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机制设计论文优选九篇

时间:2023-04-20 18:05:23

机制设计论文

机制设计论文第1篇

论文关键词:毕业设计;教学质量;创新机制;实践成果

土木工程是当前中国一个十分活跃的工程领域,城镇建设和社会面貌变化与其密切相关,社会对土木工程专业人才培养寄予了厚望。大学本科最后一学期的毕业设计具有举足轻重的地位,是检验学生运用专业知识解决工程问题能力的平台,具有很强的实践性。近几年来同济大学土木工程学院建筑工程系肩负社会责任,大力投入师资和经费,实施教学改革,进行毕业设计教学质量保证与创新体系建设,取得了丰硕成果,被评为上海市教学成果二等奖。本文介绍了毕业设计创新体系建设方面的一些做法。

一、毕业设计教学指导思想方面的创新

(一)对毕业设计教学重要性的认识

1.毕业设计是学生在校学习的重要环节。毕业设计是学生运用专业知识解决工程问题的一个极其重要的实践教学环节,是实现专业知识与工程实践相融合的重要平台,是培养应用型人才的重要手段。这一阶段的教学不仅能对学生的专业知识学习进行全面的考察和巩固,而且还在扩大学生知识面,掌握新技术、新材料、新设备,培养发现问题和解决问题的能力,养成独立思考和逻辑思维的习惯,激发对未来专业工作领域的“实战”欲望,甚至在培养创新精神方面,与其他教学环节相比都有着不可替代的作用。在这样的认识前提下,就要求教和学的主体——教师和学生在思想上高度重视,在教学内容的组织上精心安排,教学过程上严谨务实。

2.毕业设计是连接学生在校学习阶段与就业工作阶段的桥梁。如果说高等教育使毕业生获得了成为一个合格的高技术劳动者的“上岗证”,那么,可以说高质量的毕业设计学习成果就是毕业生获得良好就业机会的“敲门砖”。目前,毕业生就业形势发生了很大变化,社会对毕业生的要求也不仅仅局限于专业方面,而是对其工作能力、个人综合素质等方面都提出了更高的要求。工作单位往往根据自身利益的需要,要求毕业生能独立工作,尽量缩短“适应期”。一个看似不尽合理的“需方市场”客观上也迫使对土木工程专业人才教育方式和教育理念的转变。这种转变的结果之一就是:毕业设计教学阶段在某种程度上具备了部分“就业前期培训”的职能。

因此,毕业设计教学还应该培养学生兼容并蓄的开放观念、积极向上的工作态度、认真负责的职业素质、求真务实的工作方法、分工协作的团队精神等,使学生走向社会后,能更好地适应工作环境。

(二)对建立创新机制必要性的认识

1.毕业设计是培养学生创新思维和创新能力的重要平台。随着新世纪的到来,一个以知识为基础的竞争与合作并存的全球经济正在形成。科技的竞争实质是知识的创新与运用能力的竞争。培养学生的创新思维和创新能力是高等教育的主要目标之一。培养学生创新思维和创新能力不能仅仅是口号,而应该是实实在在的实践活动。基础理论课和专业课教学的特点是“教”和“学”,其教学目的是让学生打好基础,积累知识,认同和领会前人的经验。这一阶段学生的知识水平还比较低、知识面还不够广,客观上也缺乏创新的基础。而毕业设计教学的特点是应用专业知识解决工程问题,面对真实的又必须在规定时间内完成的设计项目和工程课题,更能激发教与学两方面的创新潜力,并在实践中培养学生的创新思维和创新能力,切实体会实践所带来的快乐。教师一定要坚持在实事求是的基础上积极为学生提供充满创新氛围的学习环境,给学生更多的自由思考、自由选择的空间,要把教学重点放到以提高学习能力和工作能力为中心,以学生自主、独立思考为出发点,充分尊重他们的特长、兴趣和爱好,为他们潜能的充分开发和发挥创造条件。

2.提高教学质量需要创新性教学管理机制。墨守传统的教学理念,采用僵化的、缺乏激励机制的教学管理方法已经不能满足提高毕业设计教学质量的客观要求。创新性教学管理机制的核心是健全管理制度、提高管理效率、完善评价体系、激励教学相长。

二、毕业设计教学组织工作方面的创新

(一)健全和细化毕业设计规章制度,形成规范化的毕业设计教学管理文件。制度化建设包括:(1)毕业设计开题和选题准则;(2)毕业设计指导教师工作准则;(3)毕业设计学生学业准则;(4)毕业设计答辩准则;(5)毕业设计学生成果验收和归档准则;(6)毕业设计创新机制和鼓励政策等。为培养学生养成严谨求实的科学技术工作方法,针对开题报告、计算书、论文、设计图纸、图签等编制了大量的格式化电子模板,使学生在毕业设计时自始至终都处于规范化的训练氛围之中。

(二)毕业设计课题的双向选择。毕业设计选题和开题工作是提高毕业设计质量和培养学生创新能力的第一步。课题是否有科学性、多样性和实践性是决定毕业设计是否具有创新性的前提条件,直接关系到整个毕业设计的质量高低。先进的课题对知识面的要求直接影响到学生知识面的拓展、能力的提高。有一定深度的课题能促使学生学习更深更新的知识。课题的多样性能够满足众多学生不同的就业工作特点和个性化的兴趣要求。本系每年进行毕业设计学生人数有200~300名(包括土木学院、网络学院、职教学院学生)。本系有18个研究室,研究方向众多,既有土木工程前沿领域的科研课题,又有许多大、中型工程实践项目,课题资源十分丰富。每年都有60—70名教师参与毕业设计的指导工作,这使得我们能够创造性地采用双向选择的方法来进行课题选择,即由指导教师提交申报题目和课题简介以及对学生人数及其相关能力的要求,经系初步审核后公布,由学生根据自己的能力、兴趣填报3个选题志愿,最后由教学管理部门根据学生成绩绩点、课题要求和选题志愿统一协调,尽最大程度满足学生意愿。同时,为保证科研工作的连续性,对已经被本校录取的报送研究生,安排学生未来的导师进行指导,使这些学生能够尽早地加入到导师的科研团队进行科研工作。这种选题方法使学生从一开始就成为教学过程的主动参与者,激发了学生的学习积极性,同时也让学生有机会了解到不同的课题内容对知识和能力的要求,使他们能够自觉地进行一次自我能力的评价,发现不足,及时补充相关专业知识。对毕业设计课题进行初审,要求结合工程实践类课题的比例不低于70%,课题内容租工作量以及课题难度应能够切实满足本科生毕业设计的教学要求,单一课题的工作内容相对完整,严格遵循“一人一题”,鼓励“真题实做”,从源头保证了课题的质量。

(三)做好毕业设计前期组织动员。近几年一直坚持在毕业设计开始之前对指导教师和学生进行组织动员。毕业设计对于每位学生来说都是一个特殊的学习过程,而毕业设计动员大会作为毕业设计的前奏,对整个毕业设计过程起着全局性的指导作用,能使学生全面地理解毕业设计的实质和重要性。动员的重点在于统一认识,强化规章,对以往毕业设计中存在问题进行总结,对毕业设计工作手册逐一解释,明确毕业设计的有关要求。同时邀请设计院的资深专家和经验丰富的指导教师给学生做“如何进行毕业设计”和“如何完成毕业论文”专题讲座。

