远程控制技术范文

2023-09-20

远程控制技术范文第1篇

课程设计报告

课程名称:路灯节能控制

作者姓名:周果、王开基、申磊、刘湘

班级学好:机电1031班0

6、0

7、31

指导老师:黄有全

时间:2011年12月31日

路灯节能控制设计

一、 设计题目极其分析:

设计要求:

1、天黑后自动开启路灯

2、到设定时间后自动熄灭

3、自动熄灭后且天黑,如果有人路过,灯自动开启,且5分钟后自动熄灭

设计应用背景:能源问题己经成为全球最为关注的问题之一,能源危机已经成为全人类所面临的主要危机,特别是我国的电力能源近年来显得十分吃紧,电力紧张阻碍着我们的日常生产、生活,甚至严重影响到我国经济的发展与社会文明的进步。在城市亮化、美化大潮的趋势下,城市景观照明耗电也吞噬着我们的电力资源。而发电企业投资和建设需要一个较长的周期,快速的经济发展需要更多更充足的电力供应和消耗,电力的供求之间矛盾重重。电力供应缺口很难在短期内得以缓解,发展与节约并重,已经成为经济建设的必然选择。此时,灯光照明行业节电也成为了我们的必然选择

设计应用意义:路 灯 是 城 市 照 明 工 程 的 主 要 组 成 部 分 ,在 夜 晚 ,路 灯 的 照 明 起 到非 常 重 要 的 作 用 。但 是 路 灯 在 起 着 重 要 作 用 的 同 时 ,也 在 消 耗 着 大 量的 能 源 。目 前 一 般 的 传 统 路 灯 ,主 要 是 高 压 钠 灯 ,一 盏 路 灯 的 功 率 约为 100W- 400W, 一 些 大 型 路 灯 功 率 可 以 达 到 1000W 以 上 。 我 们以 一 盏 路 灯 200W 来 计 算 , 一 个 晚 上 照 明 12 个 小 时 从 晚 上 7 点 到第 二 天 早 上 7 点 ),那 么 一 盏 路 灯 就 要 消 耗 200×12/1000 = 2.4度 电 能 。 假 设 路 灯 之 间 的 间 距 是 20 米 , 一 条 长 2 公 里 的 街 道 就 有 ( 所2×2000/20 = 200 盏 路 灯 道 路 两 边 各 有 一 盏 路 灯 , 以 要 乘 2),那 么 这 条 街 道 一 晚 上 消 耗 的 电 能 就 有 200×2.4 = 480 度 , 1 年 消耗 的 电 能 是 480×365= 17.52 万 度 。 在一个城市中,除了主干道外,还有很多次干道和小的路段,这 特些街道在夜晚的人流量和车流量都比较小。 别是一些郊区和比较偏僻 的 路 段 ,在 半 夜 1 点 钟 以 后 ,人 流 量 和 车 流 量 一 般 非 常 少 。但 是 即使 没 有 人 或 车 经 过 ,这 些 路 灯 也 是 长 期 点 亮 的 ,这 时 电 能 就 被 白 白 浪费 掉 了 。 很 多 路 段 真 正 有 效 的 照 明 时 间 只 占 到 整 个 照 明 时 间 的 20- 30, 也 就 是 说 大 部 分 电 能 被 浪 费 掉 了 。 如 果 有 效 照 明 时 间 是 30, 那 么 一 条 街 道 浪 费 的 电 能 就 有17.52×0.7= 12 万 度 。 一 个 中 等 规 模 的 城 市 这 样 的 街 道 可 能 就 有100 个 以 上 ,一 个 大 城 市 往 往 有 数 百 个 这 样 的 街 道 ,那 么 就 是 说 一 个 考城市每年在路灯上浪费的电能就有数百到数千万度以上。 虑到全国有 数 百 个 大 型 城 市 ,中 小 规 模 的 城 市 更 多 ,总 的 浪 费 电 能 是 非 常 巨 大的 。据 统 计 ,杭 州 市 一 年 用 于 城 市 照 明 的 费 用 就 高 达 3 亿 元 以 上 。如 比果我们采取一定的节能措施, 如说在没有人和车经过时自动关闭路灯 ,就 可 以 收 到 明 显 的 节 能 效 果 。在 能 源 日 益 紧 张 的 今 天 ,特 别 是 很多城市存在电力不足的矛盾,这无疑是非常有意义的。

二、 系统设计

设计基理:路灯节能控制器是通过运用

MCS—51单片机设计的,通过配套的功率变换组件,可在路灯的启停和运行中,有效的调节路灯的端电压,控制路灯的照明亮度,从而改变了路灯在不同时段的耗电量,改善了功率因素,到了节约电能的目的。

设计思路:设计采用PWM 脉宽调制技术和恒流源电路对路灯的驱动和亮度调节。通过单片机和传感器及其检测电路完成路灯工作状态的控制。显示部分利用液晶显示模块,菜单式操作,显示时间、故障路灯地址、支路开关灯时间、每只灯的开关时间等功能。

设计原理:将整个电路分成三个部分,环境控制电路、时钟电路、交通状况传感器检查电路

环境控制电路:利用光敏电阻的阻值与光照度呈反比例关系,采样其两端的电压信号,利用采样的电压信号通过施密特触发器输出的TTL 电平来控制LED 灯的开关。电路可靠,有效地避免由于短时间光照剧烈变化引起的误动作,操作者可以通过电位器方便的进行调试

时钟控制电路: 使用时钟专用芯片DS1302 进行时钟控制, 通过外加很少的电路就可以实现高精度的时钟信号。外围电路简单可靠,时间精度高,采用串口通信可以节省I /O 口的资源,通过外接锂电池后可以实现时间信息储存。 交通状况传感器:采用声控传感器来判断是否有人路过该位置,并送入单片机判断执行相应的程序。

设计结构图:

