導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇電子機械工程論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

2電子工程中存在的問題

機械電子工程快速發展，但是到目前為止，世界各國對于機械電子工程都沒有明確的定義和統一的認識，出現這種問題的原因，一方面是機械電子工程發展速度太快，所涉獵的領域越來越多，另一方面是因為設立明確的定義必定會對其發展產生一定的限制作用，不利于機械電子工程繼續快速發展。電子工程在發展的過程中產生了一些難以解決的問題，電子產品的發展方向是具有更高集成和大容量，同時體積也越來越小，這就需要技術的不斷升級來實現發展目標。電子工程設計方案需要獲得科學的檢驗，要對其進行仿真分析。電子元件所處的工作環境是設計人員應該考慮的問題，要對設計方案進行有效優化，最后要對電路特性進行分析。另外電子工程在運行中要避免靜電的危害。為了實現電子工程取得進步獲得發展，需要在電子工程設計中采用EDA技術。

3電子工程設計要點

3.1仿真分析

機械電子工程設計方案需要通過科學的系統仿真或是結構模擬來說對其可行性、科學性進行驗證和分析。通過仿真分析來確保設計方案在后續實踐中能夠順利應用。在仿真分析過程中，使用EDA技術可以為仿真分析提供良好的支持。EDA技術能夠通過各個環節當中的傳遞函數來進行數學建模并對其進行仿真分析，這樣構建和仿真系統能夠準確驗證設計方案的實踐性，并能夠對電子系統工最后程設計方案進行推廣和使用。這種仿真分析對于提高我國電子工程設計的整體水平和產品質量有積極的指導意義。

3.2優化設計

對設計方案進行優化的目的是盡可能確保電子元件在應用過程中具備穩定性與可靠性，保證其擁有最佳的容差和工作環境。在實際工作條件下，使用傳統的電子工程設計方法，難以對實際容差及電子工程元件工作環境進行全面的檢查和分析。不能對電子元件環境進行全面勘測，就容易導致設計方案在此方面出現漏洞，這樣一來電子元件的容差及其工作環境溫度就很難得到有效的保障。利用EDA技術則能對設計方案進行良好的優化，因為EDA技術可以對電子方案環境進分析計算，獲得電子元件在實際工作中所處的環境溫度等相關數值。在分析獲得的數值基礎上，來對電子工程設計方案進行優化，保證方案在實施后，可以穩定工作，具有可靠安全保障。

3.3預防機械結構中的靜電

機械結構是根據設計方案來工作并應用于事物成為滿足功能需求的結構。在科技快速發展的大環境下，集成電路設計愈來愈復雜，這對靜電的防治也提出了更高的要求。靜電對電子元件的破壞巨大，靜電電場能夠對周邊電荷有吸引力會破壞絕緣體，使電子元件敏感度降低，甚至是引發集成電路燒毀，使電子產品直接報廢。這要求工作人員做好靜電防護，對防靜電工作區域進行劃分，保持操作空間的清潔，降低靜電發生的概率。在電子工程故障檢測方面，要將傳統的電子工程故障檢測和智能故障檢測方法結合，相互驗證，在電子技術投入方面加強，提升電子工程檢測技術的能力，增強電子元件、電路對環境的適應能力。

3.4電路特性的有效分析

對電特性進行有效分析是EDA技術中的重要內容，在電子工程設計的過程中，理論分析都是在數據分析和特性分析的基礎之上進行。因此，數據分析和特性分析方面的數據必須準確及時，使用傳統的電子工程設計方法會受到多方面的限制，難以保證數值的準確性，電力測試的實際精度會受到較大的影響，不利于后期穩定性的建立。EDA技術就能夠對整個系統進行全面的測試，并保證測試的精確性與科學性，避免設計方案出現結構性的差異確保設計方案的整體性以及合理性。

篇2

主管單位：廣東省廣業電子機械產業集團有限公司

主辦單位：廣東省機械研究所;廣東省機械技術情報站;廣東省機械工程學會

出版周期：月刊

出版地址：廣東省廣州市

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種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1009-9492

國內刊號：44-1522/TH

郵發代號：46-224

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1971

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    工業工程應用型創新人才培養模式

    哈爾濱德強商務學院是一所地方性民辦普通高校,以培養適應地方社會發展和經濟建設需要的應用型人才為主,強調學生的應用能力和創新能力。所以,在專業人才培養過程中要明確專業定位和服務面向定位,充分體現“因材施教”,尊重學生的個性發展的理念和“精化基礎理論、優化專業知識、強化實踐能力、深化素質教育、突出專業特色”的原則,使學生知識、能力、素質協調發展。

    1專業定位

    專業定位的合理與否對專業的發展至關重要,只有專業定位合理、特色突出、培養的人才社會需求量大,才能不斷擴大招生規模,促進專業發展建設,形成“出口暢、進口旺”的良性循環。為建設好工業工程專業和科學定位,專業進行了廣泛而深入的調研。在深入研究國家專業指導目錄的基礎上,調查社會對工業工程專業人才的需求,參考省內外多所高校工業工程專業人才培養模式,結合學校的辦學條件、特色和優勢,進行專業定位。國家專業目錄對本專業的要求是培養具備現代工業工程和系統管理等方面的知識、素質和能力,能在工商企業從事生產、經營、服務等管理系統的規劃、設計、評價和創新工作的高級專門人才[5]。主干學科是管理學和一門工程技術學科,如機械工程或電子科學與技術等。由前面的調研可知,雖然開設本專業的各高校對于工程學科的選擇不盡相同,但機械工程所占比例最大,而以電氣工程為工程學科的高校并不多。目前我國電子行業發展快速,像富士康等電子制造企業對于具有電氣工程背景的工業工程人才需求量越來越大。哈爾濱德強商務學院是一所以商科為特色的地方高校,管理、金融和會計等各學科專業優勢明顯,可以對專業主干學科中的管理學科進行強有力的支撐;同時專業設在計算機與信息工程系,其中電子信息工程、應用電子技術和計算機科學與技術等專業已開設多年,實驗資源齊備,師資力量雄厚,可以對電氣工程學科進行很好的支撐。綜合上述分析情況,學院把專業定位在研究電子電氣產品生產制造流程,研究應用電子電氣技術進行產品流程改善上,把電氣工程作為工程學科。由于專業定位準確,社會需求量大,專業招生人數逐年增長。

