器机构位置和告警信息以及保护间的闭锁，启动失灵通过GOOSE网络进行传输。
采样值信息传输模式：保护、计量等设备与合并单元均采用点对点的光纤直接连接模式。变压器的非电量保护采用电缆直接跳闸。
变电站层按照IEC 61850通信规范进行系统建模和信息传输，采用100M电以太网，变电站内各个小室之间的站控层交换机通过光纤进行连接，采用双星型结构级联。继电保护信息子站系统与监控系统共网传输，不再独立配置传输网络。
3间隔层设备配置方案
本小节主要阐述保护、测控、计量设备的配置方案，智能变电站使保护测控装置的信息采集和输出产生了质的变化，为了保证智能变电站继电保护装置满足可靠性、选择性、速动性、灵敏性的要求，以及参照《智能变电站继电保护应用基本技术原则及具体实施方案》的最新要求。
（1）主变间隔
1）2台主变各配置1套主变差动、后备保护测控一体化装置实现差动及后备保护功能；主变高低压2侧配置数字化电度表。
2）主变保护、测控装置具备2个 以太网通讯接口与站控层系统通讯。
3）主变保护至少具备5个过程层光纤接口。
4）保护跳闸采用光纤点对点直跳方式，装置通过光纤分别接入 侧和侧智能设备终端，装置提供一个 网口接入过程层网络交换机，本体智能终端通过网络与保护装置通信。
5）主变保护装置通过光纤采用点对点方式接入主变各侧合并单元进行采样，并遵循标准。
6）数字化电度表至少提供1个光纤接口用于点对点方式接入主变各侧合并单元9-2采样值。
（2）110kV线路
1）每条110线路配置1台线路测控装置，配置1台数字化电度表。
2）测控装置具备2个MMS以太网通讯接口与站控层系统通讯。
3）测控装置采样通信遵循IEC 61850-9-2标准。
4） 数字化电度表至少提供1个光纤接口，采用点对点方式接入合并单元9-2采样值。
（3）10kV保护
10kV线路、电容器配置常规保护测控装置，装置集成保护、测控、开入开出、常规模拟量接入功能，装置采用IEC61850规约通过站控层网络与站控层设备通信。间隔配置接入常规模拟量的电度表，保护装置组屏安装于开关柜。
（4）备自投保护
1）采用网络分布式方式实现站内备自投功能。不设置独立备自投装置，其功能分布于桥保护装置及相应进线间隔的装置中。
2）进线自投：2条进线判断本进线的有压无压、有流无流信息，将判断结果以GOOSE信息传送给桥保护装置，由桥保护进行综合逻辑判断，并发出GOOSE执行命令到线路间隔的智能终端实现断路器跳合。
3）10kV分段自投：主变低压侧保护装置判断本进线的有压无压、有流无流信息，将判断结果以GOOSE信息传送给分段保护装置，由分段装置进行综合逻辑判断后实现自投。
4过程层设备配置方案
本节主要阐述过程层智能终端、合并单元的配置方案和布置方式，为了保证数据传输的可靠性、实时性的原则，本方案遵循下面的几项原则：1）合并单元采样值采取点对点的方式输出和 通信协议；2）主变压器智能终端通过点对点的方式接收间隔保护装置的跳闸命令，以此来实现跳闸功能；与此同时，还提供光纤网络接口接入过程层网络，可以为间隔层设备提供机构的准确位置及预警信息，并接收测控装置的控制命令。3）安装方式，合并单元采用就地安装。
（1）110kV配置方案
1）110kV线路、内桥间隔的电子式互感器为单采集线圈，因此配置1套合并单元完成数据采集。
2）110kV主变侧断路器为三相操作结构，跳闸线圈为单套。每个间隔断路器配置1套三相操作机构的智能终端，每套智能终端同时具备网络和点对点传输GOOSE信息的光纤接口。
（2）10kV分段间隔配置方案
考虑到主变保护动作需跳10kV分段开关的情况，10kV分段间隔需配置分段智能终端，并配置一台采集器，将10kV分段间隔常规互感器输出的模拟量就地转化为数字量输出，分段智能终端通过主变GOOSE间隔交换机接入主变保护装置。
（3）主变本体配置方案
主变的本体采用电缆直跳各侧断路器的方式跳闸。主变压器配置有具有非电量保护功能的本体智能终端，同时还可以采集主变档位、温度和遥调控制。本体智能终端单配置提供1个 接入主变保护。
（4）过程层 网络交换机配置方案
1）110kV 线路及内桥间隔配置1台16口过程层交换机；
2）2台主变各配置一台8光口的过程层 网络交换机；
3）站控层交换机和过程层交换机均需支持1588对时。
主变间隔交换机接线如下图所示：
