工程实践培训中的快速成型技术

一、工程实践训练中的快速原型制造技术（论文文献综述）

金鸿雁^[1]（2021）在《高精度永磁直线同步电动机互补滑模控制策略研究》文中研究指明永磁直线同步电动机（PMLSM）作为直驱传动机构的核心单元,以其高速度、高精度、高效率的优点被广泛应用于高档数控机床、微电子设备、精密测量和IC制芯等高端制造领域中,具有十分广阔的应用前景。然而,由于在结构上省去了中间机械传动环节,参数变化、负载扰动和摩擦力等不确定性因素会直接作用于电机动子上,增加了电气控制的难度,从而直接影响高精度数控加工系统的性能。因此,在高精度微进给控制领域,必须站在高层次,在考虑不确定性对系统影响的前提下,研究直线电机伺服进给系统的控制策略,对于理论分析和工程实践均具有十分重要的意义。本文面向高速高精密加工,以PMLSM为研究对象,重点解决其易受不确定性因素影响而降低伺服性能的问题。以滑模控制（SMC）为基础,结合反推控制、神经网络控制等方法对直线伺服系统位置跟踪展开研究,以兼顾高档数控机床对高精度伺服系统的鲁棒性和跟踪性的双重要求。主要研究内容如下:（1）在阐述PMLSM基本结构和工作原理的基础上,对PMLSM的电压、磁链、电磁推力和运动方程等进行分析与推导,建立含有参数变化、负载扰动等不确定性因素的机电耦合系统模型,并对影响电机伺服性能的不确定性因素逐一分析,为控制系统的研究与总体设计提供理论基础。（2）针对PMLSM伺服系统易受参数变化、负载扰动等影响的问题,在SMC的基础上,通过引入互补滑模面的方式,设计互补滑模控制（CSMC）方法克服不确定性因素对系统的影响,提高系统位置跟踪精度。同时,为解决CSMC固定边界层内鲁棒性差的问题,引入接近角的概念对边界层进行优化,提出全局CSMC方法,在不影响系统快速性和跟踪性的前提下,有效地削弱了抖振,提高系统对不确定性因素的鲁棒性。仿真结果表明,同SMC和CSMC相比,全局CSMC可以有效减小位置跟踪误差,提高系统的位置跟踪精度。（3）为实现系统的全局稳定性和完全鲁棒性,同时解决控制器参数选取困难的问题,提出将反推控制理论、二阶SMC思想与CSMC相结合的自适应反推二阶CSMC方法,确保PMLSM伺服系统的位置跟踪性能。通过利用位置误差和虚拟变量误差设计滑模面,自适应反推二阶CSMC既继承了反推控制全局稳定性和二阶SMC完全鲁棒性的优点,又拥有了CSMC的跟踪误差减半的优点。此外,针对系统中不确定性因素上界值难以选取的难题,设计自适应律估计系统不确定性因素并在线对控制器参数进行调整。仿真结果验证了该方法可行有效,能够提高系统的位置跟踪精度,对于不确定性因素有较强的鲁棒性。（4）为进一步估计系统不确定性因素,提升PMLSM系统的伺服性能,设计了基于Gegenbauer递归模糊神经网络（GRFNN）和鲸鱼优化算法（WOA）的智能反推二阶CSMC方法,从而提高系统对不同参考轨迹的跟踪性能。在自适应反推二阶CSMC的基础上,采用GRFNN替换原有的自适应律,用于逼近系统不确定性因素,实时反馈动态信息,避免经验选取控制器参数而无法保证最优性能的问题。同时利用WOA优化网络权重,加快神经网络学习速率,结合离线训练、在线学习的方式,解决神经网络在线训练影响系统动态性能的问题,进一步提高系统的伺服性能。仿真结果表明,智能反推二阶CSMC方法在提高系统位置跟踪精度和鲁棒性方面具有明显的优越性。（5）最后,搭建基于Links-RT的PMLSM系统实验平台以验证所提出的控制算法的有效可行性。Links-RT是基于实时仿真机和电机,辅以软件、硬件配置而成的实时仿真实验设备,具有高可靠性和强实时性。采用两台直线电机对拖的加载实验方案,针对本文设计的控制方案开展了额定参数实验、参数变化实验和变载实验等,实验结果验证了所提出的控制方法的可行性和有效性。