    2人才培養目標

    人才培養目標是指高等院校培養什么樣知識素質的人才,它是人才培養模式研究的首要問題,專業的知識體系、能力結構、教學單元以及課程體系都是圍繞培養目標展開的。本專業培養具備現代工業工程和系統管理等方面的知識、素質和能力,具有基礎理論夠用,專業知識適用,實踐能力強、綜合素質高,具有創新意識和創業精神,適應地方經濟建設和社會發展需要的高級應用型人才。學生畢業后能在工商企業、事業及行政管理等部門從事工業管理、技術開發及教學等實際工作。

    3人才培養規格

    根據科學的質量觀和人才培養多樣化的思想,本專業畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力:具有較扎實的自然科學基礎、較好的人文社會科學基礎及語言和文字表達能力,較熟練地掌握一門外語;掌握工業工程學科的基礎理論、基本知識和實用技術,培養工業生產管理系統開發與設計的基本能力,具備工業工程管理的初步能力;掌握系統管理的分析方法和管理技術,受到應用工業工程理論與方法進行分析和解決實際問題的基本訓練,具有較強的動手能力;具有本專業必需的設計、計算、制圖、實驗、規劃等基本技能;熟悉經濟建設和企業管理的有關方針、政策和法規;了解現代工業工程理論的前沿、應用前景和發展動態;掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有科學研究和實際工作的初步能力;具有較強的自學能力、創新意識和創業精神。

    實現工業工程應用型創新人才培養模式的對策

    1“3+1”人才培養方式

    為著重培養學生的應用能力和創新能力,專業經過幾年的教學實踐和探索,提出了"3+1"人才培養方式。前3年主要是夯實學生基礎,開設通識的必修課、學科基礎課、專業主干課程及部分專業方向課,同時開設公共選修課。后1年開設若干個專業選修課模塊,學生完成一定的學分,并到校企合作單位進行專業實習及完成畢業論文等,培養學生的專業技能、實踐能力和創新意識,增強學生的就業能力。

    2構建優化的課程體系

    課程是學生知識、能力和素質培養的重要載體,是實現人才培養目標的核心單元,根據培養目標、業務規格的要求,構建優化的課程體系,打破學科課程間的壁壘,尤其要處理好管理課程和工程技術課程之間的關系。整合課程門類,淘汰內容陳舊的課程,避免課程內容交叉重復,擴大知識容量,最大限度提高教學效率。在確保學科基礎課程基礎上,對部分專業課進行優化整合,體現文理滲透、學科交融,專業方向課要突出適應社會需求,增強學生就業的適應性。把握基礎理論“必需、夠用”,專業知識“實用、適用”的尺度,基礎教育力求寬而牢,專業教育力求精而實,進一步加強政治理論、文化修養、外語和計算機類應用課程。為適應工業工程應用型創新人才的培養目標和培養模式,課程體系結構設計成相應的4個教育平臺包含10個課程模塊,課程體系結構如表1所示。

    3加強教材建設,優化教學內容

    工業工程在我國的發展歷史還不長,是一門新專業,專業教材還不夠豐富,在現有的專業教材中也多數是以機械工程為背景,而以電氣工程為研究對象的專業教材則少之又少;另一方面融入IE基本思想的工程技術專業基礎教材也不多見[6],這就導致在教學內容上工程技術類課程與管理類課程相互孤立,對學生來說只是2類課程知識的簡單疊加,而不能融合2方面的知識,達不到人才培養的目標。因些,專業教師在多年教學實踐的基礎上,正著手編寫一套符合專業定位、實用性強、有助于培養學生創新能力、適合應用型本科院校學生學習的專業教材。

    4加強實踐教學環節

    實踐教學是培養學生應用能力和創新能力的重要環節,對于應用型本科院校尤其要加強實踐教學環節。首先,確保實踐教學學時,實踐教學四年不斷線,在專業人才培養方案中實踐教學為72學分,與理論教學學分比例達到4:6。其次,開展形式多樣的實踐教學,包括課內實驗、課程設計、專業實訓、社會實踐、畢業實習和畢業設計等環節,并把學生的第二課堂作為能力培養的重要補充,組織學生參加各種競賽和職業資格證書考試,通過設立創新學分,激發學生的科學探索精神和創新意識。最后,深化實踐教學內容改革,使實踐內容從驗證性逐漸向設計性和綜合性過渡,加強校企合作,開發以企業生產實際為背景的教學案例、實驗和實訓內容,形成產業對接的實踐教學體系;加大校外實習基地的建設,使學生有機會走進企業、把生產車間作為學校的第二課堂,在實習中學習,在訓練中提高。

    5加強師資隊伍建設

篇4

現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。

1 機電一體化概要

機電一體化是指在機構得主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。

機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不但發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統功能目標和優化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。

因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。只是，機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術有純技術發展到機械電氣化，仍屬傳統機械，其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還能賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的眼神，具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。

