测控技术论文范文

测控技术论文范文第1篇

目前制定实现规范并比较适用于复用的组件模型有CORBA/ORB、COM/ActiveX、JavaBean以及.NET等。通过对以上组件模型的研究与对比，本系统选定.NET中的WindowsForms作为本实时测控软件的组件模型，使用.NETFramework的公共语言运行时，组件都建立在一个共同的底层基础上，不再定义使用复杂的管道接口，对象可以直接交互访问，有利于组件的自由配置，同时，利用.NET技术的分层结构特点,采用“搭积本”的方式生产软件，大大提高软件开发效率。

2基于组件技术的实时测控软件开发

2.1软件架构设计

在组件技术中，一个组件就是一个接口集，它通过接口对功能进行封装。因此，对于同一个应用程序架构，只要其使用的接口集合不变，即可通过更换支持同样接口集的组件来获得不同应用，也可重复利用同一个组件或对组件进行二次开发。而基于组件建立的软件架构和应用开发，其最大优点在于可以复用的应用结构和软件单元。实时测控软件主要是对实时测控数据的处理、评估和显示，而测控数据主要包括光测、雷测、遥测及GPS测量等类型，其处理过程通常包括数据采集、数据解析、数据处理和结果评估等四个部分，针对以上4种数据类型，在基于组件技术思想下，其处理架构可统一进行设计，如图1所示。针对靶场测控系统中光测、雷测、遥测及GPS测量等数据处理应用，通过将数据采集组件、数据解析组件、数据处理组件、结果评估组件替换成相应功能的组件，即可实现在保持软件架构不变的前提下开发出不同的应用系统。

2.2基于组件技术的软件升级维护

组件接口是对某一功能的一套抽象描述，具有封装性，它通过接口与其功能实现分离开了，并以接口作为客户与组件（或组件之间）交互的唯一方式，因此，只要保持接口不变，就可以将系统中的组件用新的组件替换，以随时进行系统升级维护。下面以实时测控数据处理软件中的雷测数据处理应用为例，其软件的架构如图2所示。当需要对系统进行升级维护时，在软件架构完全保持不变的前提下，对具体的组件进行替换，只要保持接口不变，程序无需重新编译链接，系统即可通过使用更新后组件中的新接口来获得新特性，从而实现系统的升级维护。

2.3利用组件复用技术实现软件功能扩展

组件复用是利用已有组件创建新组件，即通过第三方产品来构建自己产品。组件复用是通过包容和聚合来实现的，包容时外部组件包含内部组件的接口，它由外部组件接收此调用请求再交由内部组件来处理，聚合时外部组件直接调用内部组件的接口，它让内部组件直接处理该调用请求。在C++语言，通过在外部组件中增加内部组件接口，并把调用请求转发给内部组件即可实现包容，对于聚合，在内部组件中维护一个外部组件接口指针（如m_pUnknownOuter），通过委托机制，让内部组件接口提出的查询接口请求由一个委托接口转发至外部组件，再由外部组件接口查询内部组件。这样就可以实现一致的访问，即不管是通过外部组件的接口，还是内部组件的接口，都可以查询到内外组件所支持的接口集合。在实际应用中，软件开发不仅有大量的、功能强大的商业化组件可以使用，而且有应用广泛的、成熟的靶场测控系统专用组件可以使用，如组件化的数据接收、量纲复用、坐标转换、滤波平滑、精度评估等功能模块。因此，利用好组件复用技术可以有效扩展靶场测控数据处理系统的软件功能，对于靶场测控系统建设具有重要的现实意义。

3结束语

基于组件技术的实时测控数据处理软件开发可以大大提高软件开发效率，大幅度降低系统的开发费用，有效解决靶场测控数据种类多、规模大、复杂性高的难题，为靶场测控手段的不断发展提供了技术支持。

测控技术论文范文第2篇

关键词：软件无线电数字信号处理调制解调TMS320C6701

软件无线电是随着计算机技术、高速数字处理技术的迅速发展而发展起来的，其基本思想就是将宽带A/D/A变换器尽可能地靠近天线，将电台的各种功能尽量在一个开放性、模块化的平台上由软件来确定和实现。该平台的调制方式、码速率、载波频率、指令数据格式、调制码型等系统工作参数具有完全的可编程性。

传统的卫星测控平台存在着性能不完善，调制方式、副载波、码速率组态不灵活，体积偏大等问题。研制和开发通用化、综合化、智能化的测控平台，通过注入不同的软件，实现对调制载频、调制方式、传输码速率等参数的改变，应用于各种轨道卫星平台的遥测遥控任务。数字信号处理器（DSP）是整个软件无线电方案的灵魂和核心所在。通用平台的灵活性、开妻性、通用性等特点主要是通过以数字信号处理器为中心通用硬件平台及DSP软件来实现的。经过比较，我们采用TI公司的TMS320C6000系列DSP芯片和匹配的芯片形成一套实时的DSP系统。

图1TMS320C6701结构框图

1软件无线电通用平台的DSP技术

1.1TMS320C6701DSP芯片介绍

TMS320C6701是TI公司的高性能DSP芯片，具结构框图如图1所示。

TMS320C6701的主要特点为：

*单指令字长为32位，8个指令组成一个指令包，总字长为256位，引脚与TMS320C6201系列的引脚兼容。

*体系结构采用甚长指令字（VLIW）结构；

*硬件支持IEEE标准的单精度和双精度指令集，支持字节寻址获得8位/16位/32位数据，指令集中有位操作指令（包括位域抽取、设置、清除以及位计数、归一化等）；

*1Mb(位)的片内存储空间，其中程序存储空间和数据存储空间各512Kb；

*32b外部存储器接口（EMIF），有52MB的外部存储器寻址能力；

＊四通道自加载DMA协处理器，可用于数据的DMA传输；

*16位宿主机接口（HPI）；

*两个多通道缓冲串口（McBSPs）；

*两个32位通用定时器；

＊灵活的锁相环路（PLL）时钟产生器，可以对输入时钟进行不同的倍频处理；

*芯片内部有IEEE1149.1标准边界扫描仿真器（JTAG），可用于芯片的自检和开发；

*芯片共352脚采用BGA封装，以获得好的高频电气性能，并使芯片尺寸变小；

*采用0.18μm工艺，则五层金属组成，输入输出接口电压为3.3V，核心电压1.8V(167MHz时为1.9V)。

1.2DSP技术在软件平台中的应用

每套测控平台含双机备份的遥控调制器与遥控解调器，双机分别由独立电源供电。系统总体框图如图2所示。调制器与解调器分别通过不同的RS232串口与遥控处理计算机通信，完成对调制解调器的控制及其带数据的收发。

用户在每次任务前通过控制计算机设置调制方式、调制参数及通信连接方式，并调用算法参数生成程序产生调制器和解调器中算法的预置参数，并在设备初始化时以批数据方式从串口送入DSP芯片，经校验后送FlashROM中。为保证程序传送的可靠性，采用IRQ差错控制方式，DSP每接收一个数据包在存储的同时向计算机回传数据信息，计算机一旦发现数据出错即转入重传方式。参数设置成功后，调制解调器根据协议发送和接收遥控指令，并将工作状态回送遥控处理计算机，同时在遥控前端机面板上显示。

1.3调制器与解调器硬件结构与功能描述

硬件系统以DSP为核心，电路主要由下述模块组成：电源模块、系统时钟及模式设置模块、存储器模块、系统监控模块、与控制计算机通信模块、调制输出模块、B码时钟接收模块和显示控制模块。在解调系统中，除解调输入模块、解密接口模块和显示控制模块外，其余模块均与调制系统一致，如图3所示。

调制器加电时，DSP首先通过外部存储器模块完成自加载。自加载完成后，由DSP主程序对状态显示监控模块进行参数初始化设置。在有调制任务时，首先由控制计算机对DSP进行参数设置（如滤波器参数、调制制式、调制副载频、调制码速率等），然后发调制数据给DSP，由DSP的串行通信口接收数据，在DSP内完成副载频调制；调制数据经DSP串口发送给数模块转换进行数模转换，转换的信号过低通可编程滤波器滤波后输出。解调器的工作过程与上类似，在检测到有已调副载波进入A/D通道时，启动解调模块进行解调，将解调的数据送到控制计算机。

2DSP实现信号调制和解调

2.1信号调制

调制器的设计目标是在可编程的硬件平台上，通过注入不同的算法或执行软件，实现不同载波频率、调制方式、传输速率和码型的多制式的通用型调制器。它将以灵活的重构性支持各种通信发射机的不同需求，更有利于各通信设备的互连互连。考虑到数字直接合成技术具有数控灵活、频率分辨率高、频率切换快、相位可连续线性变化、覆盖带宽大、生成的正弦/余弦信号正交性好等特点，我们的设计方案是以DSPs芯片为内核，采用软件DDS技术，实现高精度、高性能的数字调制器。调制器的总体框图如图4所示。

帧分析在设备初始化时完成程序数据的接收、校验和转发（向FlashROM送）。在正常工作时，从帧数据中分离出调制参数及等调制数据，分别送参数寄存器与数据寄存器。

图5BPSK接收总体框图

在数据格式变换中，完成将输入的数据分别转变为调制参数控制字（如相应调制方式下的频率控制字K、相位控制字φ和副度控制字A）和相应格式的被调制数据，经滚降处理后(对于FSK方式可不用滚降处理)对正弦载波进行调制。

2.2信号解调

对于BPSK接收，我们采用相干解调方式，如图5所示。接收信号经带通采样得到原始信号序列后，首先与本地产生的正弦序列相混频，然后经低通滤波除高频分量，得到其带信号样值序列（正弦序列的频率与相位也由此样值序列获得）。再对基带信号样值序列进行最佳判决点时刻波形估计，估计值送往均衡器做均衡处理，均衡结构再做0、1判决得到最终的解调数据。解调的关键点在于本地载波的同步和符号定时误差的提取。

ASK(FSK)信号的解调方法可分为相干解调和非相干解调两类。由于相干解调的抗干扰能力较强，本方案采用相干解调方式。图6为采用相干解调时，接收端的解调总体方案流程框图。