(四)校企合作联合指导。历史上校内指导和校外实习相结合原本也是毕业设计教学的重要方式,但是近年来企业由于生产任务繁重等种种原因,对接受毕业设计实习生的态度一般都不太积极。但是,到企业去以实习的方式进行毕业设计仍然是最好的途径之一。一方面学生在企业参与了项目设计全过程,往往可以学到很多课堂上学不到的东西,企业的实战氛围更能激发学生的工作热情和主动性,增强学生的事业心和责任感。另一方面企业通过对学生的指导和考察,发现真正符合企业需求的人才。因此本系多方联系校外企业,甚至是国外的企业,同时鼓励学生根据自己的兴趣和爱好,结合当前工程中的一些难点、热点问题,自己到生产企业、施工单位中寻求课题,或到就业单位去做毕业设计,采用企业实习和企业招聘相结合的方式,利用企业的经费、场地和技术力量完成企业需要的技术课题,进一步拓宽选题的自由度,从老传统中走出新路子。

(五)以开放的方式组织毕业设计。为拓宽少数有特点学生的选题范围,毕业设计实行开放的组织方式,即接受土木工程专业其他课群方向或其他专业的学生到本系进行毕业设计,同时也允许本系学生申请做土木工程专业其他课群方向或其他专业的毕业设计。对于外系申请来本系进行毕业设计的学生,须经过二个系教学主管的审批并报学院备案。而本系则仅允许已经保送外系的免试研究生申报到外系做毕业设计,而且为保证毕业设计质量,本系还必须指定一位指导教师对学生的毕业设计进行监督,学生随后还必须参加本系组织的公开答辩。

(六)充实与共享教学资源。本系大量补充购买了各类工程技术规范、手册等工具书;鼓励指导教师向学生开放研究室的资料,提供计算机等设备;提供专门资金,鼓励学生使用教学机房购买的正版结构分析和设计软件,强化保护知识产权的意识。

三、毕业设计教学质量评价和激励机制的创新

除按照学校毕业设计教学要求组织课题审核、开题报告检查、中期检查、毕业答辩(包括公开答辩)、成绩评定、优秀毕业论文和优秀指导教师评选、毕业设计总结等制度性教学质量评价工作外,还进行了以下创造性工作。

(一)指导教师问卷调查。问卷调查对象为全体参加毕业设计的指导教师,在毕业设计结束后进行。调查内容包括指导教师的职称等个人状况,毕业设计教学经历,课题类型、难度及来源,对学生的要求,对所指导学生的知识水平的了解和评价,对毕业设计实行双向选择的意见,课题进展状态,指导时间和指导方式,所指导学生毕业设计的完成状况、答辩状况,对毕业设计教学组织、相关制度的意见和建议等。

(二)学生问卷调查。问卷调查对象为全体参加毕业设计的学生,在毕业设计结束后进行。调查内容包括学生是否已经落实就业去向,对课题的兴趣,对毕业设计实行双向选择和毕业设计动员大会的意见,课题难度,开题报告,指导教师的指导时间和指导方式,课题进展状态,所采用的计算分析软件工具,毕业答辩,毕业设计的完成状况和收获,对毕业设计教学组织、相关制度的意见和建议等。

教师和学生对问卷进行了认真的回答,提出了许多建议和意见,经过对问卷结果进行统计分析,使教学管理者真正了解到毕业设计过程中教和学两个环节的实际状况和存在的问题,有针对性进行改进,对提高教学效果起到了促进作用。

(三)设立“创新奖”。为激励教师指导和学生学习积极性,培养学生创新意识和实践能力,自2008年起,针对每年的毕业设计成果,评选创新突出奖1名,创新优胜奖2~3名。在制定创新奖评价标准时充分考虑到必须为学生的创新提供一个良好的目标环境,为此,提高创新评价因子的比重,突出创新的重要性,激励学生有实质性的创新工作。判断学生是否有创新并不是只看学生论文的题目,而是看学生在具体的毕业设计中是否有自己的新观点、新思路和新方法。对获奖学生和指导教师分别颁发奖金和奖励证书。获奖学生将被推荐为学校优秀毕业生。

四、毕业设计教学创新实践的成果

(一)良好的选题机制激发了教和学两方面的积极性。近4年来,70%以上的毕业设计课题均为理论结合实际工程的课题,其中来自纵向科研项目的课题占比逐年提高。富有经验、具有高级职称的教授、副教授占指导教师比例的60%~70%。这样的状况充分保证了课题质量。而大部分学生都按照本人的志愿选择了课题,或在相近课题之间进行调剂。科学合理的选题机制也激发了学生参与的积极性和学习自觉性,毕业设计成绩得到了明显的提高。

(二)创新奖等措施产生了明显的激励作用。创新奖的设立和实施对学生和指导教师的积极性产生了巨大的促进作用。2008年获奖学生的毕业设计课题“会展用万能组合框架体系设计研究”、“上海某商办楼设计”、“门式刚架轻型房屋钢结构设计”都分别在不同的层面上反映出学生在完成过程中的创新思维。对于毕业后继续攻读研究生的学生,通过毕业论文阶段的学习初步培养了他们科学研究的基本能力,许多学生就此提前投入到硕士阶段研究课题的工作中。

机制设计论文第2篇

环境的公共物品属性使得环境污染跨域治理具有典型的外部性,这是由于政府间收益与其付出的成本不一致造成的。信息不对称、博弈结果的不确定性以及行政决策权过于模糊,使得环境污染跨域治理越来越复杂。现实中,跨行政区环境污染治理涉及政府间的利益博弈。长期以来,我国实行财政分权体制,中央与地方政府环境保护管理实行垂直领导,中央统一制定环境标准、设定环境管理目标,地方各级政府负责本辖区内的环境污染治理。由于二者目标函数不一致,会导致地方政府更加注重地方经济快速发展,忽略环境治理。在地方政府间,自利动机会使地方政府采取搭便车的投机行为,选择自身利益最大化不合作状态,从而导致“公地悲剧”,陷入“囚徒困境”,使得地方政府间合作成为难以实现的理想状态。

(一)权力分化:博弈关系的前提条件

在我国,从中央-地方政府关系看,国家结构形式决定了中央政府的主导地位,与地方政府形成“领导支配-服从执行”关系。一方面中央与地方间权力不对等,中央承担着指导和协调解决各地方、各部门以及跨区域、跨流域重大环境问题的职责,地方所承担的职责以辅为主;另一方面中央在环境跨域管理过程中调控乏力,在政策规划、实施以及协调相关机构过程中,难以充分发挥地方政府的自主性,导致地方积极性不高。

(二)主体分化:博弈关系形成

中央政府作为环境的宏观管理者,目标取向是经济、社会、环境的整体发展与相互协调,考虑的是整个社会的全局利益和长远利益。地方政府对辖区内环境污染进行治理,并接受中央政府的监督和制约。地方政府作为“经济人”决策时,为避免己方的效用损失,会采取机会主义的行为,以实现自身效用最大化,从而导致边界环境纠纷频繁以及跨域环境公共事务治理失灵。我国长期存在的区域封锁、地方保护主义以及区域壁垒都可以看作是地方政府在政治博弈中做出最优反应的必然后果[2]。这种行为主体分化形成的利益博弈包含两组关系:一是中央政府与地方政府之间的博弈竞争,是不平等主体间的博弈,称为纵向竞争;一是参与人是平等主体的政府间的竞争博弈,称为横向竞争。(三)利益分化:地方政府自利动机在财政分权体制和以GDP为主要考核指标的政绩考核机制下,这种自利性带来的影响与结果是地方政府更加注重本地区经济发展的短期利益,获得更多的财政收入与政治晋升机会是地方官员的目标函数。地方政府为保护环境,需关闭重污染企业,要求企业采用新技术新工艺以减少污染,政府还需增加公共性投资以达到既定的减排标准,这无疑将增加企业生产成本,降低收益,进而减少地方生产总值。地方政府作为理性人,会根据成本与收益原则追求自身效用或利益最大化,选择对自己有利的最优策略,对环境污染治理等涉及全局或其他地区利益的事则漠不关心[3]。