2 機電一體化的發展狀況

機電一體化的發展大體可以分為3個階段。20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起了積極的作用。那時研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。

20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些研究，將促使機電一體化進一步建立完整的基礎和逐漸形成完整的科學體系。

我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，不取得了一定成果，但與日本等先進國家相比仍有相當差距。

3 機電一體化的發展趨勢

3.1 智能化

智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

3.2 模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標準單元迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內這方面的標準，但可以通過組建一些大企業逐漸形成。顯然，從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業，規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。

3.3 網絡化

20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育義舉人么日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。

3.4 微型化

微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小 、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術，微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。

3.5 綠色化

工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。

3.6 系統化

系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現之二是通信功能的大大加強，一般除RS232外，還有RS485、DCS人格化。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義。一層是，機電一體化產品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層是模仿生物機理，研制各種機電一體花產品。事實上，許多機電一體化產品都是受動物的啟發研制出來的。

結語

綜上所述，機電一體化的出現不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。當然，與機電一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。

參考文獻

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現代科學技術的發展極大地推動了不同學科的交叉與滲透，引起了工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。

一、機電一體化的核心技術

機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發展，必須從以下幾方面著手：

（一）機械本體技術

機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。

（二）傳感技術

傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。

（三）信息處理技術

機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

（四）驅動技術

電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。

（五）接口技術

為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。

（六）軟件技術

軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

二、機電一體化技術的主要應用領域

（一）數控機床

數控機床及相應的數控技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在：

1、總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構。

2、開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益。

3、WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。

4、大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能。

5、能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。

6、系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。

7、以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。

（二）計算機集成制造系統（CIMS）

CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。

（三）柔性制造系統（FMS）

柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。

（四）工業機器人

第1代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能根據示教進行重復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現出低級智能，已開始走向實用化；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業環境中獨立行動，與第5代計算機關系密切。

三、機電一體化技術的發展前景

縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展：

（一）智能化

智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。

（二）系統化

系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強，一般除RS232等常用通信方式外，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。

（三）微型化

微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。

（四）模塊化

模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。

（五）網絡化

網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多，面向網絡的方式也不同。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。

（六）綠色化

工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。

綜上所述，機電一體化技術是眾多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。

【參考文獻】：

1、李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社,2003.

2、芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社,2004.

篇6

現代科學技術的發展極大地推動了不同學科的交叉與滲透，引起了工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。

一、機電一體化的核心技術

機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發展，必須從以下幾方面著手：

（一）機械本體技術

機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。

（二）傳感技術

傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。

（三）信息處理技術

機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

（四）驅動技術

電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。

（五）接口技術

為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。

（六）軟件技術

軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

二、機電一體化技術的主要應用領域

（一）數控機床

數控機床及相應的數控技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在：

1、總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構。

2、開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益。

3、WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現

二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。

4、大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能。

5、能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。

6、系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。

7、以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。

（二）計算機集成制造系統（CIMS）

CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。

（三）柔性制造系統（FMS）

柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。

（四）工業機器人

第1代機器人亦稱示教再現機器人，它們只能根據示教進行重復運動，對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件，能獲取作業環境和操作對象的簡單信息，通過計算機處理、分析，做出一定的判斷，對動作進行反饋控制，表現出低級智能，已開始走向實用化；第3代機器人即智能機器人，具有多種感知功能，可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策，在作業環境中獨立行動，與第5代計算機關系密切。

三、機電一體化技術的發展前景

縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展：

（一）智能化

智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。

（二）系統化

系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強，一般除RS232等常用通信方式外，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。

（三）微型化

微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。

（四）模塊化

模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。

（五）網絡化

網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多，面向網絡的方式也不同。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。

（六

）綠色化

工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。

綜上所述，機電一體化技術是眾多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。它促使機械工業發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。

【參考文獻】：

1、李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社,2003.

2、芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社,2004.

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中圖分類號：TP23；O441．5 文獻標識碼：A

引言

隨著信息技術的發展，電氣化及自動化水平的不斷提高，電磁環境日益復雜多變，干擾引發的問題在航空、航天、船舶等軍工領域的通信設備研制中更加突出，這就需要進行電磁兼容的設計與研究。通信設備要求具有抵御外界電磁干擾的能力，并最大限度地避免設備自身對周圍環境的電磁污染，因此，有必要進行深入的分析研究，各種措施綜合、統一起來，探索出新的途徑。為了達到理想的電磁屏蔽效果，分析電磁干擾源、耦合途徑和敏感設備，采取有效的技術手段，抑制干擾源、消除或減弱干擾的耦合，低敏感設備對干擾的響應或增加電磁敏感性電平。對于通信設備機箱采取電磁屏蔽、接地和濾波等措施，使其達到設計要求。結構上的電磁屏蔽設計即利用屏蔽材料切斷輻射騷擾的傳播途徑，阻隔或衰減被屏蔽區域與外界的電磁能量傳播［1］。屏蔽，就是對兩個空間區域之間進行金屬的隔離，以控制電場、磁場和電磁波由一個區域對另一個區域的感應和輻射。影響屏蔽體屏蔽效能的兩個重要因素：一是保證屏蔽體的電連續性，二是不能有直接穿透屏蔽體的導體。通信設備機箱采用屏蔽、接地、軸流風機和通風孔處加通風波導、使用濾波器以及采用高性能電源線濾波等方法，對電磁干擾進行有效的抑制。