接收信号首先经低通滤波器，滤除带外噪声（此处的低通滤波器由专用器件设计）。然后经A/D变换，得到样值序列，按照工作的不同阶段，分两路分别与本地相应的相干载波进行解调，主要包括混频和低通滤波两过程。解调后的信号经低通滤波器后，恢复出基带信号。基带信号进行位定时和码元判决，得到最终的解调数据。

图6ASK/FSK相干解调总体流程框图

3结论

测控技术论文范文第3篇

国内外大量工程实践表明，对水利水电工程进行全面的监测和监控，是保证工程安全运行的重要措施之一。同时，将监测和监控的资料及时反馈给设计、施工和运行管理部门，又可为提高水利水电工程的设计及运行管理水平提供可靠的科学依据。

1高新测控技术的基本要素及其功能

现代化的测控技术[2],应该具有采集数据、科学管理数据，及时或实时对水利水电工程的安全状况作出分析和评价，并对其异常或险情作出辅助决策等功能.因此,高新测控技术的基本要素包括数据采集系统、数据管理系统和分析评价系统及其计算机通讯网络支撑等(见图1)。

图1水利水电工程高新测控技术示意图

1.1数据采集系统

通过测控单元(MCU)自动采集、笔记本电脑现场采集或人工观测埋入坝体或安装的传感器采集的监测效应量(大坝的变形、渗流、应力应变和温度等)和影响量(水位、气温、降雨和地震等)，并输入计算机的数据库。其中，自动化数据采集系统可以实现实时采集，半自动化和人工采集为定期采集。因此，自动化采集数据一般是对水利水电工程关键部位(或坝段)主要监测量(变形和渗流等)的采集。

1.2数据管理系统

由数据采集系统采集的数据进入计算机数据库后，由数据管理系统对其进行科学有序的管理。包括将电容、电感、电阻、电压、频率等转换为位移、扬压力、渗流量、应力应变、裂缝开合度以及温度等，及它们的误差识别和处理，并将监测量按有关监测规范进行整编和初分析；编制月报和年报等。

1.3分析评价系统

分析评价系统根据监测到的数据，进行观测资料的分析和反分析，结构和渗流正、反分析，建立各类监控模型和拟定监控技术指标等；将收集到的工程设计、施工、运行管理、有关法规和规范等方面的专家知识进行编辑，构成分析、评价、辅助决策等方面的知识库和推理分析知识。

现简述几种传感器的主要工作原理及其应用情况.

(1)差动电阻式传感器

该传感器为美国加州大学卡尔逊教授所研制。置于其内腔的两根弹性钢丝作为传感元件，受力后一根受拉、一根受压.当环境量发生变化时，两者的电阻值向相反方向变化，根据两个元件的电阻值比值,测出物理量的数值。

我国南京电力自动化设备厂从20世纪50年代开始，已研制出几十万支差动电阻式传感器，并应用于大量的水利水电工程中，取得了成功经验。

(2)振弦式传感器

由前苏联的达维金可夫发明。其核心元件是一根钢弦，钢弦的一端固定，另一端则固定在测量元件(受压膜片或测量端块)上。当受力后，钢弦长度将产生微小变化，引起固定频率的变化，从而测出物理量的数值。

加拿大的Rocktest公司，美国的Sinco,Geokon公司等生产的振弦式传感器性能良好，其中真空式为最佳。近几十年来，我国较多的工程应用了这种传感器。

(3)差动电容式传感器

由我国南京电力自动化研究院研制。其工作原理是，将垂线或引张线穿过由4块组成矩形的电容极板中，当测线发生位移时，电容极板的电容产生变化，从而测出位移量。

该传感器经过20多年的完善，其精度和长期稳定性等均有较大提高，已在不少水利水电工程中应用。

(4)差动电感式传感器

首先由原法国的Telemac公司研制。其工作原理是，当高频交变电流通过垂线坐标仪时，在周围产生交变磁场,接收点的磁感应强度与导线距离成反比；当垂线产生位移时，接收点测得的感应电势发生变化,其变化量的大小反映位移量的大小。

该传感器在我国龙羊峡等水利水电工程中得到成功应用。我国有关厂家也仿制了这类传感器。

(5)步进马达式传感器

由原法国Telemac和意大利ISMS公司研制.其工作原理是，由步进电机驱动光电探头，探头中的光照准器先后对准基准杆和垂线钢丝，然后返回原点，在此过程中，测量电路记录探头前进及返回基准点和垂线钢丝的脉冲数,经计算得到位移量。

该传感器的机械部件较多，易出现故障，其长期稳定性也不易保证。我国有关厂家也仿制了这类传感器，在实际工程应用中的故障率较高。

(6)CCD传感器

由河海大学结合国家三峡工程重大基金项目研制。该传感器由若干个特别研制的CCD线阵模块和发光二极管阵列模块组成，当垂线穿过并产生位移时，CCD线阵模块记录垂线位移与基准点的位置，从而计算出位移量。

该传感器技术先进，精度和可靠性高，在上标和响洪甸等水利水电工程中得到应用。

(7)其它新颖传感技术

①光纤传感技术光导纤维是由不同折射率的石英玻璃包层及石英玻璃细芯组合而成的纤维。它能使感受到的各种物理量而计算出监测量，以及传送感受的信息通讯。目前，应用于光纤传感的监测量主要是裂缝，应力应变尚需进一步研究。应用信息通讯较为广泛，且安全可靠。

②CT技术意称计算机层析成像。它指的是在不破坏物体结构的前提下，根据物体周边所获取的某种物理量(如波速、X线光强)的一维投影数据，应用数学方法，通过计算机处理，重构物体特定层面的二维图像及其由此重构的三维图像；从而定量描述物体内部材料分布和缺陷。该技术将成为工程结构物内部隐患监测和老化评估的一种重要手段，在国内外得到应用，我国丰满水电站等工程中也得到成功应用。

③渗流热技术依据渗流场与温度场同时满足扩散方程及其初始和边界条件的原理，利用埋设的温度计测值分析渗流场的分布及其异常部位。

④GPS技术利用卫星定位技术(GPS)监测堤坝和岩土边坡的表面变形.

⑤激光传感技术由激光点光源(即发射点)发射的激光与激光探测仪(即接收端点)构成激光淮直线，由发射的激光在波带板及支架(测点)上观测位移量。它可分大气激光和真空激光准直，其中的真空激光准直除包括激光点光源、波带板及其支架和激光探测仪，即发射点、测点和接收端点以外，,还有真空管道。我国丰满和太平哨水电站等大坝坝顶水平位移和垂直位移的10多年观测资料表明，真空激光准直具有精度高、长期稳定等优点。

2.1.2数据采集装置数据采集装置将各类传感器测出的物理量(如电阻、电阻比、电容、电感和频率等)转化为数字量(如位移、渗压、应变和温度等)，即A/D转换,以便远程输送。当距离超过100m以后，传感器输出的电量和频率等信号，随距离的增大急剧衰减，以至无法测出物理量，但数字量可远距离输送。因此，一般将几十个传感器按部位接入数据采集装置，使传感器观测的物理量转换为数字量。按监测方式不同，数据采集装置可大致分为以下几种类型。

(1)自动化数据采集装置国内外自动化数据采集装置主要有，美国Geomation公司的2300系统、Sinco公司的IDA系统；我国台湾研华公司的ADAM4000和ADAM5000系统；南京电力自动化设备厂的FWC-1系统等。按结构的不同可归纳为总线型和集散型两大类。

①总线型结构Geomation公司的2370型、IDA、ADAM4000、ADAM5000以及FWC-1等系统均属于总线型结构.以IDA系统为例,其系统结构见图2(a)，模块箱的结构见图2(b).图中主机为工控机，中继起联接和中断作用。

IDA母线有二线信号、二线电源；A1～An是智能测量模块，每个模块可接8个传感器；B1～Bm是智能传感器。A和B有解释指令、多路传输、A/D转换和错误查询等功能。同时具有自动和人工测读的两种功能，并可防雷。

②集散型结构Geomation公司研制的2350型、2380型等系统属集散型结构。其系统结构见图3。

从图3中可见，NMS为主机；NRU起中继和网点(即可转成有线的调制信号)的作用；MCU(3)是异地单元,也起中继作用(距离近的可以不用)；MCU(4)和MCU(5)也是异地单元，但它能起无线电发射和接收作用；MCU(6)～MCU(N)是监测传感器。在这两种型式中，总线型结构具有抗干扰能力强、可靠性高、现场调机方便和造价低等优点。其中Geomation公司的2370型、IDA等系统可接入电式和频率式传感器。

(2)人工或半自动化数据采集装置人工或半自动化数据采集仪可在现场测读传感器的测值，或用笔记本电脑采集。其中，差动电阻式采集仪主要有SQ-2型数字电桥、XJ型数字式电阻比检测仪、ZJ型数字式和PSM-R型电阻比检测仪等；钢弦式采集仪主要有SDP-3型钢弦温度测试仪和GPC-1型袖珍式钢弦频率测定仪等。

2.2数据管理系统

水利水电工程大坝可埋有几百个、几千个甚至上万个传感器。如长江三峡水利枢纽建筑物就埋设约一万多个传感器，其采集数据每年达几百万个，并随着观测年限的增加，数据将越来越多，对这些海量数据必须进行科学有序地管理，以便为分析评价系统提供可靠的信息。数据管理系统的核心是数据管理软件和应用软件。

2.2.1数据库管理软件平台在大、中型水利水电工程中，目前常用的数据库管理系统有Oracle、Sybase、Informix以及SQLServer等4大类。其中以Oracle和Sybase数据库在中国应用最广。而Sybase为单进程、多线索结构，即通过单进程的多重通路来同时服务于多用户，提高内存的有效使用率，便于优先程序的查询。因此，Sybase数据库无论在总体结构、功能和特性等方面都有较大优势。本文作者开发和研制的7个大型水电工程的数据(或信息)管理及专家综合评价系统，主要采用了Sybase数据管理系统。在小型水利水电工程中，目前常用的数据库管理系统有DBase，Foxbase和Foxpro等。而Foxpro为用户级数据库系统,目前采用较多。

2.2.2数据库逻辑模型检测的目的是分析评价工程的安全状况。因此，根据分析评价的需要，数据库的逻辑模型包括工程档案、原始数据、整编数据和生成数据等4个分库(见图4)。

(1)工程档案分库该分库管理工程概况以及与工程安全有关的设计、施工资料等.

