[UsingMatLabsimulationcommunicationprincpleseriesof] - 本毕业设计用Matlab中的建模仿真工具SIMULINK对通信原理实验进行仿真。作为系列实验的第一部分,包括模拟信号的线性调制解调(AM、DSB、SSB)过程、扰码与解扰实验和低通信号的抽样定理实验。论文中讲述了Matlab的基础知识、Simulink仿真操作方法以及在通信系统中的应用,对被仿真实验 [2ASK.rar] - 2ASK调制与解调包含顶层文件,各模块文件和仿真波形 [blooPressure.rar] - 上臂袖带式电子血压计的单片机处理程序和设计说明 [duozhijishu.rar] - 此内容是对多址技术即cdma,fdma,tdma技术的原理详细介绍,然后利用matlab7.0仿真软件进行SIMULINK仿真框图设计,进行仿真实验,对教师教学和学生自学都非常有帮助哦 ! [ASKPSk.rar] - ASK,PSK,BASK,BPSK的产生程序。用MATLAB来实现的。
基于Systemview的通信系统的仿真摘 要数字通信系统, 按调制方式可以分为基带传输和带通传输。数字基带信号的功率一般处于从零开始到某一频率低频段,因而在很多实际的通信中就不能直接进行传输,需要借助载波调制进行频谱搬移,将数字基带信号变换成适合信道传输的数字频带信号进行传输,这种传输方式,称为数字信号的频带传输或调制传输。数字调制在实现的过程中常采用键控的方法,从几个不同参量的独立振荡源中选参量,由此产生的三种基本调制方式分别称为振幅键控(ASK,Amplitude-Shift keying)、移频键控(FSK ,Frequency-Shift keying)和移相键(PSK,Phase-Shift keying )或差分移相(DPSK,DifferentPhase-Shift keying)。本文通过Systemview仿真软件,对2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK系统进行仿真,分析2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的信号的调制方式,频谱特性,2ASK的相干解调和非相干解调系统、利用Costas环对2FSK、2PSK信号进行解调以及2FSK、2PSK的相干解调系统,并且对2PSK的抗噪声性能做了一定的分析,最后同样用两种方式对2DPSK信号解调,并进行仿真分析。通过对2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK系统的分析,对几种调制方式的抗噪声性能、频带利用率及相干解调和非相干解调的抗噪声性能等有了更加清楚的认识。关键字:2ASK;2FSK;2PSK;2DPSK;相干解调;非相干解调;Systemview一、绪论数字通信系统, 按调制方式可以分为基带传输和带通传输。数字基带信号的功率一般处于从零开始到某一频率(如0~6M)低频段,因而在很多实际的通信(如无线信道)中就不能直接进行传输,需要借助载波调制进行频谱搬移,将数字基带信号变换成适合信道传输的数字频带信号进行传输,这种传输方式,称为数字信号的频带传输或调制传输、载波传输。所谓调制,是用基带信号对载波波形的某参量进行控制,使该参量随基带信号的规律变化从而携带消息。对数字信号进行调制可以便于信号的传输;实现信道复用;改变信号占据的带宽;改善系统的性能。和模拟调制不同的是,由于数字基带信号具有离散取值的特点,所以调制后的载波参量只有有限的几个数值,因而数字调制在实现的过程中常采用键控的方法,就像用数字信息去控制开关一样,从几个不同参量的独立振荡源中选参量,由此产生的三种基本调制方式分别称为振幅键控(ASK,Amplitude-Shift keying)、移频键控(FSK,Frequency-Shift keying)和移相键(PSK,Phase-Shift keying )或差分移相键(DPSK,DifferentPhase-Shift keying)。数字调制系统的基本结构如图: 在数字调制中,数字基带信号可以是二进制的,也可以是多进制的,对应的就有二进制数字调制和多进制数字调制两种不同的数字调制,最简单的情况即是以二进制数字基带信号作为调制信号的二进制数字调制,本次课程设计主要针对就是最常用的二进制数字调制方式即二进制振幅键控、移频键控和移相键控三进行系统仿真分析,通过学习Systemview仿真软件,对对三种系统进行仿真,熟悉2ASK、2FSK、2PSK和2DPSK的原理、已调信号的频谱特点和各系统的抗噪声性能。二、Systemview软件简介2.1 Systemview软件特点Systemview是El ANIX公司推出的一个完整的动态系统设计、模拟和分析的可视化软件。他可以提供大量的信号源供系统分析使用;其丰富的算子图符和函数库便于设计和分析各种系统;其多种信号接受器为时域和频域的数值分析提供便捷的途径;其无限制的分层结构使建立大而复杂的系统变得容易;另外他还提供对于外部数据文件的接口,使信号分析更加灵活方便。Systemview操作简单,使用方便,只要用鼠标从Systemview 库中选择图符并将他们拖拽到设计窗口中连接起来创造线性和非线性,离散和连续,模拟、数字和混合模式的系统,Systemview 的所有图符都有相似的参数定义窗口,我们所要做的只是修改各个图符的参数,无需编程即可实现系统的设计和模拟。Systemview 的界面直观,设计窗口中各功能模块都用形象直观的图符表示,分析窗口中分析结果以各种图形直观显示,使我们对系统的结构,功能和分析结果一目了然。他的另一个重要特点是可扩展性,Systemview 允许用户插入使用C++编写的用户代码库,插入的用户库自动集成到Systemview 中,能够像内建库一样使用。Systemview提供了智能化的辅助设计。在系统设计仿真时,Systemview 能自动执行系统连接检查,给出连接错误信息或尚悬空的待连接端信息。通知用户连接出错并通过显示指出出错的图符。并在编译时,给出系统运行的大约时间,方便了设计人员进行调试。其带有的API功能可以利用VC 环境,将系统编译成可脱离Systemview独立运行的可执行文件,大大提高了运行速度和仿真效率。2.2 使用Systemview进行系统仿真的步骤使用Systemview进行系统仿真,一般要经过以下几个步骤:(1)建立系统的数学模型 根据系统的基本工作原理,确定总的系统功能,并将各部分功能模块化,找出各部分的关系,画出系统框图。(2)从各种功能库中选取、拖动可视化图符,组建系统在信号源图符库、算子图符库、函数图符库、信号接受器图符库中选取满足需要的功能模块,将其图符拖到设计窗口,按设计的系统框图组建系统。(3)设置、调整参数,实现系统模拟参数设置包括运行系统参数设置(系统模拟时间,采样速率等)和功能模块运行参数(正弦信号源的频率、幅度、初相,低通滤波器的截止频率、通带增益、阻带衰减等)。(4)设置观察窗口, 分析模拟数据和波形 在系统的关键点处设置观察窗口,用于检查、监测模拟系统的运行情况,以便及时调整参数,分析结果。三、二进制频移键控(2FSK)3.1 二进制频移键控(2FSK)的基本原理FSK是在数字信号调制中使用较典型的一种调制方式,其利用载波的频率变化来传递数字信息0 或1. 由于其实现起来较容易、抗噪声与抗衰减的性能较好,因此,在中低速数据传输(传输速率在1 200 bit/ s 以下) 中得到了广泛的应用.在二进制FSK中载波频率随着调制信号1或0而变,1 对应于载波频率f1,0对应于载波频率f2 .二进制FSK已调信号的时域表达式为:S2FSK( t) = ∑nang(t-nTS )cosω1t +∑na-ng(t- nTS)cosω2t其中:ω1 = 2πf1,ω2 = 2πf2an =0 概率为P a-n = 1 概率为P1 概率为1–P 0 概率为1 - P式中:a-n—an 的反码;g—码元波形;TS—码元周期f1、f2 —2FSK的两个不同的载波频率.3.1.1 2FSK调制的方法 同2ASK调制的方法相同,2FSK也有两种调制方式:模拟调频法,如图3.1.1-1(a)和数字键控的方法,如图3.1.1-1(b), 图3.1.1-1 2FSK信号产生的方法由3.1.1-1(b)可得2FSK的表达式如下: 数字键控法实现二进制移频键控信号的原理图如下 :图3.1.1-2数字键控法实现2FSK信号的原理图由上图可得二进制移频键控信号的时间波形如下:图3.1.1-3 2FSK信号的时间波形可得2FSK的时域表达式如下:(2)2FSK信号的解调3.1.2 2FSK解调的方法图3.1.2-1 2FSK信号非相干解调3.2 使用Systemview软件对2FSK系统进行仿真3.2.1 2FSK信号的产生 调频法:在SystemView 中二进制数据用伪随机序列PNSeq仿真出随机的0 ,1 二进制数字信号,通过调频器FM 调制,0 对应50 Hz ,1 对应100 Hz.幅度A 均为1 V.键控法:在SystemView中二进制数据用伪随机序列PNSeq仿真出随机的0,1二进制数字信号,作为键控开关的控制信号,0 对应50 Hz 正弦波,1对应100 Hz 正弦波. 幅度A 均为1V.(1)调频法产生2FSK信号 图3.2.1-1 调频法实现2FSK信号仿真结果如下: 图3.2.1-2 2FSK信号波形图(1)键控法产生2FSK信号 图3.2.1-3数字键控法实现2FSK信号分析:系统的参数设计如下:Token0为调制信Amplitude=-0.5v,Offset=0.5v,Rate=10Hz,Levels=2,Phase=0,Token1、3为载波,载波1频率=50HZ,载波3频率=100HZ。 Token2、4为乘法器Token7为Adder。 Token6为反相器,系统运行时间为0.3S,采样频率=20000HZ。仿真分析如下: 图3.2.1-4 2FSK信号波形分析:从上到下依次是调制信号波形、频率为f1的已调信号波形,频率为f2的已调信号波形,2FSK信号波形。由图中可以观察到2FSK信号就是两个2ASK信号叠加而成.。3.2.2 2FSK信号的频谱图 图3.2.2-1 2FSK信号的离散频谱图分析:在观察2FSK信号的频谱图时将载波的频率改为f1=2500HZ f2=5000HZ,得如图3.2.1-3所示2FSK信号的频谱从上到下,从左到右上图依次是调制信号的频谱图,已调信号的频谱图,频率为f1已调信号的频谱图,频率为f1已调信号的频谱图。由于FFT频谱是对称的,故图中只画出了前一半。分析图3.2.1-3可得2FSK信号频谱特性如下:2FSK信号频谱特性:由连续谱和离散谱两部分组成。连续谱由两个双边谱叠加而成,而离散谱则出现在两个载频上。若两个载频之差较小,如小于fs,则连续谱出现单峰;若载频之差逐步增大,则连续谱将出现双峰。2FSK是非线性调制。2FSK信号带宽为: 3.2.3 2FSK非相干解调系统(1)2FSK非相干解调系统框图如下: 图3.2.3-1 2FSK非相干解调系统框图分析:设计解调电路时,先用中心频率为500Hz 和1kHz的两个带通滤波器将已调信号滤成两路并联信号。这里选用通带分别为480~520Hz 和980~1020Hz 的Chebyshev 带通滤波器。接下来选用合适的器件实现包络检波器的功能。包络检波法解调方法,包络检波器可由半波整流器(Half Rctfy) 与低通滤波器串联实现其功能。半波整流器的功能描述是y ( t) = x ( t) - z , x ( t) ≥z其中, y ( t) 为输出信号, x ( t ) 为输入信号, z 为所设置的零点。当z 取0 时,其功能为:y ( t) =x ( t); x ( t) ≥00 ; x ( t) < 0低通滤波器选用Chebyshev 模拟滤波器,截止频率设置为20 Hz。这样设置后通过包络检波的两路信号波形如图3.2.2-1所示。在图5 中,上面一路信号为带通滤波器中心频率为500Hz 的那路信号;下面一路信号为带通滤波器中心频率为1000 Hz 的那路信号,再经过包络检波后的两路信号的高低电平。在图3.2.2-1中,因为这里的抽样判决器是判定哪一个输入样值大, 可以选用逻辑库中的模拟比较器(AnaCmp) 来进行抽样判决。AnaCmp 是一个两端输入一端输出的逻辑器件。选择输出时,其逻辑功能是当INPUT + > = INPUT - 时,输出高电平的值;当INPUT +< INPUT - 时,输出低电平的值。当选择Q 输出时,其逻辑功能是当INPUT + > = INPUT - 时,输出低电平的值;当INPUT + < INPUT - 时,输出高电平的值。将两路信号接入,高低电平值分别设置为1 V 和-1 V ,选择输出,输出的信号就将是解调信号【图3.2.2-2中(c)】 。波形仿真结果如下: 图3.2.3-2 2FSK非相干解调波形(a)分析:从上到下,从左到右依次是调制信号波形、本地载波波形、经过中心频率为f1的带通滤波器后的波形、经过中心频率为f2的带通滤波器后的波形。图3.2.3-2 2FSK非相干解调波形(b)分析:从上到下,从左到右依次是经过中心频率为f1的带通滤波器后的波形、频率为f1的信号半波整流后的波形、经过中心频率为f2的带通滤波器后的波形、频率为f2的信号半波整流后的波形。 图3.2.3-2 2FSK非相干解调波形(c)分析:从上到下,从左到右依次是频率为f1的信号经过低通滤波i器后的波形、频率为f2的信号经过低通滤波i器后的波形、调制信号的波形、已调信号的波形。3.2.4 2FSK锁相鉴频法解调系统调制采用“载波调频法”产生2FSK信号,解调采用“锁相鉴频法”。系统组成如图3.2.4-1所示。 根据图3.2.4-1所示系统,在SystemView系统窗下建立仿真系统,首先设置时间窗,运行时间:0.3秒,采样速率:20000Hz,组成系统如图3.2.4-2所 示, 3.2.4-2 2FSK锁相鉴频法解调系统框图其中:Token0:PN码源,参数:Amp=1v、Offset=0v、Rate=10Hz、No.of levels=2;Token1:直接调频器,参数:Amp=1v、F=1700Hz、Phase=0、Mod Gain=400Hz/V;Token5,6,4:锁相环路,其中Token6为Butterworth_LPF、No.of Poles=1、Lo Cuttoff=1200Hz; Token5:VCO,参数:Amp=2v、F=1700Hz、Phase=0、Mod Gain=800Hz/v; Token8:低通滤波器,参数:Butterworth_BPF、No.of Poles=7、Lo Cuttoff=2400Hz;Token14:过零比较器,参数:选a>b模式、a输入为Token8输出、b输入为门限电平、 True Output=1v、false Output=-1v ;Token15:比较门限电平,选正弦信号源,Amp=0V、F=0Hz,即比较门限为0电平;Token10,11,16,17,13:信宿接收分析器Sink。仿真结果如下图: 3..2.4-3 2FSK锁相鉴频法解调波形图分析:从上到下,从左到右波形图依次是基带信号、解调信号、滤波1输出信号、滤波2输出信号.四、二进制振幅键控(2ASK)4.1、二进制振幅键控的基本原理2ASK信号时间波形e(t)随二进制基带信号是s(t)的通断的变化,如下图g(t)、s(t)、e(t)如下图 图4.1-1 2ASK信号时间波形(1)2ASK信号的解调方法通常有两种,如下图:图4.1—2(2)e(t)的功率谱密度为:单极性随机脉冲序列功率谱密度的一般表达式为:得e(t)的功率谱为:4.2 Systemview软件对2ASK系统进行仿真 4.2.1 2ASK调制系统 ①2ASK调制系统框图如下:图4.2.1-1 2ASK调制系统分析:如下图2ASK调制的方法通常有两种:一般模拟幅度的调制方法,如图4.2.1-2(a)和数字键控的方法,如图4.2.1-2(a),图中开关受s(t)的控制; 图4.2.1-2 2ASK调制的方法②仿真分析: 图4.2.1-3 2ASK信号波形4.2.2 2ASK频谱及功率谱 图4.2.1-1 2ASK频谱及功率谱分析:上图中从上到下,从左到右依次是基带信号频谱,已调信号的频谱,调制信号的功率谱和已调信号的功率谱。由于FFT频谱是对称的,故图中只画出了前一半。分析图2.2.1-4可得2ASK频谱特性如下:2ASK频谱特性:①由连续谱和离散谱两部分组成。连续谱取决于g(t)经线性调制后的双边带谱,离散谱由载波分量决定。