路灯节能控制系统实现的功能:支路控制器有时钟功能,能设定、显示开关灯时间,控制整条支路按时开灯和关灯; 能根据环境明暗变化,自动开灯和关灯,能根据交通情况自动调节亮灯状态;并能分别独立控制单只路灯的开灯和关灯时间; 当图1 模拟路灯节能控制系统结构图路灯出现故障时( 灯不亮) ,支路控制器发出声光报警信号,并显示有故障路灯的地址编号。单元控制器具有调光功能,路灯驱动电源输出功率能在规定时间按设定要求自动减小,该功率应能在20% ~100% 范围内设定并调节,调节误差≤2%

三、 单元设计 1环境光控电路: 环境控制电路是对环境光亮度的检测,将检测信号送单片机P15, 从而实现自动开灯关灯。下图为环境控制电路图。明暗检测采用光敏电阻RG1 和R12 ( RP2 ) 分压,提取电压信号,送到由555 定时器组成的施密特触发器。当环境暗到一定程度( 通过RP2 可以方便的调节) ,RG1 阻值上升,施密特触发器翻转, 将电平信号送单片机处理。C8 为抗干扰设计, 如天暗时,闪电的干扰,C8 使555 的2 脚电压不会突变,防止误动作。D2 为指示灯,方便调试。

2 时钟电路

DS1302 是一款高精度时钟集成电路,它可以进行年、月、日、星期、时、分、秒计时,功能强大。电路图如下

3显示控制模块

显示控制模块如图7 所示。控制见软件设计。

四、 程序框图软件设置 1路灯控制流程图:

五、 测试数据及性能分析

1时钟测试:设定当前时间内开关灯,观测得到显示正常。始终模块成功。 2环境明暗变化测试:将光控模块移动作品至暗处,观察灯光是否自动亮起。

3声控测试:将整个作品移到黑暗处,发出声音,观察灯光是否亮起。

六、 总结心得

通过制作路灯节能控制器,我们小组对单片机MCS—51有了更多的了解,学到了很多课本上学不到的东西,书本看上去容易做的东西,在实践做却遇到了很多的难题,我们组里成员相互合作补长取短,通力合作共同攻破难题,让我感觉到了团队合作的力量。我们一起去买元器件,一起研究电路图,分析问题,检查故障,书写程序,享受着其中的乐趣,为自己感到骄傲……

七、 谢辞

远程控制技术范文第2篇

摘要:随着我国国民经济水平以及人们生活水平的不断提高,智能控制技术已经逐渐深入到社会生产各个行业当中,并且为人们的日常生活带来了极大的便利。将智能控制技术应用到工程机械控制当中,不仅能够大幅度提高工程机械的工作效率,同时还能够给工程机械的工作质量提供更好的保障。

关键词:智能控制技术;工程机械;控制;应用

前言:

在我国经济不断发展的同时,机械电子工程的信息化水平得到了提升,这与智能控制工程有直接联系。通过计算机对机械电子工程进行控制能够提高智能化程度和工作效率,本文主要研究智能控制工程在机械电子工程中的应用,并对其未来发展进行分析,以推动我国信息化水平的不断提升。随着我国技术的不断提升,各行各业的发展都已离不开信息技术,将智能控制工程应用在机械电子工程中,能够优化控制方式,提高控制技术,使系统更加智能和完善,因此,加强对智能控制工程的研究,能够促进机械电子工程的快速发展。

1 智能控制技术的含义

智能控制技术所指的是在一个系统里相关的操作都是智能化的技术,就可以将其称为智能控制技术。智能控制技术在对问题进行处理时所应用的方式与人在对问题进行处理时所用的方式大致相同,在进行实际操作的过程当中,相比于其他的系统,智能控制技术不需要过多的信息量,就可以给出人们所需要的数据,并且能够更好地保证数据的真实性以及准确性。将智能控制技术应用到工程机械控制当中,可以对过去工程当中出现的但是无法解决的问题进行更好的处理。智能控制技术在实际进行操作的过程当中,可以结合实际的工作情況调节工作模式,调整为更加符合实际工作情况的工作模式,使机械能够时刻保持良好的工作状态进行工作。

2 工程机械智能化的发展

工程机械的特色主要是拥有安全靠谱、精准高效率。在运行的过程中,自动化系统对于工程机械在运行的时候起到不可忽视的行娘。但是,由于该系统总是受管制于一些国外先进的公司。因此,人性化和网络化的发展与传统类型的工程机械不一样。智能化工程机械运行起来更加方便快捷。这就要求它对自身的影响要严肃对待,对于自身的信用要加以严格的控制,以实现无隔阂的互动和交流。要完成拥有远程能力的网络通信体系。目前,我们国家的工程机械智能发展才刚刚开始实施,但是刚露头角就已经有了小小的成就。例如:工三一重工等。道路施工机械研究也不停地像智能化方向发展,并取得了一定的成就,这在可以在进行强度比较高的作业上获得突飞猛进地进步。

3 智能控制技术在工程机械中的具体应用

3.1智能控制技术在压路机中的具体应用

早在上世纪后期,瑞士一家公司就研发出了一款智能控制技术,具体技术内容为,将机械设备中各项数据的显示器、加速度传感器以及电子指令单元三个部位相结合的智能控制技术。这项智能控制技术在工程作业中的主要作用以及内容为:在工程机械设备施工中,根据土地的软硬、干燥具体程度来对工程机械设备的振动轮速度智能控制,已达到与施工路况相较符合的振动轮运转速度,实时针对不同路况的土地坚硬程度切换相符速度。在压路机智能控制技术操纵过程中,会智能切换适合操作模式,在压路机出现问题时,在显示器中显示出现问题的具体部分,有利于操作人员对压路机进行针对性维修、保养工作。例如,在压路机实际工程作业中,某一区域的操作指标出现异常现象,超过了具体部位的参数上限,这时,智能控制系统自主切换工作模式,避免压路机出现更大损失,同时,在显示器中显示出现问题部位的具体构造图和详细参数,有效协助操作人员发现、解决压路机出现的实际问题。智能控制技术在压路机上的实际应用,提高了压路机的作业效率和作业质量,在作业过程中作业介质变得更加均匀,设备运行更加精细化,降低了操作人员的工作强度,缓解了其工作压力。

