基于知识工程的复杂电子装备设计系统研究
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AUTOMOBILE EDUCATION | 汽车教育新工科背景下基于CDIO理念的教学改革探究——以电力电子技术课程为例孟娇娇陕西工业职业技术学院 陕西省咸阳市 712000摘 要: 新工科背景下装备制造业人才需求的发展,指引着职业教育工科专业教学的不断改革与发展。
结合职业教育人才培养目标及专业特色,分析电气自动化专业中的电力电子技术课程在目前教学中存在问题,运用CDIO理念,将教学内容重构为实际项目案例,对电力电子技术课程进行教学改革探究。
在教学设计中将能力培养与思政教育有机融合,实现了知识传授、技能获得、价值塑造的有机融合。
关键词:项目案例 CDIO 教学重构为主动应对新产业变革、新经济形态、新发展战略,支撑社会服务、创新驱动发展,亟需培养新型的技术技能型人才。
为此,我国高等职业教育需要不断调整以适应新工业发展,满足社会需求。
要实现这一目标,必须重视专业教学模式,认真研究专业学科体系,积极进行教学改革和探索。
在“双高”电力系统的应用发展趋势下,电力产业进入了高速发展的阶段,推动了电力电子技术的广泛应用和相关产业链的同步增长[1]。
电力电子技术是支撑我国实现“双碳”目标、国家军工、交通等高精尖产业发展的关键技术以及自动化类及电类专业的必修课程。
该课程在教授专业理论知识的同时,结合职业岗位要求,注重操作技能的训练,帮助学生建立分析和解决实际应用中常见问题的能力,为毕业生未来从事电力检修、自动控制和电力系统等工作提供理论和技术支持。
1 CDIO教育理念的内涵CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,已经被越来越多的专业课程作为教学改革的方向[2,3]。
其中C代表构思(Conceive)、D代表设计(Design)、I代表实现(Implement)和O代表运作(Operate)。
CDIO教育理念将产品的生命周期作为教学过程的载体,通过项目推行过程引导学生沉浸式融入,调动学生学习主观能动性。
2021-02 40(2)為工自幼化Ordnance Industry Automation• 13 •doi:10.7690/bgzdh.2021.02.004武器装备通用质量特性管理综述祝华远,李军亮,孙鲁青(海军航空大学青岛校区,山东青岛266041)摘要:为解决武器装备论证、设计、生产和使用中质量管理存在的问题,提高武器装备通用质量特性管理水平。
基于系统工程思想,通过分析通用质量特性管理系统的运行原理、子系统交互作用,构建其参数体系框架及相应的模型体系框架,重点对通用质量特性管理体系、通用质量特性设计与评估等内容进行分析。
该研宄对武器装备通用 质量特性管理有一定的指导意义,可为装备全寿命周期内的通用质量管理以及装备在役考核的开展提供参考。
关键词:武器装备;通用质量特性;在役考核;质量管理体系中图分类号:E24I 文献标志码:AOverview of Weapon Equipment General Quality Characteristics ManagementZhu Huayuan,Li Junliang,Sun Luqing(Qingdao Branch, Naval Aviation University, Qingdao 266041, China)Abstract: In order to improve the management level of general quality characteristics of weapons and equipment in the stage of demonstration, design, production and service. Based on the idea of system engineering, through analyzing the operating principle of the general quality characteristic management system and the interaction of subsystems, the parameter system framework and the corresponding model system framework are constructed, focusing