②2ASK信号的频谱只是将基带信号的频谱沿频率轴平移了一个fc,而基带信号的频谱结构并不改变。③基带信号带宽为fs,2ASK信号带宽为2fs。频带利用率仅为直接传输基带信号的1/2。4.2.3 2ASK相干解调的系统 图4.2.3-1 2ASK相干解调的系统框图分析:系统的参数设计如下:Token1、3为乘法器,Token2、6为载波,载波频率=1000HZ, Token4为Adder为高斯脉冲形成滤波器;Token5为高斯噪声产生器,设标准偏差 Std Deviation=0.3v,均值Mean=0v;Token7为模拟低通滤波器,来自选操作库中的“LinearSys”图符按钮,在设置参数时,将出现一个设置对话框,在“Design”栏中单击Analog…按钮,进一步单击“Filter PassBand”栏中Lowpass按钮,选择Butterworth型滤波器,设置滤波器极点数目:No.of Poles=5(5阶),设置滤波器截止频率:LoCuttoff=200 Hz。Token11为基带信号,频率=50HZ,电平=2,偏移=1系统运行时间为0.3S,采样频率=20000HZ。仿真结果如下: 图4.2.3-2 2ASK相干解调波形分析:上图的结果依次是基带信号、已调信号和解调信号4.2.4 ASK非相干解调的系统(1)2ASK非相干解调的系统的框图如下:① 图4.2.4-1 2ASK非相干解调的系统的框图系统的参数设计如下:Token1、3为乘法器,Token2、6为载波,载波频率=1000HZ, Token4为Adder为高斯脉冲形成滤波器;Token5为高斯噪声产生器,设标准偏差 Std Deviation=0.3v,均值Mean=0v;Token7为模拟低通滤波器,来自选操作库中的“LinearSys”图符按钮,在设置参数时,将出现一个设置对话框,在“Design”栏中单击Analog…按钮,进一步单击“Filter PassBand”栏中Lowpass按钮,选择Butterworth型滤波器,设置滤波器极点数目:No.of Poles=5(5阶),设置滤波器截止频率:LoCuttoff=200 Hz。Token11为基带信号,频率=50HZ,电平=2,偏移=1系统运行时间为0.3S,采样频率=20000HZ。② 仿真结果如下: 图4.2.4-2 2ASK非相干解调的波形分析:上图的结果依次是基带信号、已调信号和解调信号五、二进制移相键控(2PSK)5.1 二进制移相键控(2PSK)的基本原理2PSK,二进制移相键控方式,是键控的载波相位按基带脉冲序列的规律而改变的一种数字调制方式。就是根据数字基带信号的两个电平(或符号)使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方法。两个载波相位通常相差180度,此时称为反向键控(PSK),也称为绝对相移方式。(1)2PSK信号的产生2PSK的产生:模拟法和数字键控法,就模拟调制法而言,与产生2ASK信号的方法比较,只是对s(t)要求不同,因此2PSK信号可以看作是双极性基带信号作用下的DSB调幅信号。而就键控法来说,用数字基带信号s(t)控制开关电路,选择不同相位的载波输出,这时s(t)为单极性NRZ或双极性NRZ脉冲序列信号均可。 2PSK信号与2ASK信号的时域表达式在形式上是完全相同的,所不同的只是两者基带信号s(t)的构成,一个由双极性NRZ码组成,另一个由单极性NRZ码组成。因此,求2PSK信号的功率谱密度时,也可采用与求2ASK信号功率谱密度相同的方法。(2)2PSK信号的功率谱 2PSK信号的功率谱密度 及其功率谱示意图如下: 分析2PSK信号的功率谱:(1)当双极性基带信号以相等的概率(p=1/2)出现时,2PSK信号的功率谱仅由连续谱组成。而一般情况下,2PSK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成。其中,连续谱取决于基带信号经线性调制后的双边带谱,而离散谱则由载波分量确定(2)2PSK的连续谱部分与2ASK信号的连续谱基本相同因此,2PSK信号的带宽、频带利用率也与2ASK信号的相同 其中, 数字基带信号带宽。这就表明,在数字调制中,2PSK的频谱特性与2ASK相似。相位调制和频率调制一样,本质上是一种非线性调制,但在数字调相中,由于表征信息的相位变化只有有限的离散取值,因此,可以把相位变化归结为幅度变化。这样一来,数字调相同线性调制的数字调幅就联系起来了,为此可以把数字调相信号当作线性调制信号来处理了。(3)2PSK的解调系统①2PSK信号属于DSB信号,它的解调,不再能采用包络检测的方法,只能进行相干解调。2PSK相干解调系统框图及个测试行波形如下: 5.1-1 2PSK相干解调系统框图及个测试点波形②利用Costas环对2PSK信号进行解调2PSK 调制和Costas环解调系统组成如下图所示: 5.1.-2 2PSK 调制和Costas环解调系统组成5.2 Systemview软件对2PSK系统进行仿真5.2.1 2PSK信号的产生 5.2.1-1 键控法产生2PSK信号框图分析:键控法产生2PSK信号,用数字基带信号s(t)控制开关电路,选择不同相位的载波输出,这时s(t)为单极性NRZ或双极性NRZ脉冲序列信号均可。 仿真结果如下: 4.2.1-2 2PSK信号的波形分析:2PSK信号与2ASK信号的时域表达式在形式上是完全相同的,所不同的只是两者基带信号的构成,一个由双极性NRZ码组成,另一个由单极性NRZ码组成。5.2.2 2PSK相干解调系统 5.2.2-1 2PSK相干解调系统框图分析:2PSK信号相干解调的过程实际上是输入已调信号与本地载波信号进行极性比较的过程,故常称为极性比较法解调。由于2PSK信号实际上是以一个固定初相的末调载波为参考的,因此,解调时必须有与此同频同相的同步载波。如果同步载波的相位发生变化,如0相位变为π相位或π相位变为0相位,则恢复的数字信息就会发生“0”变“1”或“1”变“0”,从而造成错误的恢复。这种因为本地参考载波倒相,而在接收端发生错误恢复的现象称为“倒π”现象或“反向工作”现象。绝对移相的主要缺点是容易产生相位模糊,造成反向工作。这也是它实际应用较少的主要原因。仿真结果如下: 图5.2.2-2 2PSK相干解调系统框图分析:以上波形从上到下依次是调制信号波形、2PSK波形、相乘输出波形、滤波后的波形、解调出的波形。5.2.3 2PSK 调制和Costas环解调系统组成 图5.2.3-1 2PSK 调制和Costas环解调系统框图仿真结果如下: 图5.2.3-2 2PSK Costas环解调出波形分析:从上到下依次是:调制信号波形、低通滤波后的波形、解调出的波形。5.2.4 2PSK信号的频谱和功率谱 图5.2.4 2PSK信号的频谱和功率谱分析:2PSK信号的功率谱特点:(1)当双极性基带信号以相等的概率(p=1/2)出现时,2PSK信号的功率谱仅由连续谱组成。而一般情况下,2PSK信号的功率谱由连续谱和离散谱两部分组成。其中,连续谱取决于数字基带信号s(t)经线性调制后的双边带谱,而离散谱则由载波分量确定。 (2)2PSK的连续谱部分与2ASK信号的连续谱基本相同(仅差一个常数因子)。因此,2PSK信号的带宽、频带利用率也与2ASK信号的相同 5.2.5 误比特率BER分析(1)原理:误比特率(BER:Bit Error Rate)是指二进制传输系统出现码传输错误的概率,也就是二进制系统的误码率,它是衡量二进制数字调制系统性能的重要指标,误比特率越低说明抗干扰性能越强。对于多进制数字调制系统,一般用误符号率(Symble Error Rate)表示,误符号率和误比特率之间可以进行换算,例如采用格雷编码的MPSK系统,其误比特率和误符号率之间的换算关系近似为: 其中,M为进制数,且误比特率小于误符号率。(2)2PSK系统BER分析的仿真分析系统 图5.2.5-1 2PSK系统BER分析的仿真分析系统编号 图符块属性(Attribute) 类型(Type) 参数设置(Parameters)0 Source PN Seq Amp=1v, Offset=0v, Rate=50Hz, Level=23、.6 Source Sinusoid Amp=1v, Freq=1000Hz, Phase= 0 deg4 Source Gauss Noise Pwr Density=0.007W/Hz, Mean=0v, System=50 ohms13 Operator Gain Gain Unit=dB Power, Gain=-30dB5 Operator Linear Sys Butterworth, Lowpass IIR, 5 Poles, Fc=200Hz1 Operator Sampler Interpolating, Rate=50Hz21 Comm BER Rate No.Trials=3 bits, Threshoid=0v, Offset=1 Sec18 Operator Smpl Delay Fill Last register, Delay=1 samples19 Operator Sampler Interpolating, Rate=50Hz14 Sink Final Value -- (终值显示图符块)15 Fuction Cmlty Avg Gain=1 (累积平均图符块)17 Sink Analysis -- (观察叠加的高斯噪声每次循环的强度变化)(3)仿真分析: 图5.2.5-2 叠加高斯噪声强度随循环每次减小3dB变化图5.2.5-3 随解调信号SNR改变的BER曲线分析:输入的2PSK信号功率保持不变,而叠加的高斯噪声功率逐次衰减,即SNR不断增加。系统的误信率一直在下降。
大学是干嘛的地方?无论多高的学历和职称,不会设计、制造教具,不会设计、制造教学仪器,不会维修仪器和设备;用你父母的钱进口教学仪器模仿了委托工厂仿制就是佼佼者;用你父母的钱请校外的人来维修设备、从校外采购配件;用你父母的钱请教学仪器生产企业提供教学实验讲义,将作者填上他们的名字就有教学突出成就奖;教你背诵的公式和外语,永远也比不上美国麻省理工学院在网上公开的教材内容。学生也不要埋怨学费贵,除了上面教师的原因,你们自己的基础实验、专业课就上的迷迷糊糊的,高额投资下的创新实验项目、挑战杯、科技竞赛、毕业论文、商业开发,都见不得阳光,将真金白银变成了一堆堆的垃圾!!!!
液压伺服系统设计 液压伺服系统设计 在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入,控制大功率的液压能(流量与压力)输出,并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下: 1)明确设计要求:充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求,并应详细分析负载条件。 2)拟定控制方案,画出系统原理图。 3)静态计算:确定动力元件参数,选择反馈元件及其它电气元件。 4)动态计算:确定系统的传递函数,绘制开环波德图,分析稳定性,计算动态性能指标。 5)校核精度和性能指标,选择校正方式和设计校正元件。 6)选择液压能源及相应的附属元件。 7)完成执行元件及液压能源施工设计。 本章的内容主要是依照上述设计步骤,进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统,所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。 4.1 全面理解设计要求 4.1.1 全面了解被控对象 液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分,它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统,除了应能够承受最大轧制负载,满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程,调节速度和控制精度等要求外,执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束,结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统,必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况,并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识,使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。 4.1.2 明角设计系统的性能要求 1)被控对象的物理量:位置、速度或是力。 2)静态极限:最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。 3)要求的控制精度:由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节(如摩擦力、死区等)以及传感器引起的系统误差,定位精度,分辨率以及允许的飘移量等。 4)动态特性:相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定,响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定; 5)工作环境:主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求; 6)特殊要求;设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。 4.1.3 负载特性分析 正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择,所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有惯性负载、弹性负载、粘性负载、各种摩擦负载(如静摩擦、动摩擦等)以及重力和其它不随时间、位置等参数变化的恒值负载等。 4.2 拟定控制方案、绘制系统原理图 在全面了解设计要求之后,可根据不同的控制对象,按表6所列的基本类型选定控制方案并拟定控制系统的方块图。如对直线位置控制系统一般采用阀控液压缸的方案,方块图如图36所示。图36 阀控液压缸位置控制系统方块图表6 液压伺服系统控制方式的基本类型伺服系统 控制信号 控制参数 运动类型 元件组成机液电液气液电气液 模拟量数字量位移量 位置、速度、加速度、力、力矩、压力 直线运动摆动运动旋转运动 1.阀控制:阀-液压缸,阀-液压马达2.容积控制:变量泵-液压缸;变量泵-液压马达;阀-液压缸-变量泵-液压马达3.其它:步近式力矩马达 4.3 动力元件参数选择 动力元件是伺服系统的关键元件。它的一个主要作用是在整个工作循环中使负载按要求的速度运动。其次,它的主要性能参数能满足整个系统所要求的动态特性。此外,动力元件参数的选择还必须考虑与负载参数的最佳匹配,以保证系统的功耗最小,效率高。 动力元件的主要参数包括系统的供油压力、液压缸的有效面积(或液压马达排量)、伺服阀的流量。当选定液压马达作执行元件时,还应包括齿轮的传动比。 4.3.1 供油压力的选择 选用较高的供油压力,在相同输出功率条件下,可减小执行元件——液压缸的活塞面积(或液压马达的排量),因而泵和动力元件尺寸小重量轻,设备结构紧凑,同时油腔的容积减小,容积弹性模数增大,有利于提高系统的响应速度。但是随供油压力增加,由于受材料强度的限制,液压元件的尺寸和重量也有增加的趋势,元件的加工精度也要求提高,系统的造价也随之提高。同时,高压时,泄漏大,发热高,系统功率损失增加,噪声加大,元件寿命降低,维护也较困难。所以条件允许时,通常还是选用较低的供油压力。 常用的供油压力等级为7MPa到28MPa,可根据系统的要求和结构限制条件选择适当的供油压力。 4.3.2 伺服阀流量与执行元件尺寸的确定 如上所述,动力元件参数选择除应满足拖动负载和系统性能两方面的要求外,还应考虑与负载的最佳匹配。下面着重介绍与负载最佳匹配问题。 (1)动力元件的输出特性 将伺服阀的流量——压力曲线经坐标变换绘于υ-FL平面上,所得的抛物线即为动力元件稳态时的输出特性,见图37。 