1機箱結構

通信設備機箱整體布局見圖1所示，由箱體、前面板和蓋板組成。機箱內部設備電源布置在左側，采取濾波措施。機箱內部右側安裝一個小插箱，內裝既有干擾源又有敏感源的印制板插件，插件安裝在插箱左右兩排上下共4個。前面板的背面安裝鉸鏈和兩側下部裝小轉軸，具有上下旋轉打開功能，便于內部插件插拔操作。機箱箱體后部安裝一個軸流風機、轉接插座和接地柱等。在機箱材料的選擇上，需考慮電場、磁場二者的兼容問題，近場區設計屏蔽時，對電場和磁場的屏蔽要分別考慮。使用高導電材料屏蔽電場，屏蔽體與騷擾源盡量靠近，使用高導磁材料屏蔽磁場，屏蔽體與騷擾源盡量遠離。屏蔽效能通常與材料的導電性和導磁性密切相關，材料的導電性和導磁性越好屏蔽效果越佳。機箱的箱體、面板和蓋板采用鋁合金材料，經過導電氧化處理，具有良好的導電性能。箱體由鋁合金板材折彎后，焊接拼裝而成［2］。

2機箱的電磁屏蔽設計

在結構設計的初始階段應該綜合考慮整機采取的電磁屏蔽措施，合理布局、接地、選擇和設置屏蔽材料等，使可能產生的電磁干擾的各個部分分開布置，減小相互電磁干擾。在功能和結構設計的同時進行電磁兼容設計，從電路板布局、線路設計、元器件選取和布置、機箱內部線纜布置、屏蔽、濾波等，每個環節都要考慮設備的電磁兼容性。通信設備機箱采用屏蔽、接地、軸流風機和通風孔處加通風波導、使用濾波器以及采用高性能電源線濾波等方法，進行電磁兼容設計。2．1前面板的電磁屏蔽機箱前面板中心安裝液晶顯示屏，右側安裝薄膜鍵盤，左側設有電源開關和指示燈等。前面板采用鋁板加工而成，經過導電氧化處理。在液晶顯示屏的前部安裝屏蔽玻璃，屏蔽玻璃是在透明玻璃中間嵌入一層250目的編織金屬絲網，在屏蔽玻璃四周絲網延長15mm，用小壓板將屏蔽玻璃周邊的絲網與面板壓緊，達到良好的表面接觸，在液晶顯示屏的后部兩邊設計壓條將液晶顯示屏、屏蔽玻璃和面板壓緊固定。前面板右側安裝的薄膜鍵盤后部裝有擋板，擋板將薄膜鍵盤后部包上并與面板壓牢。前面板左側上部安裝指示燈，面板指示燈位置開孔設計成外小內大臺階式孔，既能顯示又能達到屏蔽效果。前面板左側下部的電源開關和插座與面板接觸表面安裝鋁鍍銀導電襯墊。2．2箱體的電磁屏蔽機箱箱體的電磁屏蔽主要是解決非閉合接合面不平整，閉合接縫焊接質量不好、螺釘等緊固件距離不合理或存在縫隙等原因造成電磁泄漏，屏蔽效能下降［3］。為了提高機箱的屏蔽效能，盡量減小機箱結構上的電不連續性，減小輻射泄漏。在機箱的箱體與前面板接觸表面處開有凹槽，槽內填入帶有橡膠芯的金屬編織絲網襯墊。前面板當旋轉關閉時與箱體接觸表面緊密和電連續。箱體左右兩側面開有通風孔，在通風孔內側裝有金屬屏蔽絲網。箱體后部內側裝有通風散熱的軸流風機和鋼制蜂窩式通風波導板。箱體后部安裝的連接器插座與箱體接觸表面安裝鋁鍍銀導電襯墊。2．3蓋板的電磁屏蔽通信設備需要測試和維修，在結構上設計蓋板便于打開，蓋板的材料采用鋁合金板材并導電氧化處理，在蓋板與箱體的接觸表面粘鈹青銅指形簧片，達到良好的電連續接觸。蓋板中部開有2處通風孔，在通風孔內側裝有金屬屏蔽絲網，既滿足通風散熱又能達到電磁屏蔽效果。2．4電源抗干擾措施綜合考慮電源模塊在機箱內的布局，將其放置在機箱左側單獨空間位置，減小干擾。采取正確的濾波器安裝方法，在電源插座內就近位置安裝電源濾波器。2．5機箱接地機箱接地設計既能提高設備抗干擾又能減小電磁發射。接地分為保護性接地和功能性接地等形式。機箱采取的保護性接地措施為在箱體后部設有接地柱，用接地線對其接地連接，接地給系統提供一個參考的等電位面。功能性接地包括EMC的接地等，EMC的接地考慮相關頻率范圍的等電位連接，機箱內安裝的各種模塊和器件等和箱體接觸表面相互電連接，形成一條低阻抗路徑，使整個機箱等電位，達到電磁兼容效果。

3濾波設計

濾波是濾除沿導線傳入和傳出設備的騷擾頻譜，并將這些騷擾減小到不超過給定規范值的一種方法。濾波包括電源線濾波和信號線濾波兩種。因為設備或系統上的外接電纜是最有效的干擾接收與發射天線，吸收空間的電磁干擾，外界的干擾信號經過外接電纜的傳導進入設備內部形成干擾。濾除這些騷擾頻譜的辦法是：在相應的位置安裝高性能濾波器，例如，為有效抑制干擾需在通信設備電源線輸入處安裝使用高性能電源濾波器。為達到預期的濾波效果，要求最大限度的隔離濾波器的輸入線與輸出線，不能捆扎在一起。濾波器的金屬外殼和機箱殼體要緊密搭接，接觸面積越大越好，以保證良好的低阻抗接地通道，不能采用單根線將濾波器接地的方式［4］。在濾波技術中，最重要的兩種干擾方式是共模干擾和差模干擾。對于不同的干擾，采取不同濾波器件和濾波措施，實現更好的對干擾頻率的濾波效果。導線或電纜穿過屏蔽機箱時，在導線或電纜上套一個鐵氧體磁環，能抑制電纜上的干擾。鐵氧體磁環應用在PCB板、電源線、信號線上，適合吸收開關瞬態或寄生響應而產生的高頻振蕩，1MHz以上抑制效果更好。鐵氧體磁環的選擇體積越大效果越好，長而細比短而粗好，內徑越小，效果越好。鐵氧體磁環的安裝盡量靠近干擾源，在進出屏蔽機箱的導線上安裝時，應該靠近機箱電纜端頭。