站控层设备、110KV线路、内桥以及主变间隔层保护和过程层设备采用IEC61588对时；10KV间隔常规保护设备采用IRIG-B码对时。
5结束语
IEC61850是智能变电站的技术标准，本文讨论的110KV智能变电站技术完全遵循该标准。本文主要包括主站系统配置方案、间隔层设备配置方案、过程层设备配置方案以及对时系统方案。本文的研究可为变电站智能化改造以智能变电站的运行维护提供理论基础。
参考文献
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测控工程论文范文第8篇
关键词：风光热储；新能源；电气二次设计
中图分类号：TM7 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）009-000-02
引言
作为能源战略调整、转变电力发展方式的重要内容，近年来，以风电、太阳能为代表的可再生能源发电技术在中国得到了快速发展。目前主流的太阳能发电技术主要有光热发电与光伏发电两种形式，其中太阳能光热发电是通过光学聚焦原理，将太阳光通过抛物形镜面聚集起来产生高温，加热传热介质，最后通过工作介质驱动热动力装置并带动同步发电机发电。相对于光伏发电，光热发电能实现电网大容量供电，是太阳能大规模利用的有效途径之一，当前投资成本过高是限制光热电站发展的主要障碍。风能利用的主流形式是采用风力发电机组（如双馈风机、直驱永磁风机等）将风能转换为50Hz的工频交流电，并接入电网。与常规能源电站相比，风功率的可预测性和可控性均较差，其大量接入会显著影响电能质量和电网稳定运行。将光伏、光热与风能联合构成发电系统，可显著改善总体的有功输出特性，提高电网运行的安全性和稳定性。本文依托风光热储智能互补综合示范项目工程，介绍了太阳能光伏发电、太阳能光热发电和风能发电三种型式联合发电的电气二次部分功能、电气二次设计的方案。
一、项目总体介绍
深圳中科蓝天包头达茂旗600MW风光热储智能互补综合示范项目立足于新能源，借助达茂旗地区丰富的太阳能资源与风能资源，通过风光热储智能互补，实现负荷平稳输出。项目总规模600MW，建设发电形式为太阳能光伏发电、太阳能光热发电和风能发电三种，其中光热工程采用塔式集热方式。
二、项目太阳能光伏、风能发电部分
1.逆变器选型
光伏并网逆变器按容量大小划分主要有20kW、28kW、40kW、100kW、250kW、500kW、750kW、1000kW等几种容量等级，一般大容量逆变器效率要高于小容量逆变器。但逆变器容量过大，一旦故障，电量损失较大。综合以上两因素，本项目采用单台容量为500kW的逆变器。目前国内500kW逆变器技术已经成熟，广泛应用到光伏发电系统中，性价比高，用户反映良好。
逆变器按结构分为有隔离变和无隔离变两种。从造价考虑无隔离变逆变器要优于有隔离变逆变器，且能减少每个逆变器室占地面积。因此，本项目选用无隔离变逆变器。
2.汇流箱接线方式及逆变器单元接线方案
本项目206MWp的光伏阵列可分为206个1MWp的光伏方阵，组成206个1MWp并网发电单元，每1MWp的并网发电单元的光伏组件都通过直流汇流装置分别接至2台500kW的逆变器。每个1MW光伏发电单元共安装4032件260Wp光伏组件，每21件光伏组件串联为一个支路，共192个支路，各支路平均分配接入14个PVC-16直流汇流箱，1至7号PVC-16直流汇线箱接入1面直流防雷配电柜，8至14号直流汇线箱接入1面直流防雷配电柜，共2面直流柜；每面直流防雷配电柜出线接入1面500kW逆变器柜，共2面逆变器柜。
3.光伏、风能发电部分升压站UPS电源及直流电源
光伏、风能发电部分升压站设置2套交流不停电电源（UPS），容量为10kVA。
升压站采用控制负荷与动力负荷混合供电的220V直流电源系统，共装设两组220V阀控铅酸蓄电池组，设置两组充电装置，充电装置选用高频开关型。每组蓄电池容量为400Ah。
4.光伏、风能发电部分二次线、继电保护及自动装置
（1）升压站部分
光伏、风能发电部分升压站电气设备监控采用计算机监控系统，设置网络监控系统，通过远动工作站与中调、地调进行信息传送和远程监控。网络监控系统采用分层分布式结构。主变压器保护采用双重化配置，非电量保护单套配置，保护装置采用微机型、35kV配电装置配置微机型综合保护测控装置。35kV线路及220kV线路侧设置电能质量监测装置。为防止升压站电气设备误操作，设置一套微机五防闭锁系统。本升压站配置GPS/北斗星时间同步系统各1套，为保护和自动装置提供时间同步信号。