3.2 智能控制技术在挖掘机中的具体应用

智能控制技术在挖掘机的实际应用中具体分为两种控制形式:对挖掘机负荷功能的控制和对挖掘机动能的控制。

在智能技术控制下的挖掘机,各个组成部分之间存在着相互影响的特点,如挖掘机的发动机的负载系统和动力输出系统之间就存在着相互影响的关系,只有在挖掘机动力输出系统保持不变的情况下,智能控制系统才能对挖掘机的负载系统进行有效的控制。在挖掘机实际施工作业过程中,在智能技术控制下,挖掘机的动力输出系统会根据不同施工作业的实际动力需求量供应,这也节省了挖掘机的运行能耗成本,最大程度减少了挖掘机的寿命损耗,提高了挖掘机的工作效率。

智能控制技术操作下的挖掘机相较于传统操作模式下的挖掘机,极大提高了作业工作效率。在智能控制技术应用于挖掘机之前,传统挖掘机操作模式中存在着很多问题。

3.3 智能控制技术在起重机中的具体应用

在起重机设备的智能控制方面,核心内容就是深挖、开闭斗等内容,最终能够实现整个设备的受力平衡。因此在贯彻智能控制技术的时候,也应该实现对起重机抓斗位置的实时观测与记录,同时也要实现开闭斗的智能化控制[4]。为了提高各类数据的精准性,智能控制体系中也应该包含对于抓斗的位置信息修正与校核。在这个过程中,自动控制还应该做好抓斗力矩的良好实现,较好的实现各类物料的精准抓取。在起重机设备的智能控制体系中,可以考虑使用变频调速和PLC来实现控制效果。简单来说,就是在起重机设备中安装变频调速体系,根据设备运作的实际情况来实现机械设备内部各个构件的变频调速,提高设备运作的稳定性。而PLC技术的使用则能够显著提高整个控制系统的智能化,实现各类操作的自动运作。特别是PLC技术本身就能够结合起重机的各项工序来进行科学编码,不仅能够使得各类设备操作变得体系化与规范化,同时也能够基于设备自身性能与载荷承受范围来完成设备智能控制,提高设备的使用寿命。在一些先进的起重机设备中,也借助于模糊控制器和专家系统来构建整个控制系统。这项系统在接收到起重机操作指令的时候,能够将其彻底的数据化,并进行定量处理,最终实现起重机的微操作。还有一些智能控制设备还安装了自诊断系统,能够基于自身运作状态来进行故障诊断,最终实现对各项参数的测量与审查,明确设备自身的可靠性。

结束语

总而言之,由于我国经济以及科技的迅速发展,智能控制技术已经越来越多的被应用到我国各个领域当中,其中也包括工程机械控制方面的应用。在工程机械控制当中应用智能控制技术,在很大程度上为建筑工程行业的发展带来了便利,同时,还能使我国机械行业不断发展,在这基础上,我国机械行业应该不断进行创新以及改革,以便推动我国经济更好的发展。

参考文献:

[1] 陈其剑. 智能控制技术在工程机械控制中的应用分析[J]. 中国设备工程, 2021(6):2.

[2] 赵汉滋. 计算机智能控制技术在工程机械领域中的应用研究[J]. 中国设备工程, 2017(4):2.

[3] 周武强, 李敬伟. 计算机智能控制技术在工程机械领域中的应用研究[J]. 赤峰学院学报:自然科学版, 2016, 32(17):2.

作者简介

姓名:王健康 (1990.11) 性别:男 职称:助理工程师 职务:经理 学历:大专

远程控制技术范文第3篇

摘 要:随着计算机硬件的快速发展和信息技术的不断提高,计算机研究动画三维的技术越来越先进,虚拟人行走和运动控制技术也在不断的发展,由于虚拟人技术的日益成熟,虚拟人建模技术已经在游戏训练等领域广泛应用,本文首先对虚拟人行走建模做了介绍和过程分析,然后介绍了虚拟人运动控制的主要方法,最后根据虚拟人行建模的现状分析了虚拟人行走建模与运动控制的发展趋势。

关键词:虚拟人 行走模型 运动控制

虚拟人是人在计算机上生成空间中几何特性与行为特性的逼真表示。在虚拟环境中,我们利用虚拟人来模仿真人的各种行为,尤其是人类最普遍的正常行走运动,而且能模拟军事的运用训练和医学的仿真实验中,还能设计产品增加产品的真实性。

1 虚拟人行走模型

1.1 虚拟人行走模型的建立

虚拟人是由计算机合成的真实的人,人体是个复杂的机构,如果要建模生成一个三维立体的人体模型就要对真人身体的头、四肢、躯干、皮肤肌肉等部位进行严格的分析,还包括人体上百个关节和细密器官的分析,建立一个运动模型,人体中肢体与肢体之间是相关联系的,可以将人体的关节看成几个点,各个骨骼之间形成一条一条的链条,根据关节之间不同的旋转和身体部位安置的角度让身体的各个部分相互融洽连接。

1.2 虚拟人行走过程

人体行走的过程看似简单但是相对与虚拟过程就比较复杂,人在行走时每条腿会经历承受期和摆动期,腿的承受期主要分为脚后跟着地到脚尖接触到地面,行走周期是相对循环的,很多步子聚集到一起构成人体进行路线行走的平移,还要对支撑脚与地面之间进行准确的碰撞测试,由于两条腿的来回摆动,以两步为周期平移一步,以此循环也就形成了两条腿的摆动过程,进一步地实现了在水平地面上的连续行走。

2 虚拟人的运动控制技术

2.1 运动控制的关键帧方法

关键帧技术来源与动画片的制作方法,最初关键帧技术只是通过编入帧与帧之间的卡通的形状,在动画片中,所有的影像画面都通过设计关键帧中位置角度的一些参数问题来设计,关键帧技术根据人体的运动和活动状态将人体的动作分解成一系列的动作,每个动作对应相应的帧,但是电脑技术有时不会考虑人体的物理等一些特殊特性,所以会存在不恰当的插入导致虚拟人的不合理的动作,所以通常采用双值插入的方法来有效解决关键帧出现运动轨迹错误的现象,通过设定动作和运动速度的插值参数,让速度来控制动作形成流畅的轨迹。