图37 参数变化对动力机构输出特性的影响a)供油压力变化;b)伺服阀容量变化;c)液压缸面积变化 图中 FL——负载力,FL=pLA; pL——伺服阀工作压力; A——液压缸有效面积; υ——液压缸活塞速度, ; qL——伺服阀的流量; q0——伺服阀的空载流量; ps——供油压力。 由图37可见,当伺服阀规格和液压缸面积不变,提高供油压力,曲线向外扩展,最大功率提高,最大功率点右移,如图37a。 当供油压力和液压缸面积不变,加大伺服阀规格,曲线变高,曲线的顶点A ps不变,最大功率提高,最大功率点不变,如图37b。 当供油压力和伺服阀规格不变,加大液压缸面积A,曲线变低,顶点右移,最大功率不变,最大功率点右移,如图37c。 (2)负载最佳匹配图解法 在负载轨迹曲线υ-FL平面上,画出动力元件输出特性曲线,调整参数,使动力元件输出特性曲线从外侧完全包围负载轨迹曲线,即可保证动力元件能够拖动负载。在图38中,曲线1、2、3代表三条动力元件的输出特性曲线。曲线2与负载轨迹最大功率点c相切,符合负载最佳匹配条件,而曲线1、3上的工作点α和b,虽能拖动负载,但效率都较低。 (3)负载最佳匹配的解析法 参见液压动力元件的负载匹配。 (4)近似计算法在工程设计中,设计动力元件时常采用近似计算法,即按最大负载力FLmax选择动力元件。在动力元件输出特性曲线上,限定 FLmax≤pLA= ,并认为负载力、最大速度和最大加速度是同时出现的,这样液压缸的有效面积可按下式计算: (37) 图38 动力元件与负载匹配图形 按式37求得A值后,可计算负载流量qL,即可根据阀的压降从伺服阀样本上选择合适的伺服阀。近似计算法应用简便,然而是偏于保守的计算方法。采用这种方法可以保证系统的性能,但传递效率稍低。 (5)按液压固有频率选择动力元件 对功率和负载很小的液压伺服系统来说,功率损耗不是主要问题,可以根据系统要求的液压固有频率来确定动力元件。 四边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为 (38) 二边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为 (39) 液压固有频率ωh可以按系统要求频宽的(5~10)倍来确定。对一些干扰力大,负载轨迹形状比较复杂的系统,不能按上述的几种方法计算动力元件,只能通过作图法来确定动力元件。 计算阀控液压马达组合的动力元件时,只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D,负载力FL换成负载力矩TL,负载速度换成液压马达的角速度 ,就可以得到相应的计算公式。当系统采用了减速机构时,应注意把负载惯量、负载力、负载的位移、速度、加速度等参数都转换到液压马达的轴上才能作为计算的参数。减速机构传动比选择的原则是:在满足液压固有频率的要求下,传动比最小,这就是最佳传动比。 4.3.3 伺服阀的选择 根据所确定的供油压力ps和由负载流量qL(即要求伺服阀输出的流量)计算得到的伺服阀空载流量q0,即可由伺服阀样本确定伺服阀的规格。因为伺服阀输出流量是限制系统频宽的一个重要因素,所以伺服阀流量应留有余量。通常可取15%左右的负载流量作为伺服阀的流量储备。 除了流量参数外,在选择伺服阀时,还应考虑以下因素: 1)伺服阀的流量增益线性好。在位置控制系统中,一般选用零开口的流量阀,因为这类阀具有较高的压力增益,可使动力元件有较大的刚度,并可提高系统的快速性与控制精度。 2)伺服阀的频宽应满足系统频宽的要求。一般伺服阀的频宽应大于系统频宽的5倍,以减小伺服阀对系统响应特性的影响。 3)伺服阀的零点漂移、温度漂移和不灵敏区应尽量小,保证由此引起的系统误差不超出设计要求。 4)其它要求,如对零位泄漏、抗污染能力、电功率、寿命和价格等,都有一定要求。 4.3.4 执行元件的选择 液压伺服系统的执行元件是整个控制系统的关键部件,直接影响系统性能的好坏。执行元件的选择与设计,除了按本节所述的方法确定液压缸有效面积A(或液压马达排量D)的最佳值外,还涉及密封、强度、摩擦阻力、安装结构等问题。 4.4 反馈传感器的选择 根据所检测的物理量,反馈传感器可分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器和力(或压力)传感器。它们分别用于不同类型的液压伺服系统,作为系统的反馈元件。闭环控制系统的控制精度主要决定于系统的给定元件和反馈元件的精度,因此合理选择反馈传感器十分重要。 传感器的频宽一般应选择为控制系统频宽的5~10倍,这是为了给系统提供被测量的瞬时真值,减少相位滞后。传感器的频宽对一般系统都能满足要求,因此传感器的传递函数可近似按比例环节来考虑。 4.5 确定系统方块图 根据系统原理图及系统各环节的传递函数,即可构成系统的方块图。根据系统的方块图可直接写出系统开环传递函数。阀控液压缸和阀控液压马达控制系统二者的传递函数具有相同的结构形式,只要把相应的符号变换一下即可。 4.6 绘制系统开环波德图并确定开环增益 系统的动态计算与分析在这里是采用频率法。首先根据系统的传递函数,求出波德图。在绘制波德图时,需要确定系统的开环增益K。 改变系统的开环增益K时,开环波德图上幅频曲线只升高或降低一个常数,曲线的形状不变,其相频曲线也不变。波德图上幅频曲线的低频段、穿越频率以及幅值增益裕量分别反映了闭环系统的稳态精度、截止频率及系统的稳定性。所以可根据闭环系统所要求的稳态精度、频宽以及相对稳定性,在开环波德图上调整幅频曲线位置的高低,来获得与闭环系统要求相适应的K值。 4.6.1 由系统的稳态精度要求确定K 由控制原理可知,不同类型控制系统的稳态精度决定于系统的开环增益。因此,可以由系统对稳态精度的要求和系统的类型计算得到系统应具有的开环增益K。 4.6.2由系统的频宽要求确定K 分析二阶或三阶系统特性与波德图的关系知道,当ζh和K/ωh都很小时,可近似认为系统的频宽等于开环对数幅值曲线的穿越频率,即ω-3dB≈ωc,所以可绘制对数幅频曲线,使ωc在数值上等于系统要求的ω-3dB值,如图39所示。由此图可得K值。 图39 由ω-3dB绘制开环对数幅频特性a)0型系统;b)I型系统 4.6.3 由系统相对稳定性确定K 系统相对稳定性可用幅值裕量和相位裕量来表示。根据系统要求的幅值裕量和相位裕量来绘制开环波德图,同样也可以得到K。见图40。 实际上通过作图来确定系统的开环增益K,往往要综合考虑,尽可能同时满足系统的几项主要性能指标。 4.7 系统静动态品质分析及确定校正特性 在确定了系统传递函数的各项参数后,可通过闭环波德图或时域响应过渡过程曲线或参数计算对系统的各项静动态指标和误差进行校核。如设计的系统性能不满足要求,则应调整参数,重复上述计算或采用校正环节对系统进行补偿,改变系统的开环频率特性,直到满足系统的要求。 4.8 仿真分析 在系统的传递函数初步确定后,可以通过计算机对该系统进行数字仿真,以求得最佳设计。目前有关于数字仿真的商用软件,如Matlab软件,很适合仿真分析。
随着现代技术的高速发展,计算机联锁系统逐步取代电气联锁系统,如何保证计算机联锁 系统安全 可靠、长期稳定的运行并维护和及时处理好发生的故障。下面是我给大家推荐的计算机联锁 毕业 论文,希望大家喜欢!计算机联锁毕业论文篇一 试谈计算机联锁系统常见故障及处理 方法 【摘要】计算机联锁系统是铁路行车安全技术的保障系统,保证系统安全可靠、长期稳定的运行队运输生产具有重要意义。本文从计算机单元故障、通讯线路故障、切换故障、电源保障四个方面介绍了常见故障及其处理方法。 【关键词】计算机联锁;故障;处理方法 随着现代铁路的高速发展,计算机联锁系统逐步取代电气联锁系统,如何保证计算机联锁系统安全可靠、长期稳定的运行并维护和及时处理好发生的故障,对于铁路运输、行车安全具有重要作用。本文从维护的角度,对计算机联锁维护故障处理及维护工作提出几点参考意见,并对计算机联锁设备的故障类型与处理原则,常见故障及处理,以及具体计算机单元故障、通讯线路故障、切换故障、 电源故障 等方面分别进行了介绍。 1.计算机联锁设备故障处理的步骤 接到计算机联锁设备故障通知后,切忌盲目动设备。 首先应掌握故障现象、影响范围、对车务影响程度、分析联锁关系、排除车务错误操作的可能。 接着查看机房联锁机、控制台( 显示器 )、控显机(上位机)的运行状态,联锁机采集板、驱动板信息位指示灯状态是否正常,初步掌握信息,再决定如何处理,并将情况及时报段调度和车间。 再根据故障现象初步分析故障发生部位,区分室内故障还是室外故障,区分联锁机、控显机故障还是继电部分故障,不能马上区分时,简单故障如道岔扳不动、红光带等可跳开上述步骤,同普通故障一样处理,可通过借助控制台电流表、轨道测试盘、微机监测等设备进行判断处理。 2.计算机联锁设备的故障类型与处理原则 2.1 故障类型 计算机联锁系统的故障按性质,可分为硬件故障和软件故障。根据硬件故障发生的时间特征,可分为永久性故障#间歇性故障和瞬时故障。永久性硬件故障一旦发生即永久存在,故障排除前,故障设备不能恢复正常运行。永久性硬件故障通常由于元器件失效,连接线断线或短接等引起。 间歇性故障是重复发生,未经排除能自动消灭的故障现象,通常是由于元器件性能变化,接插件接触不良,焊点虚接等引起。瞬时故障通常是由于外界干扰因素引起的偶发性事件。软件故障是由于软件设计中存在的缺陷,在特定站场条件和特殊操作组合情况下,缺陷被暴露出来而引起的故障。 2.2 处理原则 对于永久性故障和间歇性故障处理,首先用备用设备替换故障设备,令故障设备退出运行,使系统恢复正常,然后对故障现象进行分析,对故障设备进行检查,找出故障原因,通过更换电路板或排除故障点加以解决。对于很难在短时间内找出发生的原因,应首先进行系统复位,恢复系统运行,然后对发生的故障前后的环境条件、信号设备状况、控制台操作情况做周密的调查和详细的记录,并结合历次处理故障发生时的记录,从中找出有规律性的条件因素。要注意对机房温度、电源情况、接地状态、天气情况等环境方面的情况进行分析,改善环境条件,防止故障发生。现场运行的软件,通常以固化的方式存储,不给现场人员提供查看和修改程序的方法和手段,软件的维护由设计单位终身负责。在计算机中执行的目标程序代码,可读性极差,又有严密的逻辑性,一条指令或一个代码错误就有可能靠造成系统的崩溃。因此不得不采取严格的保护 措施 。软件缺陷未经排除将永远存在,在相同的条件下可以再现故障,从重复发生的现象中找出规律性的因素,提供给设计单位,由设计单位改进软件设计,排除程序中的错误。 3.常见故障与处理方法 计算机联锁系统是由多台微机组成的分布式系统。每台微机由多个电路板构成,各微机之间通过网络互联,进行信息交换。系统响应第一个操作和完成第一项控制功能,都需要许多部件参与工作,因此一项功能的失败,可能由系统中的不同部件的多种不同原因引起。不同部件的故障,对系统功能的影响范围不同,而系统在同一时间发生的1个以上多重故障的概率极小。确定故障部位后,应首先采取主备系统切换的措施,尽快恢复系统运行,减少对运输的影响,然后对有故障的部分停机检修,排除故障。下面是常见的故障及处理方法。 3.1 计算机单元故障及处理方法 (1)联锁机:STD板故障,具体表现为STD 层运行灯停止闪烁,接受灯、中断灯灭,采集层、驱动层指示灯停闪、故障表示为CPU板故障。 处理方法:更换CPU板;STD层中断2灯灭,运行闪灯,但接发灯闪烁有一些灭灯,根据灭灯的位置,更换STD-01板(与监控机通信和联锁机通讯)。BJ-A0 板故障,STD运行灯、中断灯、报警灯均不闪烁,采集工作灯正常。处理方法:更换BJ板或紧固插座人。 (2)监控机:PC-01网卡故障,其联锁机STD层第1组接发灯闪烁不对,其他灯正常,并有“以联锁要通讯中断”的提示;以太网卡出现故障时提示为监控机与维修机通信中断,VGA显卡有故障时,显示屏无显示或者图形有缺陷。 处理方法:更换PC-01网卡则恢复正常,需要更换显卡或插接不牢。 3.2 通讯线路故障及处理方法 总线插头松动或插接不良,联锁机无法与监控机通信。而LS插头松动或插接不良,联锁机的工作机与备机不能同步。 处理方法:检查插头是否松动,只有完全接触良好,在按联机按钮主可同步。 3.3 切换故障及处理方法 联锁机零层切换板故障时,切换校核报错,某一监控机与联锁机通信中断,排除上述故障,控制台监视器和数字化仪切换板故障,会导致控制台显示屏和数字化仪不能正常随着监控机的切换而切换到工作中的监控机上,也可造成显示屏上无任何显示。 处理方法:此时排除外界电源因素的影响,则需要更换切换板,排除故障。 3.4 电源故障及处理方法 动态稳压电源故障,其故障会导致所有动态继电器的驱动失效,不能驱动室外设备。计算机电源故障,UPS电源,STD电源、采集电源、驱动电源及监控机电源出现故障后,其所带的负载均无法开启。 处理方法:检查输入电源工作情况,输出电源工作情况如果都正常,需要根据故障的点更换电源板件,恢复故障现象。 4.结束语 无论故障原因和故障现象如何变化,作为一名合格的联锁系统维护工作者,只要平时在工作中认真 总结 自己在工作中遇到的故障现象,坚持不断地学习,熟悉设备工作性能,才能准确判断出故障处所,维护好计算机联锁系统,保证铁路运输安全及设备的正常运营。 计算机联锁毕业论文篇二 试论计算机联锁系统的改造工程 摘要:铁路运输的安全性也就越来越凸显出其重要性,原有的铁路计算机信号联锁装置已无法适应现在形式的发展,需要对计算机联锁系统进行有效的改造。本文首先分析了铁路信号计算机联锁系统的性能要求,其次,介绍了计算机联锁系统设备布置及机房条件。同时,以一工程实例为例,就计算机联锁系统的改造进行了深入的探讨,提出了自己的建议和看法,具有一定的参考价值。 关键词:计算机;联锁系统;改造工程 一、前言 随着我国铁路运输的快速发展,我国的铁路里程已经位居世界之首,与此同时,也正在朝着高速、重载、高密的方向不断地发展,由此,铁路运输的安全性也就越来越凸显出其重要性,原有的铁路计算机信号联锁装置已无法适应现在形式的发展,需要对计算机联锁系统进行有效的改造。 二、铁路信号计算机联锁系统的性能要求分析 随着计算机联锁系统的优点越来越显现,过去曾经被广泛应用的继电联锁系统已经远远比不上计算机联锁系统的综合性能,所以可以毫无疑问地说,铁路信号朝着计算机联锁系统方向发展已经是一个必然的趋势,铁路信号计算机联锁系统的性能要求主要有以下一些方面,包括:高性价比、安全性、可靠性、适时性、可维护性等。 (一)实时性要求 计算机联锁系统必须及时输出关于信号和道岔之类的控制命令,通过对于输入变量的变化情况进行采集,来将车站各类表示信息及时刷新,并且以一种较为安全的形式来输出。 (二)经济性 计算机联锁系统的一个重要原因就是其经济性,这也是其能够将继电联锁系统进行取代的原因。计算机联锁系统在建筑、调试、设计、施工、制作等费用上都能够有效地降低成本。 (三)结构模块化与标准化 由于各个铁路站场有大有小,其各自的作业需求和规模都是不尽相同的,所以,在计算机联锁系统的软件和硬件中都必须具有模块化的结构特征,能够实现有效分离数据、真正实现程序化。 (四)功能扩展 在过去所使用的继电联锁系统中,一般来说,都只可以给用户提供基本的操作界面和联锁功能,除此之外,就没有其他的后续功能,而计算机联锁系统则不然,除了具有以上一些特点之外,还具有远程通信、故障分析、故障诊断、故障重演及其他管理功能。 三、计算机联锁系统设备布置及机房条件 本系统微机设备安装在三个19英寸的标准机柜内。三个机柜分别为联锁机柜A、联锁机柜B、监控机柜。 机柜尺寸:长×宽×高=600×750×1800mm。占用机房面积不小于15平米。室内设防静电地板。门窗防尘。设空调,夏季室内温度不超过25℃为宜。运转室内设行车控制台和图形显示器。机械室内安装继电器组合架和电源屏。机械室和运转室的环境条件与继电联锁的机械室和运转室条件相同。 本系统微机设备使用交流220V电源。电压值220V±10%。总容量不超过2KVA。由信号电源屏单独引出一路电源供给。采用两台1.4KVA UPS,大站采用2.0KVA UPS。由一台工作供给全部设备用电,另一台备用。经过电源控制箱的控制,两台UPS可以自动切换或人工切换。也可以不经过UPS直接供电。 输入和输出接口使用直流24V电源。电压范围24V±10%。由信号电源屏输出的直流24V电源供给。采用动态板时需另配一路动态板局部电源,电压为30V。 本系统要求为微机系统单独设置一根地线,接地电阻要求小于4欧姆。埋设地点与 其它 地线间距不小于20米。此地线上不得搭接其他设备。 四、计算机联锁系统的改造 (一)工程概况 将2002年津霸线上的意大利ANsALD0计算机联锁系统更换为北方交通大学的JD-I A型 计算机联锁系统。