（2）光伏区部分
光伏发电系统设备监控采用计算机监控系统，和升压站监控系统共用上位机，由升压站监控上位机统一进行管理。光伏监控系统通过光纤环网将光伏通信设备与升压站监控系统站控层通信设备互联。每个逆变器房设2台直流配电柜测控单元用来采集每路直流回路的电流、直流母线电压及直流空开的跳闸信号以及烟雾报警信号，并将其上传给光伏发电计算机监控系统。箱式变压器的运行状态信号由就地设置的箱变智能测控单元采集，通过光纤网络上传给升压站光伏监控系统。
汇流箱里的每组电池串配熔断器作为整个电池串的保护，出线设直流空气开关用来保护汇流箱至直流配电柜之间的电缆。逆变器设过流、单相接地、过载、过压、欠压、孤岛保护、电网异常等保护。箱式变压器高压侧设熔断器作为变压器内部的短路保护；低压侧设空气开关，带智能脱扣器，作为箱式变压器至逆变器之间电缆的保护，同时兼做逆变器的后备保护。
（3）风电场部分
风电机组采用微机监控系统。微机监控系统分就地监控系统、远程中央监控系统、远程监测系统三部分。箱式变压器的低压侧开关采用就地和远方控制方式。
风力发电机设有过载、堵转、短路、缺相、三相不平衡、过压、失压、温度过高、振动超时、过速、电缆缠绕等保护。风电机组需监测电网的电压、频率，发电机的电流、功率、转速、功率因数和风速，风向，叶轮转速，液压系统状况，偏航系统状况，系统状况、齿轮箱状况、软启动状况，风力发电机组关键设备的温度及户外温度等。
箱式变压器的非电量信号及高压熔断器、刀闸、低压开关的状态、箱变内火灾报警等信号由箱变智能监控单元采集，箱变智能监控单元通过光纤环网与变电站内监控系统的以太网交换机连接，箱式变压器的控制及信号监视由升压站监控系统来完成。
三、项目太阳能光热发电部分
1.发电机及励磁系统
光热发电部分发电机采用交流励磁机带旋转整流器的无刷励磁系统，或机端自并励静态励磁系统。自动电压调节装置（AVR）采用微机型，且为双通道冗余配置，随发电机成套供货。
2.光热发电机组UPS及直流系统
光热发电部分每台机组设置一套静态型交流不间断电源装置（UPS），UPS容量为60kVA。UPS系统包括主机柜（静态转换开关、整流器、逆变器、输入/输出隔离变压器、手动旁路开关）、旁路柜、馈线柜等。
本光热发电机组采用控制负荷与动力负荷混合供电的220V直流电源系统，两台机组共装设两组220V阀控铅酸蓄电池组，设置两组充电装置，充电装置选用高频开关型。UPS屏及直流屏布置在主厂房UPS及直流屏室内。
3.光热发电机组二次线、继电保护及自动装置
光热发电机组及厂用电源系统采用DCS集中控制方式，仅在LCD操作台上留有发电机断路器、灭磁开关的紧急跳闸按钮。发变组及厂用电源操作员站布置在主厂房集控室内。
光热工程220kV升压站设备采用微机监控方式，设置网络监控系统，通过远动工作站与中调、地调进行信息传送和远程监控。网络监控系统操作员站布置在主厂房集控室内。
光热工程发电机变压器组、高压厂用电源、启动/备用变压器保护装置采用微机型，保护采用双重化配置，非电量保护单套配置，保护屏布置在主厂房电子设备间内。6kV厂用设备保护采用综合测控保护装置，380V厂用电动机保护采用智能马达控制器。
每台光热发电机组设置1套自动准同期装置和1面发变组故障录波装置柜。6kV工作段每段装设1套微机型快速切换装置。机组测量及自动装置柜布置在主厂房电子设备间。为防止升压站电气设备误操作，设置一套微机五防闭锁系统。光热机组配置GPS/北斗星时间同步系统各1套，为保护和自动装置提供时间同步信号。
四、总结
本论文的内容主要是风光热储电厂项目的电气二次设计特点及方案。本设计首先对项目概况及规模进行总体分析，其次是介绍该项目太阳能光伏、风能发电部分的主要设计方案，下一步就是介绍该项目太阳能光热发电部分的主要设计方案。在设计过程中还要对相关图纸（主接线图、保护配置、监控系统、自动装置） 进行选择和绘制，希望本论文能够使我们对风光热储电厂项目结构和设计理论有进一步的理解和认识，对新能源电力系统有更深的了解。
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