二、环境污染治理中央-地方利益博弈模型

(一)模型设定及说明

在环境跨域治理中,中央-地方各自的多个竞争策略构成策略集。地方政府的占优策略是无论中央政府采取何种策略都属于地方政府最佳选择的竞争策略,但是这种最佳选择常常导致不理想的结果。基于自身效用最大化的理性选择,地方政府的占优策略是选择不治理,由此将导致区域生态环境的恶化以及经济发展的不可持续。本文仅就中央-地方、地方-地方间如何利用所掌握的信息进行决策、这种决策的均衡问题以及主体间的博弈机理进行探讨。根据博弈理论确定博弈的几个要素[4]:1.对弈者。这是一个博弈中的决策主体。本文将对弈者设定为中央政府A、地方政府B1和地方政府B2。中央政府与地方政府间博弈竞争,中央-地方政府间博弈表示为N={A,B1};地方政府间博弈竞争表示为N={B1,B2},N为虚拟参与人。2.战略。对弈者在给定信息集情况下的行动规则,一般用si表示第i个对弈人的一个特定战略,Si={si}表示第i个对弈人所有可选择的战略集合[3]。政府间环境治理博弈中,中央政府的战略选择为Si={检查,不检查},地方政府的战略选择为Si={治理,不治理}。战略规定对弈者何时选择何种行动。3.支付。特定的战略组合下对弈者得到的效用水平。支付不但取决于自己的战略选择,还取决于其他对弈人的战略选择,我们用Ui表示第i个对弈者的支付,u={u1,…ui…un}为n个对弈人的支付组合。所有参与人战略选择的函数为Ui=Ui{s1…si…sn}[3]。

(二)中央-地方政府竞争的博弈分析

在对待环境的问题上,地方政府和中央政府目标函数不一致。对中央政府来说,任何地区环境质量的恶化都意味着国家整体环境质量的下降。而地方政府为片面追求GDP,在面临发展经济和环境保护的两难选择时往往会忽视民生与和谐,牺牲环境。在中央-地方政府博弈过程中,地方政府拥有私人信息,称为“人”,而中央政府不拥有私人信息,称为“委托人”。在我国当前分权的治理体制下,中央政府将任务层层分解,通过行政逐级发包的方式,将经济管理权限和行政管理权限下放到地方,构成典型的委托-关系[5]。委托-理论试图解决在信息不对称的条件下,如何使地方政府能够按照中央政府的利益来行动,或者中央政府怎样根据观测和收集到的有关信息对地方政府进行奖惩,以激励地方政府选择对中央政府有利的行动。以下建立一个中央政府与地方政府间的博弈模型,并做如下假设:(1)中央政府对地方政府环境污染治理的检查成本为Ca;(2)地方政府环境治理成本为Cb,Cb=f(Q,G,P2),此为增函数,Q表示污染物治理量,G表示污染治理投资,P2表示第二产业增加值占GDP的比重;(3)地方政府不按照中央政府的利益行动,选择不治理时将受到的处罚D;(4)地方政府治理时收益为π;地方政府不治理、中央政府不检查时的收益为ω,π<Cb<ω;(5)地方政府选择治理,中央政府收益为Σ。第一种情况:在θ给定的的情况下,假定θ为地方政府治理的概率,α为中央政府检查的概率,中央政府检查(α=1)和不检查(α=0)的期望收益分别为:μa(1,θ)=(σ-Ca)θ+(D-Ca)(1-θ)=D-Ca+(σ-D)θ;μa(0,θ)=σθ+0(1-θ)。解μa(1,θ)=μa(0,θ)得纳什均衡解θ′=(D-Ca)/D,θ′表示如果地方政府治理的概率等于(D-Ca)/D,检查和不检查的效果是一致的;如果地方政府治理的概率大于(D-Ca)/D,中央政府的最优选择是不检查;如果地方政府治理的概率小于(D-Ca)/D,中央政府的最优选择是检查。第二种情况:在ɑ给定的情况下,地方政府选择治理(θ=1)和不治理(θ=0)的期望收益分别为:μb(α,1)=(π-Cb)α+(π-Cb)(1-α)=π-Cb;μb(α,0)=-Dα+ω(1-α)=-(ω+d)α+ω。解μb(α,1)=μb(α,0)得纳什均衡解α′=(ω+Cb-π)/(ω+D)。α′表示如果中央政府检查的概率等于(ω+Cb-π)/(ω+D),地方政府随机选择治理或不治理;如果中央政府检查的概率小于(ω+Cb-π)/(ω+D),地方政府的最优选择是不治理;如果中央政府检查的概率大于(ω+Cb-π)/(ω+D),地方政府的最优选择是治理。因此,此时的混合战略纳什均衡是α′=(ω+Cb-π)/(ω+D),θ′=(D-Ca)/D。表明地方政府以(D-Ca)/D的概率治理,中央以(ω+Cb-π)/(ω+D)的概率检查。从均衡结果可知,地方政府治理的概率与中央政府的监管成本成反比的关系,与中央政府对地方政府的处罚成正比,双方的博弈均衡解为(不检查,不治理)。拥有占优策略的地方政府拥有明显的优势,处于竞争中的主动地位。中央政府监管成本越高,地方政府越可能采取不治理策略;处罚越大,地方政府治理的概率就越大。表明在不完全信息的条件下,环境污染治理在中央政府与地方政府间是一个典型的“囚徒困境”。

(三)地方政府间竞争的博弈分析

地方政府作为“经济人”“理性人”博弈过程中都遵循占优策略,即不论政府B1(B2)采取什么样的策略,政府B1(B2)所选择的都是唯一最佳的策略。地方政府B1和地方政府B2是两个同质政府,各自都是理主体,将总投资预算用于公共性投资将使环境污染得以改善,用于生产性投资则增加污染物排放,产生环境污染。假定B1进行生产性投资排放污染物,会使政府B1受益,B2受损;政府B1进行公共性投资能让双方受益。用F表示公共性投资行为,代表具有正外部性的公共产品;P表示生产性投资,代表具有负外部性的生产行为。1.假设政府B1和政府B2的投资的收益函数分别取如下柯布-道格拉斯形式:Ub1=(FB1+γFB2)α(PB1-φPB2)β(1)Ub2=(FB1+γFB2)α(PB2-φPB1)β(2)其中0<α,β,γ,φ<1;α+β<1,假设政府B1和政府B2的投资总预算为H。B1(B2)进行公共性投资给B2(B1)带来的正外部性参数用γ表示,B1(B2)用于生产性投资给B2(B1)带来的负外部性参数用φ表示。2.政府B1与政府B2之间不合作。地方政府作为理性主体最大化自身利益,则政府B1的决策可以表示为:MaxUb1=(FB1+γFB2)α(PB1-φPB2)β3.政府B1和政府B2合作。中央政府作为决策机构,激励政府B1和政府B2合作,追求各地区总收益的最大化目标,即为:MaxUB1,B2=UB1+UB2以上两种情况的讨论可以看出:同质地方政府B1和B2在不合作的情况下进行平等博弈,纳什均衡条件下(式7、8)的均衡结果是(生产性投资,生产性投资),基于个体理性地方政府B1与B2按照自身利益最大化作出的决策将导致公共性投资不足而生产性投资过度。不合作情况下用于公共性投资比例会少于合作决策时的最佳投资比例,只有在整体理性支配下,资源配置才可以达到帕累托最优,使社会福利最大。这也进一步说明,地方政府间竞争与博弈的后果常常会导致边界环境纠纷频繁以及环境跨域治理失灵的结果。