4試驗驗證

通過對通信設備采取合理布局、屏蔽、接地、濾波等電磁兼容措施，按照相關的電磁兼容標準和指標進行試驗測試，表明方法有效，符合指標要求。以下所示為對電場輻射發射RE102（垂直極化）和RE102（水平極化）的試驗，測試曲線見圖2和圖3。5結束語上面對通信設備機箱通過結構形式的合理設計、材料的選擇、合理布置以及良好的接地、濾波等措施后，經試驗測試符合指標要求，達到電磁兼容效果。通信設備的電磁兼容設計是實現設備或系統規定功能使系統效能得以充分發揮的重要保證。

參考文獻：

［1］區健昌．電子設備的電磁兼容結構設計理論與實踐［M］．北京：電子工業出版社，2010．

［2］程華．磁屏蔽在電子機箱設計中的應用［J］．甘肅科技，2015，8：47－50．

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中圖分類號：V453 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）15-0391-01

1 空中交通管理現狀分析

空中交通管理工作是利用現代更為先進的技術要素來實現對飛機飛行狀態的跟蹤、管理和控制，借助技術平臺反饋諸多數據和信息。這是保證飛機平穩、安全飛行的重要條件。空中交通管理的主要工作就是及時維護和管理空中交通安全運行過程中出現的問題，科學控制整個空中交通運行環境中的飛行秩序，以保證飛機飛行的安全性和暢通性。空中交通管理工作的開展需要專業的空中交通管理人員，其主要負責空中交通管理服務工作和緊急應對操作，掌控某段時間內空中交通流量值，并根據交通流量情況采取一系列的管理措施，旨在確保飛機的正常飛行。現如今，我國交通管理體系不完善，管理技術不夠成熟，交通管理評估體系不健全，這些都是當前亟待解決的重要問題。

目前，我國在空中交通管理上的規范充分借鑒了國外的相關內容，仍舊保持著國外的交通管理方式，借助國外的相關規范和條文，實現對國內空中交通的有效管理。相較于國內，國外在空中交通管理上的規范更為成熟，起步比較早，且發展速度比較快。比較國內外的交通管理體系，國外的更加具體、完善。在交通流量統計上，我國借鑒了美國的ETMS空中流量管理系統，還適度參考了來自歐洲的CFMU中央流量空中交通系統，將多種先進的技術相互結合，最終形成了先進的管理體系，為空中交通管理工作的實施提供了條件。

2 空中交通管理人工智能系統構成簡述

人工智能技術在空中交通管理中的應用有助于建立人工智能輔助系統，建立新的空中交通管理模式。“但不要忘記采用不同的技術和運作概念也會帶來不同的空中交通管理模式，特別在新技術層出不窮的今天，我們更不能忽略這個方面。”它能使空中交通流量管理高效、有序、安全，有效提升空中交通的空間與時間利用率，對空中飛行沖突進行有效的預測與解決。空中交通管理的核心是科學合理安排空中交通流量。飛行流量的智能化管理、飛行沖突的預測、飛行沖突的解決等方面是人工智能輔助系統研究的側重點。空中交通管理人工智能輔助系統由飛行流量管理模塊、沖突探測與解脫模塊、輔助決策模塊等三個附屬系統構成。這幾個模塊間的關系是在沖突探測與解脫模塊與飛行流量管理模塊之中滲透輔助決策模塊，最終形成智能飛行流量管理、智能沖突探測與解脫模塊系統，它們能夠為空中管制員提供有效的決策輔助信息，切實減輕空中管制員的工作負擔，提高空中飛行的安全性與管制效率。

3.人工智能系統在空中交通管理中的實現方式

在空中交通管理過程中，相關技術人員需要科學應用人工智能技術，保證可以提升空中交通管理工作質量。

3.1 人工智能系統飛行流量管理輔助決策的實現途徑

人工智能系統中的子系統模塊飛行流量管理模塊主要結合了空域資源的空閑概念和輔助決策以及A算法。人工智能系統飛行流量管理模塊主要在飛行流量管理管理數據庫的基礎上，對相關的數據進行存儲和讀取，并對空中交通流量進行預測，以預測飛行沖突。在建立A算法數學模型時，主要參考基本容量模型。A算法數學模型主要用來對空中航班您進行靜態和動態的排序，人工智能系統就是通過這種途徑實現飛行流量管理輔助決策的。

其中在建立飛行流量管理數據庫時，要給予充分的重視，因為保證飛行流量管理數據庫的建設客觀、準確是非常重要的。因為，飛行流量管理數據庫中的數據可以直接的影響到輔助決策的有效性，如果數據不準確，那么人工智能飛行流量管理模塊所做出的輔助決策也就沒有任何參考價值，因此，要保證飛行流量稻菘庵械氖據及時、準確和可靠。另外，ODBC是開放數據庫間的互相連接的基礎，也是進行連接的標準，還可以提供標準接口給SQL語言的存取；然后再對數據庫的信息進行仔細的分析，通過飛行動力學計算出飛機降落的具體地點和時間，以便合理的對航班進行安排；在預測飛行流量沖突時，主要是通過比較流量和相應的容量，將相關的沖突的飛機架次、沖突時間和沖突地點列出來。