2.2 运动捕捉技术

随着技术的进一步成熟,运动捕捉技术有着非常广泛的应用领域。运动捕捉方法是指通过记录三维空间中的人体运动轨迹,并将运动轨迹转化为运动数据,对这些数据合成编辑以此合成虚拟人运动的过程。用于动画设计的运动捕捉技术通过一种光学设置将演员的表演姿势头部运动以及表情投射在计算机上,通过调整数据再加入真实的情感来完成制作。运动捕捉技术最大的优点在于能有效的捕捉真人的运动数据,数据传输能将运动数据从捕捉设备准确迅速地传送到主机系统再生成很多高难度的动作,因而虚拟人的运动能和真人运动十分相似,模仿度逼真度超高。但运动捕捉技术同样存在设备昂贵虚拟人本身的条件制约等一些缺陷,动力学控制虚拟人的运动体现了人体运动的真实性,但运动性太强。还可能因为冗杂的或者错误的数据和设备本身的干扰造成虚拟人身上跟踪器的移位反而导致画面运动的失真。但是运动捕捉技术仍然因能自动捕捉到人体运动的各个细节广泛运用在各领域。

2.3 物理的仿真技术

物理的仿真技术利用生物学动力学等物理定律完成运动,从而弥补了关键帧技术的不足之处,一般有半物理仿真技术和全物理仿真技术,半物理仿真技术的逼真度较高,主要重视人机之间的关系,全物理仿真采用物理模型的仿真,主要通过对实物的模拟完成仿真。我们通常应用人体关节的基本动力学和动力学模型,通过分析物理规律计算运动的过程,来完成动态的仿真,使得创作出的虚拟人的运动更加逼真。物理的仿真技术的优点主要是能结合动力学相关物理定律实现关键帧技术无法实现的理想运动控制。优越于其它运动控制技术的优点主要表现在:首先,利用基于物理的仿真技术可以生成用关键帧技术无法实现的完全符合物理特性的理想的运动,人机之间的更多的交流使得捕捉到的技术更加精确。

3 虚拟运动的进一步发展

3.1 虚拟人运动控制的研究现状

近几年,国内外研究虚拟人运动控制的团体日渐壮大,国外相关团队对虚拟人的运动行走运动控制技术和捕捉进行了透彻研究,还有团队研究虚拟人面部的表情头发衣服进行了动画研究,实现了运动的仿真。国内的研究机构致力研究虚拟人运动的实时控制,通过对虚拟人身体部位的相关约束实现了虚拟人步行跑步等运动方式的拓展。

3.2 虚拟人的广泛应用

虚拟人广泛应用在国防航天和医学等人类活动领域,应用虚拟人可以制作出符合中国人航天服的数据,在汽车防撞的实验中也可以运用虚拟人检测防撞强度质量,在医学领域,虚拟人可以有效的帮助医生观察人体组织,提高医学效率。例如美国公司开发了Jack的虚拟人行走,能实现人体模型的建立和行走的仿真控制,通过关键帧动画方法,用户可以自己实现虚拟人姿态的调节,拓展了虚拟人行走的仿真功能。Jack虚拟人除了能直立行走还能跑跳弯腰低头行走,还能进行攀登跳跃等高难度的动作。本文对目前虚拟人几何模型建市的几种常用方法进行了阐述,并对它们的优缺点进行了对比分析,同时对走步、跑步等几种典型的運动的控制方法进行了概述和对比研究。总而言之,随着科学技术的发展,虚拟人运动控制技术逐渐成为虚拟现实技术的关键,已经日益广泛的渗透到人们的日常生活中,因而受到人们的关注和重视。我们应当继续对虚拟人行走建模进行深究,通过多种技术的相融合解决运动控制的各方面问题满足虚拟技术的需要和快速发展。

4 我们的工作

通过对虚拟人行走建模及运动控制的研究,我们建立了自主虚拟人智能行为的通用框架,包括两个模块,模块一主要解决虚拟人骨架建模方法,虚拟人运动建模方法,骨骼蒙皮方法,模块二重点解决了虚拟人运动控制问题,包括参数化关键帧方法,逆向动力学ik求解,基于运动融合技术的运动切换。该框架实现了一种生成真实感智能行为反应动画的方法,具有较好的真实感。在实时虚拟环境中进行的仿真实验结果表明作者提出的通用框架可有效进行自主虚拟人建模,为实时交互虚拟环境创建具有高度自主性、环境感知能力智能行为决策与运动控制能力的真实感虚拟人。

参考文献

[1] 卢晓军,李焱,贺汉根.维修仿真中虚拟人动作数据库的研究与实现[J].计算机仿真,2006(1).

[2] 张金钊,张金锐.虚拟人行走运动算法分析与实现[A].第二届立体图象技术及其应用(国际)研讨会论文集[C].2007,350~352.

远程控制技术范文第4篇

[摘要]结合远程教育的教学特点,分析多媒体技术在远程医学教育中的地位,指出多媒体的使用将知识教授的方式更为多样和合理,推动远程医学教育进入新的发展阶段。

[摘要]多媒体技术 远程医学教育 教学应用

远程医学教育是在现代多媒体技术基础上发展起来的,充分发挥多媒体交互性传输的优势,实现了医学教育资源的跨时间和空间传递,使其向着创新性,开放性,互动式等方向迅速发展。

一、多媒体技术与远程教育概述

远程教育是伴随着信息技术的发展而兴起的一种教育类型,它的发展和现代信息与通信技术及现代教育技术等新兴科技的发展有着密不可分的联系。

近半个世纪以来远程教育大体经历了三个发展阶段:以印刷教材为主要传播媒体的函授教育;以电子技术为主要教学手段的多媒体远程教学;以多媒体技术,网络技术为主要技术手段,以信息数字化为主要特征的网络远程教育。现代远程教育是在现代多媒体技术发展的基础上出现的一种新型教育类型。这是一种在卫星电视网络、电信网络和计算机网络三大网絡环境下开展的教育活动,因此也称网络教育。它运用多媒体技术,发挥网络的信息载体功能,并以互联网的交互性特征赋予学生学习的自主性。