三、跨域环境治理的制度设计

地方政府在发展经济时,出于自身需要,为实现本区域居民福利最大化、促进本地经济充分发展,往往会制定更符合本地利益的政策。由此形成的地方政府之间的竞争,既有正面的意义,同时也带来了负面影响,比如前述地方政府环境治理中投资不积极问题等。因此,有必要重新审视和合理干预地方政府的竞争行为,通过有效的制度设计,建立起科学合理的激励约束机制,引导地方政府在环境治理中协调一致,形成合力,以实现地方和整体利益整合的最大化[6]。

(一)寻找利益重合空间

环境跨域治理博弈中,寻找利益重合空间是激励制度设计的基本出发点。激励的关键是要使中央-地方以及地方政府间能够同时从博弈中获益,这就要求二者的利益空间能够在一定程度上重合。本文认为,只有建立一系列政府间公共品的产权及交易制度,才能使激励机制发挥其应有的效果。在环境保护领域排污权交易制度就是科斯理论的一个具体运用。激励和利益补偿机制是政府间合作共识的达成和顺利执行的重要保障[6]。在目前行政分割的现实和保护地方利益的背景下,在区域磋商时应使各方利益平衡,分配方式应综合考虑当前社会发展阶段、生产力水平、企业的实际承受能力、环保意识、政府行政管理和服务水平以及市场发育程度等。政府干预并不一定是解决“市场失灵”的惟一办法。政府可以发挥市场基础性作用,以定价出售的方式合理地将权利分配给各个主体,也可采用公开拍卖以及特定条件下无偿分配等多种方式相结合的办法,这样做既不损害现有主体利益,又能保护未来进入交易市场的主体的利益。

(二)形成科学合理的地方政府绩效评估考核机制

为减少地方政府无序竞争引致的环境治理投入不足等问题,从中央政府层面,应构建一套以绿色GDP为指向的,纳入资源节约和环境保护一些重要指标的,科学、规范、可量化的地方政府绩效考核体系。这些考核内容,其指向不仅仅限于某一行政区域,还要包括周围相邻行政区域的资源环境质量。要完善和强化绩效考核的激励机制,严格奖罚措施,严格结果兑现。要完善和强化绩效考核的监督体系,将考核的全过程都置于社会监督之下,保证客观公正。通过这一措施,引导和约束地方政府增强区域环境治理合作意识,减少垄断割据和地方保护主义等不良行为[7]。从地方政府层面看,在科学合理的绩效评估考核机制下,要发挥环境保护利益主体意识,将自身的努力更加平等地分配到经济增长和公共服务两个方面,避免对区域环境投资方面采取单方面竞争策略,以有效整合地方政府间利益,克服因环境治理外部性导致的地方政府在环境治理中的搭便车行为。

(三)构建地方政府合作平台

由前述分析可知,地方政府合作时的环保收益比不合作时多。因此,为促进地方政府间的自愿主动协调合作,在地方政府之间发展共生关系,应创建地方政府合作平台,协调地方在环境治理中的利益矛盾,从而走出“公用地灾难”和“囚徒困境”,促进整个区域收益最大化。这个平台应包括:签订区域环保合作协议、制定区域环保规划、实施区域或流域生态补偿机制、实施区域环保联防联控协调机制、区域环境执法联动机制等。但是这些合作的持续性都较差,以短期为主,在资金保障、人员配备等方面都缺乏制度化的保障。因此,地方政府之间还应该建立一种在环境治理中主动自愿协调合作的长期机制,实现地方政府间的长期良性互动。针对目前环境跨域治理中存在的问题,这种机制既应该包括直接与环境跨域治理有关的环境信息共享机制、环境保护联合执法机制、区域生态补偿机制、环境基础设施共建共享机制,也应包括区域产业合作机制、监督约束机制等保障支持性机制[8]。

(四)强化地方政府参与环境规划机制

机制设计论文第3篇

《园林计算机制图》是园林技术专业的必修课程,是一门培养并强化学生操作能力的职业技能课,课程面向的岗位有绘图员、中小型绿地设计岗位。

二、《园林计算机制图》课程目标设计

1.总体目标。通过本课程的学习,要求学生能根据设计要求,运用绘图软件(AutoCAD、Photoshop和3DSMax)绘制设计图、施工图和效果图,达到绘图员和景观设计师的能力。2.能力目标。能掌握AutoCAD、Photoshop和3DSMax软件绘图的方法和步骤;能够运用AutoCAD软件进行园林建筑小品图、园林规划设计平面图与分项平面图绘制;能够运用Photoshop软件绘制园林彩平图,对园林效果图进行后期效果制作;能够运用3DSMax软件进行三维建模以及渲染输出;能够运用Photoshop软件进行园林文本的设计包装制作。3.知识目标。掌握AutoCAD软件的工具、图层、块、文字、尺寸标注等基本操作方法以及绘图规范;掌握Photoshop软件的工具、图层、图像调整、滤镜等基本操作方法;掌握3dsmax软件的建模方法、材质贴图、摄影机、灯光、渲染输出等基本操作方法;掌握AutoCAD、Photoshop、3dsmax软件之间的数据转换和信息处理;掌握绘制各类图纸的基本流程。4.素质目标。良好的职业道德素养、严谨的工作态度,自觉学习和自我发展的能力,团结协作能力、创新能力和专业表达能力,独立分析与解决具体问题的综合素质能力。

三、《园林计算机制图》课程内容设计

能力训练项目设计将这门课程分为五个大项目,每个大项目里面又分为两个子项目,子项目一主要是由教师详细讲解操作,学生在课堂完成,子项目二主要是由教师简单介绍绘图方法,学生课后完成,达到反复训练的目的。每个子项目里面再分成若干个学习任务,将任务分解在不同的学习单元内完成。六、教学评价课堂表现情况(10%):主要根据学生的出勤和课堂表现等情况进行评定;单项实训(40%):对学生在各阶段完成的学习成果进行评定,每完成一个子项目,每位学生需要交一张与之相对应的图纸作为对成绩的评定;综合实训(50%):通过逐个项目的进行,最后在规定的时间内让学生根据要求绘制出园林设计图纸,对综合实训结果进行评定。