on the general quality characteristic management system, general quality characteristic design and evaluation, etc. The research result can provide reference for the general quality characteristics management during the entire life cycle and equipment assessment in-service.Keywords: weapons and equipment; general quality characteristics; assessment in-service; quality management systemo引言质量是指“客体的一组固有特性满足要求的程 度”。
传感测控与精密加工技术研究所简介现有教员13名,其中,教授2名,副教授5名,高级工程师2名,讲师2名,工程师1名,高级技工1名。
主要研究方向:传感器与执行器理论与技术;智能化仪器仪表与智能监控技术;航空航天发动机推力测量;微型柔性构件的拓扑优化;精密加工技术及精密测量;硬脆材料加工与工具技术;现代切削理论与切削过程测控;难加工材料切削性能与加工技术;液压系统CAD/CAM、动态特性仿真与优化;网络测控技王殿龙:传感测试理论与技术、难加工材料切削加工、工程机械数字化样机技术。
张元良:1.天然金刚石超精密切削、2.智能化仪器仪表、3.学生体质自动测量仪表、4.起重机力矩限制器、5.液压比例阀数字化控制技术与模块化研究、6.在线测量技术及应用。
徐志祥:模式识别与智能系统方向,1. 数控与伺服控制技术、2. 非线性时间序列分析、3. 机器视觉与模式识别、4. 虚拟仪器及测试技术。
张军:1.传感器及执行器理论研究、2.压电石英、压电陶瓷机理研究、3.压电切削测试系统研究、4.精密仪器设计与制造。
张宏:液压系统仿真与优化、流体传动与控制。
桑勇:电液伺服控制;机电传动控制;先进仪器设备研发。
工程机械研究所简介研究所非常重视与生产企业的合作以及研究成果的转化,成功联合开发了数十个具有自主知识产权的产品,仅2006年就完成了9项填补国内空白的项目,其中以履带起重机为代表的系列产品一举打破了国外企业对大吨位产品的垄断,为国家节省了大量外汇,为企业创造了可观的经济效益。
据统计,研究所近年来向企业转移的技术成果达60余项,累计实现销售总额40多亿元,获得各类奖励十余项。
研究所还先后负责或参与了国家863、973、自然基金等专项的科学研究工作,在国内外公开刊物上发表了多篇学术研究论文。
王欣:1.工程机械产品关键理论与技术研究、2.结构优化与动态设计、3.结构损伤、识别与寿命评估、4.虚拟设计与仿真。
曹旭阳:工程机械三维仿真及虚拟样机技术、结构相似性研究、机械机构优化设计,岸边集装箱起重机数字化虚拟样机,结构优化设计。
SysLM——赋能复杂装备系统的可持续性创新□文/陈铁峰1,黄益民2(1. 西门子数字化工业集团,北京 100102;2. 北京神舟航天软件技术有限公司,北京 100094)西门子数字化工业软件国防行业技术总监。
在工业软件行业具有15年的相关经验,为航空、航天、兵器、电子、船舶等集团及下属单位提供多年工业软件实施和咨询服务,特别是在基于模型的系统工程、数字化工厂、智能制造等领域具有丰富的国防行业咨询及实战经验。
陈铁峰北京神舟航天软件技术有限公司科技委主任委员。
从事企业信息化工作三十年。
曾参与编著《复杂装备系统数字孪生:赋能基于模型的正向研发和协同创新》《知识+实践的秘密》等专著。
黄益民摘要:复杂装备系统研制往往需要跨组织、跨部门,甚至跨地域大协作,主要挑战包括于工程研发过程有意义的快速迭代,研发资源共享,基于模型的协同创新。
本文论述了通过SysLM(System Lifecycle Management,系统生命周期管理)的各层级模型及其相关性,应用知识自动化和人工智能相关技术,从需求定义、架构开发、技术开发到验证和集成的全链条支持不同利益相关者基于唯一真相源进行决策,基于单一中心数据库实现知识的有序流动和协同创新。
关键词:SysLM;人工智能;数字线程;云;AR/VR中图分类号:TP18;TP315 文献标志码:A 文章编号:2096-5036(2021)02-0046-11DOI:10.16453/ki.ISSN2096-5036.2021.02.0060 引言随着云计算、大数据、人工智能、边缘计算和物联网等各类新信息技术的出现,以及其在不同产品、系统和服务中的深入应用,装备产品越来越发展成为跨学科的复杂智能系统。
