工业工程专业生产系统建模与仿真课程教学初探

系统建模与仿真在制冷空调系统中的应用 城建学院暖通工程272081404001朱琴 1、简述仿真技术的应用 自20世纪60年代开始,仿真技术开始在制冷、空调领域开始得到应用。经 过几十年的发展,这种技术在该领域内得到了充分的研究和广泛的应用,对制冷 空调系统的运行特性研究、产品技术创新起到了非常重要的作用。 传统的制冷、空调装置设计手段是开发研究人员提出一种系统方案,并制出 相应的样机,然后在实验台上进行样机性能测试,通过实验对装置的可靠性和运 行效率进行改进。从理论上讲,实验改进方法是一种科学严谨的研究方法,但由于 实验条件、测试精度、经济条件以及开发时间上的限制,使其无法对装置的实际 运行进行较全面的预测和较理想的改进。而仿真技术则可以帮助人们更有效地利 用计算机手段最大限度地改进所研究系统

自动化生产系统课程作为工业工程专业的专业综合课程,在以往的教学过程中存在专业与课程联系不够紧密、学生综合应用能力差及解决企业实际问题能力欠缺等问题。从课堂教学与实践教学改革着手,结合企业生产实际与课程内容,提出与工业工程专业紧密结合的课程模式,提升学生专业素养与综合应用能力,培养满足企业实际需求的工业工程专业应用型人才。

以交通运输工程为背景,以系统建模与仿真工程技术为主线,充分校企联盟背景下的校外硬件条件和工程人力资源,对课程的目的、内容、师资建设等多方面核心问题进行了建设探讨,培养学生交通运输领域中对系统进行建模及仿真分析的能力,从而更好地成为高层次应用型人才.

在简单介绍体位变换机械通气原理的基础上,重点研究了临床试验设备的机械结构和智能控制算法,文中提出了滑杆驱动式摇椅机械方案,建立了该方案的动力学模型,设计了基于自抗扰控制理论的自抗扰控制器。最后,利用adams和matlab仿真软件构建了控制系统完整模型,并进行了模型验证和仿真研究。仿真结果表明机械方案的可行性和自抗扰控制器的快速精确控制能力。

实习教学是工业工程专业最重要的实践性教学环节之一，对于学生的实践能力的培养起着重要作用。根据当前在生产实习中碰到的实际问题，对生产实习的模式及实习过程进行了改革。实践结果证明，取得了较好的实习教学效果。

根据工业工程专业人才培养目标和特点,对工业工程专业生产实习教学环节存在的问题进行了分析,以培养学生的实践能力和创新能力为导向,对生产实习教学环节进行了改革与实践,使学生在实习过程中有针对性的学习,激发学生学习的积极性和主动性。教学实践表明,这种生产实习教学方法能够培养学生的实践能力、创新能力、团队协作能力,提高生产实习的教学效果。

为了培养适合现代企业需求的工业工程专业人才，借鉴了先进的工程教育理念，建立了cdio模式下的实践教学观念，对我校工业工程专业在cdio模式下的实践教学做了积极的尝试，并取得了一定效果。

推导了机织电极交织电阻的大小范围。建立了场点电势、电极电势、电极电势差三者的数学模型。电极电势为交织点处场点电势的加权平均。采用仿真方法探讨了电极位置、尺寸、接触电阻对电极电势的影响。结果表明,存在两个极值点使电极电势分别取得极大值、极小值;电极电势极值绝对值随电极尺寸增大而减小;接触电阻期望非远大于交织电阻时,电极电势不受接触电阻影响。

分析了开关磁阻电机的数学模型,在matlab/simulink环境下建立了相绕组数学模型、电流置换比较环节、功率变换电路模型,结合这几个模块在电流斩波控制阶段,做了低速重载仿真分析。仿真分析证明此方法的适用性,为sr电机调速系统的分析和设计提供了一种方法。

为分析液压破碎锤的动态性能,以yc70型液压破碎锤为研究对象,在系统分析其工作原理的基础上,建立了液压破碎锤的非线性数学模型,利用编制的仿真程序进行计算,并将仿真结果与实测结果进行对比。结果表明:仿真结果与实测结果的误差在2%以内,从而验证了数学模型与仿真程序的准确性;液压破碎锤工作过程中,冲击活塞始终处于剧烈的变速运动状态,其加速度可达623.9m.s-2,最大速度可达7688mm.s-1;换向阀亦处于高频换向状态,换向阀芯在运动过程中受力有较大波动,而且2个极限位置与阀体有较强烈的冲撞,但对位移影响不明显,也即对上腔所控液压油影响不大。

在matlab/simulink环境下建立与水轮发电机组及其调节系统实际相一致的仿真模型,能够准确的模拟机组的各种工况。其中水轮机模型以水轮机综合特性曲线为基础,采用曲线的方法来表示水轮机流量和力矩与其它参数之间的关系,引水系统采用弹性水击模型,论证了仿真模型的有效性和实用性。