3.2 人工智能系統飛行沖突探測與解脫輔助決策的實現途徑

人工智能系統中的飛行沖突探測與解脫輔助決策系統模塊主要的工作就是將高效的避免飛機碰撞的方案提供給空中交通管制員，管制員作為一名工作人員，在工作中必定會產生一定的誤操作，這也是不可避免的，然而，飛行沖突探測與解脫輔助決策系統可以對管制員決策中存在的不足進行彌補，并分析飛行沖突的情況，以找出有效的解脫方案。

飛行沖突探測與解脫輔助決策系統模塊在進行推理時，為了完成其推理過程，需要遵循一定的規則：避免碰撞方案確定規則、航空器優先級別評定規則、建立避撞路線規則等。

4 空中交通流量管理措施

4.1 對空中流量進行實時控制管理

在行業中，實時流量控制是極為有效的流量管理措施，但是這種手段的技術性不夠，在實施中缺乏合理性，也不夠靈活。雖然空中管理系統流量控制工作，但是很多時候并不是空中管理因素導致的。實時的流量控制是航空以及機場等各方面保障能力受到限制，空中管理單位及時響應進行的，比如遇到惡劣天氣或者突況。各單位之間對信息的掌握是不對稱的，并且不能及時傳遞信息，因此空中管理系統通常是被誤解的。不僅需要對先進的流量管理軟件進行開發研究，使流量控制更加科學合理，還能夠使信息傳輸和流通的渠道得以拓寬，使關鍵性的信息能夠得到很好的傳遞，而且各單位之間也能有足夠的時間應對空中的不利影響。

4.2 擴大空域自由

如果空域有很大的自由度，飛行流量的疏散程度就會增大，能夠很好的解決空中交通擁擠的問題。如果航空器飛行的空域范圍比較小，空中交通流量集中的程度就會增大。當前科學技術不斷發展，作為空中交通管理部門，需要對飛行模式進行改變。在實際工作中，如果航空器不需要地面導航制定的航線飛行，地面管制單位有比較先進的雷達系統進行控制，空中交通飛行的安全性和運行效率就會得到提升，能夠高效的利用空域，增加飛行的流量。

4.3 優化空中交通流量管理方式

當前我國空中交通流量管理水平還比較低，現有的管理方式無法滿足空中交通流量的需要，主要是由于管制手段、方式等有效性不強，不同領域間的溝通不足，使區域管理方式也存在比較大的差異，管理效率不能得到全面提升。我國東南沿海比較發達的地區使用雷達進行管制，但是中西部經濟欠發達地區，還使用程序管制方法。雷達管制的飛行間隔時間會減少，能夠使空域容量增加，空中流量更加順暢。

結語

在控制交通管理過程中，相關技術人員需要科學應用人工智能技術，并對其進行全面的分析與處理，創新人工智能技術的應用方案，并針對人工智能技術等全面開展相關活動。

參考文獻：

[1] 湯錦輝，王沖，程曉航，董志強，邵欣.基于多智能體的空中交通管理智能技術[J].指揮信息系統與技術，2016，06：17-23.

[2] 陳志敏.淺析我國民航空中交通管理問題[J].科技與創新，2016，07：43.

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1.引言

談到高職高專藝術類學生的英語教學,很多英語老師不禁搖頭:基礎差,學習不用功,學習英語的積極性太低……總之一句話:不愿意上藝術類專業學生的英語。

經調查了解,目前藝術類的學生在英語學習上也有他們實際的困難,一部分學生在考入高職高專院校以前就讀于藝術院校的附中,而這些附中培養學生的標準跟普通高中有些區別,也就是說,他們更重視學生具備扎實的藝術專業基礎技能,這種培養上的偏向使學生不太重視英語學習,語言基礎很差;一部分學生雖然就讀的是普通高中甚至是重點高中,但由于文化成績一直不好,在高二或高三時決定去考文化分相對較低的藝術類院校,因此英語成績也不理想;第三部分學生(少數)考進來時英語成績還可以,對英語也很有興趣,可英語在高職高專中只是一門公共基礎課,加上又沒有學習的氛圍,成績下滑得很快。

在我所任教的廣西職業技術學院,已有40多年的辦學歷史,2002年國家教育部、財政部列為“全國重點建設示范性職業技術學院”,2005年在全國高職高專院校人才培養工作評估中被確認為“優秀院校”,現有教職工601人,52個專業,10個系部,9170名全日制在校生。藝術設計系是從2004年6月份才從電子機械工程系分出來成為一個最年輕系部,當時學生只有208名,學生所學的專業有3個;而到了2006年藝術設計系學生人數就已經達到了1150人,學生所學專業有7個。學院2007年計劃藝術類招生人數是900人,面對如此劇增的藝術類學生人數,應該如何提高他們的英語成績也成了我們首要考慮的問題之一。

為加強廣西職業技術學院的英語教學,提高學生英語水平,增強學生英語應用能力,全面提高人才培養素質,學院在2004年的《關于基礎英語課程考核及成績管理的若干規定》中規定:學生如果通過英語B級考試,即獲得基礎英語課程學分,其基礎英語課程總評成績按英語B級成績×1.25計,超過100分的,則按100分計。這在一定程度上激勵學生的英語學習,而在藝術類英語教學上我認為可以通過以下幾方面來提高:

