《加工过程数控》结课总结

院 系：燕山大学机械工程学院

年级：11硕研机制系

姓 名：明

学 号：

学习时间：20xx年x月至20xx年x月

授课老师：

时 间：20xx年x月x日

加工过程数控结课心得

胡占齐老师主讲的《加工过程数控》，内容丰富，涵盖面广，从浅入深，便于大家理解。本门课总共分七个部分,第一部分是加工过程数控的概述；第二部分是加工过程的数控模型；第三部分是加工过程数控系统分析；第四部分是加工过程数字控制器的设计；第五部分是基于信息的加工过程数控；第六部分是加工过程的的实时性策略；第七部分是加工过程数控的新进展。胡老师指导我们学习了前四个部分。

人类社会发展史，经历了石器时代、青铜时代和铁器时代，每一个时代都是以该时代的主导资源和主导工具命名的。当今社会已进入了信息时代，信息成为起主导作用的资源，而以电子计算机为主的电子交换器件则成为起主导作用的工具。由于信息具有课、可共享性、可识别性、可转换性、可传递性、可处理性、可再生性等特点及其特殊功能，因此，人们借助计算机系统的辅助，将有关的信息转换到产品与服务中，使之成为更好的产品和更优良的服务。可见，计算机系统、智能机器等信息载体对当今时代所产生的影响，无论在广度、深度和重要程度上远大于石器工具、青铜器工具和铁器工具对相应时代的影响。因此，研究计算机、信息计算技术在各行业中的应用，是当代社会所赋予的一种责任。

在一个计算机制造系统中，系统是一些机构的组合，这些机构由信息联系在一起，完成一定的任务，机构包括计算机（完成比较器、控制器等功能）、被控对象或过程、测量机构或传感器等。控制是指通过信息给对象以命令。为完成一定任务的被控制机构称之为对象。被控制的连续运行状态称之为过程，如化学反应过程、经济调节过程、生物进化过程、机械加工过程（磨削过程、铣削过程、激光切削过程、电火花加工过程·····）等。

“机床数控”（Mechine Tool Numerical Control）主要是研究计算机对机床或其他加工设备的运动规律的控制，这种控制根据对被加工零件的形状、尺寸与精度的要求，计算机按人工编制的程序控制机床各相应轴运动，即按预先规定的时间函数实现控制。这中控制，一般不考虑被控对象的动态特性的变化。通过前四个部分的学习，收获如下：

一、加工过程数控概述

此部分主要学习了加工过程数控的：发展过程、系统的性能及其指标、特点、类型、系统的构成与设计以及实例简介等。

计算机控制系统的涵义十分广泛，因此，不同软、硬件配置的系统，其功能千差万别。这类系统是在自动控制技术和计算机技术飞速发展的基础上产生的。当今已具备了迫切推广和应用的条件和基础。计算机控制技术应用于加工过程，经历了一个诞生的逐步完善的发展过程。

自从19xx年美国麻省理工学院（MIT）伺服机构实验室研制出第一台三坐标系铣床以来，数控设备在制造工业，特别是航空、航天工业中被广泛地应用，数控系统的发展大致经历了一下阶段：第一代数控系统，以MIT研制的三坐标数控系统为标志，产生于xx年代初期，系统全部采用电子管元件，逻辑运算与控制采用硬件电路完成。第二代数控系统产生于xx年代末期，晶体管元件和印刷电路板广泛应用于数控系统，称为第二代数控系统的标志。第三代数控系统产生于xx年代中期，由于小规模集成电路的出现，使其体积变小、功耗降低，数控系统的可靠性得以进一步提高，从而推动了数控系统的发展。

19xx年，世界上第一套计算机控制系统在美国问世，其形式为开环系统。19xx年，美国研制成功闭环系统，并应用于炼油工业。19xx年，美国孟山都公司在一个制氨厂中，用RW-230计算机实现了计算机监督控制。19xx年，该公司研制出世界第一台直接数字控制系统，在某乙烯发生器厂投入使用。19xx年-19xx年，在发达的资本主义国家，计算机控制系统进入了试用阶段。19xx年由于微处理器和微型计算机的问世，计算机控制系统跨进了一个崭新的时期。19xx年以后，出现了综合分散型计算机控制系统，简称集散型控制系统TDCS。19xx年，美国FORXBORO公司的SPECTRUM系统公布于世。近年来，美国AD公司的uMAC-5000、Umac-6000系统也相继研制成功，并被我国引进。

在加工工艺过程中，有许多几何量和物理量可以被控制，但从数据或被控制参数的数学特征来说，则有3大类：①连续模拟数据；②离散二进制数据；③脉冲数据或数字信号。加工过程是连续的过程,他受到外界环境的众多干扰,因此,加工过程中采集的数据往往具有随机性,而控制的实时性要求高,这样对控制用的计算机有一些特定的要求(与科学计算用的计算机相比较而言),这五个要求是:①可靠性要求高；②控制实时性要好；③与生产过程的接口优良；④对环境的适应性强；⑤软件配备齐全。在设计符合要求的加工过程数控系统时，既要考虑数据类型特点，又要考虑控制用计算机的上述特点。