(2)原始数据分库管理监测资料的原始数据，包括物理量(电阻、电阻比、电感、电容、频率等)和监测效应量(变形、扬压力、渗流量、应力应变和温度等)，并应保证原始数据的真实性。

(3)整编数据分库依据有关标准和规范，对原始数据进行误差识别和转换；按结构单元和监测项目进行整编，包括测值统计表及其过程线图，以及特征值(如最大值、最小值等)和环境量(如水位、气温、降雨、地下水位等)的统计等；对测值进行初步分析，初步识别异常值以及复测；编制日报、月报和年报，其中，日报是刊录测频高(每日一次或数次)的自动化监测系统的数据。

(4)生成数据分库对监测资料分析和反分析的成果，结构和渗流分析和反分析的成果，以及与工程安全有关的设计、施工和运行的专家知识等进行管理，为工程安全分析评价提供定性和定量的依据。主要包括大坝或各结构单元在各荷载组合工况下的应力和位移、坝体温度场、坝体和坝基渗流场(等势线和流线)；位移和扬压力的力学规律计算值；各测点的统计模型，变形测点和空间位移场的确定性模型和混合模型；变形、应力和扬压力的监控指标；历次异常或险情的分析评价成果等。

2.2.3应用软件根据数据库的逻辑模型,在数据库的软件平台上，开发和研制数据库的应用软件，主要包括：

(1)菜单编程对数据库的菜单和各个分库的菜单等编制应用程序。可以采用下拉式或全屏幕式。

（2)原始数据管理的应用软件包括与采集系统相联的通讯软件；按结构单元和测控装置将传感器监测的物理量(电阻、电阻比、电感、电容和频率等)或数字量(变形、渗压、渗流量、应力应变和温度等)编制成图表的软件。

(3)整编数据管理的应用软件包括误差识别和处理程序；将物理量转化为数字量(应变转化为应力，以及测控装置没有转换为数字量的物理量)；按结构单元，将数字量及其相应环境量编制整编成图表的软件；初分析软件；编制日报、月报和年报的软件等。

(4)生成数据管理的应用软件包括对监测资料分析和反分析成果、结构和渗流分析和反分析成果，以及有关专家知识等，并编制成相应图表的软件。

2.3分析评价系统[3]

对水利水电工程监测和监控的目的是，依据监测资料和相应的专家知识，对工程的安全状况作出综合分析和评价。因此，完整的现代测控系统必须包括分析评价系统.其功能是依据监测资料、结构、渗流等分析和反分析成果，以及与工程安全有关的设计、施工、运行管理、法规和规划等专家知识，对监测资料进行分析和评价，从中寻找异常值或不安全因素，并对此进行成因分析和辅助决策等。因此，分析评价系统应包括资料评价、综合检查分析、观测检查、物理成因分析、专家综合诊断和辅助决策等部分，其结构和流程分别见图5和图6。

2.3.1资料评价应用时空分布、力学规律、监控模型、监控指标、日常巡查和关键问题等6类评判准则，对监测值进行分析评判，从中识别异常值或不安全因素。

2.3.2检查分析对异常值或不安全因素，通过同一部位的同类监测量、相关监测量和环境量的综合分析(或相关分析)检查，从中识别引起异常值或不安全因素的成因。如由观测引起的，则进入观测检查；是由结构和荷载引起的，则进入物理成因分析。

2.3.3观测检查对由观测引起的异常测值，首先检查观测记录，然后检查采集系统。对观测记录错误的测值宜进行删除或修改；对监测采集系统引起的异常测值，在排除故障后重测并进行修正。

2.3.4物理成因分析对由结构和荷载引起的异常值或不安全因素，首先检查环境量(或外因)有无产生特殊荷载工况。若有，则分析坝基异常(包括变形、稳定和应力等)成因，然后分析建筑物异常(变形、应力、裂缝等)成因，当稳定和强度满足安全要求时，则“异常”或“不安全因素”是由荷载引起的，为结构调整所致,所以属基本正常。若无特殊荷载工况，则反分析坝基和坝体的计算模型和计算参数等；然后，正演分析监测量,若与实测值一致，则为计算条件改变而引起的；并复核坝基和坝体的稳定和强度，若满足安全要求，则虽为结构引起，但尚属基本正常；若稳定和强度不满足安全要求，则为异常或险情，随即进入辅助决策。若分析不出物理成因，则进入专家综合诊断。

2.3.5专家综合诊断对异常或不安全因素的疑难杂症，即难以分析成因的，进行专家综合诊断，包括对其影响因素和安全度的专家综合评判。

2.3.6辅助决策依据异常或险情的程度，首先提出报警级别，然后提出辅助决策的建议。其中报警级别分三级，一级为险情，二级为异常，三级为局部异常。辅助决策建议包括运行控制水位和补强加固处理措施的建议等。

2.3.7支持库群为了给以上分析评价提供定量依据，该系统还包括数据库、方法库、知识库和图库等支持库群。

(1)数据库主要管理监测资料及其分析和反分析成果，与工程安全有关的设计、施工和运行资料等。

(2)方法库依据安全分析评价需求，方法库主要包括监测资料分析和反分析软件包，结构和渗流分析软件包,综合分析和评价程序，以及辅助决策程序等。如本文作者给多座水利水电工程开发的分析评价系统中，共设置40个程序。其中，监测资料分析和反分析软件包有监测资料预处理、资料分析和反分析等22个程序；结构和渗流分析软件包有规范法的应力和稳定分析，有限元静力、动力以及粘弹性和粘弹塑性分析等13个程序；综合分析和评价包括影响因素和安全度评价等2个程序；辅助决策包括报警、洪水反调节等3个程序。从而，总体上能满足安全分析和评价的定量分析需要。

(3)知识库包括专家语言的定量化知识,隐蔽薄弱部位的设计和施工的专家知识，历次安全定期检查以及异常或不安全因素的分析评价成果等。

(4)图库包括图形库和图像库。其中，图形库包括分析和评价过程中的各类图表；图像库包括分析评价结论的多媒体演示等。

2.3.8分析评价的人工智能技术为了实现分析评价的人工智能化，分析评价系统采用正向推理、反向推理、混合推理和元控制等4种技术。其中，正向推理为已知问题的事实，在知识集中寻找匹配知识，反复循环直至找到有解结论；反向推理为已知或假设结构，从知识集中寻找匹配的解，反复循环，直至找到匹配的解；混合推理为融合正向和反向推理的原理，先正向后反向或先反向后正向；元控制是将元知识(即知识的知识)构成元知识库，以求解问题的目标。

2.4计算机及通讯网络技术

由于高新测控技术是将数据采集、信息管理和分析评价融汇在一起的庞大系统工程，必须在现代计算机及通讯网络技术的支持下才能实现。

2.4.1计算机网络拓扑结构常用的拓扑结构有总线形、星形和树形等(见图7)。其中，总线形结构为网络所有结点连在通信总线上；星形结构为网络所有结点连接在中心结点上，由中心结点负责数据处理和交换；树形结构为自顶而下的层次化的扩展式结构，顶部结点为根结点，连接2个以上结点的称为支节点，以下为端结点，以根结点为网络核心、支结点为子网络中心、端结点为面向用户的桌面。

一般大中型水利水电工程结构单元(如坝段)较多、布置的测点也较多，宜用总线形；对省局(厅)或大网局，由于所属水利水电工程较多，分布也广，而需要由局中心控制时，宜用星形结构，其中一个结点为一座水利水电工程；对特大型水利水电工程.如三峡工程，由于分项工程较多，宜用树形结构(见图8)。

2.4.2计算机通讯网络平台单个的水利水电工程一般用局域网，可采用高速光纤、载波或微波等网络通讯。对省网局(厅)或大型水利水电工程需要有外部技术支持的，一般采用广域网，亦可采用以太网或Intranet网等。

2.4.3计算机工作方式一般采用C/S(客户机/服务器)方式。其中，服务器主要存储监测数据以及与工程安全有关的设计和施工等资料，应该有强大的存储和处理数据的功能；其型号和数量视工程规模、监测项目的多少，由需求分析确定，一般应有双机或多机热备份。客户机主要面向用户的分析评价和辅助决策等，可由多台并行计算机完成。

3结语

(1)现代化测控技术应包括数据采集、管理和分析评价等功能，以及完成这些功能的计算机软硬件环境和通讯网络环境。

(2)数据采集包括传感器和测控装置，完成A/D转换，以便监测的数字量能远距离输送。

(3)信息管理系统具有对监测的原始数据采集和管理、整编和处理以及生成等功能，并对涉及工程安全的设计、施工资料进行管理，以便为分析评价提供科学的信息。

测控技术论文范文第4篇

[关键词]测控技术与仪器 毕业设计 创新人才培养

一、测控技术与仪器专业创新型人才培养目标

随着信息技术的飞速发展，仪器仪表的内涵发生了很大改变，无论其自身结构还是功能用途都体现出综合化、系统化特征，微型化、集成化、远程化和虚拟化成为以计算机为核心的现代测控技术的一个发展趋势。

南京邮电大学测控技术与仪器专业始建于1977年，专业名初始设立为电信仪表，1978年更名为电子测量与仪器专业，1999年根据教指委指导意见，更名为测控技术与仪器专业。我们根据社会、经济发展和创新型国家建设目标对人才培养培养提出的要求，按照南京邮电大学提出的“将学校建设成特色鲜明，在信息科学和技术领域国内一流、国际有影响的教学研究型大学”的建设目标，在对比研究国内外一流大学“测控技术与仪器”专业建设的特点和经验的基础上，将人才培养目标定位在培养“高层次、复合型、创新性、多样化”的创新人才，培养学生德、智、体、美全面发展，知识、能力相互协调，具有较好的人文社会科学背景、扎实的自然科学基础、知识面广、较强的实践能力与创新意识，掌握检测与过程控制及相关学科领域的基础知识和基本技能，具备以电子信息技术及计算机应用技术为基础，从事仪器与测控系统设计等方面的专业能力，为国民经济、国防建设、教育科研等部门服务的应用型高级工程技术人才[1]。