多媒体技术是人类信息产业发展的重要成果,通过计算机综合处理多种媒体信息,包括文本、图形、图像和声音等,并在这些信息间建立多种逻辑连接,聚集成为一个具有交互能力的系统,为各种教育资源的传输和整合起到了良好的技术支撑作用。在现代远程教育中,多媒体技术不是几种媒体简单的组合,而是以计算机为中心,应用多种信息获取技术,数据压缩编码和解码技术、数据实时处理和传输技术,同时获取、处理、存储和展示多种不同类型的信息媒体,是近年发展起来的新技术。

多媒体技术是现代远程教育的重要技术手段。许多发达国家的远程教育总量中约占60%是通过计算机网络实施的。多媒体技术为远程教育提供了交互式平台,运用计算机信息技术,通过非连续通信克服时空间隔,将传统的单向教学关系导向以学生为主体师生互动的教学模式,赋予远程教育开放性、互动性、多元性的新特征。

二、多媒体技术在医学远程教育中的应用

1.远程医学教育的智能化

多媒体交互式技术破除了传统远程教育单向信息传输的弊端,有效保证了教与学信息的双向互通。从信息传送的内容上看,多媒体技术的应用使医学教材图文声像并茂,克服了传统教材信息载量小单调枯燥的缺点,极大的增强了教材的可读性。从实际教学效果来看,多媒体技术的应用使得医学信息传递更为精确,形象,学生更容易接受。与其他学科相比,医学教育由于教学及实验信息量大,更需要有一种方便直观的方法应用于教学,多媒体技术则适用于此。在抽象的医学理论和繁琐的验证实验教学中,通过交互式多媒体系统,迅速提供图形、语言、图像和文字等多种形式有机结合的信息,学习者既能看得见、听得到,又能通过仿真模拟亲手操作和感觉,进行理解记忆,使学生在有限的时间里获得远大于常规教育模式下的知识量。

2.学生主体型教育模式的建立

多媒体技术的应用使得远程教学更加灵活,增加了学生学习的主动性。通过校园网、局域网,学生可以随时随地收看教学内容,突破了时间和空间地域上的限制。通过多种链接实现了网络教育资源的共享,学生可以自由选择教材以及学习时间。现代远程教育采用远程实时或非实时双向交互的教学手段,实现了跨越时间和空间的教育传递,使远程教育的教与学过程更加开放和灵活,并具有多样化和个性化的教学特征。

网络互动式的教育模式使学生可以与教师实时交流,提高教学质量,这也是现代远程教育与传统电视广播教学模式的本质不同。学生可以通过邮件,网络平台与教师实时互动,通过网络案例与教师进行讨论和交流。这种互动性的学习模式增强了学生的学习兴趣,有效的提高了学习效率。例如西藏大学与四川大学等许多院校远程医学教育系统安装及调试成功。通过采用实时双向交互通讯功能,将远程教育的互动共享优势得到极大的发挥,迅速提高了当地的教学水平,缩小了原有差距。

3.补充知识,理解医学前沿

多媒体技术有着强大的信息检索功能,为扩充医学知识提供了很好渠道,同时也能更方便快捷地接触且展现医学前沿。由于远程医学教材是以网络技术为支撑的电子形式出现的,通过链接等多媒体手段可以更方便快捷地了解到更多的医学信息,这就在信息的更新上具有很大的优势。在当前人们急需知识更新的情况下,远程教育正好契合了这一需要,为医学教育的与时俱进提供了很好的应用方式。

三、结语

多媒体技术的发展为远程医学教育的方法和模式都带来新的改革,极大的提高了教育效率,开启了远程教育新的篇章。虽然网络交互式平台的应用使得师生的交流成为可能,但是教学中的时空相对分离状态也是客观存在的,远程医学教育水平的急待提高。广大教育工作者应该转变思路,加强对远程“学习过程”与“学习资源”的进一步开发与应用,从教育制度及管理等方面切实保证远程医学教育质量,使这一新生事物健康发展。

参考文献:

[1]肖健,刘扬.关于现代教育技术与远程教育的思考[J].中国医学教育技术, 2002,(12):335-337.

[2]普布次仁.谈现代教育技术在医学教育中的应用[J].中国医学教育技术,2002,(2):27,28.

[3]胡晓玲,杨改学.现代远程教育发展趋势探讨[J].中国远程教育,2001,(5):19-21.

[4]傅一英.浅析多媒体技术在继续医学教育中的应用[J].四川医学,1999,(1):70,71.

[5]闵长新.教育技术在现代远程教育中的应用[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2007,(5):118.119.

(作者单位:陕西西安医学院)

远程控制技术范文第5篇

关键词:城市;GPS控制网;测量;控制技术

一、概述

(一)GPS控制网质量控制技术研究的意义

GPS全称为全球定位系统,是美国第二代卫星定位导航系统,自诞生以来,就因其具有的精度高、速度快、成本低、操作简便等特性被广泛地应用于各种工程施工控制测量工作中,尤其在各种等级精度的城市控制测量中得到了广泛而且深入的应用,不仅提高了测量数据的可靠性,而且大大提高了测量工作的效率。如何进行城市GPS控制测量的质量控制,将会直接影响到测量结果的精度,为了保证城市GPS控制测量的质量和精度,必须研究质量控制相关技术,并制定一套质量控制措施,在实际操作过程中做到有理可循,为实现高精度的控制测量提供切实可信的理论依据。

(二)GPS控制网质量控制技术研究的内容

GPS测量过程中出现质量问题的最重要的一个原因就是缺乏对作业过程中的质量控制和对作业结果的分析论证。GPS控制网质量控制技术的研究将从测量外业、内业和对结果的可靠性分析这三个方面出发进行分析和研究,制定出一套可信度高、可用性强的质量控制措施。