四、特色与创新

机制设计论文第4篇

1553B通信节点与各个传感器采用主从式通信模式进行通信。通过将1553B通信节点配置为BC(总线控制器),传感器节点配置为RT(远程终端)。所有传感器节点需使用不同的1553B地址,并将其作为通信集群中节点的唯一ID。如表1所示为不同传感器1553B地址分配。飞行控制计算机外部1553B传感器由惯导传感器、大气数据机传感器和无线电高度传感器组成,样例飞行控制计算机各传感器数据流量如表2所示。BU-61580内部具有4k字的共享静态RAM,与主机交互具有很强的操作灵活性。BU-61580的存储数据的基本单元为消息块(MessageBlock),每个消息块大小为38字[6]。其中数据字包含的最大数据量为32字,故一次可传输的最大数据量为32。本系统中,无线电高度传感器与大气数据机传感器的数据帧长度均小于32字节,可通过一次数据传输完成数据通信。而惯导传感器的数据帧长度为54个字节,超过了一次传输数据的最大字节数,为保证数据完整性,不破坏每个字节数据内容,本设计采用数据帧拆分的方式。通过将数据帧拆分,使每个数据块长度均小于32字节,然后通过BC与RT的两次数据通信完成整个惯导传感器数据帧的传输。惯导传感器数据格式如表3所示。2.31553B通信时间调度设计由表1可知,飞行控制计算机各个传感器的更新频率并非完全一致,速率最高为100Hz,最低为50Hz。针对BC与多个RT进行数据通信,BU-61580采用大周期和小周期协同的方案来实现多个传输速率的通信。由于本系统频率最高为100Hz,最低频率为50Hz,故将通信大周期选择为20ms,将小周期选择为10ms。如图3所示为BC与传感器RT1~RT3的大周期通信顺序图,每个大周期内,惯导传感器和无线电高度传感器与BC通信一次,而大气数据机传感器与BC通信两次。图3中,为平衡数据流量及小周期通信数量,本设计将惯导传感器和无线电高度传感器分别位于两个小周期中,使两个小周期的数据流量平衡,实现两个小周期的通道资源充分利用。

2、FlexRay总线时间调度

根据样例飞行控制计算机的内部总线FlexRay通信协议可知,内部总线通信时间为5ms,每个时隙为50μs,FlexRay总线最大帧长为127字[7]。本设计中1553B帧长度最大为54个字节,频率最高为100Hz,故使用上述FlexRay总线通信协议能够符合1553B总线通信要求。本设计中,1553B传感器数据的频率为50Hz和100Hz,而FlexRay总线通信频率为200Hz,内部总线通信速率高于外部传感器速率。故1553B板卡在内部总线通信过程中,当有传感器数据更新时,FlexRay总线传输最新的数据;而当没有数据更新时,FlexRay总线传输当前的传感器数据。为保证数据的完整性及减少占用总线时隙数量,本设计共使用总线三个时隙,每个时隙具体传输内容如表4所示,时隙2、7、15传输内容分别为惯导传感器无线电高度传感器和大气数据机的数据,数据帧大小分别为54字节、32字节、12字节。

3、1553B通信单元软件设计

3.1驱动软件的IP核封装与实现

在嵌入式FPGAEDK设计中,为了简化用户开发难度,Xilinx公司提供了一个封装了的接口,即IPIF(IPinterface,IP接口)作为介于PLB总线与用户逻辑模块之间的接口缓冲[8]。IPIF将PLB总线操作封装起来,而留给用户一个逻辑接口。本文软件设计采用模块化设计思想。其设计步骤如下:首先,将每个硬件模块对应编写一个驱动软件程序;其次,将相应驱动软件封装成通用IP核;最后,将IP核挂载到PowerPC内部总线PLB上。模块之间的通信主要通过PLB总线和OPB总线实现,系统中各模块通过这两种总线连接至PowerPC内核上,而PowerPC通过内部总线读写机制实现对各个模块的读写与控制。如图4所示为1553B通信单元的硬件平台总体架构图,主要由PowerPC内核、1553BIP核、FlexRay总线对应GPIOIP核集合、串口IP核、BRAM模块IP核及相应的中断控制IP核组成。

3.21553B总线接口驱动软件设计

如图5所示为1553B总线接口IP核结构图,整个驱动分为三个模块:总线读写模块,初始化模块和数据缓存模块。系统上电,该IP核激活,进行总线初始化操作,发送初始化完成信号并查询PLB读写信号,等待PowerPC405的读写操作。当读控制信号使能时,PowerPC405读取数据缓冲区中的数据;当写控制信号使能时,总线读写模块将数据缓冲区中的数据发送至总线上。

3.31553B通信算法设计

1553B通信单元的调度主要由外部1553B总线的数据接收,内部FlexRay总线的数据通信组成。本设计采用模块化设计,将系统功能划分为顶层应用和底层数据通信。底层数据通信主要包括外部数据流通信及内部数据流通信,外部数据流通信主要由1553BIP核实现,内部总线也由FlexRay驱动程序实现数据通信;而内核PowerPC主要实现顶层应用,即数据调度及总线故障切换功能的实现。如图6所示为节点通信程序流程图,系统上电后,首先对FlexRay总线及1553B总线节点进行相应的初始化,进而查询1553B对应FIFO满输出引脚,当接收到数据时,节点读取FIFO内容,并写入相应的总线发送缓冲区中。进而查询MFR4310的中断引脚信号,当发送中断有效时,执行发送中断子程序,将接收到1553B总线数据通过1553B总线发送出去;当接收中断有效时,执行接收中断子程序,通信节点接收CPU发送来的控制信号。系统完成数据调度后,进而进行总线故障检测。由于1553B总线的基本周期为10ms,故本设计中总线检测周期为10ms。当定时器的10ms定时时间到,总线进行一次总线检测。当接收到总线切换指令,通信单元进行总线切换,并更新总线状态;进而判断是否接受到传感器的1553B总线应答信号,如果有,将总线故障计数清零,倘若没有,将故障计数加1,当故障计数大于6,进行总线切换,并更新总线状态。

4、总线网络通信测试与结果分析

(1)FlexRay总线测试结果将FlexRay通信周期设置为5ms,静态时隙长度为50μs,将CPU板卡与1553B板卡进行通信实验,从总线上读出输出波形。FlexRay总线通信时,在总线上截取的波形如图7所示,从图中可以看出通信周期为5ms,与预设值一致。如图8所示为一个周期时隙输出波形,时隙2、7、15传输传感器数据。由图8可知,时隙2与时隙7相差250μs,时隙7与时隙15相差350μs,与预设值一致。FlexRay总线通信6小时,进而进行连续总线数据传输测试,经过6个小时的总线测试结果如表5所示,通信过程中,丢帧、错帧计数均为0,表明1553B通信单元FlexRay总线设计正确,可以满足飞行控制计算机通信的基本要求。(2)1553B总线测试结果由前面可知,1553B数据通信周期为10ms,即100Hz。如图9~12分别为1553B通信单元与CPU单元模拟大气数据机传感器数据帧发送数据8字节,进行通信2小时、4小时、6小时、10小时的通信仿真图。其通信帧数分别为719999,1439998,2160023,3599991。期间在2小时~4小时,4小时~6小时,6小时~10小时通信期间,丢帧数分别为1,1,0,合计丢帧率约为5.56×10-7,符合飞行控制计算机通信要求。(3)测试结论以上实验结果表明,1553B通信单元的各个模块通信正常,与飞行控制计算机CPU板卡通信正常,能够符合飞行控制计算机的通信要求。

5、结束语

机制设计论文第5篇

论文内容摘要:如何建立用户的参与机制始终是环境设计工作过程中应关注的重要问题;本文着先从理论角度分析了该机制的工作要点,接着探讨了以强化用户参与性为目的的几种参与组织方式,并阐述其工作特点与使用逻辑。

一、用户参与机制的理论基础

认知科学领域探索人捷克岛夫的模型理论可以被用来说明参与机制中的工作要点。模型强调3个模块,即“语言、空间和概念再现”。该模型又被称为“再现模块”或“界面模块”,大致是用以解释人是如何用语言来描述空间的,而语言和空间认知之间的关系就是在这个再现模块的基础上建立起来的。对某一设计方案的认知,从设计师内部模块的设计语言输出到用户内部模块的再建,要借助概念模块的语言描述;概念模块可由设计师与用户共建,但更应取决于用户;用户概念模块构建的基础是空间再现模型,其表达形式通常为文字、图形、立体模型。因此,最终语言输出能力的高低取决于在用户概念模块的协助下,通过设计师提供的空间,再现模型表达形式的丰富性与易读性。

