一种基于xPC_Target的快速控制原型平台

材料成型及控制技术

材料成型及控制技术 材料成型及控制技术是通过改变金属材料的结构与形状来提高材料的性能,这是X为大家整理的材料成型控制技术论文，仅供参考! 材料成型控制技术论文篇一 材料成型与控制工程模具制造技术分析初探 摘要：材料成型与工程控制在制造业中扮演着十分重要的角色，是机械制造业发展的重头戏，在发展中机器制造业企业必须加以重视。作为汽车、电力、石化、造船及机械等方面的基础制造技术，材料成型加工技术在发展中得到不断成熟与发展壮大。文章主要论及材料成型与控制工程方面的汽车零部件方面的模块制造技术方面额介绍与分析探讨。 关键词：材料成型控制工程技术 现代制造工业在行业发展中呈蒸蒸日上的发展新趋势，并受到业界的广泛关注，为工业发展作出巨大的贡献。制造业的材料成型与控制工程方面的技术发展，同时也是业内十分关注的内容之一，我们从其技术发展特点入手屁，实现进一步分析和探究。 一、材料成与控制工程模具制造技术分析探讨 材料成型与制造中讲究技术发展，从效益、节能、生产速率等方面考虑进一步探讨研究，下面以奇瑞A21汽车中支

板产品图的制造技术方面进行分析探究。 (一)金属材料成型与控制工程加工技术 1技术材料一次成型加工技术 挤压：在置于模具内金属坯料的端部加压，使之通过一定形状、尺寸摸孔，产生塑性变形，获得与模孔相应的形状尺寸的工件。 特点：塑性好、不易变形 拉拔：在置于模具内金属坯料的前端施加拉力，使之通过一定形状、尺寸的摸孔，产生塑性变形，获得与模孔相应的形状尺寸的工件 特点：变形阻力比挤压小，但对材料塑性要求高 轧制：金属通过旋转的轧辊受到压缩产生塑性变形，获得一定形状、尺寸断面的工件。 2金属材料的二次成型加工 锻造：阻力大，通常需要加热实现。 自由锻造：在锤或压力机上，通过砧子、锤头或其它简单工具对金属坯料施加压力，使之产生塑性变形，获得所需形状、尺寸的工件。 特点：不用模具，易变形，简单的工件形状。 模型锻造：坯料在锤或压力机上，通过模具施加压力，产生塑性变形，获得所需形状、尺寸的工件。 特点：需要模具(锻模)，变形阻力大，工件形状可以比

快速原型制造技术的发展现状与前景

快速原型制造技术的发展现状与前景 1 1 2 崔焕勇,王守仁,高琦 ( 1 济南大学机械工程学院,山东济南250022 ; 2 山东大学机械学院,山东济南250069) ( ) 摘要: 分析了快速原型制造RPM 技术背景、发展现状,提出了RPM 技术的发展趋势和前景。 关键词: 快速原型;制造技术;前景 近20 年来,制造业市场环境发生了很大变化:一方面表现为消费者兴趣的智时效性和消费者需求日益主体化、个性化和多元化;另一方面则是区域性、国际性市场壁垒的淡化和打破, 使制造厂商不得不着眼于全球市场的激烈竞争。快速将多样化的产品推向市场是制造商把握市场先机而求生存的重要保障。由此导致了制造价值观从面向产品到面向顾客的重定向、制造战略重点从成本与质量到时间与响应的转移等。此可视为各国致力于CIMS 、并行工程、敏捷制造等现代制造模式研究与实践的重要背景。传统制造业的战略是规模效益第一,80 年代又提出价格第一和质量第一,90 年代以来, 已发展为市场响应第一。快速响应制造已成为国际研究的热点。如今市场的机遇要靠企业去把握、去创造。因此,产品的快速开发是快速响应制造的龙头,是成为赢得21 世纪国际市场竞争的关键。 ( ) 快速原型制造技术RPM - Rapid Prototype Manufacturing 是随着CAD/ CAM 技术、计算机数控技术、激光技术、材料科学与工程技术的发展而出现并发展的,而今它已同信息技术、虚拟技术一起成为实施产品设计技术和工艺过程技术集成创新的“前所未有的理想工具[ 1] ”, 已在家电、汽车、玩具、轻工、通讯设备、航空、军事、建筑、医疗、考古、电影制作、工业造型、雕刻、首饰、三维地图等行业得到应用[2 ] .在国内外的工程实践中,RPM 已被证明具有明显的优势: ( 1) 缩短产品设计周期,提高竞争力; (2) 降低产品开发成本; (3) 明显增加产品设计可修改周期,加快设计反馈频率。被誉为制造业的一场革命,也具有巨大的发展潜力,世界发达国家给与其巨大关注,投入巨大人力、物力和财力,加速RPM 技术的发展[3 ] 。 1 RPM 技术的发展现状 11 RPM 原理 RPM 是由CAD 模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体的技术总称[4 ] 。过程 崔焕勇等:快速原型制造技术的发展现状与前景5 是:先由三维CAD 软件设计