(三)GPS控制网质量控制技术研究思路

此次研究的思路为:首先对数字城市建设进行了相关探索,《谈数字城市建设》一文中指出:数字城市建设是构建数字中国的基础和重要组成部分,即将我国城市建设成为互联互通的数字城市地理空间框架网络,为城市经济发展和信息化建设以及市民生活提供可靠、适用、及时的地理信息服务,最终实现全国“一张图、一个网、一个平台”的构想。其次对GPS技术在工程测绘中的应用进行了研究,得出GPS全球定位系统测量技术具有观测效率高、定位准确性高、操作简单的特点;GPS技术在控制城市建设中、房地产工程和地籍测绘中都得到了很广泛的应用。最后对城市GPS控制测量中的技术标准、测量等级、内外业施测的质量控制方法、平差分析等进行了研究,提出一些解决方案和技术。

二、城市GPS控制网施测质量控制应用现状及已有研究成果

(一)我国城市GPS控制的发展

新中国成立以后,我国积极发展航空航天事业,自1974年将第一颗人造卫星送入轨道以来至今我国已成功发射了几十颗不同类型的人造卫星,为空间测量技术和城市GPS控制网建设创造了有利条件。

80年代初期,我国一些院校和科研单位已经开始研究GPS技术,经过几十年的研究,我国的测绘工作者在GPS定位基础理论研究和应用开发方面做出了大量工作。80年代中期,我国引入GPS接收机,开始将GPS应用到各个领域。与此同时,我国也着手研究建立自己的卫星导航系统。

在城市GPS控制网施测方面,利用GPS技术开展国际联测,建立全球大地控制网,提供高精度的地心坐标,测定大地水准面。近几年,我国已经建成了北京、上海、武汉、拉萨西安、乌鲁木齐等永久性的GPS跟踪站,进行对GPS卫星的精密定轨,为高精度的GPS定位测量提供观测数据和精密星历服务。

(二)我国城市GPS控制的现状

目前我国使用的GPS控制网是2000国家大地控制网,该控制网由国家测绘局布设的高精度GPS A、B级网,总参测绘局布设的GPS一、二级网,中国地震局、总参测绘局、中国科学院、国家测绘局共建的中国地壳运动观测网组成。2000国家大地控制网整合了上述三个大型的、有重要影响力的GPS观测网的成果,共2609个点。通过联合处理将其归于一个坐标参考框架,形成了紧密的联系体系,可满足现代测量技术对地心坐标的需求,同时为建立我国新一代的地心坐标系统打下了坚实的基础。

特别是1992年建设部规划部成立“全国城市测量GPS应用研究中心”,在之后的时间里GPS测量技术在城市测量和工程测量中得到了广泛的应用,完成了全国各大城市首级GPS控制网和工程GPS控制网的布设任务,提高了原有城市控制网的精度,更新了城市坐标系统,为城市建设、城市规划和城市深化改革提供可靠的、准确的资料和数据支持。

(三)我国城市GPS控制网施测质量控制存在的问题

虽然我国城市GPS控制网发展迅速,但是在快速发展过程中仍然存在很多问题,比如:技术标准不规范、专业等级划分不明确、硬件设施跟不上等等。这些问题都严重影响城市GPS控制网施测质量控制,影响测量精度和准确性,需要研究人员加以重视,提出解决方案。

三、城市GPS控制网质量控制技术理论分析

(一)精度设计

根据城市GPS控制网相邻各点之间的基线长度精度计算公式计算可得城市各级GPS控制网的固定误差、比例误差和最弱边相对中误差。其中最弱边相对中误差如下表所示:

(二)外业施测技术改进

外业工作首先要注意一下几个方面原则:(1)在各控制点之间设置相同次数的测站;(2)对相距较远的高等级已测点进行联测;(3)优先测量距离较近的控制点,并且按照最短距离原则迁站;(4)各控制点的每次重复设站不能使用相同的接收机。

其次城市GPS布网方式主要有跟踪站式、会战式、多基准站式、同步图形扩展式、单基准站式五种。控制点所选点位必须坚实稳定、方便观测、便于长期保存、交通方便,如果利用已有旧点,应该提前检查测点的可靠性、可用性和稳定性,确定符合设计要求后才能使用。

外业施测技术就是利用GPS定位技术,确定各观测站之间的相对位置的作业方式,主要包括:静态相对定位、快速相对定位、准动态相对定位、动态相对定位。每种定位技术在作业方式、定位精度和适用范围方面都有不同之处,需要根据具体情况具体选择相应技术。

四、外业分析与质量控制

GPS测量控制网设计要严格遵守GPS测量规范的规定,并且应该注意一下三个方面事项:(1)异步环相邻的两个很近的控制点要进行同步观测;(2)如果采用单频接收机进行观测时,应该使基线边不超过20千米;(3)在GPS测量所得结果中有些成果会存在很大的精度较差,例如电磁波测距和天文方位角等,这些成果不应作为固定值进行内业处理。因此,如果已知点的质量和数量都符合质量要求,便可选择不使用上述成果。

GPS施测过程中需要人为操作很少,因为其自动化程度很高,但是要获得高质量的数据,还需要操作人员注意一下几个方面:(1)每次测量前要检查接收机、天线、电缆、电池、笔记簿等设备是否完整可用,高温高湿天气下,温差较大,要防止天线进水,注意清除潮气。(2)GPS接收机插卡具有正反之分,所以要注意插卡正反顺序;基准站电台电源同样具有正负,使用时要注意红正黑负,同样不能弄反。(3)对观测结果精度要求高时,观测时段要做到日夜平均分布,以减少对流层、电离层的折射影响。

五、数据处理理论分析

(一)参数约束平差法

参数约束平差法是目前最普遍采用的方法,就是把重合点包含的基准信息当作约束条件,将GPS测量结果转换到城市坐标系统中。在参数约束平差法中,所有参数都作为未知数。参数约束平差法这是一种平差概念,它的实质就是赋有未知数先验精度的平差模型的一种扩展,能够统一所有的平差问题,只要形成观测网,观测方程不会因为平差问题而改变,能够使观测方程规范化。