南京邮电大学测控技术与仪器专业具有合理健全的师资队伍，一直致力于教学、科研综合实力的提高，不断更新教学硬件，完善实验教学环境。长期以来，本专业立足于自身特点，依托南京邮电大学通信与信息学科平台，经过30多年的发展，已经发展成为具有信息、通信与网络特点的测控技术与仪器特色学科专业，并已成为江苏省品牌专业，经过品牌专业建设，已经形成“网络测控技术”、“智能仪器仪表与自动化装置”与“网络机器人”等专业特色。

二、测控技术与仪器专业本科毕业设计的特点及存在的问题

本科毕业设计是本科学习阶段的总结， 既是培训体系中重要的一环， 又是对培训体系效果的检验。根据测控技术与仪器专业创新型人才培养目标，其教育学生的最终任务是使学生成为合格的工程技术人才，使学生毕业后具有解决实际工程问题、设计研发新产品的能力。鉴于该专业的上述培养目标和任务，其本科毕业设计有如下主要特点：

（1）培养学生综合运用知识的能力

测控技术与仪器专业本科毕业设计同其它专业毕业设计一样，作为本科教学中的最后一个环节，不能局限于某一门或某几门专业课程，它是对以前所学知识的综合应用，其涉及到的知识涵盖了本科阶段所学习的通识教育、专业教育、综合教育等。对该专业的学生来说，要做好毕设课题，学生必须熟练掌握电子电路、传感器、嵌入式系统、光学、机械等方面的知识，并具有灵活运用上述专业知识的能力[2][3]。

（2）强化学生动手实践的能力

测控技术与仪器专业是一门对学生动手实践能力有较高要求的专业，特别是随着电子信息技术的发展，该专业不仅要求学生具有扎实的理论基础知识，还需具备较强的动手解决实际问题的能力。该专业对学生动手实践能力的培养贯穿于整个本科阶段学习的各个环节，包括工科基础实践能力、学科基础实践能力、专业基础实践能力和专业工程实践能力等[2]。毕业设计作为学生在校期间最后一个重要的综合性实践教学环节，特别是对于测控技术与仪器专业的学生来讲，其毕业设计的课题大多为硬件和软件相结合的项目，同日常生活实践结合较为紧密，在完成毕设课题的过程中，需要学生进行硬件制作、软件编程和软硬件联调，因此，学生的动手实践能力可在毕业设计完成的过程中得到进一步地强化和提高。

（3）培养学生创新应用的能力

创新技能是反映创新主题行为技巧的动作能力，主要包括对创新主题的信息加工能力、动手和操作能力、创新成果的表达能力以及物化能力等[4]。它是创新思想获得表现的载体，因而是创新人才培养的关键，亦是我国高等教育的根本任务和灵魂。测控技术与仪器专业本科毕业设计除了培养学生综合运用知识和动手实践能力外，最重要的一点就是培养学生的创新应用技能。特别是在当今竞争日益激烈的社会，用人单位对毕业生独立工作和创新能力的要求日益增强的形式下，非常有必要通过最后的实践环节加强学生科技创新能力的培养，进一步完善学生的知识结构和素质结构，以适应社会发展的需要[4]。

根据测控技术与仪器专业创新型人才培养目标以及该专业本科毕业设计的主要特点，剖析我校测控技术与仪器专业本科毕业设计实际，仍存在以下主要问题：

① 学生对本科毕业设计认识和重视程度不够。尽管学校对教育部的文件和学校制定的管理文件进行宣传，但受各种因素的影响和制约，学生对于本科毕业设计的重要性和目的没有明确的认识，致使一部分学生对于本科毕业设计的完成流于形式，没有深入研究和认真对待。

② 毕业设计过程中学生对课题资料分析不够仔细深入，其工科基础实践能力、学科基础实践能力、专业基础实践能力和专业工程实践能力等有待进一步提高。

③ 受毕业设计指导教师队伍规模、毕业设计实验设备、经费和管理评价机制等多方面因素的影响，学生毕业设计题目过于陈旧，重复率较高，严重影响到学生创新实践能力的提高。

三、改革实践与探索

为提高我校测控技术与仪器专业本科毕业生的创新实践能力，近年来，我们以测控技术与仪器专业江苏省高等学校品牌专业建设点建设为契机，针对测控技术与仪器专业本科毕业设计过程中存在的问题，从毕业设计选题和方案制定、毕业设计过程指导和监督、论文答辩和质量评价体系等方面进行了一系列的改革和探索：

（1）在毕业设计选题和方案制定方面，主要从两个方面展开。

首先，在本专业学生进入本科毕业设计阶段之前，加强对学生创新性和实践性的培养，积极鼓励学有余力的学生参加课外创新实践活动和教师科研项目，指派优秀教师指导学生开展实践和创新活动，对于具有一定创新性和实践性的项目和学生给予资助；此外，经过创新实践项目锻炼和培训，积极鼓励学生参加国际、国家和省各类科技竞赛。对已经成功申请到国家或省级课外实践创新的项目，可考虑直接作为学生本科毕业设计项目，并进行滚动资助。

其次，对指导教师给出的本科毕设课题进行查新，确保教师给出的毕设课题具有一定创新型和实践性，对于那些陈旧、创新性和实践性结合不紧密的课题一律不予立项。初步筛选完指导教师给出的毕设课题之后，由系所相关部门对拟立项的本专业毕设课题及其任务书进行汇总并制定测控技术与仪器专业本科毕业设计课题选题指南，应在指南中明确课题的软、硬件性质及对选题学生的基本软、硬件素质要求。学生应根据选题指南选择适合自身特点的毕设题目，并就课题研究目标、研究内容和研究方案进行一定时间的前期准备；在毕业设计正式开始前，应进行本专业学生的毕设开题答辩工作，对毕设过程中可能出现和应注意的问题提出进一步的要求，力争做到毕设立题科学新颖、避免重题、学生选题恰当，拟定方案切实可行，努力实现指导教师和学生之间双赢。

（2）在毕业设计过程指导和监督方面，首先，加强科研毕设，培养学生自主学习和创新实践能力。为加强和培养学生的自主学习和创兴能力，亦为加强对学生毕设过程的指导和监督，积极鼓励指导教师把学生的毕业设计实践同自己的科学研究结合起来。在进行毕业设计过程中，让学生参加一些与自己毕设题目相关的课题团队的科研工作，使其接受创实践新意识的熏陶和激励，这样既可以使学生学到必要的科研方法，培养学生主动学习、科学思考问题、勇于实践、勇于创新的能力，还可以加强对学生毕设过程的指导和监督，对于毕设过程中出现的问题能得到及时有效地处理。

其次，鼓励团队毕业设计，在充分利用现有的专业实验室和创新实践基地的基础上，合理增加硬件实验设备和经费，培养学生动手实践能力和团队协作精神。测控技术与仪器专业本科毕业设计对学生的软件设计、硬件实践能力都有较高的要求，鉴于该专业的专业实践特点，在毕设过程中鼓励学生进行团队毕业设计，团队成员至少3人以上，这样指导教师可以根据项目要求将课题划分成不同的子课题，团队内不同学生根据子课题功能要求分别进行相应模块的软、硬件设计。这种团队毕业设计的做法，不仅可以更好地培养学生的创新动手实践能力，还有助于培养学生的团队协作精神，团队内成员为完成总的毕设任务，按各自分工的不同，彼此之间可以相互协商和帮助。此外，通过团队毕业设计，实验室设备、经费及其它的资源可以更为有效地整合和利用。

（3）在论文答辩和质量评价体系方面，进一步健全毕业设计（ 论文） 质量监督机制和质量评价体系。建立规范的毕业设计（ 论文） 组织管理和操作程序，规范毕业设计论文选题、开题、中期检查、论文撰写、指导教师评阅和毕业答辩等组织程序和进度管理。建立以检查和评优为动力的质量监控机制， 根据毕业设计（ 论文） 进程进行阶段性检查，研究制定质量标准，实施质量控制；对于阶段性检查不合格的学生，给出相应的管理办法；建立科学的毕业设计（ 论文） 考核办法，制订毕业设计（ 论文） 成绩评定标准，从论文质量、平时表现和答辩成绩等方面进行全面考核。在论文答辩方面，实行三级管理，具体分为：非团队毕业设计的学生参与系所组织的论文答辩；团队毕业设计的学生直接参与学院组织的论文答辩；对于参加系所和学院论文答辩且成绩为优秀的学生，进一步推荐至学校，参加由学校组织的论文答辩。

四、结束语

本科毕业设计是学生本科学习过程的重要阶段，是对本科阶段所学知识的综合运用和提高。论文根据测控技术及仪器专业创新实践型人才培养目标及该专业本科毕业设计的主要特点， 针对南京邮电大学测控技术与仪器专业本科毕业设计实践过程中存在的问题进行了一系列改革和探索，实践证明上述改革措施在一定程度上提高了学生的创新实践能力。

基金项目：南京邮电大学教改项目（JG00511J80，JG00511J79，JG00511J78），江苏省研究生双语授课教学试点项目，南京邮电大学通达学院教改项目（TD00511JG11）

[参考文献]

[1] 南京邮电大学2010级测控技术与仪器专业本科生培养方案，2010：136-142

[2]冯旭哲， 陈建云， 明德祥. 测控技术与仪器专业本科毕业设计研究与实践[J].高等教育研究学报，2011，34（1）：86-88

[3]牛金星，申杰，李恒灿.关于测控技术与仪器专业本科生毕业设计的思考[J].科技创新导报，2011，27，248-248

[4]谢永芳，基于科技创新能力培养的毕业设计（论文）模式实践，湖南医科大学学报（社会科学版），2006，8（1）：212-214

测控技术论文范文第5篇

关键词：四课法；毕业设计；空天作战；卫星测控

中图分类号：G642.477 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0200-02

本科毕业设计作为大学四年最后一个重要的教学环节，长期以来受到指导教师的重视和关注，创新研究了各种有效途径，取得了很好的实践效果。[1-3]笔者所在的课题组基于多年的本科毕业设计指导实践经验，深入分析了国防科学技术大学军事指挥类学生和工程技术类学生不同的特点，考虑到大范畴下单个毕业设计课题研究的局限性，分别设置了相应的专题作为毕业设计课题，受到了学生的广泛好评。