材料成型及控制工程

材料成型及控制工程 Materials Molding & Control Engineering 专业代码：080203学制：4年 Program Code:080203Duration：4 years 培养目标： 本专业培养热爱祖国，坚持社会主义道路，适应经济、科技和社会发展需要，在知识、能力、素质各方面全面发展，掌握必需的自然科学、工程技术的基础知识，具有一定人文科学和社会科学素养及创新创业意识，掌握金属/高分子材料成型及控制工程的基础理论、专业知识和基本技能，了解学科与行业发展动态，能在金属/高分子材料成型过程的控制和工艺优化、新材料和新产品的开发和制备、材料成型装备和模具设计以及数值模拟等领域从事科学研究、技术开发及经营管理工作的高级复合型人才。 Educational Objectives: In order to meet the economic, science, technology and social development demands, the talent cultivation in the major pays attention to overall development in knowledge, ability, quality aspects. The students in the major are essentially required for not only mastering basic knowledge in the field of natural science, engineering technology, and human science, social science, innovation and entrepreneurship awareness to a certain extent, but also mastering fundamental theories, professional knowledge and basic skills in the discipline of metal /polymer materials Molding & Control Engineering, and comprehending disciplines and industries development trends. The objectives of talent cultivation in the major is to cultivate the senior comprehensive professional talents who will be equipped with the ability and quality of being engaged in scientific research, technology development and management in the fields of metal/polymer material forming process control and process optimization, new materials and new product development and preparation, material molding equipment and mold design and computer simulation. 毕业要求： №1.工程知识：掌握从事金属/高分子材料成型及控制工程工作所需的数学和其它相关自然科学知识、工程基础理论和专业基本原理、方法和手段，具备一定的企业管理知识，了解专业前沿发展状态和趋势，能解决该领域企业的实际复杂工程问题。 №2.问题分析：能够应用数学、自然科学、专业基本原理、方法和技术手段以及经济管理知识，识别、表达、并通过文献研究分析金属/高分子材料成型及控制中的复杂工程问题，以获得有效结论。 №3.设计／开发解决方案：能够考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素、并能够在设计环节中体现创新意识，针对金属/高分子材料成型及控制领域的复杂工程问题，提供综合解决方案，设计和开发出满足特定需求的金属/高分子成型设备和模具的系统、单元（部件）及其工艺流

快速原型制造方法及应用

快速原型制造SLS法及应用 ——09制造332 姚健快速原型技术是综合利用CAD技术、数控技术、材料科学、机械工程、电子技术及激光技术的集成以实现从零件设计到三维实体原型制造一体化的系统技术。 快速原型制造技术是由CAD模型直接驱动的快速制造任意复杂形状三维实体技术的总称，它有四方面的特征： 一、能制造任意复杂形状的三维实体零件而无需机械加工。 二、系统由CAD模型直接驱动，能将产品的三维计算机模型直接制成实体零件，而不必设计、制造模具、专用夹具或工具，且成型过程中无人干预或较少干预，因而制造周期大大缩短。 三、能借电铸、电弧喷涂技术进一步由塑胶件制成金属模具，或者能将快速获得的塑胶件当做易熔铸模或木模，进一步浇铸金属铸件或制造砂型。 四、能根据CAE的结果制成三维实体，作为试验模型，评判仿真分析的正确性。 快速原型制造技术的具体工艺不下30余种，根据采用材料及对材料处理方式的区别，可归纳为以下五类方法： 1、光固化法/SL法（Stereolithography) 2、叠层制造法/LOM法（Lamited Object Manufacturing) 3、激光选区烧结法/SLS法（Selective Laser Sintering)