葛英飞^[2]（2019）在《先进制造技术工程化项目教学模式研究及实践》文中研究指明新工科教育建设背景下,提高训练质量并培养创新型、复合型、高素质人才已成为现代工程训练面临的重要课题。提出采用项目化教学思路,以航空航天、先进武器系统、汽车、模具等行业中的典型产品或零件设计、制造、生产中的各项复杂问题为项目训练课题,通过组建多元结构的教学团队,跟踪行业、产业最新发展,建设教产研相融的训练平台,创新"校企合作,协同育人"培养模式,以期达到培养学生自主学习、团队合作、有效沟通和交流、解决实际复杂工程问题等能力,最终获得学科交叉创新和创业能力。

葛英飞,李光荣,邱胜海,贾晓林^[3]（2019）在《数字化设计与先进制造工程化训练实践》文中进行了进一步梳理为适应现代工业发展对人才培养的需求,对传统的先进制造技术训练模式进行改革,提高训练质量并培养创新型、复合型、高素质人才已成为现代工程训练面临的重要课题。采用项目化教学思路,以各行业中的典型产品或零件设计、制造、生产中的创新设计、先进制造工艺技术、先进制造系统辅助及测试装置创新设计、先进制造工艺数据库和专家系统开发等问题解决为项目训练课题,培养应用型本科系统化思维和集成知识解决实际工程问题的能力。

杨祖幸,陈艳,董丽萍^[4]（2019）在《工程训练中心先进制造技术集约化训练系统建设》文中进行了进一步梳理介绍了四川大学工程训练国家级实验教学示范中心。中心针对目前工程训练教学和基地建设存在的问题,从示范中心可持续发展和新工科建设要求出发,提出以先进制造技术和信息技术为主线,以系统化、集约化和虚拟现实技术应用为技术手段,以提高效率和效益为目的的"内涵式增长"模式,以及"先进性、专业性、课程性、创意性"四位一体的建设理念,建设了先进制造技术集约化训练系统。所建成的三个集成系统,为开展多层次的工程训练实践教学、进行教学内容的顶层设计和向双创型实验教学中心转型提供了条件。

文宏^[5]（2019）在《快速原型技术在工业设计实践教学中的应用研究》文中认为快速原型技术是20世纪80年代末期开始的一种集机械、电子、光学、材料等学科为一体的先进制造技术之一。快速原型技术在工业设计实践教学中的应用日趋广泛。为了培养学生的创新能力,提高学生的动手能力,在工业设计实践教学中开设快速原型实训课程,并根据学生专业和层次的不同安排了不同的课程内容,有效开拓了学生的视野,取得了良好的教学效果。概述快速原型技术,说明快速原型技术在工业设计实践教学中应用的重要性,阐述快速原型技术应用于工业设计实践教学的具体应用策略。

张永弟,杨光^[6]（2018）在《增材制造技术在工科大学生实践教学中的应用》文中研究表明将增材制造技术引入工科大学生的实践教学活动中,利用开放实验、个性化教育、毕业设计、科技竞赛等环节,使学生掌握增材制造的原理。并在此基础上,引导学生进行快速模具的设计与制造工作,提高工科大学生的实践能力和创新性能力。

杨洋,周亮,李晓春^[7]（2014）在《3D打印训练项目建设的探索与实践》文中研究说明为培养学生的工程实践能力、创新能力和创新意识,进行了3D打印实训项目的建设,学生通过概念设计、三维建模、格式转化、数据处理、制造零件原型的全过程,加深了对生产工艺知识的了解,提高了学生的综合实践能力。

吴国兴,符跃鸣,李忠唐^[8]（2013）在《上海市高校工程训练的现状、问题与发展》文中认为工程训练是一种以工程环境为背景、以工程内容为载体、以实际操作为手段的实践性训练,是高等工程教育的重要组成部分。上海市高校的工程训练经过10多年的建设、发展,基本形成了具有上海特征、学校特色、专业特点的工程训练模式和体系。文章从上海市高校工程训练的现状、发展中存在的问题和发展建议三方面对上海市高校工程训练进行了剖析和阐述。