加工过程按照不同的方法可以分成好多类型：（1）按计算机在控制系统中的作用与功能分为：过程的计算机检测系统（CPM）；计算机直接控制系统（DDC）；计算机监控系统（SCC）；计算机分级控制（HCC）；分布式控制（DCC）。（2）按照控制规律分为：程序和顺序控制；比例积分微分控制（PID控制）；最少拍控制；复杂规律的控制。

（3）按控制计算机与被控对象的关系分为：在线控制系统；离线控制系统；实时控制系统。

二、加工过程的数控模型

此部分我们学习了：加工过程数控的模型分类、离散建模、系统框图；计算机控制算法的离散形式；系统辨识；被控对象的时序建模；传感器融合信息模型等。

在加工过程数控系统中，尤其是在DOC系统中，控制用计算机在一个采样周期中一次完成以下功能：

（1） 获得被控制量的采样值cn，可由检测传感器经适当的接口送入计算机；

（2） 计算误差en

（3） 按一定的控制算法对误差en进行运算，从而得到合适的控制量mn或其增量；

（4） 产生出一个合适的控制信号，由输出接口送到相应的控制元器件上；

（5） 依次处理下一个被控制参数或下一个采样周期中的被控参数。

加工过程的数控模型分类：（1）按变量随时间变化分类：稳态（静态）数学模型；动态数学模型；随机动态数学模型。（2）按决定模型的参数分类：参数模型；非参数模型。（3）按变量的范围分类：集中参数模型；分布参数模型。（4）按变量之间关系分类：线性数学模型；非线性数学模型。（5）按控制变量是否连续分类：连续时间模型；离散时间模型。（6）按对被控对象的认识程度分类：白箱问题；灰箱问题；黑箱问题。

三、加工过程数控系统分析

此部分我们学习了系统输入的典型形式及其函数、发生函数求解；系统响应求解、稳定性分析、响应分析实例；加工过程响应图解法；PAM和PWM方案比较；NC机床理论成形误差的控制等。

加工过程数控系统分析包括两方面的内容，即系统稳定性分析和系统响应分析，通过对系统进行分析，可以了解加工过程数控系统的性能及控制效果，得出所构成的控制系统是否满足工程上的性能要求的结论。

为了求解系统的响应，需要输入的序列建模，即写成B算子的表示形式，这是可以实现的，因为;

(1)任何时变信号当在特定时间间隔对他采样时，可得一序列号值。这一序列值称为采样序列，常称为时间序列。很显然，在时间序列或者采样序列中，时间的先后次序对某一采样值来讲是很重要的。

（2）系统对输入指令的响应可利用算子方法直接求解，而不必建立、求解差分方程。所以，一旦输入被确定，则使用系统的传递函数更容易求得系统的响应。

四、加工过程的数字控制器设计

此部分学习了满足响应性能要求的设计；数字控制器的可行性与稳定性；最少拍设计及无纹波系统；前馈+反馈控制；串级控制；自适应控制等。

设计离散控制器或建立计算机控制算法，既是一种技巧，即需要设计与使用经验的积累，也是一门科学，即有许多指导离散控制器设计的理论。数字控制器设计中遇到的问题与连续控制器设计中遇到的问题相似。但是，在离散控制器设计中，柔性较强。由于数字或离散信号的取得可能是来自于数字传感器，故自然会想到使用数字控制器，但也可以使用连续数据控制器，只要数字信号经数据保持而平滑化。到底采用哪一种控制

方案或控制策略，最后的选择权完全掌握在设计者手中。事实上，一个过程能被控制的如何，主要取决与过程本身而不是控制器。因此，要设计出有效的控制器，首先必须对被控过程有一个较为详细的了解。

通常，所遇到的受控过程的形式有3种类型：

（1）过程的动态、静态规律完全清楚，过程的数字模型也能直接建立。这种情况，多出现在课堂教学中，总是通过若干已知规律的典型例子教给学生设计原理与方法。这种场合下地控制器设计比较简明，可以通过直接求解得出。

（2）过程本身可能非常复杂，很难进行数学分析，但过程的响应却很清楚，可以通过对系统的试验取得响应系列，从而得出过程的传递函数。

（3）过程非常复杂，同时，过程参与又被噪声与干扰所污染，使过程的性能呈现出随机性质。这类过程不太常见，一般可用统计学方法来揭示过程的特性。

总之，通过对这次学习，使自己获益匪浅，拓宽了知识面，积累了不少经验，同时也使自己的知识体系慢慢的完善，不过有些方面做的不够好，还需要继续努力。从课本中回到实践，再从实践中回到课本，用头脑去感悟，用心去体验，将会收获很多，这是我对这次学习最大的心得体会。

 