2.要準備好比較完整的英語教學基本文件

在我們的教師上課的基本文件中,包括有教案、課件、教學大綱、授課計劃、教材、輔導教材、教學日志等。在英語教學中最重要的是教案和上課課件的準備。

教學就是教與學,兩者是相互聯系,不可分割的,有教者就必然有學者。學生是被教的主體。因此,了解和分析學生情況,有針對性地設計出教案和課件是教學成功的關鍵。最初接觸藝術類專業英語教學的時候,我還不懂得了解藝術類專業學生對教學的重要性,只是專心研究書本,教材,想方設法令課堂生動,學生易接受。但一開始我就碰到了困難。在講授第一課的時候,我按照自己設計的教案和課件,上了一堂自己認為通俗易懂而又比較靈活的課,認為教學效果比較好。但后來聽學生反映,才知道我講的口語大部分學生聽不懂,而教學的部分內容學生以前從來未接觸過。由此可知,我在上課前根本沒有了解清楚學生的實際情況:一方面,高職高專藝術類專業的學生英語聽、說的能力相對較弱,授課采用較深的全英教學,同學們還不能適應。另一方面,06裝飾設計班的學生比較活躍,上課氣氛積極,但中等生占較大多數,尖子生相對較少,因此,講得太深,沒有照顧到整體;而06包裝、產品造型班的同學比較沉靜,學習積極性不高,中下層面的學生多,我備課時也沒有注意到這點,因此教學效果不太理想。因此,了解及分析學生實際情況,設計出有特色的教案和課件,具體問題具體分析,做到因材施教,對授課效果有直接影響。這就是教育學中提到的“備教法的同時要備學生”。這一理論在我的教學實踐中得到了驗證。

教學中,做好課件是一個必不可少,十分重要的環節,備學生,又要備教法。備課不充分或者備得不好,會嚴重影響課堂氣氛和積極性,曾有一位前輩對我說:“備課備不好,倒不如不上課,否則就是白費心機。”我明白做好課件的重要性,因此,每單元我都花費大量的時間在備課上,認認真真鉆研教材和教法,做到比較滿意為止。雖然辛苦,但事實證明是值得的。一堂準備充分的課,會令學生和老師都獲益非淺。認真做好每單元的課件對教學十分重要,特別是對藝術類專業學生不太感興趣并且學習感到困難的英語來說至關重要。準備完整充分的教學基本文件能調動學生的積極性,上課效果就好。

3.高職藝術類英語教學中的若干問題的思考

3.1了解所上課學生所學專業的教學計劃從學生所學的專業課程去激發他們對英語的重視,如藝術類專業的學生一般都會學到PHOTOSHOP圖形圖象處理,CORELDRAW繪圖設計,3DMAX等課程。我就從以上課程的處理、設計都要用到計算機,而計算機操作中許多說明、操作步驟都是英文的,如果簡單的英語都不看不懂,那專業課程的英語就更弄不明白了。

3.2在課堂教學中應注意采取靈活多樣的教學方法

3.2.1培養高職高專藝術類專業學生學習英語的興趣。英語是一門外語,對藝術類專業的學生而言,既生疏又困難,在這樣一種大環境下,要教好英語,就要讓學生喜愛英語,讓他們對英語產生興趣。否則學生對這門學科產生畏難情緒,不愿意主動學習,也無法學下去。針對高職高專藝術類專業的學生情況并結合我在藝術設計系教學的經驗,我認為首要是培養他們對英語的興趣。而多媒體教學具有形象性、多樣性、新穎性、直觀性、豐富性、趣味性的特點正好是能有效激發學生學習興趣的有力武器,也剛好契合了這一群想象力豐富、容易接受新鮮事物、動手能力強的藝術生的特點,使他們真正成為學習的主體,變被動學習為主動學習。因此,在現代教學中,教師應充分掌握一些多媒體的應用技巧,使英語教學變得活潑起來,讓英語教學不再乏味、枯燥,讓學生由怕學變為愛學。如在新學期的第一節英語課上,為了讓學生輕松地融入課堂氛圍,消除他們對英語學習的畏懼心理,我設計了一個聽英文歌的小環節。我在課前準備了一個《word》歌曲的課件。上課時,我說:“同學們,這節課我們來學一首英文歌曲”,英語課上學歌,學生馬上來了興趣,剛才還昏昏欲睡的個別學生眼睛也睜的大大的,我接著說:“下面,大家一起先欣賞一下,接著,我播放多媒體課件《word》,在課件中,穿插一些這個樂隊的介紹和歌曲背景,這部分我是用powerpoint做的圖片加文字的幻燈片,讓學生邊欣賞,邊聽歌曲,在視頻設計上,背景是這首歌的現場版,屏幕下方則是不完全歌詞的出現,即要求他們聽完后填上空格的單詞,最后就這首歌的主題進行簡單的討論。在利用這個課件進行教學后,我發現學生不但學會了這首歌,還訓練了聽力,掌握了歌詞中的語言點還鍛煉了口語。通過這節課的實踐,我發現,正是由于我體會藝術系學生的學習畏難情緒和學習心得,從他們的角度去設計課程,把學生放在課堂教學的主人地位,而且找準了教學的切入點和突破點,落實了教學目標的重點,學生才能在不斷的語言訓練中掌握了知識。