鞠晨鸣^[9]（2012）在《基于Windchill的网络化制造教学与培训系统研究》文中研究指明本文主要进行了基于Windchill的网络化教学系统的研究。分析阐述了当前国内外高等工程训练的现状及未来发展方向,说明了开发基于Windchill的网络化教学培训系统的重要性。阐述了基于Windchill的网络化制造教学系统的相关理论。较为系统的介绍了大工程观的高等工程训练理念,说明了产品生命周期管理（PLM）技术的相关内容。基于Windchill的网络化制造教学系统的对象是产品,说明了产品设计的相关方法、技术；介绍了基于Windchill的网络化制造教学系统的核心技术—DNC技术,以及产品的相关测量方法。阐述了基于Windchill的网络化制造教学系统的各组成平台。管理平台主要使用Windchill软件的文档存储管理与文档查询与检索功能；创意平台主要通过创意训练流程达到培养学生创意能力的目的。本章重点说明了组成设计平台的软、硬件系统,制造平台的实现方法,检测平台的组成以及反馈平均平台的评价方法。以南京理工大学工程训练中心为例,说明了基于Windchill网络化制造教学系统的实施,并且对使用效果进行了说明。给出了基于Windchill网络化制造教学系统的系统架构图,并对系统实施过程进行了说明,通过学生满意度调查结果表明,本系统能够较好的适应现代高等工程训练的要求,满足学生的训练需要。

白逸仙^[10]（2011）在《高校培养创业型工程人才的方式研究》文中研究指明当今社会正迅速演进为一个后工业化的知识社会,以技术型创业为基础的高新技术产业已进入飞速发展时期,面对产业转型和升级,创业型工程人才成为本世纪推动产业发展和社会进步的重要力量。培养创业型工程人才是工程教育义不容辞的责任,目前我国高校针对创业型工程人才的培养还大都在第二课堂进行,几乎未见在第一课堂专门培养创业型工程人才的方式。作为对理论与实践的回应,创业型工程人才培养方式的研究亟待展开。本研究从实践知识的视角,用建构主义知识观搭建理论分析框架,再辅之以文献、访谈、比较研究等具体技术方法,在考察我国当前创业型工程人才培养存在问题的基础上,通过对国外成功案例的深入剖析和借鉴,设计出高校创业型工程人才的培养方式。创业型工程人才,主要指高新技术企业的科技创业者,他们所创的“业”,主要指产业。创业型工程人才属于应用型人才,他们区别于一般工程人才之处在于“技术商业化”,即面向市场,把技术转化为产业或产业链。因此,对于他们来说,专业技术是基础,经营管理等市场化活动是重点。创业是团队行为,技术型创业更强调团队合作,需要从事市场调研、研发设计、生产制造、物流销售、财务管理等多方面人才合作,共同完成产业链中各个环节的工作。本研究以华中科技大学光电工程专业为例,通过对光电领域成功创业的部分企业家的访谈,结合产业界需求和学校实际,设计出创业型工程人才的培养目标,包括主导培养方向的一级目标、规范培养标准的二级目标、以及监控培养途径的三级目标,重点是从知识、能力和职业意识三个方面对二级目标进行研究。同时通过访谈,总结出成功的创业型工程人才普遍具有的个性品质：以创新精神、理性的冒险精神、机会敏感性为主的性格特征；以市场优先、资源整合、决策判断为主的行为特征。这些都为创业型工程人才的培养方案设计奠定了基础。工程创业教育是实践性很强的教育,根据创业型工程人才的特质和综合素质的要求,需要学生在掌握理论知识的同时,更加注重实践知识的习得,更加强调学生在职业情境中解决复杂问题的能力。实践知识是创业型工程人才的知识、能力和职业意识等综合素质的重要基础,它本质上是一种“转识成智”之后的实践力和实践智慧。然而,当前高校工程人才培养存在的问题是一味地以科学教育模式来传授理论知识,忽视了实践知识的重要性,没有建立以实践知识为主的建构主义知识观,因而在培养方式中很少涉及到实践知识的习得,由此使得人才培养方式出现诸多缺陷,制约了创业型工程人才的成长与发展。如何将实践知识融入人才培养体系中,是当前教学改革的重点,也是本研究的重点。为此,本研究选取了英国沃里克大学和美国北卡罗来纳州立大学作为案例学校,通过梳理两所学校独具特色的创业型工程人才培养方式,分析他们的学生实践知识形成的途径和方法。最后根据建构主义知识观的分析框架总结出两所学校创业型工程人才培养方式的特点：学习主体必须通过做中学的主体参与才能建构知识的意义,达到预期学习效果,而其前提条件则是情境创设、团队学习以及学习主体的已有经验三者的相互融合。最后,结合国外案例经验,在以强化实践知识为主的建构主义知识观的理念指引下,设计出高校创业型工程人才培养方案。首先,结合工程创业的过程和企业价值链的内容,构建出基于创业（Entrepreneur）的CDIO模型——E-CDIO模型,以此为背景环境,提出由“构思—设计—实施—运行”四个环节构成的一种强化实践知识、整体化的创业型工程人才培养方式——基于项目学习的全面工程创业训练。然后,设计出以项目训练为主要教学路径,集项目训练、课程学习、企业实习于一体的综合性课程体系。为了有效实施一体化课程体系,使学生达到预期的学习效果,提出实施策略：通过情境创设、团队学习、以及在此基础上的做中学的主体参与等方式让学生主动建构实践知识,获得一体化的学习经验。在此过程中,学生是主体,教师起辅助和引导作用。最后,运用过程性评价和结果性评价相结合的多元化评价方法,对学生学习过程和效果进行评价,使学生在学习过程中及时改进、不断提高,从而促进人才的成长和发展。