二、用户参与机制的组织

1.参与性设计软件的使用和开发建议

参与性设计软件是一种有价值的沟通工具,与专业性设计软件的开发相比,要求操作界面简单,最好能具备游戏娱乐的特点。Flexa3D设计软件符合了这样的使用要求,该软件主要用于青少年、儿童房的家具购置。其直观性与简单性源于Flexa3D交互界面的四个工作模块——基本房型、家具布置、三维展示和物品清单,配合了一个可扩展的分类原料库。由于物品清单同时提供了报价,用户对最终投资情况亦能一目了然。尽管它限于行业工作的基础性而设计简单,其功能容量与设计师通常开展工作所采用的高级专业软件无法相比,但由于操作主体转移,提供了销售人员与购买用户实现充分交流的有效形式,从而方便了用户对未来空间布局与多种可能活动方式的深入认识。除了拖曳,没有任何多余的操作命令和技巧,这种让用户亲手设计,获得乐趣的功能是其它专业设计软件提供不了的。由设计师指导,用户短时间内就可以自己动手安排出几种直观的解决方案;方案的实时比较使用户很快就能理解设计师的指导意图,并确认符合自己要求的空间安排方式,整个设计过程由此获得了更好的解读。因此,开发并使用具备上述特色的小型软件作为设计交流工具,可以有效地强化用户概念模块。

2.树型系统图形法

树型系统图形法是由图解语言构成的图形思维分析方法之一。用类似于细胞分裂或原子裂变运动样式的树型结构,手绘草图描述各部分之间的联系性,并分析系统与子系统的相互关系。在室内设计领域可用于设计系统分类、空间系统分类或概念方案的发展,通过简单勾勒的草图,可快速整理问题的要点与次要点,及时获得用户的反馈信息。树型系统图形分析法能够通过刻画不同环节相互联系的疏密程度,使设计师能很快把握用户的需求倾向性和投资分配的重点。而用户也能及时了解设计方案的发展方向是否符合自己的要求。设计师还可以通过附加各种形式的图解分析符号,即时而方便地与用户讨论户外景观采光、室内隔声、色彩对比与协调等问题。

3.图像分类库法

已经有不少学者在用户研究过程中采用了图像分类库法。图片是一种非常直观的交流解释工具,用户很容易对图片作出“是”或“否”的判断。为了把握用户的真实倾向,设计人员会采集大量图片资料,提供给用户阅读、选择,同时还会结合到资料勘探法、语义差别量表、多元分析法等多种分析工具作为开展用户研究的工作方法。一张图片不容易反映用户的真实想法,但它包含了大量的信息,因此要防止图片过多所导致的信息传输混乱。有一个问题目前为止还没有获得确切答案,那就是对于用户的深层感性需要,结合问答记录,图像分类库法的应用是倾向于经验把握还是理性分析与技术测量?哪一种会更具使用效力?根据作者查阅的资料,在建筑设计、工业产品设计及服装设计等领域,尤其是对色彩部分的研究,从他们采用的一系列分析方法与过程上看,显然是倾向于后者,并且这种研究倾向还在不断强化。而在室内设计领域,由于许多设计人员没能结合相应的技术分析工具,基本是凭借个人的经验来揣摩、比较用户的深层感性来指导设计工作。设计师们习惯用“风格”作为面对客户的通行交流语言就是显见的一例,简洁、大方的词汇频频抛出。家装设计师更习惯于用“风格图片”与住户沟通众多设计问题,以制定装修方案。所谓“风格”,解说的背后其实暗含了对某种“生活精神”的认同,虽然“风格”中存在不少可以被定性描述的元素或设计法则,但毕竟用户最终期望的不是孤立的元素与法则,而是元素与法则累积所描绘的“生活精神”,这就需要设计师去关注用户的日常生活与行为活动事件,包括他们对生活意义的看法。

采用风格系列作为图像分类库的工作形式以加强用户的参与性是有益、可行的,但前提是一定要讲明分类的依据与目的,要方便用户确认图片的意义表达。同时,图像分类库的系统性要求分类依据与工作目的具体、清晰,要尽量结合用户的生活实态开展技术分析,并且最好是一组图片只讨论一个问题,将问题细致化,而不是用一组图片解决一系列问题。

结语

无论每位设计师如何组建自己的用户参与机制,这种机制的运作思路都是以削弱设计交流语言障碍、促成用户概念模块的组建为目的的。用户的积极参与很重要,参与形式要注重趣味性、易用性与可识别性。对于组织理想的用户参与机制,上述方式只是抛砖引玉,希望能见到更多有类似效能的工作形式。

机制设计论文第6篇

随着我国的改革开放,我国的机械制造业有了迅猛的发展,它支撑着这个国家的工业和国家经济的发展。在国家对经济的宏观调控,机械行业呈现稳步上升的发展趋势于机械行业的发展越来越趋向于高度自动化、高标准质量、现代信息管理技术等方向发展,需要具有专业素质高的应用性、创新型人才。通过调查分析,高校专业人才培养模式仍然停留在以前的传统模式,人才培养方案不健全、不完善,教学内容、课程设置等没有形成系统,教学方法和手段落后,同时对学生缺乏创兴能力的培养,不能理论与实践相结合等,这些都阻碍了对机械设计专业人才的培养,也使得大学生毕业后无法满足社会的需求,这些都对专业教学进行改革,建立适应社会发展的机械设计人才培养模式。

二、确定专业人才培养目标与规格

21世纪,对人才的需求不仅仅需要专业知识与技能,更需要在此基础上具备信息技术应用能力、实践能力和合作能力等。通过对专业教学改革背景的分析,对机械设计制造及其自动化专业人才培养的目标是:

(1)人才培养规格的定位

对机械设计的基础理论进行系统地学习,同时学习计算机信息技术和微电技术,接受现代机械工程师的训练并具备各种专业基本技能,培养应用型人才。

(2)人才培养目标的定位

人才培养的核心是人才整体素质的培养,除了具备过硬的专业技能,还要具备良好的人文素养和社会实践能力,能有较强的适应能力和分析解决实际问题的能力。市场经济的特点是竞争,专业技术人才要有竞争意识和创新精神,这样才能适应我国新世纪对人才的需求。

三、改革机械设计制造及其自动化专业人才培养模式的建议

(1)制定合适的教学计划,建立科学的课程体系

为了更好地实现专业人才培养的目标,适应社会经济的发展需求,改革人才培养模式,全面提高专业人才的素质,转变更新教育观念,既注重基本技能的训练又要加强对学生综合能力的培养,注重学生的个性发展和创新意识,因材施教,充分调动学生的积极主动性。制定合理的教学计划,对人才培养的专业方向和规格有明确的指导,教学内容要与时俱进,以达到整体教学计划的最优化。建立科学的现代课程体系,注重课程之间的联系,专业课程和非专业课程有机结合。通过系统的理论学习和专业技术基础技能培训的专业课程学习,使学生掌握扎实的专业基础知识,获得各种基础能力的培养。非专业课程包括专业的选修课和学校的公共课,这些课程从横向对学生的知识进行补充,对学生的政治思想、人文素质适应社会的能力等各方面进行培养,学生可根据自己的兴趣爱好和优势,有选择的进行学习。