第二篇：工程训练心得

总结报告

课程： 工程训练D

专业： 信息工程

班级： 自动化1104班

姓名： 彭 天 富

学号：20xx5789123456759

日期：20xx年x月x日

工程训练实习总结报告

工 程训练是一门综合性 ,实践性较强的课程. 对

于多年来只基于理论学习而很少进行实践的我

们来说，工程训练无疑是一门新课程，所以它对锻炼我们学以致用的能力将会有很大的促进作用。另外老师高效率讲课，及时演练的教学方法，对我们来说也是一种挑战和有效的训练，我们每个人都要在短时间内记住老师讲的每一步操作步骤，操作方法和注意事项，否则将难以安全有效的完成整个工程实验过程。总之，对工程训练的学习让我们受益匪浅。

第一次上的工程试验课是工程概论，虽然只是坐在下面听老师讲，但是我听得很用心，因为我早就希望学校给我们开这种有实践性，实用性的课程，毕竟对我们理工科的学生来说，多学一些可实际操作，技术性强的课程，对以我们后找工作是有很大帮助的。回到工程概论课来，老师先给我们讲了工程训练学习的要求，方法和目标，然后又给我们讲述了工程训练在实际操作中是如何应用的？可以应用在哪些领域内？还有它的应用前景和它在整个工农业发展中所起的巨大的作用。这些东西勾起了我对工程训练课程学习的强大动力和强烈的兴趣。尤其老师后来给我们举的那些个实例，更让我大开眼界，惊叹不已，原来我们的工程训练是一门如此有技术含量的课程，顿时我能感觉到对它的学习是一

件非常有意义和价值的事情。

工程概论结束后，我们便陆续的进入到工程实际操作的学习中来。我接触到实际操作的第一门课程是焊接，就是我们常说的电焊，它的实用性就不用我多说了。以前在一些修理厂，钢铁焊接厂里我已见过人家拿着一个塑料手柄铁质的夹子夹着一个焊条，铁夹的尾部连了一根电线，然后在要焊接的器械上来回的擦动，就冒起了火花，于是焊接工作就正式开始了，但那时我并不知道焊接中有一个秘密，就是焊条是不直接与焊接器件接触，它与器件总是保持着两毫米左右的距离，如果直接与焊接器件接触就会使焊条与器件因熔化的铁水而粘紧，难以分开，同时整个回路也会因焊条和器件接触而短路，从而导致焊条熔化，使整个焊接工作不能正常进行；另外，焊接是一项具有危险性的的工作，在焊接操作中我们必须要注意保护自己的皮肤和眼睛，并注意防触电，具体防护措施如下：

1.首先衣着要合适。为了防止高温飞溅的火花和铁屑溅入皮肤，衣着的袖口和领口要紧闭，尽量套上外套，不要穿短袖的上装。

2.操作过程中，要时刻用防护面具护住整个脸部和头的上方和前部；在不得不摘下防护面具检查焊接情况的时候也要保持警惕，可以半掩着观察，尽量不要让防护面具远离面部。

3.焊接中不要触摸焊接器件和焊条，以防触电。如果焊接过程中出现不正常的现象，应迅速关闭电源，对个部件检查安全后再继续进行操作。

4.焊接结束后，敲击器件时要特别注意半掩着面具轻击器件，以防铁屑溅入皮肤和眼睛；此操作完成后，不要马上触摸器件，待其冷却后再对其进行操作。

以上是对焊接试验的总结，由于经验不足，水平有限，可能有许多被忽略的细节和事项，望老师谅解。

除了焊接实验外，我印象最深的就是钳工，因为钳工操作就是一体力活，当然，这样说是不对的，因为其中也包含着许多技术性的活儿，那些是我们仅在课本实验中见过的，而从未在实际操作中实践过。在这个实验中，老师让我们两个人，然后给我们一根铁棒，为了每人都能磨出一颗铁钉来，我们的首要任务就是用锯子将这根铁棒平均锯成两半，然后开始磨螺钉的任务。螺钉是一个有实用和特定形状规格的器件，要将一根粗实的铁棒磨成它的形状，谈何容易，又要怎样操作呢？经过老师的讲解，我才明白，它的操作过程是如此的复杂：

1. 划线。根据图纸和工艺要求，在毛坯或者半成品上，

准确的画出加工界限。即在铁棒上画出要加工的界限。

2. 锉削。利用锉刀将工件表面材料刮除，使其达到所需

尺寸，形状和表面的精度。即利用锉刀将铁棒需要锉

的表面锉平，错光滑。为了达到所需的精度，还要用

一定的工具对锉好后的部件进行检查，反复加工以提

升所加工部件的精度。

3. 攻螺纹和套螺纹。利用这两种工具对部件进行螺纹加

工。

经过以上加工步骤后，一个简单的螺钉就加工完成了。 以上是我做过的两个实验的具操作步骤，当然，我们做过的实验不止这两个，还有七个，有简单的有复杂的，但无论是简单还是复杂我们都要以认真严谨的学习态度去对待，并按照具体的操作步骤安全有效地进行实验操作，只有这样才能把这些工程技术学会，学好，学精，从而在今后的学习和工作中，能够用所学的知识去解决实际问题，做到学以致用。

最后，对帮助和指导我们学习工程课程的各位老师致敬，非常感谢你们的谆谆教导。