在本科毕业设计指导实践过程中，课题组基于专题式本科毕业设计指导方案，提出了“四课法”本科毕业设计专题指导方法。针对军事指挥类学生，为促进空天作战力量建设和“天战”优秀军事指挥人才培养，基于空天作战背景，设计了空天作战专题作为毕业设计选题。另外，针对测控技术与仪器专业学生的专业特点，充分结合理论和实践，软件和硬件能力的双重训练，设计了卫星测控专题作为毕业设计选题。通过空天作战专题和卫星测控专题本科毕业设计的指导研究与实践，深入分析和总结了专题毕业设计指导的相关经验，对后续毕业设计指导工作具有重要的指导意义。

一、本科毕业设计专题设计

1.军事指挥类学生本科毕业设计专题设计

自20世纪90年代至今，国际上发生了几场较大规模的局部战争，其中一个不容忽视的重要特点便是空天领域的军事应用，空天作战的概念应运而生。空天作战是指以航空航天力量为主，在其他有关力量的配合下，为达成一定的作战目的，根据统一计划和统一指挥，在空天战场共同进行的以空天威慑、空天支援和空天攻防为主要方式的作战行动。[4]未来战争，谁能够掌握空天的“制高点”，谁必将掌握战争的主导权。近年来，世界主要军事强国都争先发展空天作战力量，太空领域的竞争更趋激烈，空天战场的地位将进一步凸显。随着航空航天技术的发展，未来高技术局部战争将首先从外层空间开始，空天战场将成为敌对双方激烈争夺的战略高地。

为了保卫国家的空天安全，有效防御军事强国的空天威胁，需要科学深入地研究空天作战问题，理解和系统掌握空天作战的有关理论，对空天作战中的相关技术问题进行前沿探索。结合国防科学技术大学军事指挥类学生的培养目标和特点，笔者所在的指导团队结合空天作战相关的人才培养的迫切需求，确定了“空天作战专题”作为学生的本科毕业设计课题。因此，本毕业设计专题不仅具有很强的军事应用背景，而且具有明确的研究意义。

以空天作战为背景，从争夺制天权的基本手段、空间信息的获取及在空天作战中的应用、空间环境监测、美国空天作战相关研究对我军的启示、空天作战系统中的目标选择、攻击和防御等方面展开研究，精心设计了14个子课题以供14名军事指挥类学生选择，每个子课题都是空天作战背景下相关问题的具体描述。专题包含的14个子课题是一个有机整体，有利于学生在毕业设计过程中资源共享，相互交流和探讨，群策群力，在有限的毕业设计时间里掌握更多的相关知识。

2.工程技术类学生本科毕业设计专题设计

课题组所指导的工程技术类学生来自于测控技术与仪器专业（以下简称“测控专业”），该专业一直被学生称为“万精油”专业。因为测控专业所涉及的领域很宽，它集计算机、软件、网路、传感、电子、机械、光学等多种技术于一体，用于解决实际工程中的控制管理、信号获取、传输和处理等一系列问题。[5]但随着我国航天事业的飞速发展，“航天测控”成为测控专业学生耳熟能详的领域，更愿意将本专业和航天技术的发展同等看待。航天测控是反映一个国家综合科技实力的重要标志之一。作为当今世界最尖端的领域之一，航天测控涉及天文、天体力学、空间控制技术、电子信息、数值计算等多个尖端学科。作为测控专业的本科毕业生，迫切希望通过毕业设计更深入地了解航天测控相关的技术细节。

针对5名测控专业学生，以卫星测控为背景，确定了“卫星测控专题”作为学生的本科毕业设计课题。从卫星测控星载仪器电路原理与设计、卫星测控星载仪器信号设计与合成、卫星测控星载仪器信号接收与处理、卫星测控中的扩频信号捕获技术研究、卫星测控中的扩频信号跟踪技术研究，精心设计了5个子课题，每个子课题都是卫星测控信号流程中的重要环节，环环相扣，最终构建了一个完整的测控实验平台。有利于在毕业设计过程中培养学生的团队协作精神，加强学生间的交流与探讨，共同将卫星测控领域的技术细节理解的更加透彻。

二、“四课法”本科毕业设计专题指导实践

专题式本科毕业设计与传统的“一对一”本科毕业设计之间的不同之处在于学生从给定的子课题中选择一个子课题开展毕业设计工作，所有学生要了解专题的整体情况，同时要求每人独立完成一题。所有子课题是一个统一的整体，指导团队通过开展相应的指导，确保每个学生都能在规定的时间内进行较为深入的研究，最终完成优秀的毕业论文。指导团队包括10名教师，作为一个整体，由负责人协调进行全面指导工作，同时根据教师的专业特长，确定具体指导的子课题。在整个指导过程中，提出了“四课法”本科毕业设计专题指导方法，在四个重要阶段集中指导，以确保毕业设计指导工作进行的更加高效。

1.下达任务课：明确任务，充分交代

在学生选定相应的子课题之后，教师将下发《本科毕业设计任务书》（简称《任务书》）。在学生初步理解《任务书》的基础上，给学生们上第一课：下达任务课。

对于学生来说，本科毕业设计是一个全新的重要环节，它不同于前三年的课堂教学，也不同于任何之前进行过的教学、实验等单一训练，它是一个综合的“项目”，所以学生在拿到《任务书》后会非常困惑，不知道具体该做什么，如何做。这就迫切要求教师能够在第一时间把握学生的心理特点，针对他们的疑问，逐一解答他们的困惑。在下达任务课上，教师要积极引导学生“发问”，这样才能有的放矢的解决他们最关心的难题，达到更好的指导效果。“好的开始，是成功的一半。”在第一课上，教师要针对问题充分交代，帮助学生充分理解《任务书》的要求，让他们明确自己的任务：需要哪些基础知识，需要补充学习哪些新知识，任务的最终目标是什么，各个过程环节该如何实施？每一个方面都要交代清楚，让学生彻底打消疑虑，给他们建立自信心，为接下来的毕业设计奠定坚实的基础。

2.开题报告课：确定方向，引导思维

学生在充分理解《任务书》研究内容的基础上，通过查阅相关参考文献，将各个任务进一步细化，提炼出课题的关键问题，提出课题研究的基本方法，并制定详细的研究计划，完成《本科毕业设计开题报告》（简称《开题报告》）。

《开题报告》是学生开始进行毕业设计实质性工作的第一步，也是毕业设计环节第一次由学生主导，向教师提交撰写材料。开题报告课作为毕业设计指导的第二堂课，教师需要着重从以下几个方面把握，协助他们确定明确的方向，引导学生的发散思维，为下一步毕业设计工作制定可行的计划。

（1）对专题及子课题的认识：学生针对不太熟悉的专题领域，要了解自己子课题的研究内容，必须要全面认识子课题所在的大专题背景。所以开题报告中，要简要介绍自己对专题及课题的认识。

（2）本课题国内外研究现状及发展趋势：要明确课题的具体研究内容，首先要对国内外的研究现状进行全面了解和梳理，准确分析它的发展趋势，找准课题的研究方向。

（3）课题在理论与实践上的意义：学生选择一个子课题，最初对课题的意义并不完全清楚。通过开题报告课，教师根据学生分析的课题在理论与实践上的意义，点评相关的内容，为后续工作的展开明确方向。

（4）课题需要解决的关键理论问题和实际问题：课题研究的核心内容是解决一定的理论问题和实际问题，这是学生必须把握的内容，也是开题报告课最重要的部分。教师要根据学生《开题报告》的内容分析他们的思路，从各子课题展开，确保每个学生都能理顺课题的关键问题。

（5）课题研究的基本方法、实验方案及技术路线的可行性论证，并估计在进行论文工作中可能遇到的困难、问题和解决措施：明确了需要解决的关键问题之后，学生在《开题报告》中对研究的基本方法及可行性进行分析。教师要客观分析研究内容的工作量和学生有效投入时间等因素，评价其可行性，及时修正不合理部分。此外，教师还要对论文工作中可能遇到的困难和问题与学生进行充分探讨，引导学生提出相应的解决措施。

（6）论文研究的进展计划：在有限的时间里，需要进行一定的研究工作。一般而言，时间较为紧张，通过制定详细的研究进展计划，划分重要的检查节点，有利于教师更有针对性的指导学生顺利完成毕业设计任务。在开题报告课上，教师根据学生制定的论文研究进展计划，分析其合理性和可考核性，并进行必要的调整。

3.中期检查课：查看方法与思路，细致指导，广泛讨论

在学生毕业设计工作进行到一半时，实施“中期检查课”。开题报告课上，已经对整个毕业设计进行全面规划和部署，在中期检查节点应该完成哪些内容，是有明确计划的。因此在中期检查课上，教师首先要查看研究方法是否正确，研究思路是否清晰，在更细节的方面加强指导，为后半部分的毕业设计定下方向。其次多个学生做同一个专题，有很多研究内容和研究成果是可以提前进行资源共享的。教师要引导学生进行广泛的讨论，取长补短，齐头并进，共同进步。另外，还要给每个学生吃下“定心丸”：大家一定能在规定的时间内顺利完成毕业设计工作，只需要稍稍调整心态，更加投入，按照《任务书》中的任务需要，对照《开题报告》中的研究思路，一步步朝着目标努力。

4.论文成稿课：查看内容与数据，规定格式

在学生完成《本科毕业论文》（简称《论文》）初稿时，开设“论文成稿课”。事实上，从毕业设计之初，大部分学生就开始着手为撰写毕业论文储备有用的素材，认真思考，形成新的观点进行论述。在论文成稿课上，教师要查看论文的内容是否是学生独自完成的，是否是带有自己新观点的论述；检查相关的实验数据是否真实可信，必要时进行相关的考证；其他方面也要严格把握，如语句是否通顺，逻辑是否合理等，都要进行全面的指导；另外，还要查看论文格式是否完全符合规定。

除了以上重要的“四课”之外，在毕业设计实施过程中，由指导团队负责人统一安排和部署，每周都有2～3名教师进行全面的指导；指导教师针对各自具体负责的子课题，定期和学生见面，了解毕业设计进展，进行现场指导，及时解决学生毕业设计过程中遇到的问题。此外，鼓励学生通过电子邮件的方式和指导教师每周联络一次，学生向指导教师汇报毕业设计的进展情况，指导教师检查学生的阶段性完成情况，以确保指导工作落到实处。