室外设备不动,室内组合架设备利旧改造,计算机及其I/O接口部分由旧设备更换为新设备。 (二)施工调查 在正式进行改造施工之前,务必应该掌握好原有的计算机联锁系统中旧设备的使用状况,掌握好旧设备的工作原理,做到将实物和图纸相互结合、相互对应;对于那些容易引起行车事故、容易出现问题的旧设备在施工工程中采取有效的防护措施;这样做的目的在于避免出现突发故障。 (三)施工 计算机联锁系统的改造施工主要包括两个部分,分别是开通当天施工和开通前施工。 (1)不能直接对旧系统计算机设备进行施工,这是因为有多个继电器固定在计算机设备上,在没有将其拆除之前都是在运转使用中的。所以,正是由于考虑到了这一点,在这次计算机联锁系统的改造工程中特意新加设了一个接口柜。新接口柜上引入空余接点及复示继电器的接点,而继电器正在使用的那些旧接点不要去动它们。 (2)有效地装配继电器线圈的连线,主要是计算机联锁驱动到接口柜的连线。因为在开通前,这些继电器都是处于运行工作状态,为了避免出现混线的问题,所以这部分接线不可以直接与线圈相连,只可以暂时配至到侧面端子。 (3)由于过去所采用的JD-IA型计算机联锁系统中,方向电路与系统结合的电路较为复杂,需要改造的地方也是很多,所以我们在整个的改造过程中,我们暂时不使用,封闭了方向电路与系统结合的电路 (4)对于计算机防雷柜到接口柜之间的所有电缆都进行提前施工,主要包括公共回线电缆、驱动电缆、采集电缆。 (5)需要提前做好与微机监测相关的各种配线,就近增加防护单元和隔离传感器。微机监测所能够涉及到的监测内容包括有:主灯丝断丝报警电路、电码化电流、电缆绝缘、电码化电压、接收电压/区间移频发送、道岔电流、轨道电压、电源屏输出/输入电压等。 (6)做好计算机联锁系统中设备保护地线和防雷地线的整个施工,这是因为计算机通信和采样之类的设备都是属于高频设备,这些高频设备很容易就会产生出较强的感应电压,如果不加以控制,后果不堪设想。人身防护地线必须采用铜板制作,尺寸为1500mm×l000mm×l0mm,引出线的截面不能够与其他设备地线同槽、同沟、面积不能小于40平方厘米,对地电阻不得大于4欧。而防雷地线与人身防护地线相比,危险度相对要小些,所以可以采用普通石墨地线,在施工过程中,为了避开其他设备,可以采用PVC管来防护防雷地线,对地电阻不得大于8Q。 (7)完善新增电源环线的施工。这些新增电源主要是指计算机联锁系统中新增复示继电器柜和接口柜中的KF、KZ电源,需要“点”施工。而对于复示继电器组合柜而言,需要对外部配线进行“点”施工,对于内部配线可以采取提前施工的方法。 (8)在完成好前面的七个施工步骤之后,就可以在开通的过程中,及时地将继电器配线进行更换,注意是计算机驱动中的。这样做的目的在于最大程度上有效地减少改造对运用的影响。 (四)改造过程中引入计算机联锁教学培训系统 在实际中,我们经常会发现,在计算机联锁设备开通使用后,电务维护人员对计算机联锁设备不熟悉,造成的维护不到位,故障后延时时间长,影响行车;车务操作人员由于对计算机联锁设备部熟悉操作不当,发生不应该影响行车的事情而影响行车,给铁路运输带来严重干扰,对铁路运输安全构成严重威胁。为了避免再次出现这个问题,在改造过程中我们引入计算机联锁教学培训系统。此教学培训系统能够模拟现场计算机联锁设备,实现了计算机联锁设备操作一致、计算机网络一致、计算机软件一致。通过使用该教学培训系统对电务、车务人员进行技术培训,能够大大提高现场维护人员和使用人员的技术水平。 计算机联锁教学培训系统的应用对电务、车务人员学习、熟悉计算机联锁设备及操作手续,分析、查找计算机联锁设备故障方面有着重要意义,有效地防止和减少了因使用人员对设备及操作功能不熟悉,而发生的故障延时。电务部门可以利用该教学培训系统对不明原因的故障进行分析,防止类似信号故障的重复发生,为减少计算机联锁设备故障起到积极的预防作用,从整体上提高了铁路设备的安全运用水平,提高了电务维修人员和车站值班人员的整体业务水平,保证了铁路运输安全,有良好的经济、社会效益和推广应用前景。 (五)改造后的使用效果 改造后的计算机联锁系统采用具有高可靠性的工业控制微机,运用网络通信技术构成多机分布式控制系统。联锁子系统采用动态冗余的双机热备结构,具有故障自动切换和人工切换功能,满足系统高可用性要求。联锁软件采用双份编码,模块化和结构化设计。程序设计标准化。安全输出采用动态驱动方式。表示信息输入采用动态编码方式,满足故障导向安全要求。控显子系统采用双机热备结构,采用控显机转换箱进行人工切换,满足系统高可用性要求。人机界面具有多种可选的操作方法和表示方式。操作方法可选按钮盘、数字化仪或鼠标。站场表示设备可选图形显示器(CRT)或光带表示盘。系统具有完善的自检测和故障诊断功能,并可提供远程监视,为设备维护提供有力的技术支持。系统具有与其它信息系统联网交换信息的能力。 参考文献: [1]王永信.车站信号自动控制[M].北京:中国铁道出版社,2002 [2]中国铁路通信信号总公司.铁路工程施工技术手册:信号[M].北京:中国铁道出版社,1996 [3]孟令韬.计算机联锁信息管理系统[D].铁道部科学研究院,2000 [4]祝庚.铁路信号计算机联锁系统的故障模型建立及故障诊断方法的研究[D].合肥工业大学,2003 [5]唐田田.计算机联锁系统软件可靠性设计方法的应用研究[D].合肥工业大学,2004 [6]王峰.铁路车站计算机联锁系统若干技术的探讨[D].南京工业大学,2005 [7]李谦,魏臻,陆阳.企业铁路调度集中底层通信协议研究[A].2008全国第十三届自动化应用技术学术交流会论文集[C].2008 计算机联锁毕业论文篇三 试谈计算机联锁软件测试方法 摘 要: 安全是铁路运输生产永恒的主题,联锁软件是保障铁路车站列车或机车作业安全的关键软件,而高效、充分的测试对于保证其安全性具有举足轻重的作用。 文章 描述了被测联锁系统的体系结构以及自动测试系统的设计,采用白盒法和黑盒法来完成对计算机联锁软件的结构测试和功能测试,并给出结构测试实例和黑盒测试框图。 关键词: 软件测试; 白盒法; 黑盒法 1、联锁软件自动测试方法 1. 1 联锁软件基本结构 本文所研究的内容主要针 对联 锁运算层进路控制模块( 见图 1) . 该模块的主要功能有: 1) 进路的建立; 2) 选排一致检查; 3) 进路锁闭; 4) 信号开放; 5) 信号保持开放; 6) 进路正常解锁; 7) 进路非正常解锁; 8) 道岔单操. 1. 2 联锁软件的白盒测试 白盒测试作为结构的测试方法,白盒测试又称结构测试、逻辑驱动测试或基于程序的测试。采用这一测试方法,测试者可以看到被测试的源程序,可分析程序的内部构造并且根据内部构造设计测试用例。白盒测试全面了解程序内部逻辑结构、对所有逻辑路径进行测试,它是穷举路径测试。在使用这一方案时,测试者必须检查程序的内部结构,从检查程序的逻辑着手,得出测试数据。 它的主要优点是: ①能够对程序内部特定部位进行覆盖测试; ②能发现以下类型的错误:程序内部控制结构不正确、程序内部数据结构不正确。 白盒测试的主要缺点是: ①只着眼于程序内部结构,对于在软件需求规格 说明书 中已有明确规定,但在软件实现时被遗漏的功能,无法检查出来; ②无法检验程序的外部特性。 白盒测试检测程序中的每条路径是否都按预定结果正确运行. 本文以进路建立中的进路搜索流程为例, 加以说明. 1. 2. 1 测试用例设计 正常退出路径为 AB - DG, 异常退出路径为 ABCEH. 其他三种路径均为中间结果. 因此, 在测试用例设计中, 覆盖这 5 条路径, 并监督输入参数、 中间结果及输出结果即可. 1. 3 联锁软件的黑盒测试 黑盒测试通常用作功能测试,,数据驱动测试或基于规格说明的测试。用这种方法进行测试时,被测程序被当作打不开的黑盒,因而无法了解其内部构造。在完全不考虑程序内部结构和内部特性的情况下,测试者只知道该程序输入和输出之间的关系或是程序的功能符合一定的函数关系。它必须依靠能够反映这一关系和程序功能的需求规格说明书考虑确定测试用例,并且推断测试结果的正确性,即所依据的只能是程序的外部特性。黑盒测试方法能够站在用户立场上进行测试,容易发现以下类型的错误:功能不对或遗漏、界面错误、数据结构或外部数据库访问错误、性能错误、初始化和终止错误等。 但黑盒测试方法有如下主要缺点:①依赖软件需求规格说明书的正确性。但我们并不能保证软件需求规格说明书是完全正确的。比如,在软件需求规格说明书中规定了多余的功能,或是漏掉了某些功能,这对于黑盒测试来说是完全无能为力的。②无法测试程序内部特定部位。 联锁软件黑盒自动测试框图如图 4 所示. 在该系统中, 被测的联锁软件在自身的宿主环境中运行, 整个被测系统通过网络接口接入到测试平台. 测试平台则是由测试软件系统和车站信号设备仿真系统组成. 测试软件系统由测试用例数据库运行结果记录数据库, 分析判断模块和网络通信模块组成, 参见图 5. 工作原理: 1) 根据指定的车站信号平面图( 数据文件) , 自动生成测试命令队列. 2) 由测试用例数据库向被测联锁软件输出模拟操作命令, 同时送运行结果记录数据库记录. 运行结果记录数据库还要接受被测联锁软件的输出驱动命令及车站信号设备仿真系统的状态信息后, 由分析判断模块根据预存结果与输入结果对比分析, 若一致, 则输出下一条模拟操作命令, 若不一致, 则由分析判断模块根据故障现象设计新的模拟测试命令, 重新测试. 若 3 次都存在故障, 则分析判断模块不再设计新的测试命令, 而是回到原来的测试命令队列中, 继续执行. 所有比较一致的结果会从运行结果记录数据库中删除, 而不一致的结果会被记录. 3) 设置设备状态模块能对指定信号设备注入故障, 模拟各种不正常的状态变迁, 已达到故障条件下的安全性测试目的. 2、联锁软件的安全性测试 联锁软件在正常输入条件下不仅能完成联锁软件应该完成的联锁控制功能, 其中还包含着基本的安全性需求. 1) 计算机联锁的软件系统必须达到软件制式检测要求的可靠性和安全性. 2) 计算机联锁软件的安全性完善度等级宜划分为 4 级, 由高至低依次为 4~ 1 级. 等级的划分等同于 EN50128 ( 铁路控制和防护系统软件) 和EN50129( 铁路安全电子系统) 的规定. 3、结论 软件测试的目的在于尽可能多的找出错误. 但这就涉及到如何合理的设计测试用例. 本系统在白盒测试中采用路径覆盖法, 在黑盒测试中采用了等价类划分法, 基对应有效数据的有效等价类和对应无效数据的无效等价类. 在安全性测试中采用了FTA 技术. 只有对软件进行了充分的、 合理的测试后, 才有可能使联锁软件达到更高的可靠性和安全性, 真正的服务于社会. 猜你喜欢: 1. 计算机应用毕业论文范本 2. 浅谈计算机联锁系统的论文 3. 铁路信号计算机联锁毕业论文 4. 车站计算机联锁论文
铁路信号技术论文篇二 浅谈铁路信号问题 【摘要】铁路信号是保证铁路运输基本设备。对铁路网上各种行车的设备状况、信息传输、调度指令控制起着重要的作用。本文通过对铁路信号存在问题的分析,提出了解决问题的对策,指出了我国铁路信息的发展方向。 【关键词】铁路信息;信息化;网络化 1.铁路信号的含义 所谓铁路信号是用特定的、有标志性的物体、仪表或音响设备等向铁路行车人员传达相关的信号,包括车辆运行状况,行驶条件,铁路的状况等等。近年来,随着铁路信号的广泛应用和铁路信号技术的不断发展,使铁路信号也变成了增加铁路运输线路,改善铁路员工劳动条件提高车站和铁路区间的通过能力等等有效手段。 2.铁路信号的现状 2.1铁路信号的安全性能不够高 由于自动化程度的限制,我国的调度指挥仍旧依赖于人工作业,采用落后的一张图、一支笔、一部电话的调度指挥模式。对地面信号的观察与判断,也仍旧于依赖司机。随着列车的提速和密度的不断增加,行车调度的指挥工作将会越来越繁忙,调度员在长时间的工作中也难免出现疏略,这样不仅会降低工作效率,更会影响到列车的安全运行。并且当车速达到一定的程度的时候,单单依靠司机的视力根本无法保证列车的行车安全。另外由于列车运行中的变化因素过多,一次性按照计划运行图来指挥列车运行的可能性较小,因此,在我国铁路推广使用调度集中装置是还办不到的。 2.2管理方面出现纰漏 重点表现于管理分散和管理水平的落后。铁路系统基本上是一个整体,在不同的时间和地区的情况差异性较大。现在的铁路虽然安装了微机监测系统,但是由于通信手段的落后,处理信息的速度较慢,致使安装的系统无法真正的发挥作用,无法在整体上将资料进行整合。从管理水平来看,铁路系统一直掌控在政府部门的手里,并且现行的管理机制使系统人员臃肿,营销手段落后,资源不能得到合理的利用。在市场经济的引导下,铁路系统应当由企业统一整个管理,来作为物流环节中的重要部分,从而提高效率,增加效益。 2.3铁路信号系统的自动化水平较为低下 在新中国成立以来,继电技术得到了不断的发展,但是继电技术采用的设备体积大,对于实现联网集中监测和智能的控制还是有一定难度的。特别是微电子技术的发展后,在一些工业控制行业,这类技术已经趋于淘汰的趋势了,取而代之的是一些智能控制技术。在铁路系统方面,虽然也开始采用了智能控制技术,但是大范围内仍旧采用的是继电控制技术,发展的速度较为缓慢,优化资源和提高效率方面还是相对于落后的。 2.4现代铁路信号设备中存在的若干问题 随着经济、信息技术的不断发展,铁路信号系统作为保证铁路安全运行的部分,虽然铁路设备信号的要求也在不断的增高,但是从某些信号设备来看仍旧存在着一些安全隐患。 2.4.1枢纽调度监督设备 这个设备是一个发展较快的设备,是使枢纽内的调度更加准确直观,保证枢纽的畅通。但是枢纽内的作业模式是采取分散作业,这样一来必定影响了总体的发挥,并且降低了运输的效率。因此,在货运量加大,或者大面积提速时,信号技术装备如何保证枢纽内的畅通就是一个很大的问题。 2.4.2车站联锁设备 这种设备也是目前铁路系统中常见的设备之一。这种设备在列车提速后出现了许多问题。例如,战线和列车基本等长,并且在进出站口处没有过走保护区段,不利于列车的速度控制。另外,信号机间的安全距离是不够的,没有能够提供安全距离的信息,对列车的运行控制都带来了安全的隐患。 2.4.3列车运行控制与机车装置 今年来,新安装的运行监控器代替了自动停车装置(即安全性能差,随安全防护器辅助作用的装置)。并且采用了模式曲线的方式来监控车速,对超速进行保护。但是由于形成的是速度模式曲线,依靠的是事先储存的线路数据以及人工输入的数据,没有考虑故障-安全原则,无法保证安全。 2.4.4信号显示制式 铁路现实信号中,除了红灯有确定的定义之外,其他的显示信号都没有明确的速度值,在不同的地区,显示为不同的含义,主要依靠司机的自行判断,因此指挥能力较差,在提速之后无法满足需要,安全性能较差。 2.4.5区间信号 单线区段来看,采用的是办理效率较高的继电半自动的装置,看起来是能够满足提速后的行车需要的。但是却存在着一个有待改进的安全性隐患,即并没有设置区间的检查设备。这不能满足行车的安全性。 3.增强铁路信号的对策研究 3.1通信、信号一体化 当代铁路的高速发展,铁路通信、信号系统等都必须不断的加强。铁路通信、信号技术的相互融合,以及调度指挥自动化等等技术,打破了控制分散、功能单一、通信信号相对独立的传统技术理念,推动了铁路通信、信号技术向数字化、智能化、网络化和一体化的方向发展。组建一个以铁路局为主要单位的电务设备动态检测中心,装备一台动态的检测车,按一定时间对自动闭塞的机车信号或地面信号,无线列调等设备进行动态的检测,实现了移动体对地面静态设备的检测。 3.2制定发展规划 在建设新的线路时,起点必须要高。铁路建设的投资额较大应该考虑到今后的发展。虽然现有铁路信号设备、调度手段等都较为安全,但是当提速的时候都没法达到要求。因此在建设时要考虑到未来的发展,提高建设标准,采用新技术。借鉴国外的闭环计算机控制系统。这样为以后的竞争做好准备,也为以后铁路信号的建设提供经验。根据我国铁路的运输特点,实现以铁路调度管理信息系统作为基础,以指挥自动化为目标,来构建现代铁路化的运输调度指挥管理系统。实现全路运输的集中管理,提高效率。 3.3铁路无线数字通信技术的应用 在铁路提速,重载不断发展的今天,以分立元器件与模拟信号处理技术为基础的传统铁路信号设备已经满足不了安全的要求。然而数字信号处理技术很好的解决了铁路信息信号产生的问题。数字信号处理的频域分析的优点是运算精度高和抗干扰性能好,具有相对实用性和可靠性。因此,全面应用数据处理的新技术,利用计算机的高速分析和计算等功能,来提高信号设备的技术水平。 3.4采用计算机网络技术 由于网络技术的快速发展,网络化管理已成为实现管理的客观要求和必然趋势。铁路信号系统的网络化是实现铁路运输系统内部各功能单元之间的信息交换。在网络化的基础上实现全面、准确获得线路上的信息,保证列车的安全运行,从而实现系统的智能化与控制设备的智能化管理。因此有效的采用计算机技术是解决铁路信号系统若干问题的途径。 4.结论 随着铁路运输提速、重载的发展,基于分立元器件和模拟信号处理技术的传统铁路信号设备越来越满足不了铁路运输安全性和实时性的要求。因此,全面引进计算机技术,利用计算机的高速分析计算功能,来提高信号设备的技术水平已非常紧迫。数字信号处理技术的出现为铁路信号信息处理提供了很好的解决方法。铁路信号按其作用可分为指挥列车运行的行车信号和指挥调车作业的调车信号;按信号设置的处所可分为车站信号、区间信号,以及行车指挥和列车运行自动化等;按信号显示制式可分为选路制信号和速差制信号;按结构可分为臂板信号、色灯信号、灯列信号(中国大陆不采用)以及机车信号机。铁路信号在元部件制造方面正向着小型化、固态化和高可靠性发展;在设计方面向着故障自动检测、自动诊断、高可用度、与计算机或微处理机相结合的方面发展;在安装施工方面正向着模块化和工厂施工化的方向发展;在使用方面正向着无维修或少维修、高度自动化或智能化的方向发展。 【参考文献】 [1]林瑜筠.铁路信号新技术概论[M].北京:中国铁道出版社,2005. [2]铁道部.铁路电务管理信息化规划[M].北京:中国铁道出版社,2006. 看了“铁路信号技术论文”的人还看: 1. 高速铁路信号技术论文 2. 高速铁路信号技术论文(2) 3. 铁路信号计算机联锁毕业论文 4. 铁路信号计算机联锁毕业论文(2) 5. 铁路信号计算机联锁系统的毕业论文(2)