(2)加强对专业人才培养的环境与条件的建设

良好的教学环境和条件是培养学生的综合素质的基础,不断加强教学管理制度的建设,完善教学条件。学校通过对教学资源进行整合,通过与科研平台的紧密结合,积极调动学生参与科技创新活动,拓展学生的实践能力,培养创新精神。学校多组织一些科技设计大赛和科技宣传活动,既能让学生感受到科技创新和工程文化的氛围,也能让更多的学生又锻炼和展示实践的机会。对学生的评价机制采取多样化方式,不仅考核学生的基础知识,还要注重对综合能力的考核,促进学生的全面发展。

(3)注重实践教学,培养学生的创新能力

实践教学是机械设计专业教学的重要部分,是学生把理论进行应用的关键环节,在加深理论感性认识的同时,更好地培养了学生的实践能力和创新能力等综合能力。所以应该加强实践教学和实践条件的建设,不仅仅要在实验室进行学习,还要把课堂搬到工厂,在教师的指导下,让学生独立的去完成实验项目。同时开展多种多样的课外活动,培养学生的创新意识和创新精神。

四、结束语

机制设计论文第7篇

OPC作为微软公司的对象链接和嵌入技术应用于过程控制领域,为工业自动化软件面向对象的开发提供一项统一的标准,解决了应用软件与各种设备驱动程序之间的通信问题。它把硬件厂商和应用软件开发商分离开来,为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁,大大提高了双方的工作效率。应用程序与OPC服务器之间必须有OPC接口,OPC规范提供了两套标准接口:Custom标准接口和OLE自动化标准接口,通常在系统设计中采用OLE自动化标准接口。OLE自动化标准接口定义了以下3层接口,依次呈包含关系。OPCServer(服务器):OPC启动服务器,获得其他对象和服务的起始类,并用于返回OPCGroup类对象。OPCGroup(组):存储由若干OPCItem组成的Group信息,并返回OPCItem类对象。OPCItem(数据项):存储具体Item的定义、数据值、状态值等信息。3层接口的层次关系如图2所示。

2菇棚温度控制系统的设计

2.1菇棚的温度控制原理

宁夏南部山区杏鲍菇生产基地采用大棚式培养方式,作为对杏鲍菇生长起最重要影响的因素,温度显得尤为重要[8]。菇棚温度采用自动记录仪对温度进行检测,利用空调对菇棚温度进行调节。由于温度控制系统具有大时变、非线性、滞后性等特点,采用模糊控制非常合适[9-10]。本文对菇棚的温度进行了控制设计,最终采用模糊PID控制方案,达到对温度的实时控制,从而将出菇阶段的温度控制在14~17℃的范围之内。菇棚温度控制系统的原理如图3所示。图3中,虚线框内的部分在工业控制环境中大多由PLC等控制设备完成,而这些设备很难实现模糊PID的控制功能。因此,将虚线框部分在Simulink中实现,把在Simulink中创建的模糊PID控制器直接应用到现场设备中。菇棚实时温度控制系统原理图如图4所示。图4中,该系统以PCACCESS软件作为OPC服务器,用MATLAB/OPC工具箱中的OPCWrite模块和OPCRead模块与Simulink进行数据交换。传感变送装置检测温度后将电信号传送给S7-200PLC的模拟量输入模块EM231,经过A/D转换后得出温度值;PCACCESS软件从PLC中读取温度值,通过OPCRead模块传送给Simulink;在Simulink中与设定的温度值进行比较后,进行模糊PID计算,将结果通过OPCWrite模块传送给PCACCESS软件,经PCACCESS软件写入到PLC中,计算分析得出数字量,输出到模拟量输出模块EM232,经D/A转换为电信号送给温控装置(空调),实现对菇棚温度的模糊PID控制。

2.2模糊PID控制系统

2.2.1模糊PID控制器的设计菇棚的温度控制系统是一个复杂的非线性系统,很难建立精确的数学模型,而常规的PID控制则需建立被控对象的精确数学模型,对被控过程的适应性差,算法得不到满意的控制效果。单纯使用模糊控制时,控制精度不高、自适应能力有限,可能存在稳态误差,引起振荡[11-12]。因此,本文针对PID控制和模糊控制的各自特点,将两者结合起来,设计了模糊PID控制器,可以利用模糊控制规则对PID参数进行在线修改,从而实现对菇棚温度的实时控制,将出菇阶段的温度控制在14~17℃的范围之内。基于上述分析,将菇棚温度作为研究对象,E、EC作为模糊控制器的输入,其中E为设定温度值与实际温度值的差值。PID控制器的3个参数KP、KI、KD作为输出。设输入变量E、EC和输出变量的KP、KI、KD语言值的模糊子集均为{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB}={负大,负中,负小,零,正小,正中,正大},误差E和误差变化率EC的论域为{-30,-20,-10,0,10,20,30},KP的论域为{-0.3,-0.2,-0.1,0,0.1,0.2,0.3},KI的论域为{-0.06,-0.04,-0.02,0,0.02,0.04,0.06},KD的论域为{-3,-2,-1,0,1,2,3}。为了论域的覆盖率和调整方便,均采用三角形隶属函数。根据对系统运行的分析和工程设计人员的技术知识和实际操作经验,得出KP、KI、KD的模糊控制规则表,如表1所示。利用Simulink工具箱,建立系统的模糊PID控制器的模型,如图5所示。2.2.2系统的仿真菇棚温度的传递函数采用G(s)=e-τsαs+k。其中,α为惯性环节时间常数,α=10.3s/℃;k=0.023;τ=10s,为纯滞后时间。设定菇棚温度值为15℃,常规PID控制器的仿真结果如图6所示,模糊PID控制器的仿真结果如图7所示。结果表明,菇棚温度控制系统采用模糊PID控制器具有超调小、抗干扰能力强等特点,能较好地满足系统的要求。

3Simulink与S7-200PLC数据交换的实现

PCACCESS软件是专用于S7-200PLC的OPC服务器软件,它向作为客户机的MATLAB/OPC客户端提供数据信息。在菇棚温度控制系统中,模糊PID控制器的输出值和反馈值就是Simulink与S7-200PLC进行交换的数据。实现数据交换的具体步骤如下:1)打开软件PCACCESSV1.0SP4,在“MicroWin(USB)”下,单击右键设置“PC/PG”接口,本文选用“PC/PPI(cable)”。然后,右键单击“MicroWin(USB)”进入“新PLC”,添加监控S7-200PLC,本文默认名称为“NewPLC”。右键单击所添加的新PLC的名称,进入“NewItem”添加变量,本文为输出值“wendu1”和反馈值“wendu2”,设置完成,如图8所示。PCACCESS软件自带OPC客户测试端,客户可以将创建的条目拖入测设中心进行测试,观察通信质量,如图9所示。测试后的通信质量为“好”。2)打开MATLAB,在工作空间输入命令“opctool”后,将弹出OPCTool工具箱的窗口,在该窗口的MAT-LABOPCClients对话框下单击右键,进入“AddClient”添加客户端,用户名默认“localhost”,ServerID选择“S7200.OPCServer”;与PCACCESS软件连接成功后,在“S7200.OPCServer”中添加组和项,把在PCACCESS软件中创建的两个变量“wendu1”和“wendu2”添加到项中,操作完成后结果如图10所示。3)新建Simulink文件,导入模糊PID控制器模型,调用OPCWrite模块、OPCRead模块和OPCConfigura-tion模块,设置OPCWrite模块和OPCRead模块的属性,把OPC工作组中的变量“wendu1”添加到OPCWrite模块中,把变量“wendu2”添加到OPCRead模块中,设置完成后两个模块与控制器相连,如图11所示。这样,基于Simulink和S7-200PLC的模糊PID实时温度控制系统的设计就完成了。