三、感想与总结

在本次本科毕业设计工作中，针对军事指挥类学生和工程技术类学生，均创新性地提出了“大专题”模式本科毕业设计团队指导方案。对于选定该专题的学生，每个人都要花费一个学期的时间完成一个完整的毕业设计课题，毕业论文就是最终的成果形式。事实上，每个人除了自己的成果之外，还能在每次讨论及最终答辩中汲取其他同学的研究成果，学到其他的新知识，达到知识共享。这就是专题式毕业设计最大的意义所在。

通过本次毕业设计研究与实践发现：第一，空天作战专题和卫星测控专题都是全新的毕业设计课题，深受学生们的欢迎，两专题可以作为固定课题以供后续的学生继续研究和学习。第二，毕业设计指导过程中，教师要指导学生学习基础理论、基本知识和基本方法，学生通过思考和提问，又能促进教师更多的思考，师生间碰撞出意想不到的火花，使学生学到更多新知识。第三，“四课法”本科毕业设计专题指导方法是通过多年实践经验总结出来的，应用成效显著。课堂上对学生进行针对性指导后，学生能更清晰地梳理自己的思路，调整自己的进度，学生之间也可以取长补短，资源共享，达到更好的效果。通过分析和总结相关经验，在后续的毕业设计指导工作中，教师将更有针对性地指导学生，让他们在毕业设计过程中取得更大的进步。

参考文献：

[1]熊艳，刘国福.初探军校大学生本科毕业设计中存在的问题及解决措施[J].中国教育技术装备，2011，（3）：57-58.

[2]王正杰.基于团队设计项目的本科毕业设计模式研究与实践[J].北京青年政治学院学报，2011，20（2）：105-110.

[3]范兴明，张鑫，王荣，等.本科毕业设计过程中创新精神与实践创新能力的培养[J].科技信息，2011，（21）：22-23.

[4]王万春.空天作战理论与实践[M].北京：蓝天出版社，2010.

[5]冯旭哲，陈建云，明德祥.测控技术与仪器专业本科毕业设计研究与实践[J].高等教育研究学报，2011，34（1）：86-88.

[6]韩魁选，忻鼎勇.微波统一测控系统设计导论[M].北京：国防工业出版社，1984.

测控技术论文范文第6篇

关键词：测控技术与仪器；毕业设计；产学研结合；教学改革

作者简介：李雅峰（1979-），男，陕西汉中人，天津工业大学机械工程学院，讲师；郗涛（1974-），男，山西阳泉人，天津工业大学机械工程学院，副教授。（天津 300387）

基金项目：本文系天津工业大学教育教学改革立项重点项目（项目编号：06323）的研究成果。

中图分类号：G642.477 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）22-0181-03

毕业设计是本科教学过程中时间最长的综合实践环节，是对本科生四年课程学习和实践的总结，是毕业生步入实际职业生涯或者接受研究生教育的教学准备。同时本科毕业设计是对高校教育培养质量的重要评价指标，对于提高学生的创新素质和应用能力，增强学生在择业竞争力等诸方面具有重要意义。

测控技术与仪器专业是仪器科学与技术一级学科的重要分支，主要学习光机电一体化的精密仪器理论、控制理论和测控仪器的设计方法，以及测控系统的设计、应用及开发能力。天津工业大学测控技术与仪器专业在国内高校中的起步较晚，与同城拥有“精密测试技术及仪器”国家重点实验室及“仪器仪表”博士后流动站的天津大学相比，在软硬实力方面也有不小的差距。

因此从向国家教委申报测控技术与仪器专业之始，为有创新、有特色的办好测控专业，对该专业包括毕业设计的各个教学环节进行了探索，其人才培养模式也是目前天津工业大学亟需研究的问题。

本文立足天津工业大学创新性应用型人才的培养目标，根据测控技术与仪器专业的培养模式与现状，针对当前毕业设计环节存在的问题，探索符合人才培养规律与学校现状的毕业设计模式，逐步完善毕业设计过程的各项质量管理机制，提高毕业论文质量并促进应用型人才创新能力的培养。

一、测控专业毕业设计存在的问题

首先是就业与考研的影响，这也是全国所有高校都存在的问题。天津工业大学的毕业设计教学环节安排在大四第二学期，而此阶段正值本科毕业生择业就业的关键期。很多用人单位要求已签约的学生提前入职或实习；另外没有签约的学生离校奔波赶场求职，把全部精力都投入到找工作之中；通过国家研究生分数线的学生，每年的三四月进入复试环节，导致这些学生在此期间无暇顾及自己的毕业设计。

其次是部分学生对毕业设计的重视程度不够，态度不认真，不少学生认为毕业设计就是走形式，不论论文优劣和答辩表现好坏都能最终通过。毕业设计进度不能按照计划进行，各环节步骤拖延，以及后期的赶工导致论文粗制滥造、抄袭现象严重。

再次是选题带有盲目性。部分学生既不了解选题的主要内容，又对自己的个人能力估计不足，仅凭毕业设计题目名称和对指导教师的喜好进行选题，结果在毕业设计过程中才发现选题和自己的专业特长以及职业方向相去甚远，从而产生倦怠和消极情绪；部分学生选择毕业设计课题时，避难就易只求完成，不向优秀毕业设计方向努力，从而影响了毕业设计的进度和质量。

最后还有个别指导教师毕业设计选题过于陈旧，实质内容多年不变，或是题目虽有变化但是内容不变。有的教师放松对学生的要求，没能达到每周见面辅导两次的要求，或安排给自己的研究生进行指导，在中期检查和答辩时给分随意，造成毕业设计质量下降。

二、对天津工业大学测控专业学生毕业设计的探索与成效

1.以竞赛和科研为基础的毕业设计

学生参加学科竞赛和科研项目可以有效的把毕业设计时间前移，并且对毕业设计题目有所准备和认识。各种学科竞赛始终贯穿于测控技术与仪器专业的综合性实践教学环节中，以赛代练的方法能培养学生的专业技术和创新能力，把毕业设计作为学科竞赛项目的一个拓展和深入，参加过学科竞赛的同学继续在教师指导下深入，使其可以延续性地完成过去感兴趣的方向。

此外毕业设计可以结合在指导教师的科研任务中。科研项目所能提供的设备、场地、经费可以有效提高他们的动手能力和科研能力，同时有利于提高毕业设计质量，另外也能调动广大学生的积极性，使其更加善于观察和解决现实存在的问题。本科生毕业设计作为教师科研项目的子课题，可以加快教师科研项目的研究进度，使教师更有时间和精力在战略上掌控和把握自己的科研项目。

通过近三年对测控专业本科毕业生的统计，省部级以上科技竞赛的获奖比例达到全部学生人数的65%以上，参加指导教师科研项目进行助研活动的学生有23%，最终绝大多数学生的毕业设计选题与自己的竞赛项目和科研任务有关。通过近年来获得的成绩表明，以竞赛和科研为导向的培养模式，是提高毕业设计质量的有效途径。

2.大力支持校企联合指导毕业设计

毕业设计期间，许多用人单位希望学生能到单位去边做毕业设计，边进行上岗培训，而学生也愿意到单位进行毕业设计，在工作学习的同时还可以得到一些薪酬。学生到就业单位进行毕业设计可以很大程度的保证毕业生做毕业设计的时间，还可以充分利用企业的经费、仪器、场地和技术力量，完成企业需要的技术课题。对于企业而言，这些已签约准备进入到企业的学生就是未来的员工，这使得企业有强烈的育人责任感，因而从人力、物力、财力等方面给予大力支持。

校企联合毕业设计采用共同指导的方式，以企业为主、学校为辅。毕业设计题目经校企共同协商确定，校内指导教师负责过程管理，制定进度计划，监督设计过程，并负责审核毕业设计的进度状况和完成情况；企业工程技术人员则负责对学生具体设计内容进行指导，提供相关技术资料，以及学生与工作现场、设计企业单位关系的协调。

学校和企业共同指导学生完成科研与工程课题，可以增加学校教师了解企业技术发展和技术应用的机会，有利于提高教师的实际工程能力，为教师科研工作提供了许多便利。近三年来测控专业校企联合指导毕业设计的毕业生人数有逐渐增加的趋势，校内教师联系和管理在岗学生，使企业不把学生当成一个廉价劳动力来使用，控制好毕业设计的进度状况和保证质量，也是今后毕业设计管理体系中的重要课题。

3.选题突出天津工业大学纺织特色和地方产业优势

天津工业大学纺织科学与工程学科是国家重点学科，有百年办学的历史和经验，并拥有以“先进纺织复合材料”国家重点实验室为代表的一批高水平研究基地，依托纺织学科优势天津工业大学测控技术与仪器专业毕业设计选题中也要突出纺织特色，使用新的技术手段和技术路线对纺织工艺、纺织材料的检测以及纺织设备和纺织过程进行控制。不但可以利用学校重点学科的先进设备进行实验，而且将纺织专业与测控专业结合起来，尽可能满足学生的兴趣和爱好以及就业的需要，使得学生成为具有纺织和纺机知识的复合型人才。测控专业的毕业生每年在择业期也能搭上校内大批纺织类企事业单位招聘的顺风车，每年有30%以上的本专业毕业生进入纺织类企事业单位，从事测量与控制、仪器与系统设计制造、开发研究以及生产运行管理等工作。

此外，在本专业学生的培养过程中主动与地方优势产业对接，注重服务于地方特色产业，对扩大就业范围、提高就业率以及实现应用型人才的培养目标具有重要意义。天津工业大学所在的天津市具有风力发电产业集成优势，在各产业园区共有近百家风电设备整机和风电产业配件的制造厂商，在风电制造领域如叶片材料、增速齿轮箱、发电机以及风电控制设备等方面都具有较强实力。以风电为载体的测量与控制毕业设计选题，可以让本专业的毕业生在天津地区的就业市场上具有特色优势，特别是进入歌美飒、维斯塔斯、苏司兰等大型国际名牌风电企业的毕业生也增加了很多。测控技术与仪器专业的毕业设计选题突出了与地方优势产业相结合的特点，积极联系相关企业的技术研究中心，有针对性地解决实际问题，提高了就业竞争力。通过对近3年测控专业毕业生进行分析，发现有73.3%的毕业生选择留津就业，其中有48.6%的毕业生进入纺织、风电等地方优势特色行业中进行就业。