(二)自由网平差法

自由网平差法与参数约束平差法的区别就在于是否引入必要的基准信息进行转换,自由网平差法能够保证GPS观测的精度,同时将其转入原坐标系统。但是仅仅以2个重合点进行转换,很难实现GPS网与原控制网整体上的较好的符合。实际操作中,大多数情况两套坐标之差是在允许范围内,但是也有少数情况相差比较大,这种情况下就要利用原有的测绘成果进行坐标系的转换。

(三)三维无约束平差法

GPS控制网的三维无约束平差就是指平差在WGS-84三维空间直角坐标系下进行,平差时不引入使GPS网产生由非观测量所引起的外部约束条件。具体地说,就是在进行平差时,采用的平差条件不超过三个。

GPS网的三维无约束平差有以下三个主要作用:(1)评测GPS控制网的内部符合精度,发现和消除GPS观测值中的粗差。因为GPS控制网的三维无约束成果完全取决于GPS控制网的布设方法和GPS观测数据的质量,如果三维无约束平差质量不好,则说明GPS网的布网方法和观测数据质量不高;反之,则说明两者的质量较好;(2)得到GPS控制网中各测点在WGS-84坐标系中的三维空间直角坐标;(3)为以后的高程拟合,提供处理过的大地高数据。GPS应用的一个较新的领域是用GPS拟合方法求得的局部测站点的正常高,一般情况是利用测区的公共点进行高程拟合,拟合之前必须获得经过平差分析的大地高数据,三维无约束平差便可以获得这些数据。

六、已知点的可靠性检验

城市GPS控制网中的已知点的可靠性将直接影响GPS施测所得所得结果的精度和质量,在实际操作中因为已知点的粗差而引起数据误差较大甚至返工的现象屡见不鲜。因此,对已知点的可靠性检验能够大幅提高GPS控制网施测的精度和质量。常用方法有约束平差法和回归分析法,其中约束平差法已经提到过,以下主要对回归分析法进行分析。

回归分析法定义如下:利用数理统计原理,对大量的统计数据进行数学处理,在掌握大量观察数据的基础上,利用数理统计方法建立因变量与自变量之间的回归关系函数表达式(称回归方程式)。

回归分析法在GPS施测中适用于含有4个或者4个以上的已知点的GPS控制网在无约束平差之后进行已知点可靠性检测。该方法具有计算量小的特点,能够检测出多个已知点的粗差。

与回归分析法相似,约束平差法则是选两个已知点为约束条件进行约束平差,根据非约束点的约束平差坐标异常值,按照迪克松异常值探测法,便可检测出含有粗差的已知点。

七、结语

随着GPS技术在各个领域逐渐得到应用,尤其是在城市控制测量中的相关应用,使得城市控制测量工作的效率得到了非常大程度的提高,测量精度也是得到了质的飞跃,对城市控制测量起到了极大地推动作用。对城市GPS控制网质量控制的研究和分析有助于帮助人们加深对城市GPS控制测量的重要性的认识,理解其工作原理及操作流程,从而进一步提高城市GPS控制测量的实施效率和结果精确度,为城市规划、国土管理、施工建设、基础测绘、交通管理等等的各个方面提供一个全能、精确、及时的技术保障和基础设施。文章在分析我国城市GPS控制测量的发展以及现状和存在的问题的基础上,深入研究城市GPS控制网质量控制的技术理论,分别从外业观测、内业计算和已知点可靠性检验三个方面提出一些方案和技术以供从业人员进行参考和应用。

参考文献

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[8] 陈璧生.城市GPS控制网施测质量控制措施探讨[EB/OL].http://www.cehui8.com/lunwen/GPS/20140309/1796.html.

远程控制技术范文第6篇

关键词:高职;PLC控制编程技术;教学模式改革;项目导向

作者简介:季丽琴,女,江苏苏州健雄职业技术学院讲师,硕士研究生,主要研究方向为PLC、图像处理、单片机。

“PLC控制编程技术”课程是高职院校机电一体化专业中的一门必修课程,也是机电一体化技术专业人才培养的核心课程,主要培养学生PLC控制系统的硬件选型、安装接线及编程调试能力。这种能力可以概括两个方面:一是逻辑思维,二是动手实践。

以往的授课经验告诉我们,在该课程的实施过程中存在以下几个问题:一是高职学生普遍比较惧怕或者不愿意开动脑筋思考与学习,逻辑思维能力薄弱;二是传统的采用平时考核及笔试考核相结合的方式过于宽松,导致一部分学生产生了浑水摸鱼的投机心理,得过且过;三是教师的教学方法和手段过于单一,导致学生学习兴趣不高,上课容易走神。

针对以上问题,本文提出基于项目导向的教学模式改革方案,该方案主要从教学载体(内容)、教学过程(教学方法与教学手段)、教学考核三大方面实施。

一、教学载体(内容)改革

按照PLC技术的行业特点及控制技术要求[1-4],结合学生的认知特点,参照国家可编程序控制系统设计师(中级)资格标准及德国机电一体化工种对相关方面的要求,确定本课程的教学载体由3个不同层级的教学模块构成,每个模块由多个难度系数递增的项目组成,具体项目载体分别见表1、表2、表3。

表1基础模仿模块

序号项目名称

项目一电动机起保停控制

项目二电动机星三角控制

项目三四台电动机顺序控制

表2独立操作模块

序号项目名称

项目一交通灯控制

项目二液体混合控制

项目三四路抢答器设计

表3团队协作模块

序号项目名称

项目一喷泉控制

项目二生产流水线

项目三机械手控制

项目四循环运算

项目五两台PLC之间的通信

依据认识论规律要求,三大教学模块的设计从感性入手,从易到难,边做边学,反复训练,从而让学生从一个生手变为一个熟手。基础模仿模块主要以教师实践演示为主,学生模仿老师边学边做;独立操作模块主要以学生为主体,在教师的指导下开展独立的简单项目实施与讨论,然后实践确定的实施方案;团队协作模块的教学目的主要是使学生在项目实施中获得能力提升的同时,逐渐养成团队协作意识,在分工协作的学习状态下,完成PLC控制系统的设计与调试。