4结论

机制设计论文第8篇

燃气发电机组的空燃比控制系统主要由控制器、传感器、燃气阀、空气阀、混合器等部分组成。

1.1传感器系统过程数据的采集

通过氧传感器、转速传感器、进气压力传感器等传感器实现。氧传感器是系统中重要的传感器之一。在空燃比控制系统中,最常见的反馈参数是排气中氧的含量,它直接反映出燃气燃烧之后留下了多少氧气。因为燃烧室内大部分的氧气,或者说所有的氧气均来自于空气,所以排气氧含量是空燃比的直接反映。发动机转速的稳定性对发电机组输出交流电的频率稳定性影响较大,而频率的稳定性又是衡量发电机组输出电能质量的主要指标之一。转速传感器多为磁电式传感器,安装在凸轮轴上,由转速传感器内的永磁体、线圈和发动机飞轮齿轮共同作用产生一个交流电压信号,该信号经采样电阻和放大器处理后,输入到控制器CPU内。

1.2燃气阀及空气阀

燃气阀及空气阀是带步进电机的电动调节阀,也是系统的执行器。控制器利用PWM驱动步进电机,进而调节阀门开度。

1.3空燃比控制器空燃比控制器是空燃比控制的“大脑”。在本系统设计中,空燃比控制器基于DSP处理器设计,由检测电路、空燃比控制电路和通讯接口电路等部分构成。

2空燃比控制策略

在空燃比控制系统中,系统的控制目标是要使稳态下空燃比的平均值在理想值附近,而且在突加突卸负载造成空燃比偏离理想值时,系统能迅速响应,将空燃比控制在理想值附近。

2.1RBF神经网络

整定PID控制策略在工业控制中,PID控制器应用广泛。由于发动机的空燃比受进入气缸的空气量转速、负荷、温度、气体燃料喷射器的响应速度和喷度等多种因素的影响,所以采用PID控制,根据反馈实时调整进气量,使之达到精确控制。人工神经网络是一种在生物神经网络的启示下建立的数据处理模型。其中径向基函数(RBF)模拟了人脑中局部调整相互覆盖接受域的神经网络结构,能以任意精度逼近任意非连续函数,是一种局部逼近网络,收敛速度快。本设计采用并行控制策略来实现发动机空燃比的控制,前馈控制采用RBF神经网络控制器,反馈控制则采用PID控制器。前馈控制及时快速响应,实现发动机的逆动态模型;反馈控制则保证系统的稳定性,抑制干扰信号对系统的扰动。

2.2仿真实验

本文采用MATLAB软件Simulink工具箱进行燃气发电机组空燃比控制系统仿真。燃气发电机组空燃比控制系统采用常规PID控制的仿真,通过对比可以发现:在稳态时,与常规PID相比,并行控制的稳态误差小,空燃比基本能稳定在理论空燃比附近;在动态时,与常规PID相比,并行控制的超调量小,即使在加入干扰的情况下,超调量δp也可控制在20%以内。

3结语

机制设计论文第9篇

阿里巴巴对现代网络经济中信用问题治理的关键是以“支付宝”为代表的机制设计。传统的商品买卖与交换只有买卖两个主体,如果钱货不能同时交割,出现钱货在时空中的暂时分离,那么信用风险就存在了。阿里巴巴是典型的平台型电商,独立于商品买卖双方之外,阿里巴巴对商品买卖与交换过程中信用问题的治理关键是创设“支付宝”,阿里巴巴本身并不参与商品的买卖,只是提供一个平台、一个市场,并不直接介入商品的买卖、定价等环节,主要为消费者提供线上的商品信息,物流配送和售后服务则由商家自行负责,并对厂商的商品信息与质量进行监督与管理,通过收取平台服务费、广告、保证金等形式实现盈利,纯粹扮演中介者的角色。这样,它独立于商品与服务的供给者(厂商)和商品与服务的需求者(消费者)之外,与它们并不直接发生商品买卖与交换关系,这样从体制方面保障了阿里巴巴能够起到相对公正的“裁判员”的作用。从博弈论的机制设计角度分析,它满足“参与约束”与“激励约束”条件,这样的体制相对来说是科学的、合理的。在激烈的市场竞争中,实践也证明了它的合理性与科学性。这是阿里巴巴企业今天之所以能够取得成功的关键性因素。而其他的独立型或者复合型电商,如京东商城、大众点评、亚马逊、满座网等,它们以商品进销差价、平台服务费、库存周转为主要的盈利模式,或多或少地与厂商具有一定的关系,他们与消费者利益是对立的,从体制方面不能保障它们的公正性,目前这些电商企业仍然挣扎在盈亏的边缘就是很好地佐证。目前电商的盈利模式有:商品直销、活动回扣、商家展会、广告服务、分站加盟、增值服务等。作为平台型的阿里巴巴主要的运营模式特点有:

①做好信息流,汇聚各种市场供求信息。目前阿里巴巴主要的信息服务项目包含:商业机会、产品展示、公司全库、行业资讯、价格行情、以商会友、商业服务等,这些栏目为用户提供了充满现代商业气息,丰富实用的信息,构成了网上交易市场的主体;

②采用本土化的网站建设方式,针对不同国家采用当地的语言,简易可读,将网站便利性和亲和力与各国市场有机地融为一体;

③网站降低会员准入门槛,以免费会员制吸引企业登录平台注册用户,从而汇聚商流,活跃市场,会员在浏览信息的同时也带来了源源不断的信息流和无限商机;

④阿里巴巴通过增值服务为会员提供了优越的市场服务,增值服务:一方面,加强了这个网上交易市场的服务项目功能;另一方面,又使网站能有多种方式实现直接赢利;

⑤适度但比较成功的市场运作,比如福布斯评选,提升了阿里巴巴的品牌价值和融资能力。这些经营模式体现了阿里巴巴平台型网站的特点,以服务费与增值费为主要的盈利模式,区别于传统的商品直销与活动回扣等盈利模式。这使得阿里巴巴从本质上撇开与买卖双方利益的直接瓜葛,从体制上保证了一个纯粹中介企业的性质。然而,这并不能说阿里巴巴目前的经营就是十分完美的,在企业经营过程别是经营初期,或为聚集人气,或因监管不力,企业经营过程中也出现了许多网站企业共有的弊端:商家销售假货、消费者投诉处理不当、退(货)款难、商家欺诈、网站欺诈、网站倒闭或无法联系等现象。2015年1月30日,国家工商总局局长张茅在工商总局会见马云,就阿里巴巴当前网络交易平台还存在一些问题与马云进行了交谈,指出需要创新网络监管方式、建立沟通和互动机制、更好地规范和促进网络经济的健康发展。双方从加大资金、技术等方面的投入,进一步扩大和加强原有专业打假团队,加强日常线上巡查和抽检,与执法部门共同联手,切实有效地解决现实问题等方面提出了一些具体的操作建议。

二、相关结论

本文认为,建立以政府为主导的、电商企业自律的、倡导厂商诚实经营的三位一体的监管机制及策略很有必要。因此提出以下建议:

①构建科学的评价指标体系。针对政府、电商与厂商等主体,构建相应的分析指标,对电商各经营环节情况进行精确描述与分析;

②监管机制。运用建立的统计指标体系,对电商、厂商企业的信用问题与监管能力进行多变量的综合评价,定期在政府相关网站上对评价结果进行公布,使得广大的普通消费者在购物时,能够从政府外部监管与评价结果,选择诚信电商与厂商进行消费,并在电商企业对厂商欺诈、假货等现象处理不当或者不满意时向政府投诉,维护消费者正当权益;

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