3.2.2運用多種教學手段和方法進行雙向溝通,提高教學效果。為了使英語教學形象生動,課堂不沉悶,我準備了大量的教具,授課時就胸有成竹了。當講到希望英語IUnitFive“Food”的時候,我給學生播放了一些法國大餐和一些食品的的圖片,同學們一開始就被它吸引住了,顯得頗有積極性。在教授希望英語IUnit6.Travel課的主題是“Hawaii-夏威夷”難度比較大,如果照本宣科地講授,學生會感到困難和沉悶。為了上好這節課,我認真研究了課文,找出了重點,難點,準備有針對性地講。我先展示有關夏威夷的地理位置和風光的圖片,展示相關的中文簡介,這樣學生就對課文先有了個大概的了解,并且學起來沒有那麼枯燥。而在教授希望英語IIUnitTwo“Environment—環境”時我用幻燈片給學生展示了神奇美麗的無污染的九寨溝、天山等圖片,然后播放了受環境污染嚴重的工廠、河流、天空等的圖片和相關的數據,這種強烈鮮明的對比學習不僅喚起了學生學習英語的興趣而且喚起了學生的環保意識,同時也增強了他們對對城鄉清潔工程的認識和責任。

用實物進行英語教學。如讓學生練習PostCards的寫法,那天正好是圣誕節,我出示了以前同學寫給我的明信片,然后說明明信片各項內容的寫法,要求學生模仿例子完成寫作部分的TASK1,給自己原來的同學或現在的本班同學相互寫一張明信片贈送,學生特別用功,教學效果十分理想。另外,在給藝術類學生上課時我盡量多講一些關于英美國家的文化,生活故事,讓他們更了解英語,更喜歡學習英語。因為英語的特殊情況,學生在不斷學習過程中,會出現好差分化現象,差生面擴大,會嚴重影響班內的學習風氣。因此,絕對不能忽視。為此,我采取了一些方法,如在班級中形成英語學習小組,在宿舍中形成英語互助小組,“大家提高才是真正的提高”。

3.2.3教師的言傳身教、為人師表對學生學習英語影響也很大。英語教師除了具備必要的教師基本知識和專業知識外,同時又要有駕馭課堂的能力,因為學生在課堂上的一舉一動都會直接影響課堂教學。因此上課一定要設法令學生投入,不讓其分心,這就很講究方法了。上課內容豐富,現實。教態自然,講課生動,難易適中照顧全部,就自然能夠吸引住學生。所以,老師每天都要有樂觀向上的精神,和藹可親的笑容、整潔的服裝、豐富多樣的表情讓學生感受到一種自然積極的氣氛。這樣,授課就事半功倍了。

3.2.4要努力改進教學方法。對藝術類專業的學生要適當引導,耐心教導,慢慢提高他們的成績,不能操之過急,且要多鼓勵。只要他們肯努力,成績有望提高;如在06裝飾設計班第一次聽寫單詞的時候,有一個男學生聽寫才寫出了兩個單詞(每個單元我抽聽寫10個單詞,5個詞組),但是我依然給了他50分,但是在分數后面注明有部分分數是我先提前借給他的,希望他在下一次聽寫的時候把我這次聽寫所借給他的分數還給我,果然在以后的聽寫中這位男生的聽寫成績都所有提高。針對小部分聽寫單詞容易犯錯誤的學生,我沒有批評他們,而是在他們的聽寫本上寫“如果能夠再細心一點下次聽寫成績會更好!”

3.3在課后輔導中應注意及時提高學生的綜合能力

3.3.1英語是語言。因此,除了課堂效果之外,還需要讓學生多讀,多講,多練。為此,在早讀時,我堅持下班了解早讀情況,發現問題及時糾正。堅持在早讀時對每個單元的ReadingA都親自給學生領讀一遍。每個班級選一個英語代表對學生進行英語早讀的領讀。課后發現學生作業問題時要能夠及時解決,及時講清楚,讓學生及時消化。

3.3.2鼓勵學生積極參加學院組織的英語活動月的各項活動,并對學生進行積極的指導。對于學生的英語技能比賽盡心盡力去幫助他們,如在英語話劇中為學生翻譯劇本、在英語演講中為他們準備相應的題材等,使學生感受到老師對他們真正的關心和幫助。在第四屆和第五屆學院舉辦的英語話劇中,藝術設計系的學生連續兩年奪冠。說句實話,他們的英語水平比其他系學生的英語水平都弱,但是他們能充分恰當地利用了藝術專業的優勢,在運用英語的同時開發了自身的潛能,也為英語教學提供了新的思路,讓我看到了一個把自己的專業和英語學習結合在一起的成功范例。

4.對上述問題的具體對策

4.1對教學方法、手段進行創新是提高學生學習興趣的關鍵。多媒體技術能激發學生的學習興趣,讓學生融入到課程的英語環境中,使傳授知識與發展智能、培養素質統一起來;更為重要的是教師能夠將一些新的教學方法與思想傳給學生。創新,是藝術類學生努力的方向目標,也是我們教學的靈魂特色。

4.2提高英語教學效果的方法。

4.2.1努力編寫一些藝術類學生感興趣的的教材或實訓指導書,尤其有針對性的對高職高專藝術類學生的教材,同時開設一些英語選修課,讓學生可以在自己感興趣的基礎上選學其中的內容,讓英語學習真正實現三年不斷線。

4.2.2構建“以學生為主體,以教師為主導”是現代教學觀、學習觀、尊重學生的人格,適應學生渴求知識的欲望,調動學生學習、探求和涉獵的積極性。全方位的解放學生的視界、思想、感情和心靈,讓學生的攀登信念、超越意識、求異思維、創新品格逐步地發展起來。

4.2.3引導學生學生學會自主地學習,學會持續的發展,探索思維規律、學習規律、認知規律,掌握科學的學習,形成良好的學習習慣,真正實現“學會-會學-樂學”的學習境界。