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【电子工程学院】运动控制专业方向介绍

来源:专业方向介绍发布时间:2021-05-10 17:38:12

一、运动控制方向介绍

运动控制通常是指在复杂条件下,将预订的控制方案、规划指令转换成期望的机械运动,实现机械运动精确的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或力的控制。运动控制技术应用十分广泛,航空航天、交通运输、工农业生产和国防军工等领域都离不开运动控制技术,它是自动化领域中一项重要技术。

早期的运动控制技术主要是伴随着数控技术、机器人控制技术和工业自动化技术的发展而发展的。按照使用动力源的不同,运动控制主要分为以电动机作为动力源的电气运动控制、以气体和流体作为动力源的气液控制和以燃料(煤、油等)作为动力源的热机运动控制等。据资料统计,在所有动力源中,90%来自于电动机。电动机在现代生产和生活中起着十分重要的作用,所以在这几种运动控制中,电气运动控制应用最为广泛。本专业主要针对电气运动控制设置了以电力电子技术、电机与控制元件等课程做为基础,由电力拖动基础、开关电源技术、运动控制系统等课程组成方向主干课。

现代运动控制技术以各类电机为控制对象,以计算机和其它电子装置为控制手段,以电力电子装置为弱电控制强电的纽带,以自动控制理论和信息处理理论为理论基础,以计算机数字仿真和计算机辅助设计(CAD)为研究和开发的工具。现代运动控制技术已成为电机学、电力电子技术、信息电子技术、计算机控制技术、控制理论、信号检测与处理技术等多门学科相互交叉的综合性学科。

我校自动化专业的新运动控制方向坚持“教师与学生相结合、课内与课外相结合、理论与实践相结合”的应用型人才培养模式,按照“基础够用、拓宽面向、加强实践、增强素质、提高能力”的培养思路,以知识、能力和素质协调发展为原则,构建了一个“强电与弱电相结合、电子与电力技术相结合、计算机软件与硬件相结合”的完整合理的课程体系;通过加大实践教学比重,创新实践教学体系、加强实验室建设,推进产学研合作等途径,培养掌握自动控制、计算机软硬件、电力电子技术及新能源开发等领域相关知识,能够在自动化及相关领域从事系统设计、产品开发、科学研究(考研同学)和技术管理等工作,能解决复杂工程问题的应用型技术人才。

二、运动控制方向验室概况

1.传感器/通信实验室:传感器/通信实验室隶属于电子工程学院,实验室面积为114.6平方米,主要承担电子信息工程、自动化等相关专业的实验教学任务。该实验室一次性可接纳30名学生同时实验,可提供对信号采集、转换、分析的实验平台,使学生掌握各种基本传感器的组成结构、工作原理以及信号处理电路的原理,同时通过电路的搭接、信号的检测和数据的处理,充分发挥学生的设计思维,提高实践动手能力。

通过实验课的基本训练,使学生更好的理解通信系统的整体概念及基本理论,并使学生初步具备通信原理实验基本知识,并且在信号、数字系统、噪声等方面有清晰的理论知识和熟练的计算方法及能力。

2.自动控制实验室:自动控制实验室隶属于电子工程学院,主要承担电子信息工程、自动化等相关专业“自动控制原理”和“计算机控制系统”以及“微机原理实验室”课程实验教学任务。该实验室的实验设备均为新购置的具有超强功能、技术先进的“自动控制/计算机控制”实验箱和。实验箱不但能够承担三门课的课内实验,还可以进行进一步的系统开发。开放式的实验室管理,使学生可以能够在课余时间利用实验箱完成温度控制或直流调速、步进电机调速等闭环系统的设计和实验,也可以为课程设计和毕业设计提供良好的实验开发环境。从而培养学生的实践创新能力。

3.电工实验室:电工实验室是电子工程学院自动化专业实验室,实验室使用面积138.82平方米,主要承担全校电类和非电类专业的可编程控制器的实验教学任务。根据本课程实践性强的特点,安排有大量的设计型实验,旨在提高学生的实际动手、应用及工程设计的能力。此外,本实验室还承担电类专业的可编程控制器应用的课程设计及毕业设计实验任务。

4.瑞兴人才培养基地:瑞兴人才培养基地隶属于电子工程学院,实验室使用面积58.85平方米,主要承担电子信息工程、自动化专业的模拟电路、数字电路、单片机课程实验及实习实训课程相关的作品制作任务。通过实践使学生加深对理论课程的理解,提高学生对实际电子产品的分析、制作和应用能力。本实验室为开放性实验室,学生课后可刷指纹进入。实验设备主要有单片机开发板、仿真器、直流电源等,能够完成单片机电路等相关作品。

  1. 电力拖动实验室:电机拖动实验室隶属于电子工程学院,实验室使用面积99.99平方米,主要承担着电工学、电力拖动等多门课程的实验教学,实验室配有6台电机控制实验装置设备,该实验装置采用模块化结构,可进行典型电机工作性能的机械特性的测定,同时本实验室还承担着“电气控制与电力拖动实训”课程的实验任务。实训课程的任务是在指导老师的指导下,学生能独立设计三相异步电动机各种运行方式的主电路及控制电路,并熟练进行电气控制电路的组装、配线以及调试等。通过实践验证电气控制及电机拖动等课程的基本理论,培养学生独立分析和解决实际问题的能力。同时在该实验室能完成开放性实验和毕业设计的实验任务,也可作为教师以及科研人员研究电机控制的实验平台。

6.电力电子技术实验室:电力电子技术实验室隶属于电子工程学院自动化专业,该实验室建设方式采用部分实验台购置和自主研发实验设备相结合的形式进行建设。目前承担“电力电子技术”、“运动控制系统”、及“开关电源技术”三门课程的课内实验和“运动控制项目综合设计”课程实训任务,也供参加省级及国家级设计大赛学生提供实验平台,同时承担部分自动化专业部分学生毕业设计的实验任务。

   

三、专业未来发展及就业形势展望

自动化专业的就业领域非常宽。针对于运动控制方向毕业生而言,既可以到各种设备制造工厂,如汽车、机器制造、造船、工程机械、家电等工业企业从事运动控制设备或系统生产线的设计、开发、生产等工作,或者从事设备或者生产线的运行维护方面的技术工作和管理工作。也可以到房地产建设企业从事建筑智能化、电梯系统、空调系统、楼宇电气控制、监控等的安装、调试及运行维护等工作。特别值得一提的是随着工业机器人的兴起,运动控制及伺服电机的市场迅速放大。目前已工业机器人已广泛应用于全自动动焊接机、喷漆机、搬运机械手、打磨机、注塑机、面膜机等自动化设备和运动控制领域。毕业生就业前景非常乐观。

四、新能源发电与控制方向主要课题:

无环流双闭环直流调速系统设计

无位置传感器交流调速系统设计

基于多核框架的无人机控制系统设计

步进电机精确控制系统设计

无刷直流电机控制系统设计

煤矿带式输送机智能调速控制系统设计

无刷直流电动机PWM调速系统设计

基于变频技术的电梯PLC控制系统设计

基于PLC和变频技术的物料分拣系统设计

变频技术在矿用通风机中的应用研究

三相异步电动机变频调速系统设计

基于DSP的车载逆变器设计

双闭环相控三相调压调速系统设计

乳化液泵站变频自动控制系统设计

煤矿巡检机器人控制系统设计

基于PLC的自动灌溉控制系统设计

三自由度机械手控制系统设计

智能搬运车控制系统设计

自动化立体车库控制系统设计

基于PLC的物料自动搅拌系统设计