哥们帮你搞定,有什么好处
摘 要 现在流行的异步电动机的调速方法可分为两种:变频调速和变压调速,其中异步电动机的变频调速应用较多,它的调速方法可分为两种:变频变压调速和矢量控制法,前者的控制方法相对简单,有二十多年的发展经验。因此应用的比较多,目前市场上出售的变频器多数都是采用这种控制方法。 关键词: 交流调速系统, 异步电动机, PWM技术.....目录摘 要 1前言 31.1 设计的目的和意义 31.2变频器调速运行的节能原理 3第二章 变频器 42.1变频器选型: 42.2变频器控制原理图设计: 42.3变频器控制柜设计 62.4变频器接线规范 72.5变频器的运行和相关参数的设置 82.6 常见故障分析 8第三章 交流调速系统概述 103.1 交流调速系统的特点 10第四章变频电动机的特点 144.1电磁设计 144.2结构设计 14第五章 变频电机主要特点和变频电机的构造原理 155.1 变频专用电动机具有如下特点: 155.2变频电机的构造原理 15第六章 交流异步电动机 166.1交流异步电动机变频调速基本原理 166.2 变频变压(VVVF)调速时电动机的机械特性 186.3变压变频运行时机械特性分折 19第七章 PWM技术原理 247.1 正弦波脉宽调制(SPWM) 25 7.2单极性SPWM法 ..................................................................................................................26结论 31致 谢 32参 考 文 献 33前言1.1 设计的目的和意义 近年来,随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,交流传动与控制技术成为目前发展最为迅速的技术之一,电气传动技术面临着一场历史革命,即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速以其优异的调速和起制动性能,高效率、高功率因数和节电效果,广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。深入了解交流传动与控制技术的走向,具有十分积极的意义.1.2变频器调速运行的节能原理 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。首先将单相或三相交流电源通过整流器并经电容滤波后,形成幅值基本固定的直流电压加在逆变器上,利用逆变器功率元件的通断控制,使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。在这里,通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值;通过改变调制周期控制其输出频率,从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制,而满足变频调速对U/f协调控制的要求。PWM的优点是能消除或抑制低次谐波,使负载电机在近正弦波的交变电压下运行,转矩脉冲小,调速范围宽。 采用PWM控制方式的电机转速受到上限转速的限制。如对压缩机来讲,一般不超过7000r/rain。而采用PAM控制方式的压缩机转速可提高1.5倍左右,这样大大提高了快速增速和减速能力。同时,由于PAM在调整电压时具有对电流波形的整形作用,因而可以获得比PWM更高的效率。此外,在抗干扰方面也有着PWM无法比拟的优越性,可抑制高次谐波的生成,减小对电网的污染。采用该控制方式的变频调速技术后,电机定子电流下降64% ,电源频率降低30% ,出胶压力降低57% 。由电机理论可知,异步电机的转速可表示为:n=60•f 8(1—8)/p第二章 变频器变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频),先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器,逆变部分为IGBT三相桥式逆变器,且输出为PWM波形,中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。 2.1变频器选型: 变频器选型时要确定以下几点: 1) 采用变频的目的;恒压控制或恒流控制等。 2) 变频器的负载类型;如叶片泵或容积泵等,特别注意负载的性能曲线,性能曲线决定了应用时的方式方法。 3) 变频器与负载的匹配问题; I.电压匹配;变频器的额定电压与负载的额定电压相符。 II. 电流匹配;普通的离心泵,变频器的额定电流与电机的额定电流相符。对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数,以最大电流确定变频器电流和过载能力。 III.转矩匹配;这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。 4) 在使用变频器驱动高速电机时,由于高速电机的电抗小,高次谐波增加导致输出电流值增大。因此用于高速电机的变频器的选型,其容量要稍大于普通电机的选型。 5) 变频器如果要长电缆运行时,此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不足,所以在这样情况下,变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。 6) 对于一些特殊的应用场合,如高温,高海拔,此时会引起变频器的降容,变频器容量要放大一挡。 2.2变频器控制原理图设计: 1) 首先确认变频器的安装环境; I.工作温度。变频器内部是大功率的电子元件,极易受到工作温度的影响,产品一般要求为0~55℃,但为了保证工作安全、可靠,使用时应考虑留有余地,最好控制在40℃以下。在控制箱中,变频器一般应安装在箱体上部,并严格遵守产品说明书中的安装要求,绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。 II. 环境温度。温度太高且温度变化较大时,变频器内部易出现结露现象,其绝缘性能就会大大降低,甚至可能引发短路事故。必要时,必须在箱中增加干燥剂和加热器。在水处理间,一般水汽都比较重,如果温度变化大的话,这个问题会比较突出。 III.腐蚀性气体。使用环境如果腐蚀性气体浓度大,不仅会腐蚀元器件的引线、印刷电路板等,而且还会加速塑料器件的老化,降低绝缘性能。 IV. 振动和冲击。装有变频器的控制柜受到机械振动和冲击时,会引起电气接触不良。淮安热电就出现这样的问题。这时除了提高控制柜的机械强度、远离振动源和冲击源外,还应使用抗震橡皮垫固定控制柜外和内电磁开关之类产生振动的元器件。设备运行一段时间后,应对其进行检查和维护。 V. 电磁波干扰。变频器在工作中由于整流和变频,周围产生了很多的干扰电磁波,这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰。因此,柜内仪表和电子系统,应该选用金属外壳,屏蔽变频器对仪表的干扰。所有的元器件均应可靠接地,除此之外,各电气元件、仪器及仪表之间的连线应选用屏蔽控制电缆,且屏蔽层应接地。如果处理不好电磁干扰,往往会使整个系统无法工作,导致控制单元失灵或损坏。 2) 变频器和电机的距离确定电缆和布线方法; I.变频器和电机的距离应该尽量的短。这样减小了电缆的对地电容,减少干扰的发射源。 II. 控制电缆选用屏蔽电缆,动力电缆选用屏蔽电缆或者从变频器到电机全部用穿线管屏蔽。 III.电机电缆应独立于其它电缆走线,其最小距离为500mm。同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线,这样才能减少变频器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。如果控制电缆和电源电缆交叉,应尽可能使它们按90度角交叉。与变频器有关的模拟量信号线与主回路线分开走线,即使在控制柜中也要如此。 IV. 与变频器有关的模拟信号线最好选用屏蔽双绞线,动力电缆选用屏蔽的三芯电缆(其规格要比普通电机的电缆大档)或遵从变频器的用户手册。 3) 变频器控制原理图; I.主回路:电抗器的作用是防止变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电网从而影响其他的受电设备,需要根据变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器;滤波器是安装在变频器的输出端,减少变频器输出的高次谐波,当变频器到电机的距离较远时,应该安装滤波器。虽然变频器本身有各种保护功能,但缺相保护却并不完美,断路器在主回路中起到过载,缺相等保护,选型时可按照变频器的容量进行选择。可以用变频器本身的过载保护代替热继电器。 II. 控制回路:具有工频变频的手动切换,以便在变频出现故障时可以手动切工频运行,因输出端不能加电压,固工频和变频要有互锁。 4) 变频器的接地; 变频器正确接地是提高系统稳定性,抑制噪声能力的重要手段。变频器的接地端子的接地电阻越小越好,接地导线的截面不小于4mm,长度不超过5m。变频器的接地应和动力设备的接地点分开,不能共地。信号线的屏蔽层一端接到变频器的接地端,另一端浮空。变频器与控制柜之间电气相通。 2.3变频器控制柜设计 变频器应该安装在控制柜内部,控制柜在设计时要注意以下问题 1) 散热问题:变频器的发热是由内部的损耗产生的。在变频器中各部分损耗中主要以主电路为主,约占98%,控制电路占2%。为了保证变频器正常可靠运行,必须对变频器进行散热我们通常采用风扇散热;变频器的内装风扇可将变频器的箱体内部散热带走,若风扇不能正常工作,应立即停止变频器运行;大功率的变频器还需要在控制柜上加风扇,控制柜的风道要设计合理,所有进风口要设置防尘网,排风通畅,避免在柜中形成涡流,在固定的位置形成灰尘堆积;根据变频器说明书的通风量来选择匹配的风扇,风扇安装要注意防震问题。 2) 电磁干扰问题: I.变频器在工作中由于整流和变频,周围产生了很多的干扰电磁波,这些高频电磁波对附近的仪表、仪器有一定的干扰,而且会产生高次谐波,这种高次谐波会通过供电回路进入整个供电网络,从而影响其他仪表。如果变频器的功率很大占整个系统25%以上,需要考虑控制电源的抗干扰措施。 II.当系统中有高频冲击负载如电焊机、电镀电源时,变频器本身会因为干扰而出现保护,则考虑整个系统的电源质量问题。 3) 防护问题需要注意以下几点: I.防水防结露:如果变频器放在现场,需要注意变频器柜上方不的有管道法兰或其他漏点,在变频器附近不能有喷溅水流,总之现场柜体防护等级要在IP43以上。 II. 防尘:所有进风口要设置防尘网阻隔絮状杂物进入,防尘网应该设计为可拆卸式,以方便清理,维护。防尘网的网格根据现场的具体情况确定,防尘网四周与控制柜的结合处要处理严密。 III.防腐蚀性气体:在化工行业这种情况比较多见,此时可以将变频柜放在控制室中。 2.4变频器接线规范 信号线与动力线必须分开走线:使用模拟量信号进行远程控制变频器时,为了减少模拟量受来自变频器和其它设备的干扰,请将控制变频器的信号线与强电回路(主回路及顺控回路)分开走线。距离应在30cm以上。即使在控制柜内,同样要保持这样的接线规范。该信号与变频器之间的控制回路线最长不得超过50m。 信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部:连接PLC和变频器的信号线如果不放置在金属管道内,极易受到变频器和外部设备的干扰;同时由于变频器无内置的电抗器,所以变频器的输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰,因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的控制端子处,以保证信号线与动力线的彻底分开。 1) 模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线,电线规格为0.75mm2。在接线时一定要注意,电缆剥线要尽可能的短(5-7mm左右),同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来,以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。 2) 为了提高接线的简易性和可靠性,推荐信号线上使用压线棒端子。 2.5变频器的运行和相关参数的设置 变频器的设定参数多,每个参数均有一定的选择范围,使用中常常遇到因个别参数设置不当,导致变频器不能正常工作的现象。 控制方式:即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识。 最低运行频率:即电机运行的最小转速,电机在低转速下运行时,其散热性能很差,电机长时间运行在低转速下,会导致电机烧毁。而且低速时,其电缆中的电流也会增大,也会导致电缆发热。 最高运行频率:一般的变频器最大频率到60Hz,有的甚至到400 Hz,高频率将使电机高速运转,这对普通电机来说,其轴承不能长时间的超额定转速运行,电机的转子是否能承受这样的离心力。 载波频率:载波频率设置的越高其高次谐波分量越大,这和电缆的长度,电机发热,电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。 电机参数:变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到。 跳频:在某个频率点上,有可能会发生共振现象,特别在整个装置比较高时;在控制压缩机时,要避免压缩机的喘振点。 2.6 常见故障分析 1) 过流故障:过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均,输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障,说明变频器逆变电路已环,需要更换变频器。 2) 过载故障:过载故障包括变频过载和电机过载。其可能是加速时间太短,电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重,所选的电机和变频器不能拖动该负载,也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器;如后者则要对生产机械进行检修。 3) 欠压:说明变频器电源输入部分有问题,需检查后才可以运行。第三章 交流调速系统概述3.1 交流调速系统的特点对于可调速的电力拖动系统,工程上往往把它分为直流调速系统和交流调速系统两类。