4.完善毕业设计质量监控与保障体系

首先，在毕业设计选题阶段要坚持模式创新，毕业设计内容要有一定的深度和广度，要注意与专业知识结构的联系；要体现本专业新工艺、新技术的研究方向，体现专业特点和学校地区优势特色，体现实际意义与经济效益。首先系主任先对毕业设计题目进行考察把关，然后测控系的指导教师开教研会讨论各个题目的工作量、层次和深度等，集思广益保证每个设计选题的内容和方向，最后在毕业设计选题阶段，指导教师需要向学生公开设计任务书，并且实行指导教师和学生双向选择，这样既避免了学生选题过于集中，又能防止学生盲目选题。

其次，天津工业大学制定了完整的毕业设计工作管理规范，对毕业设计的选题、开题、中期检查、评阅、答辩等一系列环节进行审核。在2013年的毕业设计中，天津工业大学教务处首次启用了网上毕业设计信息管理系统，能行之有效地提高毕业设计效率，并成为监控毕业设计质量的良好平台。该系统使学生和教师都能在程序框架中明确自己的职责，能够使师生之间互相评价与互相监督，同时教务管理人员也可以随时登陆信息系统检查毕业设计进度，并对完成情况进行考核。

最后，毕业设计答辩是检验毕业设计质量的重要阶段。毕业设计答辩以毕业设计过程中的工作态度、毕业设计方案设计、结论与论据、外文翻译质量以及答辩思路条理和问题回答等六大项作为答辩成绩依据。近三年来测控专业毕业答辩如果有校企联合毕业设计的毕业生，则必须邀请企业技术人员作为答辩小组的成员，以保证答辩中技术性问题环节。答辩采用末尾淘汰制，每个答辩小组排名最后的两位学生需要进行集中式二次答辩，二次答辩小组成员均由各组组长再要求一位督导组成，以严格把握毕业设计的质量。同时，为给低年级学生提前进行毕业设计的启蒙，答辩环节提倡并组织测控专业低年级学生进行观摩，以提前培养学生认真对待毕业设计的态度。

5.加大教师交流、学生奖励和抽查评优

首先，毕业设计指导教师互相交流和学习可以增加毕业设计工作经验，调整思路和工作方法，提高工作质量和效率。比如测控专业的教师和信息学院、自动化学院相近专业的教师进行交流，与其共享技术资料和开放实验室等。对于纺织、纺机等的测试与控制毕业设计选题，可以邀请纺织工程学科的教师进行团队式毕业设计指导，这样更利于指导教师和毕业生成长，保证毕业设计质量。

其次，天津工业大学加大了对获得优秀毕业设计学生的奖励，提供科研基金鼓励学生投稿、申请专利、软件著作权等。天津工业大学将学生毕业设计与毕业评优和就业挂钩，作为综合素质考核的条件之一，对测评结果优良的学生优先向用人单位推荐。近几年来测控系每年都安排优秀毕业设计的学生作讲座，和低年级的学生交流，使低年级学生对毕业设计有初步的认识。从而促使学生平时就注重综合素质的提高，激发其个人潜能，有利于提高专业人才培养质量。

此外天津工业大学也辅助以抽样评估工作对本科生毕业设计进行质量监控，特别是对抽查的本科生毕业论文进行，以减少和杜绝论文的抄袭。由于校级教务部门质量监控的范围有限，只能抽查全体毕业生中的很小的一部分，因此毕业设计质量保证体系要从根本上依托二级学院和教研室，特别是指导教师的力量。另外，鼓励指导教师和学生参加各级毕业设计评优比赛，在各级评比中找出差距和不足，进一步提高毕业设计质量。从2012年开始测控专业所有毕业生的论文都要经过论文抄袭自查环节，此举也使整个毕业设计管理工作更加严格，毕业生撰写毕业设计时更加认真和具有创新性。

三、总结

高等院校的职能经历了由培养技术人才兼顾科学研究，再扩展到对接产业服务社会的过程。而毕业设计是高等教育中的一项理论密切联系实践的综合环节，是毕业生理论水平、创新思维、自学能力等素质的全面展示。经过近八年的教学探索和实践，天津工业大学测控技术与仪器专业已经形成了以纺织设备与产品信号检测、光学测量以及机电控制特色，侧重于测量与控制、仪器与系统设计制造等专业能力的培养。作为高等学校教学计划中最后的综合性教学环节的毕业设计，初步取得了一定的成效和经验，并且得到了较好的社会评价和用人单位的认可，但随着社会经济的发展、科技水平的提高以及教学改革的深化，测控技术与仪器专业的毕业设计模式仍需不断改进。

参考文献：

[1]教育部高教司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].北京：高等教育出版社，1998.

[2]邹霞.大学生就业竞争力的提升策略[J].人民论坛，2010，（23）：

278-279.

[3]殷开成，李同英.在毕业设计中培养学生创新能力的探讨[J].高等理科教育，2006，（1）.

[4]丁永建，等.提高工科毕业设计质量的几点探索[J].教育教学论坛，2010，（17）.

[5]余龙江，等.新形式下本科生生产实习模式的改革探讨[J].高教论坛，2008，10（5）：21-24.

测控技术论文范文第7篇

《测控技术》（月刊）创刊于1982年，由中国航空工业集团有限公司主管，中国航空工业集团北京长城航空测控技术研究所主办，CN刊号为：11-1764/TB，自创刊以来，颇受业界和广大读者的关注和好评。

《测控技术》以其刊出论文的技术先进、方法新颖、实用性强为特色，重点介绍各种类型传感器、智能化仪器仪表、现场总线技术、计算机数据采集与处理、集散式控制系统、分布式控制系统、模块化技术、各种网络技术、楼宇自动化技术、多媒体在工业自动化领域的应用、人工智能技术、模糊控制技术、通信技术、仿真与虚拟现实、机电一体化以及工控组态软件等技术的开发应用、科研成果推广、使用经验介绍等方面的实用技术性文章以及测控技术知识讲座等，是深受测控领域内的专家、学者及广大工程技术人员所喜爱的权威专业技术刊物之一。

测控技术论文范文第8篇

【关键词】数据中断链路断链；同步异常；采样异常

引言

随着智能化技术的不断发展，智能技术在电力系统得到了广泛的应用，但是随着智能站的不断建设，一些问题日益凸显，比如变电站端采集的信息日益增多，对调度端数据库造成严重威胁，特别是发生故障时，信息海量上传，容易导致通道堵塞，数据延时，甚至产生网络风暴最终导致系统瘫痪，在变电站的调试中，也会遇到各种问题，比如数据中断、位置状态无效、控制块断链、遥测遥信等无法上送后台、保护跳闸命令、遥控命令不能执行、保护装置与智能终端跳闸命令异常等各种问题。

1、数据链路中断的分析与处理

1.1事故现象。智能装置启动面板的告警灯，同时向后台发控制块断链等告警信号，在固定的周期内收不到订阅报文。

1.2事故原因。数据断链发生的可能性比较多，常见的原因有：1.2.1物理链路不通。物理链路不通的主要原因有光缆断裂，尾纤断裂或者尾纤跳线反了，如果物理链路不通，我们可以从交换机面板的灯来看出，若相对应的灯闪烁，则说明物理链路正常，若相对应的灯不亮，则说明物理链路异常，如果物理链路已经通了，但数据依然无法上送，其原因是发送方或者订阅方配置错误。1.2.2发送方或者订阅错误。如果物理链路已通，则需要查智能设备的配置文件，发送方或者订阅错误的主要原因有数据集的控制块名称、APPID、SVID等名称出错，导致方或者订阅方的对应数据不一致，使得两侧无法通信，从而保护装置发出数据链路中断的信号。

1.3事故处理。如果是物理链路不通，可以通过红光笔来查找问题也可以通过抓包的方法来查找问题，如果抓包工具检测不到心跳报文，则说明物理链路不通，如果是发送方或者订阅错误，则用数字万用表或者其他抓包工具在接收端口捕捉报文，如无订阅报文则继续向上一级查找，如报文与订阅不一致则检查发送方配置，如报文与订阅一致则向接收方端口模拟发送，并检查SCD配置和装置端口配置，排查接收方订阅错误。

2、信号传动无效的分析与处理

2.1事故现象。在智能终端传动信号时，该信号不能传到后台，或者后台信号与实际信号不一致。

2.2事故原因。信号传动出错的原因较多，如智能终端外部回路接错，或者智能终端的开入插件异常，如果硬件回路正常，其原因可能发生在智能终端与测控装置的配置上，智能终端作为方，出现问题的可能性比较小，测控作为订阅方，出现问题的概率最大，比如控制块名称出错，SVID、APPID等错误，如果信号不一致，可能是虚端子勾选错误，需要仔细检查虚端子配置。

2.3事故处理。首先，需要排除外部电缆回路，如果问题在外部电缆上，我们可以通过常规的方法进行处理，如果排除了外部回路问题后，我们要根据上节方法排除数据链路异常，在链路正常的情况下在发送方模拟信号，用抓包工具在接收端口捕捉报文，如果捕捉不到，其问题出在方，相反问题则发生在订阅方，最后检查动作信号是否与配置一致，如一致则向接收方端口模拟传动，并检查SCD配置和装置配置，排查接收方订阅错误，如果虚端子有误，则需要从新勾选虚端子，重新下载配置。

3、采样值错误的分析与处理

3.1事故现象

采样值偏差过大且无规律、无采样值或者IED经常报出采样异常闭锁保护等信号，合并单元自身会发生数据异常信号，同时保护装置报采样异常闭锁保护等信号。

3.2事故原因。导致采样错误的可能性有采样数据丢点、额定延时抖动、数据无效、双AD不一致等、品质因素异常等问题，这些问题一般发生在合并单元内部的光电转换模块，同时配置错误也可以发生以上现象，如果发生这些问题，保护装置能够检测出来，发出信号并闭锁相关保护，如果没有数据，则原因可能是订阅方的配置错误。