二、教学过程改革

教学是一项系统工程,它包括教学载体(内容)、教学过程(教学方法与教学手段)、教学考核三大方面。合理的教学载体是搞好教学的基础,有效的教学过程则是搞好教学的关键。因此,必须重视教学过程的实施,采用有效的教学方法与教学手段进行教学。

(一)以项目为导向,采用灵活多样的混合教学方法

传统的教学方法主要有启发式教学法、教师演示法、案例教学法、多媒体教学法、小组讨论法,等等。这些方法各有特点,各有优势。但是,教学的实施过程中若只是单一的采用一种教学方法,再加上教学载体的难度不同,势必会造成学生学习积极性的下降。

为此,本文提出以项目为导向,采用灵活多样的混合教学方法。该方法中“以项目为导向”指的是根据项目的难易程度及教学目标,采取多种教学方法混合教学。比如:在基础模仿模块中,项目是基础性的,学生在这个模块的学习中主要发挥模仿的作用,而教师则需要采用一定的方法让学生能够模仿,教师起到的是示范作用。所以,在这个模块的教学过程中,适合采用多媒体教学法与教师演示法相结合的模式。通过多媒体教学,让学生直观的看到电动机的启动、保持、停止等运行效果,引起学生的好奇心,同时又避免了因枯燥的“填鸭式”理论而致学生排斥听课的现象发生。通过教师的亲手演示,让学生亲眼见证从程序的编辑到PLC外围接线,再到程序的下载、调试及呈现最终运行效果的整个过程,给学生提供了模仿的平台。独立操作模块强调的是以学生为主体、教师为辅助的独立学习与实践。学生应发挥各自才能,以小组为单位开展讨论,并确定最终的实施方案。学生是主角,教师是配角。因此,针对这个模块,建议综合采用小组讨论法与启发教学法的教学模式。借助小组这个平台,学生们各抒己见,商讨实施方案,这样有利于提高学生学习的主动性与积极性。若发现讨论的方案未能有效实施,这时教师应合理且有效地对小组成员进行启发与引导。团队协作模块是独立操作模块的升华,该模块的重点教学目标是培养学生的团队协作意识。因此,建议以小组讨论法为主、教师引导为辅的模式完成这个模块的教学。通过小组讨论,确定人员分别完成程序的编辑、下载与调试及PLC外围接线,碰到问题时,应以小组内部讨论及外部讨论的方式解决,若都无法解决,教师应进行指导。

(二)采用无线遥控激光技术教学手段

教学手段是师生之间相互传递教学信息的工具、媒体或设备。传统教学手段主要指一本教材、一块黑板、一支粉笔等,现代化教学手段是指各种电化教育器材和教材,将投影仪、计算机、录音机、录像机、电视机等等搬入课堂,作为直观教具应用于教学。现代化的教学手段因利用声、光、电等现代化科学技术辅助教学,又称为“电化教学”。

教学方法能否顺利开展是建立在是否采取有效教学手段的基础之上,因此,必须采用恰当的手段开展教学。传统的教学手段需要教师用粉笔在黑板上写明知识点,然后为了提醒学生,可能需要用教鞭或者手指出知识点;现代的教学手段往往利用计算机和投影仪,对PPT或多媒体课件进行播放,此时,对于相关知识点的强调除了需要教师的声音提醒外,可能也需要用教鞭指示。为了解决上述两种教学手段出现的共同问题,本文提出利用无线电脑遥控激光笔这种工具进行教学。它集遥控电脑功能与激光教鞭于一身,运用计算机USB技术、红外技术、无线射频等技术,无线控制距离超过20米,使教师在教室的任何一个角落都可以灵活自如地操作电脑,在教学时很好地解决了使用手和鼠标的不便,并可以随心所欲的翻页,更为重要的是,它还能当教鞭。这个教鞭在教室范围内都能对目标准确定位,而且从它里面发出的激光颜色聚焦点能抓住学生的眼球,让学生一下子定位到学习目标上。事实上,目前笔者已经将这种工具运用于课堂上,效果的确很好。

三、教学考核改革

教学过程的效果评价取决于教学考核。教学考核本应在教学的过程中实施,之所以单独把教学考核单独列出来表述,是因为教学考核的重要性。合理且有效的教学考核标准有利于促进学生的学习积极性,有利于考察学生的学习效果,有利于向教师反馈教学效果的信号。

针对高职学生的学习特点,本文提出以下教学考核方案。课程为终结性考核,主要由平时考核(占10%)、实操项目考核(占30%)和期末考试(占60%)三部分构成。其中,平时考核包括学生的作业、实验报告等方面的考核,期末考试则以一份理论试卷评价学生的学习效果。平时与期末这两种考核方式均是静态的,不具备实时性,而实操项目的考核则是动态的、实时的、随机的,也是最能考查学生的学习状态和学习效果。因此,要特别注重实操项目的考核。在课堂的教学过程中,教师采取实时、随机考核的方式考核任意一位学生(随机挑选),考核的时间是随机的,考核的次数也是随机的,最终的实操成绩为所有实操考核成绩(针对一位学生)的平均值(见表4)。班级中的每一个学生都会被考核到,学习态度和动手能力较差的学生可多次考核,学习态度认真、动手能力较好的学生可适当减少考核次数。实践证明,实时、随机的考核方式能有效地驱动学生学习。

表4实操项目考核

姓名第1次第2次…第n次实操成绩=

张三x1x2…xn∑ni=1x1/n

“PLC控制编程技术”是一门兼具理论与实践的应用性较强的课程。为了进一步提高学生学习的积极性、主动性,激发学生的学习潜能,本文提出基于项目导向的教学模式改革方案。该方案遵循认识规律,以三大教学模块(包含难度递增的项目)作教学载体,以无线遥控激光技术辅助现代的“电化教学”,将灵活多样的混合教学法贯穿整个教学过程,并采取实时、随机的考核方式考评学生。实践证明,该教学模式是有效的。

参考文献:

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[3]安丽娟.高职院校PLC一体化教学探讨[J].中国电力教育,2012(2):43-44.

[4]郭利霞.高职PLC原理及控制技术课程一体化教学模式探讨[J].教育与职业,2008(6):50-52.

[责任编辑陈国平]

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