这主要是根据采用什么电流制型式的电动机来进行电能与机械能的转换而划分的,所谓交流调速系统,就是以交流电动机作为电能—机械能的转换装置,并对其进行控制以产生所需要的转速。纵观电力拖动的发展过程,交、直流两大调速系统一直并存于各个工业领域,虽然由于各个时期科学技术的发展使得它们所处的地位有所不同,但它们始终是随着工业技术的发展,特别是随着电力电子元器件的发展而在相互竞争。在过去很长一段时期,由于直流电动机的优良调速性能,在可逆、可调速与高精度、宽调速范围的电力拖动技术领域中,几乎都是采用直流调速系统。然而由于直流电动机其有机械式换向器这一致命的弱点,致使直流电动机制造成本高、价格昂贵、维护麻烦、使用环境受到限制,其自身结构也约束了单台电机的转速,功率上限,从而给直流传动的应用带来了一系列的限制。相对于直流电动机来说,交流电动机特别是鼠笼式异步电动机具有结构简单,制造成本低,坚固耐用,运行可靠,维护方便,惯性小,动态响应好,以及易于向高压、高速和大功率方向发展等优点。因此,近几十年以来,不少国家都在致力于交流调速系统的研究,用没有换向器的交流电动机实现调速来取代直流电动机,突破它的限制。随着电力电子器件,大规模集成电路和计算机控制技术的迅速发展,以及现代控制理论向交流电气传动领域的渗透,为交流调速系统的开发研究进一步创造了有利的条件。诸如交流电动机的串级调速、各种类型的变频调速,特别是矢量控制技术的应用,使得交流调速系统逐步具备了宽的调速范围、较高的稳速精度、快速的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能。现在从数百瓦的伺服系统到数百千瓦的特大功率高速传动系统,从一般要求的小范围调速传动到高精度、快响应、大范围的调速传动,从单机传动到多机协调运转,已几乎都可采用交流调速传动。交流调速传动的客观发展趋势已表明,它完全可以和直流传动相媲美、相抗衡,并有取代的趋势。3.2 交流调速常用的调速方案及其性能比较由电机学知,交流异步电动机的转速公式如下:n= 60ƒ1 (1-s) pn (1-1)式中 Pn——电动机定子绕阻的磁极对数; f1——电动机定子电压供电频率; s ——电动机的转差率。从式(1-1)中可以看出,调节交流异步电动机的转速有三大类方案。(1)改变电动机的磁极对数由异步电动机的同步转速no= 60ƒ1 pn可知,在供电电源频率f1不变的条件下,通过改接定子绕组的连接方式来改变异步电动机定子绕组的磁极对数Pn,即可改变异步电动机的同步转速n0,从而达到调速的目的。这种控制方式比较简单,只要求电动机定子绕组有多个抽头,然后通过触点的通断来改变电动机的磁极对数。采用这种控制方式,电动机转速的变化是有级的,不是连续的,一般最多只有三档,适用于自动化程度不高,且只须有级调速的场合。(2)变频调速 从式(1—1)中可以看出,当异步电动机的磁极对数Pn一定,转差率s—定时,改变定子绕组的供电频率f1可以达到调速目的,电动机转速n基本上与电源的频率f1成正比,因此,平滑地调节供电电源的频率,就能平滑,无级地调节异步电动机的转速。变频调速调速范围大,低速特性较硬,基频f=50Hz以下,属于恒转矩调速方式,在基频以上,属于恒功率调速方式,与直流电动机的降压和弱磁调速十分相似。且采用变频起动更能显著改善交流电动机的起动性能,大幅度降低电机的起动电流,增加起动转矩。所以变频调速是交流电动机的理想调速方案。(3)变转差率调速改变转差率调速的方法很多,常用的方案有:异步电动机定子调压调速,电磁转差离合器调速和绕线式异步电动机转子回路串电阻调速,串级调速等。定子调压调速系统就是在恒定交流电源与交流电动机之间接入晶闸管作为交流电压控制器,这种调压调速系统仅适用于一些属短时与重复短时作深调速运行的负载。为了能得到好的调速精度与能稳定运行,一般采用带转速负反馈的控制方式。所使用的电动机可以是绕线式异电动机或是有高转差率的鼠笼式异步电动机。电磁转差离台器调速系统,是由鼠笼式异步电动机、电磁转差离合器以及控制装置组合而成。鼠笼式电动机作为原动机以恒速带动电磁离合器的电枢转动,通过对电磁离合器励磁电流的控制实现对其磁极的速度调节。这种系统一般也采用转速闭环控制。绕线式异步电动机转子回路串电阻调速就是通过改变转子回路所串电阻来进行调速,这种调速方法简单,但调速是有级的,串入较大附加电阻后,电动机的机械特性很软,低速运行损耗大,稳定性差。绕线式异步电动机串级调速系统就是在电动机的转子回路中引入与转子电势同频率的反向电势Ef,只要改变这个附加的,同电动机转子电压同频率的反向电势Ef,就可以对绕线式异步电动机进行平滑调速。Ef越大,电动机转速越低。 上述这些调速的共同特点是调速过程中没有改变电动机的同步转速n0,所以低速时,转差率s较大。 在交流异步电动机中,从定子传入转子的电磁功率PM可以分成两部分:一部分P2=(1—s)PM是拖动负载的有效功率,另一部分是转差功率PS=sPM,与转差率s成正比,它的去向是调速系统效率高低的标志。就转差功率的去向而言,交流异步电动机调速系统可以分为三种:1)转差功率消耗型 这种调速系统全部转差功率都被消耗掉,用增加转差功率的消耗来换取转速的降低,转差率s增大,转差功率PS=sPM增大,以发热形式消耗在转子电路里,使得系统效率也随之降低。定子调压调速、电磁转差离合器调速及绕线式异步电动机转子串电阻调速这三种方法属于这一类,这类调速系统存在着调速范围愈宽,转差功率PS愈大,系统效率愈低的问题,故不值得提倡。2)转差功率回馈型 这种调速系统的大部分转差功率通过变流装置回馈给电网或者加以利用,转速越低回馈的功率越多,但是增设的装置也要多消耗一部分功率。绕线式异步电动机转子串级调速即属于这一类,它将转差功率通过整流和逆变作用,经变压器回馈到交流电网,但没有以发热形式消耗能量,即使在低速时,串级调速系统的效率也是很高的。3)转差功率不变型 这种调速系统中,转差功率仍旧消耗在转子里,但不论转速高低,转差功率基本不变。如变极对数调速,变频调速即属于这一类,由于在调速过程中改变同步转速n0,转差率s是一定的,故系统效率不会因调速而降低。在改变n0的两种调速方案中,又因变极对数调速为有极调速,且极数很有限,调速范围窄,所以,目前在交流调速方案中,变频调速是最理想,最有前途的交流调速方案。第四章变频电动机的特点4.1电磁设计 对普通异步电动机来说,再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。方式一般如下:
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天津体育学院成立于1958年8月。当时,根据中共河北省委“10-15年普及高等教育的方针和适应教育、体育事业发展的需要”,并为准备1959年9月在北京举行的中华人民共和国第一届运动会,河北省人民委员会决定在河北省省会天津市,由原天津体育学校、石家庄师范学院体育系合并,同时在全省抽调优秀运动员,组建天津体育学院。学院的任务是培养运动员、教练员和部分高中及大学的体育教师及较高级体育专业人才。时任河北省副省长、天津市委书记、市长李耕涛兼任第一任院长。1967年1月,天津市恢复为中央直辖市;1969年10月,天津体育学院由河北省划归天津市管辖。
建校初期,学校汇集了一批优秀教练员和运动员,具有较高的竞技运动水平,摔跤、女子跳水、游泳、男子篮球、棒球等运动项目成绩已位居国内前列。在第一届全运会上,夺得古典式、自由式、中国式三项摔跤冠军。同时,一批知名专家学者在学校执教,如陈家琦、马喻、牛兴华、柴文秀、刘世藩、郑必达、姚志珍、张春霈、任福兴等。
学校团泊校区位于静海区团泊新城西区健康产业园,占地面积1115.7亩,各类校舍建筑总面积46万平方米,于2017年11月投入使用。教学科研仪器设备总值1亿2千余万元。学校图书馆新馆建筑面积近1.5万平米,现有纸质文献馆藏总量37.7万册,纸质期刊851种,电子图书总量300万余册。
学校现有17个本科专业,涉及教育学、管理学、文学、艺术学、理学、医学6个学科门类。1979年开始招收硕士研究生,1986年获得硕士学位授予权,2013年通过立项建设博士学位授权单位验收,被国务院学位委员会正式批准为“博士学位授予单位”,体育学一级学科被批准为“博士学位授权学科”。在2017年全国第四轮学科评估中,我校体育学一级学科位列全国体育学学科前5%,获得并列第4名的佳绩。学校现有全日制在校生6200余人,其中本科生5100余人、硕士研究生695人,博士研究生20人。
学校现有教职工485人,其中具有正高级职称人员56人,副高级职称人员136人;具有博士学位的人员86人、硕士学位的人员293人。拥有享受国务院政府特殊津贴专家6人,国家教学名师1人,教育部新世纪人才3人,天津市“131”创新型人才培养工程第一层次人选4人,天津市宣传文化“五个一批”人才4人,天津市高校“学科领军人才培养计划”3人,天津市教学名师6人。学校现有在岗博士研究生导师9人、硕士研究生导师108人。
学校不断强化教学工作的中心地位,实施了深化教学改革、提高教学质量的一系列方案和措施,取得了一批标志性成果。3个专业分批入选教育部“特色专业建设点”。1个专业获批教育部“本科教学工程”地方高校第一批本科专业综合改革试点。5个专业被批准为天津市优势特色专业建设项目,7个专业被批准为天津市应用型专业建设项目。建成2门国家精品资源共享课程,1门国家精品视频公开课,4门国家精品课程,8门天津市精品课程。入选国家级优秀教学团队1个,天津市优秀教学团队9个,天津市“十二五”教学创新团队3个。3个实验教学中心被授予“天津市普通高等学校实验教学示范中心”称号,2个实验教学中心被授予“天津市普通高等学校实验教学示范中心建设单位”称号,1个实验教学中心被批准为天津市市级虚拟仿真实验教学中心。我校《以构建运动心理学实践教学平台为途径增强体育专业学生综合实践能力》的教学成果获第六届高等教育国家级教学成果一等奖,还有9项成果分别获天津市和国家体育总局教学成果一、二、三等奖。2013年至今,我校共获国家级大学生创新创业训练计划项目立项98项。
学校学科优势显著,运动人体科学和体育人文社会学是我校传统优势学科,第一批天津市重点学科。学校现有“竞技运动心理与生理调控”国家体育总局重点实验室、“运动生理与运动医学”天津市重点实验室、“国家体育总局体育社会科学重点研究基地”、“天津市普通高等院校人文社会科学重点研究基地”、国家体育总局“体育文化研究基地”;教育部体育教学研究中心等一批省部级重点实验室和科研单位。学校的“心理学与运动行为促进”、“运动线粒体生物学基础与应用”和“若干重大慢性疾病的运动康复与防治”等3个团队入选为天津市高校创新科技团队培养计划。
学校科研实力不断增强。近年来共承担国家级、省部级、局级科研项目330余项。其中国家科技部科技支撑计划项目课题1项,国家自然科学基金重大国际合作研究项目1项,国家自然科学基金项目21项,国家社会科学基金重点项目1项、一般及青年项目24项,教育部人文社会科学研究基金项目7项,全国教育科学“十二五”规划项目2项,天津教育科学“十二五”规划项目31项、“十三五”规划项目28项,天津市普通高校教改项目20项,天津市重大科技攻关、天津市技术平台专项、天津市应用基础重点和一般项目、国家体育总局体育社科基金及奥运科技攻关项目、天津市哲学社科基金项目等省部级科研课题102项。科研成果获省部级奖励28项,出版著作、编著、教材工具书等156部,发表学术论文2100余篇,其中被SCI和SSCI收录40余篇。
学校主办的《天津体育学院学报》,一直是中文体育类核心期刊、CSSCI来源刊、中文核心期刊要目总览、中国人文社会科学核心期刊要览、中国科学评价研究中心核心期刊、SCD来源刊;首批入选“中国期刊方阵”、被评为教育部全国高校优秀科技期刊一等奖、教育部全国高校优秀自然科学学报、天津市优秀期刊和一级期刊、中国北方优秀期刊,被国内外12家知名检索机构收录为来源刊。
学校重视高水平竞技体育人才的培养,赛艇、橄榄球、羽毛球、棒球、网球等运动项目是竞技体育学院的传统优势项目,我院教师和学生作为教练员和运动员在世界杯、亚运会、全运会等大赛中取得过优异成绩,在国内外均有较大影响。2014年4月,我校与天津市体育局签订共建协议,组建天津市赛艇队、橄榄球队、羽毛球队、帆船队,代表天津市获得第十三届全运会一金二银四铜的优异成绩。目前,学院正努力拓展新兴运动项目,积极探索新形势下体教结合、培养高水平竞技人才的新模式和新途径,为天津市及全国体育事业的发展做出更大贡献。学校与中国排球协会合作共建中国排球学院,打造多层次排球人才培养基地、教育基地和文化建设基地。
学校重视开放办学,不断加强对外合作与交流,分别与美国、英国、澳大利亚、意大利、韩国、日本、新加坡、波兰等20余所国外知名高校和体育专业院校建立了校际友好关系。学校坚持服务于“一带一路”和“中国文化走出去”国家战略,在天津市高校率先成立了“天津市留学生武术文化体验基地”,提升了学校在国内外的影响力和知名度。
经过60年的发展,学校逐步形成了以体育学科为主、相关学科协调发展的办学特色与优势,构建了从本科教育到硕士、博士研究生教育的完整办学体系,以及涵盖普通高等教育、成人教育和留学生教育的开放式办学格局,成为一所在国内外有较大影响的现代体育高等学府。
展望未来,学校将深入贯彻落实党的十九大精神,全面深化改革,努力完善学校治理体系,提高学校治理能力,不断提高办学质量、办学水平和办学效益,为建设国际知名、国内一流、高水平、有特色的现代体育大学而努力奋斗!
计算机教学存在的问题及改进方法论文
在平平淡淡的日常中,大家最不陌生的就是论文了吧,论文是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。写论文的注意事项有许多,你确定会写吗?下面是我收集整理的计算机教学存在的问题及改进方法论文,欢迎大家分享。
摘要: 我国劳动市场对计算机专业人才的需求日益增加,这在很大程度上可以看出我国经济的快速发展,同时社会也对计算机人才培养的质量提出的更高的要求。本文从计算机的教学现状出发,论述了计算机教学存在的主要问题,并详细的分析了计算机教学的改进方法。
关键词:计算机教学;问题;改进方法;人才
我国正处于经济转型期,社会的快速发展急需各类人才,并且对人才的素质和数量要求也越来越高,而拥有计算机能力的人才作为复合型人才,就被受用人单位所关注。现阶段我国对计算机人才的需求还比较多,学校要培养相当数量的计算机人才并使之能够胜任社会工作,同时满足用人单位对专业人才质量的需求。在计算机人才培养上各学校所采用的培养模式和教学方法也各有不同,如何理清培养过程中的各种问题,并提出有效的改进方法以提高教学质量,已成为了学校急需解决的焦点问题。本文从计算机的教学现状出发,论述了计算机教学存在的主要问题,并详细的分析了计算机教学的改进方法。
一、计算机的教学现状
1.教学理念落后。学校在计算机教学上还是沿用传统的教学模式和教学方法,这在很大程度上影响了教学质量,并且随着科学技术的进步,教学材料也跟不上计算机的发展,导致学生学习计算机知识无法应用到工作中。现阶段,教师还是教学的主体,学生以被动的方式吸收着知识,而计算机课程是一项实践性非常强的专业技术课程,教学中如果无法让学生充分进行主动操作和实践学习,学生将很难对计算机课程产生兴趣,并且教学效果上也达不到预期的目标,最终引发了学生不能胜任社会工作的严重后果。
2.学生对学习计算机失去兴趣。专业的计算机学习相对是枯燥的,这与计算机学科的特点有关。计算机学习过程中往往是从理论向实践转变的过程,在理论学习时学生往往不能够认真的去理解和体会知识的重要性,学习过程往往敷衍了事,导致学习计算机的兴趣减弱。同时在学习过程中,学生对学习计算机的定位和目的也不确定,不知道自身学习计算机为了什么,学习中遇到了困难也不爱去主动解决,往往把问题搁置,长此以往引发了学生学习质量的下降。
3.教学环节薄弱。计算机教学过程中,教师进行讲述理论知识占学时的80%以上,而学生的上机实践操作不足20%,这严重的影响到了学生的动手能力,并且教师在课上也以自身主动操作为主,不让学生亲身动手去体验实践带来了经验和教训,这影响到了学生的探索能力和解决问题的能力。教学环节的薄弱让学生无法提高计算机成绩和计算机水平,这是很多学校教学中的漏洞,实践操作课时的安排也较少,使学生丧失计算机操作锻炼的机会和途径。
二、计算机教学存在的主要问题