3.3事故处理。用抓包工具或者采样分析软件读取从合并单元里面发出的数据或者波形，分析采样异常原因，首先使用合并单元校验仪测试合并单元，先保证合并单元的内部配置是否正确，在保证合并单元正确后再在合并单元的模拟通道上施加模拟量电流，测试双AD通道的偏差，检查IED双AD偏差阀值，一般双AD的偏差在50%之内，其次在报文分析仪上长时间监视SV报文是否出现异常，如果监视不到数据或者波形，则可能原因是订阅有问题，这时需要检查配置。

4、采样偏差的分析与处理

4.1事故现象。进入合并单元的模拟量的波形和发出的数字量的波形不重合，主要表现在数值方面的大小不一致。

4.2事故原因。遇到采样偏差时首先检查配置文件的变比是否和现场实际的变比一致，其余用合并单元测试工具测通道延时是否符合要求。

4.3事故处理。首先由合并单元校验仪测试数字量输出是否正常，排除合并单元内部问题，合并单元以及保护装置内部都需要配置变比，所以需要仔细核对变比，其次用保护测试仪模拟额定延时同时加多间隔采样值，排除由于GPS异常引起的同步采样误差，如是母线保护装置，可用多间隔采样来排除同步误差问题，再通过合并单元校验仪加额定模拟量，检查SV精度，测量MU额定延时等数据是否符合相关规定。

5、站控层异常的分析与处理

5.1事故现象。遥信、遥测、遥控出现问题，主要表现在间隔层的信号、电压电流不能上传到后台或者后台的控制命令不能到智能终端，无法完成预期的功能。

5.2事故原因。站控层异常的原因主要有：5.2.1不满足逻辑条件。如果在交换机处能够抓取从间隔层发来的信号，但是后台没有信号，此时问题可能发生在测控装置上，主要检查测控与远方操作有关的的装置软压板或者控制字。5.2.2总召周期过长。后台在向测控装置发送执行命令时，首先需要对测控装置发出一个总召唤命令，如果测控装置具备条件，则向后台回复命令，然后后台的控制命令才能达到测控装置，如果总召周期太长，则会导致站控层出现异常。

5.3事故处理。IEDScount登录IED检查对应控制块是否被正确使能，测控装置上检查五防条件是否正确，是否投检修压板；IED断电至通信完全中断后上电，观察变位是否正确上送，镜像交换机端口捕捉报文，检查交互是否正确，检查IED报告控制块的参数配置和后台的61850通信参数配置。

6、总结

随着数字化技术的在智能化变电站中的不断应用，大量的技术问题在运行或者调试的过程中不断涌现，因此，如何快速处理现场发现的问题、对工程的进度有很大的影响，针对以上特点，本论文提出的这些解决方案具有以下的几个特点：（1）本论文提供的方案具有通用性。本文提出的解决方案是通过现场处理，实施验证之后总结出的方案，能够在所有智能化变电站中使用，具有较强的通用性。（2）具有充分的理论依据。本论文所提出的解决方案已经通过现场设备的稳定运行得到验证，运行效果比较可靠。

参考文献

[1]刘振亚.智能电网技术[M].中国电力出版社，2010

测控技术论文范文第9篇

关键词：多相电机 直接转矩控制 预测控制 多相SVPWM

前 言

与传统的三相电机变频调速系统相比，多相系统[1，2]拥有诸多优势：能够实现低压大功率、拥有更多的控制自由度、更强的容错运行能力和更小的转矩脉动等。由于上述优点以及大功率传动领域的旺盛需求，多相调速系统成为学术界和工程界的研究热点。目前高精度多相调速系统控制策略主要有矢量控制和直接转矩控制，其中矢量控制对参数的依赖性比较大，而直接转矩控制具有系统结构简单，转矩动态响应快，以及鲁棒性好等优点，因此得到越来越多的研究。

基于开关表的直接转矩控制[3]策略通过滞环方式，粗略地控制磁链大小和转矩变化方向，而不能精确地控制其变化量，会导致调速系统低速运行性能较差并且稳态转矩脉动较大，特别是在多相电机中，注入的电压谐波映射到其他平面，进而产生谐波电流，对电机产生不利影响。而基于多相SVPWM的转矩预测控制策略[4]，可以通过相关算法得到所需要的理想电压矢量，从而实现对转矩差值和磁链差值的精确控制。基于SVPWM的转矩预测方法将磁链差值和转矩差值经过两个PI调节器，得到相应平面的电压矢量。以5相感应电机为例，可以分为基波平面和3次谐波平面，通过上述方法可以很方便实现对任何一个平面电压矢量的控制，进而可以有效抑制定子电流谐波，并且能够应用非正弦供电技术。

1、基于SVPWM的转矩预测控制方法

相关文献已经对传统3相电机基于SVPWM[的转矩预测控制方法进行了相关介绍与研究[3-4]。本文将其扩展到5相电机直接转矩控制系统中。为方便分析，将电机定转子电压方程表示为如下形式：

（1）

其中， ， 。将式（1）在 坐标系展开可得：

（2）

为简化上述表达式，将式（2）等式右边的表达式分别记为 和 ：

（3）

图1 基于SVPWM的转矩预测控制框图

由于实际控制系统是基于数字控制实现算法，需要对上述连续系统表达式进行离散化，图1为基于SVPWM的转矩预测控制方法的原理框图。假定系统的中断采样周期为 ，磁链差值和转矩差值分别为 和 ，则式（3）可以改写为：

（4）

从而可以得到 和 的差分方程：

（5）

以 和 作为基波平面的电压参考矢量，即 。然后利用多相SVPWM技术合成参考电压矢量，即可实现对转矩和磁链差的精确补偿。

2、实验结果

为了验证上述理论，构建了一套具有TMS320F2812为核心的5相感应电机变频调速系统，并给出了基于SVPWM转矩预测控制策略的实验结果，如图2所示。5相异步电机参数为：极对数 ，额定电压为200V，额定电流为10A，额定转速为970r/min，额定转矩为100N，定子电阻 ，电感参数 ， 。

图2 基于SVPWM的转矩预测控制实验波形

上述实验结果表明基于SVPWM的转矩预测控制策略对3次谐波电流有较好的抑制作用，改善定子波形，并有效减少定子铜耗和转矩脉动。

3、总结

仿真和实验结果中可以看出：

（I）与传统的开关表直接转矩控制相比，基于SVPWM转矩预测控制策略能有效控制电压矢量，继而有效控制定子电流。对多相电机来说，并不是所有谐波都是对电机有利的；不合理注入谐波会给电机带来扰动与额外损耗，进而影响电机总体效率和运行性能。

（II）SVPWM转矩预测控制策略具有良好的稳定性能，稳态时转矩波动较小。电机加载时，电流冲击也不大，说明该控制策略下的系统具有较好的稳定性和抗干扰能力。

（III） SVPWM转矩预测控制策略没有采用传统DTC的bang-bang控制方式，在动态性能会有所减弱，这也是该方法的不足之处。这就需要根据实际应用工况进行合理选择。

参考文献

[1] 康敏. 单绕组多相无轴承电机的研究[博士学位论文]. 杭州： 浙江大学， 2008.

[2] 白玉茅.九相感应电机的直接转矩控制研究[硕士学位论文]. 杭州： 浙江大学，2012.

[3] 康敏， 黄进， 刘东， 杨家强， 郑瑜， 姜海博. 多相异步电机参数的计算与测量[J]. 中国电机工程学报， 2010， 30（24）： 81-87.

[4] 刘亚东， 吴学智， 黄立培. 改善直接转矩控制性能的SVPWM方法[J]， 清华大学学报， 2004， 44（7）： 869-872.

测控技术论文范文第10篇

他是享誉国内外的知名教授。作为一名科研尖兵，他在国内外率先开展了多变量模糊-神经自适应控制方法研究并引领此方向开展了近20 年的研究。已经指导毕业博士后、博士研究生，毕业硕士生近百人，其中1人获得全国百篇优秀博士论文提名奖、2人获得省优秀博士论文奖，3人入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。张化光作为国内外智能控制的领军人物之一，2010年入选“辽宁省院士人选培养工程”，目前是辽宁省控制学科为数不多的几名教育部长江学者特聘教授和国家杰出青年科学基金获得者之一。

从1991年开始，张化光在国内外率先开展了多变量模糊-神经自适应控制方法研究，发表了多篇学术论文。特别是提出了基于模糊-神经辨识的广义预测自适应控制方法，并于1993年出版了国内外第一本结合神经网络技术实现模糊自适应控制的学术专著《复杂系统的模糊辨识与模糊自适应控制》。经过近20年的研究，发表了一系列关于模糊-神经辨识、建模、动态特性分析、状态或网络传输时滞分析、模糊-神经优化、自适应控制器设计等研究成果，在国际上引起了许多后续研究。著名国外学者R. Belohlavek、E. N. Sanchez、S. Arik等都对张化光在多变量模糊-神经自适应控制领域的开创性工作给予好评。同时，张化光也被推举担任IEEE 计算智能学会的自适应优化技术局主席。他的学术研究成果先后获得2008年辽宁省自然科学一等奖，2010年度教育部自然科学一等奖。

近20年来，他一直坚持扎扎实实地做本科教学和研究生教学工作。张化光不只在战略方面给学生指导，在细节方面也从不放过。每个学生发表的论文都要经过他的审查，从文字的推敲，表达式的演算到结构的安排组合，他都给予充分的重视。目前张化光已经指导博士后10名（6名已经出站），毕业博士生20人（其中留学生2人），毕业硕士生60多人，很多人都已成长为各单位的杰出人才。

张化光不仅在教学中注重培养方法，在生活上也重视对学生的人文关怀。2010年5月，他把当选沈阳市特等劳动模范所获得的一万元奖金全部捐赠给优秀的贫困学生，帮助他们顺利完成学业。

在众多科研成果中，张化光负责开发的流体输送管网的实时数据采集分析方法、高精度泄漏检测定位技术和面向节能的复杂配电网监测控制与实时故障诊断系统已规模化生产，广泛应用于中石油和中石化公司的56个输油子站和11个省份的86家集控子站和电厂，每年创造直接经济效益过亿元，对企业自动化水平和生产效率的提高及相关技术的科技进步产生了积极、深远的影响，提升了我国在故障诊断、容错和监测控制领域的技术水平和国际地位。