这些智能互联产品具有更为复杂的硬件架构,包括传感器、微处理器、数据存储、控件和嵌入式操作系统,其更多功能由软件而不是硬件来实现。
软件和电子组件承担极其广泛的新功能,大部分产品创新和差异化来自电气、电子和软件。
载人深潜器系统的研究与设计载人深潜器系统是一种能够携带人类进入深海进行科学研究、资源勘探、救援任务等的装备。
其研究与设计是一个涉及多学科领域的复杂工程项目,需要考虑到工艺、材料、力学、电子、船舶等方面的知识。
本文将分别从潜器结构设计、材料选择、动力系统及电子系统设计等方面探讨载人深潜器系统的研究与设计。
首先,在潜器结构设计方面,载人深潜器需要具备足够的强度和稳定性,以保证在极端条件下的安全性和可靠性。
潜器主要分为船体、舱室和球形舱壳三个部分。
船体需要采用高强度材料,如船体钢板应采用高强度再探深标号A级或B级钢材,以抵御高压环境下的外界水压。
舱室需要采用轻型硬质材料,如铝合金或复合材料,以减轻自身质量和提高潜器的机动性。
球形舱壳需要具备透明度高、抗冲击性强的特点,常采用特殊玻璃或有机玻璃材料。
其次,在材料选择方面,潜器所用的材料需具备高强度、耐腐蚀和耐高压等特点。
在载人深潜器的结构材料中,钢材是一种常用的选择,其具备较高的强度和韧性,能够抵御水中的高压力。
同时,为了提高载人深潜器的机动性和浮力控制能力,船体、舱室和球形舱壳等部件可采用轻量化的铝合金或复合材料。
这些材料既能满足载人深潜器的要求,又能减轻潜器自身的质量。
此外,在动力系统设计方面,载人深潜器需要选择适当的动力源,以满足潜器的推进和操纵需求。
传统的载人深潜器采用蓄电池作为主要动力源,但其续航能力有限。
近年来,潜器动力系统中兴起了氢燃料电池技术,其具有能量密度高、环保性好的特点,可以有效延长载人深潜器的潜水时间。
此外,深潜器还需要设计合理的推进系统,如航行推进器和操纵推进器等,以提高潜器的机动性能。
最后,在电子系统设计方面,载人深潜器需要配备先进的传感器和通信设备,以帮助潜航员获取海洋环境信息,并与地面指挥中心进行实时通信。
载人深潜器的传感器可以包括水下声纳、摄像头、水下测量仪器等,用于获取深海环境的物理、化学和生物信息。
同时,潜航员需要携带相应的生命保障设备,如呼吸装置和救生设备,以确保在紧急情况下的安全。
MBSE在雷达整机到分系统设计思路雷达的相关研究对于我国国防军事电子装备的发展有着举足轻重的作用,本世纪10年代左右,雷达的研究就已经从解决普通的目标探测任务发展到了具备目标识别、目标成像、感知态势、武器制导等功能,并且融合了诸多如电子战、探测、通信、导航、制导等功能。
产品的各个方面都有了质的飞跃,但是也导致了雷达的系统复杂程度程数量级的上升,加上行业竞争等原因,要求雷达的系统要不断的缩短交付周期,降低研制成本,保持先进性和可靠性。
因此系统工程方法由此开始占据了雷达系统研究的主导地位。
系统工程的应用已经在航空航天和国防工业的发展中占据了主导地位,以及包含陆海空天等平台系统在内的高科技复杂关键系统,其武器系统,指挥、控制和通信系统等都采用了系统工程的应用。
基于模型的系统工程(model-based Systeems Engineering简称MBSE)是一种全新的系统工程方法,可提供系统建模,支持所开发系统的分析、说明、设计和验证,可提高说明和设计的质量、系统说明和设计输出成果的再次使用,以及开发团队的相互交流。
本文介绍了MBSE 的概念内涵和主要特征,并深入研究了针对雷达复杂系统的MBSE方法论具体运用,并且在MBSE研发流程改进的基础上验证了两种型号的雷达研发的全部过程。
普惠环——装备全生命周期一体化仿真支撑平台:支持MBSE(model-based Systeems Engineering),是国家科技部创新方法专项支持的国内唯一拥有自主知识产权的一体化仿真平台,并且支持“仿真→测试→实装”的一体化开发。
把需求采集与管理工具、体系建模工具、想定预演工具、仿真/测试工具、分析评估系统等有机地整合为武器装备论证与设计一体化仿真支撑平台,形成一个成熟的闭环系统。
全面提升武器装备论证、规划、分析和设计能力,保证在武器装备论证和设计的各个工程阶段研究对象的一致性,使得系统工程过程更加规范、高效和成熟,有效地改善原有工作流程,明显提高武器装备研发的质量与效率。