1.学生的计算机水平存在差异性。从计算机教学来看,学生的计算机水平各有不同,这与学生的学习经历关,同时学生所受的教育方式和内容也不同,引发了计算机水平的差异性。学生都接触过计算机,但接触计算机的方式和目的各有不同,有些同学接触计算机仅仅为了打游戏、看电影、网上聊天、淘宝购物等,这些娱乐活动不能够帮助学生学习计算机专业知识,同时也不能唤醒学生学习计算机的热情。所以教师在教学过程中能够感觉到一部分学生在学习理论知识时较为吃力,教师不得不放慢教学进度进行更为细致讲解,以帮助学生吸收理论基础知识,这种教学模式往往造成计划学时内无法完成教学任务。
2.计算机课时不足。计算机学习中理论知识与实践操作必须相辅相成,理论与实践操作课的安排必须是相互递进的,理论课时完成后马上安排上机实践课,这有利于学生对知识的理解和掌握,而现阶段各学校没有把计算机实践课放到首位,受其它学科影响实践课时的安排也不足,这导致学生学习计算机知识只是“纸上谈兵”。实践课时安排的较少,对学生学习计算机知识是非常不利,因计算机课程实践性强,有些更为深层次的内容是需要通过实践课来讲解的,而这部分的课时过少,教师无法结合上机实践对知识点进行扩展和处理,影响了学生计算机水平的整体提高。
三、计算机教学的改进方法
1.转变计算机教学观念。新时期下,各学校的计算机教学应更为注重实践课教学,这样便于学生掌握计算机操作,同时还可以极大的提高的学生的学习热情和学习兴趣。计算机教学与其它学科不同,实践是计算机水平提高了根本因素,学生在学习中要多操作,多提问,多理解,这可以促进学生计算机水平的提升,从而达到良好的教学效果。而教师也应转变教学思路,把理论知识与实践课进行联合,理论知识讲解通过实践课来进行,这可以极大的提升学生的学习效率,并且理论与实践相结合的方法也可以促进学生对知识点的记忆,长此以往学生对于计算机的学习越来越有信心,提高教学质量也水到渠成。
2.强化师资队伍建设。各学校在计算机教学管理中应积极的开展师资队伍建设。计算机是一门发展更新速度较快的学科,如果教师不去接受新的专业知识,将影响到教师的教学水平,同时也影响到了学生的学习效果。所以高素质的教师队伍建设是非常必要的,笔者认为专业的计算机教师需要有过硬的计算机理论基础,并且能够主动参与学校组织的进修学习,并通过自身学习解决各种计算机难题。考虑对专业教师相对的高要求以及计算机专业人才短缺等问题,全面提高在职教师素质,从而提高教学效果是师资队伍建设的根本任务。
3.利用多媒体技术开展教学。计算机教学中利用多媒体技术进行授课可以极大的提高教学效果。教师在教学中可以利用投影仪、PPT、视频资源、网络直播等技术,对学生进行理论与实践知识的讲解,并让学生通过计算机直接进行操作,达到学习与实践的同步,这样的教学方式更为直观和形象,同时也方便学生对知识结构的融会贯通。
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1 大学计算机教学中产生的问题
(1)不重视计算机课程教学,更新较慢的实验室硬件设备。据相关资料报道,目前我国大部分大学教师均不够重视计算机课程教学。部分大学计算机教师认为,当代大学生从小就接触了计算机,对计算机知识的了解程度较高,而且大学生均已成年,很多计算机的基础知识并不需要教师强调、讲解,学生们就能够理解。以上现象会对大学生产生不好的影响,也会使其不重视大学计算机教学。就实际情况而言,充分认识、了解计算机知识的大学生并不多,而且玩游戏、听音乐以及看电影才是大部分大学生日常使用计算机的主要用途。因此,大学计算机教师应增强对计算机教学的重视度。另外,有相关数据显示,很多大学计算机实验室的硬件设备较为落后,跟不上计算机的快速发展,而且大学计算机课程的课时相对较少,不能满足该门课程实际的教学需要。
(2)教师的教学方法过于陈旧、单一。由于我国教育部大力推广信息课程,因此部分条件较好的学校得到了率先开设计算机课程的机会,这部分学校的学生对计算机知识有了一定的了解;然而没有开展计算机课程的学校则不能给予学生更多接触计算机的机会。所以学生在进入大学前,其计算机水平处于参差不齐的状态,若部分大学仍然采用过于陈旧、单一的计算机教材与教学手段,则会对大学生计算机能力的培养起到阻碍作用,并对计算机教学的预期效果产生不良影响。
(3)教材不符合大学计算机教学的发展。对于我国各高校中非计算机专业学生的'计算机课程教学目标与教学内容,我国教育部有着以下两个要求:
①计算机课程应开设于大学公共基础课的范围内;
②结合专业特点开展计算机教学。然而在现阶段, 我国仍有部分大学使用统一的计算机教学方法与教材,这些教材并不能针对学生的具体专业进行改变,不仅对培养大学生的计算机能力起到阻碍作用,而且还会使大学计算机教学的发展产生影响。
(4)教学内容理论性过强,缺乏实践性教学。我国大部分大学计算机的教学内容均具有较强的理论性,而且没有较大的区别,通常是由教师向学生讲解计算机的基础知识与应用软件知识,理论性知识占大学计算机教学内容的很大部分,实践性的教学活动相对较少;另外,大学计算机教学内容具有较为薄弱的针对性。大部分大学生均认为计算机教学相对其他学科较为无趣、烦琐以及枯燥,因此在计算机课程的教学过程中,大学生缺乏积极性与热情。这样会使计算机成为大学生进入社会后的弱项。
2 大学计算机教学的改进措施
(1)改革大学计算机教材。据报道,我国各大高校使用的教材均根据适合本校专业特点以及自身情况进行编制。在这些教材中,除计算机教材外,大部分教材的编写均偏重文史类与理工类,并不具备较强的专业针对性;而且随着计算机技术与信息技术的飞速发展与日渐普及,计算机方面的新技术、知识均不断地涌现,因此导致在大学计算机教学过程中,产生部分教材知识不及时更新或者不适用的现象。因此,各院校在编写计算机教材时,可以依照各专业学生学习的需求以及特点增删相关内容,争取将计算机与各专业的联系和应用从教材的各个层面体现出来。
(2)培养学生的信息素质。信息素质是将信息进行收集、处理、创新以及将资源进行利用、规划的素质与能力,该素质是大学生在日常学习过程中以及将来的工作中必须拥有的一个条件。换言之,每一位大学生都应在不断变化与快速发展的信息社会中,将有用的信息进行快速、有效地吸取与收集,然后通过自己的处理分析,在今后的学习工作中将这些信息最大的作用进行充分地发挥。因此,大学计算机教师应注意培养学生的信息素质,在日常教学活动中,深化学生对社会信息化的认识,并将其处理、利用信息的能力与意识进行提高。
(3)将计算机课程的实验室开放管理工作与实践环节进行强化。由于大学计算机是一门具有较强实践性的学科,教师若只在课堂传授知识,则很难使学生对学习计算机的需求得到满足,因此,应强化计算机实验室的开放工作与计算机课程的实践环节,同时将学生的计算机操作能力进行加强。教师在讲解视频制作知识时,应定期组织学生到计算机实验室进行实际操作,或者在课堂上布置一个主题,并让学生根据该主题制作短视频,最后点评学生的作品。这样能够使学生的计算机实践能力得到充分地锻炼。
(4)提高师资水平,改变教学模式。大学各课程的教学质量与教师的素质水平有着密切的关系,因此,大学教师应做好备课、听课以及课后讨论等工作,而学校也应聘请具有较高专业水平与素质的教师,并定期对其进行专业培训。与此同时,大学计算机教师应将自己陈旧的教学模式进行改变,还可将多种教学模式结合在一起。例如在讲授网页制作时,教师可以在采用任务驱动模式的同时,向学生提问,这样不仅能够增强学生对本课的重视度,而且还能够使其学习兴趣与热情得到有效地提高与充分地激发。
(5)同步进行学历教育与证书教育。据相关资料报道,在我国,许多单位均希望聘用具有较高计算机水平的人才作为自己的员工,但是由于各种因素受限,很多单位并不能科学地检验应聘者计算机的实际操作能力,只能通过“认证”的方法。因此,为了毕业后能够更好地就业,大部分大学生在大学期间均参加计算机等级考试,比如全国计算机等级考试。然而,由于实际考核与学历教育的客观因素影响,我国各高校均知识采用理论考核对学生的计算机水平进行衡量,这样会使学生将学习计算机知识的目标停留在计算机等级证书上,其计算机的实际操作能力并没有得到锻炼。因此,各高校应同步进行学历教育与证书教育, 这样能够使学生学习计算机的热情得到更好地激发,并能够使计算机教学效果达到预期目的。
3 结语
只有不断地改革大学计算机教学,并在实践活动中将存在于计算机教学中的问题进行探究并解决,同时将大学计算机教师的教学方法与教学理念进行不断地更新;另外,大学计算机教师还应不断地进行总结与实践,才能使大学计算机教学的改革得到不断地深入, 并全面地提高大学计算机教学的质量,从而为国家培养更多优秀的计算机人才。
教学质量是体现高等院校培养高质量人才、深化学校教学水平的一个重要指标,提高学校的教育质量,需要制定一套完善的教学管理模式。构建科学、合理、可操作性强的教学管理体系,有助于及时发现问题与不足,为领导者制定管理制度和工作规划提供依据。在当前计算机人才需求日益增多的现实背景下,开展计算机专业教学管理模式和制度建设的研究,能够推动计算机教育教学质量的长期发展,提高人才培养质量,这对推进计算机专业人才创新能力和动手能力具有重要的现实意义。
一、计算机教学管理模式的内涵
建立完善的教学管理模式,有助于及时发现教育教学过程中存在的问题,并能有效地解决问题,从而不断提高教育教学质量,最终实现高技能人才培养目标。学校应该有一个专门的队伍来进行教学的督导,督导者需要从学校的现实条件和发展计划出发来对教学部门的教学管理工作进行总的评价和指导,同时对不同的专业和系别进行具体的规划。针对计算机专业,要保证学生学习到计算机专业基础知识,同时要突出学生专业方向的培养;要能够满足社会或行业、企业用人需求,即高等院校的人才培养目标、课程标准或教学大纲、课程安排、教学内容、教学过程等要满足用人单位的需求以及计算机发展的方向;还应该满足国家创新性人才的培养,鼓励学生以及优秀青年教师勇于实践大胆创新,提高学生的团结合作意识以及沟通问题的能力。总之,督导者不仅要起到严格把关的作用,同时还要做到长期提供优质服务,广泛收集各种建议和意见,尽可能给学生和老师创造宽松有利的学习条件。
计算机教学质量管理中教师具有极其重要的地位,要不断帮助和促进教师改进教学工作,不断提高其自身的教学水平,不断加强教师师资队伍建设。老师要注意计算机最新发展动态,紧跟其发展潮流,不能脱离社会落后于时代;青年教师要不断积累教学经验,完善教学方法,提高学生的学习兴趣和自己的教学水平。由于计算机专业的特点,老师需要不断更新、补充课程的教学内容,甚至有很多像慕课(MOOC)这样的网络开放新兴课程不断涌现,老师要终身学习,教学管理上也要给老师更多学习的机会,多组织青年教师到社会上的一线企业进行培训和实训。
计算机专业是一个需要不断保持学习的专业,它更新换代特别快,从事计算机方面工作的学生要终身学习。所以老师不能只是授之鱼,更要授之以渔,使得学生在走向社会之后能够跟上计算机发展的步伐,始终保持敏锐的洞察力和很强的学习能力。因此,计算机教学质量管理要更注重学生学习能力的培养,而不是简单地完成当前的学习任务。计算机发展之迅速,已经不是原来单打独斗就可以完成一个任务的时代,要求学生有很强的合作能力、交流能力、适应能力、实践能力和组织能力等。教学中必须坚持对学生实施素质教育,不仅要重视学生的学习态度、出勤率、课堂纪律、作业完成情况,更要鼓励学生参加科技竞赛、课外拓展培训以及加强人文素质的培养。
关注用人单位对专业人才培养质量的反馈,及时调整学生培养机制。
二、计算机专业教学管理中存在的主要问题
教学管理系统负责保证正常的教学秩序,是提高教学质量的根本。每个学校其实都有一套教学管理制度,然而对于不同的院系专业来说,有其自身的特点,本文主要针对计算机专业中存在的问题进行分析。
(一)教学管理模式尚不完备
随着计算机专业的不断改革以及国家对计算机教学提出的新要求,原有的管理制度难以跟上实际的发展需求,无论是人才培养目标、专业课程设置、教学管理手段以及学生的质量等,都有很大的变化,以前的教学管理模式往往重理论轻实践,大部分是理论学习为主导的模式,而且不同专业人才培养的目标和要求基本一致,没有根据不同的专业特色建立不同管理体系,这就需要有一套更科学、更灵活的教学质量管理体系,要符合不同专业特色,不断适应时代发展的要求,不断顺应社会科学发展的方向。
(二)实践教学资源短缺
计算机专业教学在条件允许的情况下,应该把大部分课程安排到机房进行教学,学习实践同步教学的模式更符合学生的学习习惯,也有利于老师的教学。但是鉴于学校学习资源的限制,实践课课时明显不足,使得教学的开展不是很顺利。计算机专业作为应用性要求较高的专业系别之一,要比其他专业增加实践教学的学时,特别是实践教学在计算机专业的学习当中占有极其重要的地位,直接关系到学生未来就业,其对社会输送应用型人才有着积极的影响。
(三)缺少以人为本的人才培养模式
学校教学质量管理与监督体系,缺少以人为本的管理理念。对于教学质量管理,还是以行政权力为重要手段,在体系中缺少专家学者的监控,忽视他们的建议,对教学质量的评价,其目的就是奖励和惩罚,很难理性地诊断和解决问题,不能以教育改革为目的对教师进行客观的评价,主管者与教师之间缺少互动。在评价学生的学业方面,过度重视理论化知识,忽视学生的应用实践能力,看重考试成绩,忽略学生的全面发展,导致学生缺乏综合能力。
(四)教学的连贯性和发展性
计算机专业的教学具有连贯性,课程学习必须在前序课程学习的条件下,后序课程才能很好地展开。这就要求排课的老师和讲授的老师有积极的沟通,在先序课程完成的情况下合理安排后序课程,保证学生学习的完整性和连贯性。而实际排课当中排课老师和授课老师往往沟通不足,这也是教学管理中需要重视的问题。
三、加强和完善教学质量管理的措施
计算机专业教学质量的提高和有序运行离不开两方面,一方面需要学校分管教学的领导公正、负责、公开地进行不定期监控,另一方面要充分调用老师、学生的教学积极性,调用各种渠道,全面地收集教学一线反馈的教学信息,并根据教学信息对各教学环节和影响教学质量的各个教学因素进行有效调整。针对上面对计算机专业教学管理中存在问题的分析,下面提出一些措施以期能提高教学质量,建立健全质量管理制度。
(一) 设立教学团队和导师制度
计算机专业现在趋向于形成一个团队来完成一个工程,所以需要在一个团队负责人领导下有组织地进行。建立一支稳定、相对独立、具有较丰富教学经验和较强研究能力的团队,可以让大家资源共享,互相交流,让青年教师尽快融入。因为一个团队的研究方向、教学内容大致一样,这就方便组内成员可以经常组织讨论教学计划、课程的建设、课堂教学、课后辅导、作业批改、考试命题、成绩评定、成绩分析、实训实践的实施等问题。对于学生,可以在入校的时候给学生分配导师,导师进一步帮助学生制定适合学生专业方向的学习计划和安排,同时老师有研究项目也可以让学生早日参与到项目中来,为日后的学习工作和就业打下坚实基础。
(二)开展多层次评估工作
教学质量评估是实施教学质量管理的主要环节和有效手段,也是教学质量管理体系的一部分。首先,学院领导组织听课环节,每年安排优秀教师、青年教师进行公开课,一方面给青年教师向优秀骨干教师学习的机会,另一方面可以通过实践,大家给青年教师提出宝贵意见和建议,使青年教师可以及时看到自身教学的优势和不足。其次,教师互评,以教研室为单位,组织本领域或者同一门课的老师互相交流互相学习,资源分享,优势互补,因为同方向老师更加了解相关课程,可以给出更直接的建议。最后是学生评课。学生既是教育的接受者和评判者,也是教学的直接参与者,教与学是双方面的,教学质量的提高需要学生在其中积极参与。学生评教工作一般在每学期末(或课程结束时)进行,由教学系组织各班学生对本班任课教师进行教学工作评价,并将评价结果纳入教师教学工作评价管理系统。学生评教的内容包括教师的教学态度、教学素质、教学内容、教学方法、教学效果等。学生是教学工作的主体,对任课教师的教学质量好坏最有发言权。另外还可以建立学科竞赛,奖学金,扣分机制,惩罚机制等。教师评学与学生评教形成了良性互动,对教师"教"与学生"学"起到相互促进、共同提高教学质量的作用。
(三)提供多渠道学习机会
对于教师,可以组织教学经验不足的老师展开集训,观摩具有教学经验的教师讲课,组织有教学经验的教师深入实践环节,到企业中学习;组织教师进行微课、说课竞赛,分享教学心得;聘请学术型教师开展讲座,开拓视野,关注计算机最新发展动态。对于学生,经常聘请一些专业技术过硬的专家学者展开交流,组织学生去一些实际的企业公司进行参观交流,鼓励学生参加学生竞赛,增强动手能力和实践能力以及合作能力。
(四)转变教学方式和教学观念
从专业的讲解上,不仅要重视学生的基础学习,更要与时俱进地给学生补充学科的前沿知识,让学生对时下比较热门的计算机方向和知识有很好的了解。目前国家大力提倡翻转课堂,在教学过程中把以前单纯的老师在课堂上填鸭式讲解转变为学生互动交流,老师不仅仅是讲授知识,更多是提出问题,让学生自己去讨论问题和解决问题。课堂上不再是老师一个人的表演,而是学生做主角,老师答疑解惑而已的良好教学模式。