二、工程实践训练中的快速原型制造技术（论文开题报告）

（1）论文研究背景及目的

此处内容要求：

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例：

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

（2）本文研究方法

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、工程实践训练中的快速原型制造技术（论文提纲范文）

（1）高精度永磁直线同步电动机互补滑模控制策略研究（论文提纲范文）

（2）先进制造技术工程化项目教学模式研究及实践（论文提纲范文）

（3）数字化设计与先进制造工程化训练实践（论文提纲范文）

（4）工程训练中心先进制造技术集约化训练系统建设（论文提纲范文）

（5）快速原型技术在工业设计实践教学中的应用研究（论文提纲范文）

（6）增材制造技术在工科大学生实践教学中的应用（论文提纲范文）

（7）3D打印训练项目建设的探索与实践（论文提纲范文）

（8）上海市高校工程训练的现状、问题与发展（论文提纲范文）

（9）基于Windchill的网络化制造教学与培训系统研究（论文提纲范文）

（10）高校培养创业型工程人才的方式研究（论文提纲范文）

四、工程实践训练中的快速原型制造技术（论文参考文献）

• [1]高精度永磁直线同步电动机互补滑模控制策略研究[D]. 金鸿雁. 沈阳工业大学, 2021(02)
• [2]先进制造技术工程化项目教学模式研究及实践[J]. 葛英飞. 科教文汇(中旬刊), 2019(11)
• [3]数字化设计与先进制造工程化训练实践[J]. 葛英飞,李光荣,邱胜海,贾晓林. 科技视界, 2019(17)
• [4]工程训练中心先进制造技术集约化训练系统建设[J]. 杨祖幸,陈艳,董丽萍. 实验技术与管理, 2019(02)
• [5]快速原型技术在工业设计实践教学中的应用研究[J]. 文宏. 现代职业教育, 2019(02)
• [6]增材制造技术在工科大学生实践教学中的应用[J]. 张永弟,杨光. 教育现代化, 2018(04)
• [7]3D打印训练项目建设的探索与实践[J]. 杨洋,周亮,李晓春. 山东工业技术, 2014(14)
• [8]上海市高校工程训练的现状、问题与发展[J]. 吴国兴,符跃鸣,李忠唐. 实验室研究与探索, 2013(09)
• [9]基于Windchill的网络化制造教学与培训系统研究[D]. 鞠晨鸣. 南京理工大学, 2012(07)
• [10]高校培养创业型工程人才的方式研究[D]. 白逸仙. 华中科技大学, 2011(07)

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