双馈发电机属于变速恒频发电机,当风速超出额定风速时,采用变浆距技术使输出功率维持在额定功率附近,这样即保护了电气系统,又能提高风电机组的运行效率。本文基于labview平台对双馈风电机组变浆距控制系统进行建模,最终通过模拟不同风速,观察定子输出功率以及浆距角的变化规律。

船舶电力推进以其良好的经济性、操纵性和低噪声性等优点,在船舶领域受到广泛的青睐。开展船舶电力推进系统的建模和仿真研究,再现系统的稳态及动态工作过程,揭示系统的内在规律,对于指导船舶电力推进系统的设计和使用具有现实意义。船舶电力推进系统是一个复杂的、多变的非线性系统,加之其推进电机具有大容量、大转动惯量的特点,对其进行准确的建模与仿真十分重要。本文采用模块化的建模方法,选用某实船的电力推进系统为研究对象,在matlab/simulink搭建了基于直接转矩控制技术的船-机-桨一体化仿真模型,并在该模型下进行起航工况的仿真研究,仿真结果表明了该模型的准确性。

推导了机织电极交织电阻的大小范围。建立了场点电势、电极电势、电极电势差三者的数学模型。电极电势为交织点处场点电势的加权平均。采用仿真方法探讨了电极位置、尺寸、接触电阻对电极电势的影响。结果表明,存在两个极值点使电极电势分别取得极大值、极小值;电极电势极值绝对值随电极尺寸增大而减小;接触电阻期望非远大于交织电阻时,电极电势不受接触电阻影响。

电磁暂态仿真程序emtp(elector-magnetictransientsprogram)是电力系统中常用的仿真商业软件,它能有效地对电力系统进行分析和研究。简要介绍了emtp的特点、功能和应用,并通过实例对10kv小电流接地系统进行理论分析和建模仿真,仿真结果与实际一致,直观形象地表明了小电流接地系统的特点和故障特征,同时也说明了该方法的有效性和可行性。

污水处理系统是一个大滞后系统。为了对其进行高效地研究,需要深入了解系统内部机理并建立仿真模型。采用机理建模的方式建立活性污泥、沉淀池和鼓风系统,采用经验法建立入水组分转换模型,并选用前置反硝化工艺作为仿真对象,再结合该工艺的水力学模型建立了污水处理系统模型。利用bsm1仿真基准对模型进行稳态验证,仿真结果与基准值非常接近。利用实际污水处理厂数据进行动态仿真,模型能够较为准确地仿真污水处理厂的运行情况。采用外接plc系统进行溶解氧控制,结果表明模型可用于污水处理控制研究。

《工程经济学》是是工业工程专业必修的一门专业基础课。工业工程专业的工程经济学课程更加注重实践性、培养学生平衡分析的理念和经济意识。论文分析了工业工程专业《工程经济学》课程教学的现状与存在的问题，并探讨了该课程教学的改进方向，使课程教学更加注重实践性、经济意识的培养，使学生具有进行工程技术与经济综合分析与决策的能力。

根据工业工程专业的特点,结合本专业《运筹学》课程的教学现状,分析、总结了运筹学课程教学过程中存在的主要问题,提出了相关建议,供同行参考。

《工程技术经济学》在工业工程专业课程体系中占据着重要的作用,伴随着我国高等教育教学改革的不断深入,《工程技术经济学》的课程教学改革也势在必行。本文在研究工业工程专业《工程技术经济学》课程特点的基础上,分析了该课程教学过程中存在的不足,提出了适用于机械类工业工程专业《工程技术经济学》课程教学改革的思路与措施,为该课程教学改革提供了一定的参考。

考虑到工业工程专业的特点,实践了一套新的生产实习模式。在这一模式中,学生从深入企业调研\"找问题\

针对工业工程专业的人才培养与现代企业需求之间的差距,提出了强化职业角色体验、基于情景模拟和真实项目驱动的体验式教学体系与模式。体验式教学体系集人文素质、创新创业能力、社会能力和专业能力培养于一体,通过将学生置身于人、企业、社会与自然环境组成的整体系统中,体会企业经营及运作方式、产品开发过程和解决人员、物料、设备、能源与信息组成的集成系统在效率、效益、质量方面问题的方法的教学模式,培养适应现代企业需求的ie人才。

通过比较本科生和研究生《项目管理》课程教学方式的异同,分析研究生《项目管理》课程教学过程中存在的问题和原因,从学生自主学习、加强案例教学和开展实践性教学三个方面提出了工业工程专业研究生《项目管理》课程的教学建议,以此增强研究生《项目管理》课堂教学自身活力,提高教学质量,促进研究生科研创新能力的可持续发展。