(五)重视实践实训的教学
计算机是一个需要学生动手练习的课程。在实践中巩固学生的理论知识,当作以后工作的实战演习,为以后培养较高技术应用能力打基础。除了引进企业工程师来校讲课,在双赢的前提下,可以带领组织学生到企业进行实习,使实训发展得到良性运转。
四、结束语
高等院校肩负着为国家发展和社会进步培养合格、优秀人才的重要任务,提高学校的教学质量,加强教学质量管理是符合学校发展规律的。在教学管理日益受到重视的情况下,如何建立合理的管理体制,使计算机专业的教学质量管理工作既能强化计算机专业的学科特点,又能积极适应教学发展的现代化,保持专业教学质量可持续化发展,是当前各大高校都在积极探讨和实践的问题。管理者、教师和学生三个角色要相互交流,相互监督,才能利于专业的不断进步和可持续发展。
要健全质量责任制度,明确领导的管理职责,院系主要领导是教学质量的第一责任人,本部门教学质量优劣反映其工作业绩;要重视教师的培养,给青年教师更多机会提高自己,不仅给学生推行导师制度,也可以给青年教师安排经验丰富的教学名师进行指导;计算机专业是一个不断创新与发展的专业,要以应用型人才培养为目的,重视学生的创新能力和应用能力的培养,重视实践教学。高校应该采取多种手段,鼓励提倡学生积极参加社会实践,为以后的工作奠定基础。要以市场经济发展需求为导向,从社会的实际需求出发,设置计算机专业培养方案和人才培养模式,多与知名计算机企业合作,形成自己的特色与优势。
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中国的旅游资源无比丰厚,具有雄厚的潜力和广阔的发展前景。下文是我为大家整理的关于旅游管理类硕士毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考! 旅游管理类硕士毕业论文篇1 浅议我国旅游管理教育体系创新构想 一、引言 相对于西方发达国家而言,我国的旅游管理学科教育历史相对较短。随着改革开放的不断深化,我国的旅游专业在起步较晚的基础上,以“后发优势”的发展理念开始与发达国家旅游管理教育机构进行接轨,借鉴其科学的教育模式和组织方式。其中,旅游管理专业教育评估体系的建立、教育制度的逐步完善、国际交流合作与竞赛日益频繁、旅游市场不断拓展等等,这些因素对当前以及今后的旅游管理教育都将具有深远指导性的影响。 二、我国目前旅游管理专业教育的现状 20世纪80年代以来,特别是进入90年代以后我国高等旅游教育一直采取外延式扩张的发展模式,其突出特点是许多普通高等院校或从积极的角度为满足旅游业发展对人才的需求而在相关系科的基础上新建或组建旅游系(专业)或从消极的角度为某些学科(专业)寻求出路甚至活路而在这些学科的基础上强行改建旅游系(专业)。这种外延扩张型发展的结果是:虽然在全国范围内高等旅游院校的数量多,但因为教育经费的限制和新成立的旅游学科的稚嫩性,致使整个高等旅游教育质量只能在低水平徘徊,只能遵循传统的教学模式,而无暇顾及实践教学体系的建立。 当前,在我国的旅游管理人才培养模式中存在着些许问题。 很多院校培养目标定位不够准确,并且存在着功利化的教育思想,专业划分过细,教学内容过窄,从而导致实践教学的效果不理想。[1]在专业建设的投入上,一般认为旅游管理专业培养的是服务性管理人才,不需要多少投入,造成我国高等院校在很短的时间内都办起了该专业,教学设施、设备条件不足,对自身的未来发展方向缺乏清醒的认识。 旅游高校与旅游行业的联系、合作不紧密,合作缺乏长期性和经常性,造成学不致用的局面。理论和实践脱节,这给旅游专业人才培养的理论与专业的结合增加了难度。“学不致用”成为相当一部分旅游管理专业的学生面对市场就业时面临的最大困难。[2] 学科理论体系不够完善,与相关专业的联系也不够紧密。这就造成我国目前培养的大多数旅游人才出现了知识体系简单,而较单一的局面,综合能力较差。 三、国外高等旅游教育体系的现状 1.几个实例 西方发达国家开展旅游高等教育的历史较长,已形成比较成熟的旅游专业人才培养体系,在专业设置和课程安排上显得较为自由和宽松,基本上能按照市场需求来培养人才,美国的旅游高等教育就充分地反映了这种特点。从不同的角度来看,美国大学在旅游、游憩、体闲研究方面的专业设置上,种类十分多样化,如表1所示。 在课程设置上,美国的旅游高等教育也比较自由,如美国普渡大学(Purdue U.)和德州大学(U.of Texas)同样是旅游专业,两所学校的课程地各有特色,如表2所示。 英国牛津布鲁克斯大学(Oxford Brookes University)的酒店餐馆管理学院(School of Hotel & Restaurant Management)久负盛名。该校每年向全球招收(主要为欧洲)酒店管理的研究生。核心要求有两条,一是须有5年以上的酒店工作经验,二是现在必须在大型酒店中工作、担任重要职务。学生不脱产,一年两次往返英伦该校集中学习。学习期间,不是满堂灌的上课,而是重点放在图书馆翻阅资料和学员间的讨论交流,由于学员来自世界各地,交流中相互大开眼界,触类旁通,取长补短,极富成效。在教学中有三个明显的特点:一是不死扣现成的专业教材。二是案例教学。三是毕业论文。 2.国际上旅游管理高等教育人才培养的典型模式 一是以加拿大、美国为代表的CBE人才培养模式。这种人才培养模式以能力为基础,它的核心是从职业岗位的需要出发,确定能力目标。通过有代表性的企业专家组成的课程开发委员会,制定能力分解表(课程开发表),以这些能力为目标,设置课程,组织教学内容,最后考核是否达到这些能力要求。 二是以澳大利亚为代表的TAFE人才培养模式。是一种国家框架体系以下产业为推动力量的,政府、行业与学校相结合,以学生为中心进行灵活办学的、与中学和大学进行有效衔接的,相对独立的、多层次的综合性人才培养模式。 三是以德国为代表的“双轨制”人才培养模式。即由企业和学校共同担负培养人才的任务,按照企业对人才的要求组织教学和岗位培训。这样,学生能较熟练地掌握岗位所需的技术,毕业就能很快地顶岗工作,普遍受到企业的欢迎,曾被誉为德国经济振兴的“秘密武器”。 四是以能力为基础的CBET模式。这种教育模式关键是组织专家确定能力标准,成立国家资格委员会,建立一种以能力为本位的国家职业资格证书制度。 四、旅游发展新趋势与形势分析 1.旅游发展的新趋势 从欧美等旅游发达国家过去几十年走过的历程分析,可以大体上预测我国未来几十年的旅游发展趋势。专业教育是为明天的旅游管理培养人才的,所以,我们的教育改革目标必须具有超前性。旅游管理当前总的发展趋势可以概括为:首先,发展旅游的指导思想逐渐转向在兼顾公平和效率的基础上,实现环境、经济、社会的可持续发展。其次,旅游管理的知识体系日益复杂化,综合化。再次,应用范围日益扩大化、多元化。此外,策略和手段更加科学化、现代化。 2.相关形势分析 政治、经济、社会形势的变化是改革我国旅游管理及其教育体系的重要动力和依据,真正影响旅游发展的是深刻的政治和经济的转变。我国目前正处于政治经济体制的转型期,特别是经济体制从计划经济转到市场经济,这样一个巨大的变革必将同时带来旅游行业的深刻变革。 “知识经济”“信息社会”“终生学习”“学习化社会”“全球化”“创新素质教育”等一系列新理念的提出,为旅游管理教育改革的思路拓展了很好的素材。当今的社会形势下,学校教育的职能将发生很大的改变,学校传授的知识从数量和时效上都远远不能满足职业的需要。如今,高等教育在西方被称为职业“初始教育”(Initial Education)的开始,也是“学习化社会”的基本内涵。在这种背景下,知识传授在学校教学过程中已不再像以前那么重要,而应偏向于对学生的指导,培养学生自学的能力和习惯,加强技能和素质训练,培养创新意识和职业精神。 五、新形势下我国旅游管理专业教育体系改革的创新点 1.尽快完善学科理论体系,处理好与相关学科之间的关系 旅游管理学科历史较短,又是依托于多学科发展起来的,加之知识构成日益综合化、多元化,使得其学科特点越来越模糊。这就要求我们更加明晰其庞大知识群的硬核所在,只有抓住这一本源的东西,以此为基础,营建特色鲜明的学科理论体系,提高其科学性,确定其独立的职业地位和独立的学科地位,才能维护和提高其专业竞争力,巩固其专业地位,使核心的课程加以确认,这样,专业的设置就可以围绕它,根据社会变化及时、稳妥地做出调整,毕业生也就有了多元化、个性化的就业市场,从长远看,专业才会更具后续竞争力。 2.积极调整专业教育结构,使其从宏观到微观更趋于合理 层次结构上,大力发展研究生和职业技术教育;地区结构上,根据我国区域经济与旅游发展的现状进行合理调配,进一步完善从专业重点大学到地方院校的区域合理布局,针对当前形势,应重点加强我国西部地区的专业教育;形式结构上,进一步强化非学历教育、职业再教育、决策层的培训以及普及型教育等。 3.旅游管理人才的培养应与国际旅游业发展相接轨 目前,国际旅游的重心开始东移,亚太地区成为世界旅游业发展最快的地区,将产生世界旅游的“亚太世纪”,这一总体变化,形成了中国旅游业发展的黄金时机。与此同时,在国内,旅游业支持国家对外开放,带动局部区域和城市起飞,影响国民经济社会文化发展的关联产业,“其地位日渐显著”。在这种国际国内的双重背景与机遇下,我国国际旅游业发展必然对旅游管理人才的培养提出了更新更高的要求。 首先,要树立大旅游人才培养观念。旅游人才培养是一个系统工程,包括旅游人才的规划、培养、使用与管理各个方面。它不仅需要造就一大批知识面广、勇于进取、开拓的高水平经营管理人员,还需要一大批训练有素、服务意识很强的服务人员,并且还应有良好的人才使用与管理机制,使旅游人才能充分发挥其作用。 其次,我国旅游人才培养必须学习旅游业发达国家的先进经验。旅游业是一个国际性产业,要达到国际水准,必须建立一支熟练掌握现代管理技巧和操作技能,适合国际化大生产,政治业务素质高的队伍,对于起步较晚的我国旅游业来说,要在短时间内赶上国际先进水平,旅游管理人才培养必须超前,要广泛借鉴别国在这方面的先进经验。 第三,旅游人才培养要结合我国国情。我国现代旅游业是1978年后开始的,至今只有二十几年历史,对这点也需要保持清醒的头脑。旅游管理人才培养在广泛学习别国经验的同时,一定要结合我国的国情,走出一条有中国特色的旅游管理人才培养道路[4]。 4.调整人才培养模式,实现毕业生与职业需求之间的接轨 真正做到人才培养的“厚基础、宽口径、多元化”。要走多渠道培养人才的道路。我国旅游管理人才由于整体素质不高,需要通过多层次多渠道多方面的长期努力才能使其逐步提高水平。旅游管理人才培养不仅要注重专业知识、专业技能的培训,还要注重整体文化素质,职业道德水平的提高;旅游教育与培训除重视正规旅游院校的人才培养外,也要重视大量成人教育、职业再教育等业余教育方式,在这方面应进一步系统化、规范化、标准化。 参考文献: [1] 刘继红.面对21世纪旅游管理专业人才培养模式初探[J].北京高等教育,1999(2). [2] 马勇,唐娟.旅游管理专业人才培养模式与质量保证体系研究[J].旅游学刊—旅游人才与教育教学特刊,2003. [3] 罗明春,钟永德,袁建琼.论特色旅游专业人才培养模式[J].求索,2004(12). [4] 田里.论旅游管理人才的培养[J].云南高教研究,1997(2). 旅游管理类硕士毕业论文篇2 基于社区的生态旅游管理分析 随着我国经济以及旅游业的蓬勃发展,我国的社区生态旅游也正逐步发展起来,市场规模得到了空前的扩大,同时也带来了很高的经济效益。本文主要从社区生态旅游的含义、社区生态旅游管理存在的一些问题以及如何采取科学的管理模式这三个方面对本课题进行阐述。希望给社区生态旅游管理提供一些借鉴意义。 社区参与是旅游业可持续发展的一部分,它把生态保护与发展旅游以及社区参与有机地统一起来。但是在社区发展生态旅游或多或少会损失社区居民使用当地资源的权利,如果处理不合理则有可能引起与当地居民的冲突。因此,社区生态旅游的发展既要关注资源与环境的可持续发展,还要关注社区的和谐发展。探析科学、合理的管理模式具有极大的现实意义。 一、社区生态旅游的含义 所谓社区生态旅游,就是指建立在社区基础上的生态旅游。它是生态旅游的一种高级模式,也是一种更加人文化的生态旅游。是以充分展现当地的人文、自然特色为目的,在重视对自然环境和当地风俗、文化的保护和开发的基础上,并且要兼顾当地居民的利益而发展起来的旅游。它所强调的是社区在生态旅游中的主导地位。这样的生态旅游活动中,社区和居民是开发的主体,也是旅游发展的主要收益者。因此,对于社区生态旅游的管理非常重要,它对社区生态旅游的可持续发展具有重要的作用。 二、社区生态旅游管理存在的问题 (一)新的形势下,缺乏人文精神 社区生态旅游的管理缺乏人文精神以及人文关怀主要体现在:游客与居民之间的矛盾时有发生。很多地方在未开发社区旅游之前,居民的生活往往是以传统的经济、社区活动为主,而在旅游业蓬勃发展之后,居民由于利益的吸引纷纷开始涉足这个领域,但是却不可避免出现一些问题。这些问题一般以文化冲突的形式表现出来,给当地的文化带来了极大的负面影响。但是对于旅游景区而言,人文往往是社区旅游的重要标志,因此人文精神的缺乏是社区生态旅游管理必须解决的一个问题。 (二)社区居民参与生态旅游管理的力度十分有限 就目前而言,社区生态旅游管理是以政府管理或者旅游企业管理为主,而社区居民作为社区生态旅游的主体,在旅游规划、决策中往往没有多少决策权,可见社区居民参与生态管理的力度十分有限。同时,这极易引起与社区居民的矛盾,不利于其稳定的发展。因此未来的发展中,如何让社区居民也参与到生态旅游管理中,是亟待解决的最主要问题之一。 (三)存在诸多运作的弊端 旅游业本就是一个投资大、回收期较长的产业,要其可持续发展,就必须把经济、社会以及环境等效益综合起来考量[1]。但是在实际的运行过程中,一些企业或着个人受短期利益的驱使,往往违背了社区生态旅游本身的理念,只关注经济效益,这非常不利于社区生态旅游的健康发展。就时下而言,很多地方宰客的现象越来越严重,笔者相信,这样下去是会影响景区的长期发展的。 三、基于社区的生态旅游管理的要素 对于这个问题的看法有很多,但具有代表性的几种观点认为社区生态旅游管理的要素包括:①自然资源的利用(土地、水、能源);②保护生态系统以及动植物的多样性;③减少废弃物的排放(固体、液体废弃物和大气排放);④重视当地文化的完整,要避免给当地文化带来负面影响;⑤保护自然、人文遗产;⑥使用当地的技术和产品;⑦处理旅游开发过程中可能发生的事件;⑧社区与政府、企业之间的合作。 四、科学管理社区生态旅游的方法 (一)建立科学合理的利益分配机制 利益分配是社区生态旅游能否健康、顺利发展的关键,要引起足够的重视,建立完善、科学以及多元化的补偿机制。比如,把门票以及其他收入按照一定的比例反馈给当地居民,政府作出努力保障居民的利益等。同时也可以鼓励居民直接从事生产经营,通过自己的辛勤劳动来获得好的经济收益。笔者就曾去过这样的景区,景区内部随处可见居民在社区内为游客提供餐饮和住宿,通常价格合理公道,既体现了人文关怀也体现了当地的特色,这样的景区人们愿意前往。另一方面,政府还可以与企业联手,给居民提供一些贷款来开发旅游项目,当然项目的开发要运用当地的产品和技术。 (二)引导社区居民参与到社区旅游的管理当中 社区居民作为社区生态旅游的主体,是绝对有权利参与到社区旅游的管理当中的。笔者为了切实保障居民参与决策的权利,可以采取以下方法:在景区旅游发展的方向、方式上充分听取居民的意见,听他们对于开发旅游有什么想法和要求,把他们的要求都综合考虑起来;其次为了保证居民的知情权,可在社区建立一个交流平台,来通知一 些重大事宜或者相关制度等等。最后,对于在景区出现的一些问题,比如居民与游客的矛盾,居民与企业的矛盾,要建立完善的协调机构,定期与居民进行沟通,虚心听取居民合理的诉求,并及时解决。 (三)加强社区居民的旅游知识 一般开发社区生态旅游的地方,都是老人孩子多,青壮年劳动力很多都在外面 工作,而这些居民由于自身 文化水平有限,对于旅游知识比较匮乏。针对这种情况,政府和相关部门要积极配合,定期对居民进行旅游知识的培训,使居民对旅游有一个全面的了解。同时,还可以对居民的环保意识和导游服务等技能进行培训,当游客进入到某栋老宅子后,居民能详细为游客讲解房子的历史。 五、结语 综上所述,我国当前社区生态旅游 管理还是存在一定的不和谐因素,这对于生态旅游的可持续 发展是非常不利的。长此以往,会影响很多地方的 经济的发展。因此,解决相关问题刻不容缓。我们要加强对社区生态旅游的探索,切实地提出一些可行的措施,为社区生态旅游的可持续发展贡献一份力量,也等于为一些旅游城市的经济的发展做出了贡献。