4、熔融挤压成形法/FDM法（Fused Deposition Modeling) 5、喷墨印刷成形法/IJP法（ Ink-Jet Printing) 而在众多的成型技术中，选择SLS因为具有成型速度快、精度高、材料选择面广和适用于多种用途的特点，而得以迅速发展。 SLS工艺是一种基于离散-堆积思想的加工过程，其成形过程可分为在计算机上的离散过程和在成形机上的堆积过程: 1).离散过程。首先用CAD软件，根据产品的要求设计出零件的三维模型，然后对三维模型进行表面网格处理，常用一系列相连三角形平面来逼近自由曲面，形成经过近似处理的三维CAD模型文件。然后根据工艺要求，按一定的规则和精度要求，将CAD模型离散为一系列的单元，通常是由Z向离散为一系列层面，称之为切片。然后将切片的轮廓线转化成激光的扫描轨迹。 2).堆积过程。首先，铺粉滚筒移至最左边，在加工区域内用滚筒均匀地铺上一层热塑性粉状材料，然后根据扫描轨迹，用激光在粉末材料表面绘出所加工的截面形状，热量使粉末材料熔化并在接合处与旧层粘接。当一层扫描完成后，重新铺粉、烧结，这样逐层进行，直到模型形成。因而SLS工艺是一种基于离散堆积成形的数字化生产技术，通过离散把复杂的三维制造转化为一系列的二维制造的叠加，把零件的制造过程转化为有序的简单单元体的制造与结合过程。 SLS法现在应用的非常的广泛： 1、新产品研制阶段的验证。在新产品的研制阶段，虽然CAD技

材料成型及控制工程.doc

目标 本专业培养具备材料科学与工程的理论基础、材料成型加工及其控制工程、模具 材料成型及控制工程 设计制造等专业知识，能在机械、模具、材料成型加工等领域从事科学研究、应用开发、工艺与设备的设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才和管理人才。本专业分为四个培养模块： （一）焊接成型及控制： 培养能适应社会需求，掌握焊接成型的基础理论、金属材料的焊接、焊接检验、焊接方法及设备、焊接生产管理等全面知识的高级技术人才。 （二）铸造成型及控制 这是目前社会最需要人才的专业之一。主要有砂型铸造、压力铸造、精密铸造、金属型铸造、低压铸造、挤压铸造等专业技术及专业内新技术发展方向。

（三）压力加工及控制 分为锻造和冲压两大专业方向，在国民经济中起到非常重要的作用。 （四）模具设计与制造： 掌握材料塑性成型加工的基础理论、模具的设计与制造、模具的计算机辅助设计、材料塑性加工生产管理等全面知识的高级技术人才。 编辑本段课程设置 由于材料成型与控制包括焊接、铸造、压力加工、模具设计四个方面，每个方面之间差别较大。因而课程开设将依据学校的侧重点而异。 主要课程：高等数学、大学物理、基础外语、马克思主义哲学原理、计算机应用、机械制图、电工电子技术、金属学、材料冶金与成型工艺、材料成型设备及方法、材料成型微机应用、先进制造技术、检测技术与控制工程、技术经济、CAD/CAM基础、表面工程学、焊接冶金学、金属材料焊接、焊接方法与焊接设备、焊接检验、塑性成型理论、橡塑材料成型工艺学、橡塑成型模具、金属冲压工艺与模具设计、模具制造技术等专业基础和专业课程知识等等。

主要实践性教学环节：包括金工实习、机械热加工实习、机械设计课程设计、专业实习、综合设计、毕业设计（论文）等。 主要专业实验：包括材料冶金与成型工艺综合实验、材料成型设备方法综合实验、材料成型自动控制综合实验等。 编辑本段培养特色 本专业涉及的知识面广、信息量大，注重英语能力、计算机能力和实际动手能力的培养，使学生具有很强的适应能力、创新能力、分析和解决问题的能力。另外还注重学生的素质教育，培养富有创新精神的高素质复合型人才。 编辑本段就业去向 本专业具有工学学士、工学硕士和工学博士学位的授予权，学生可以选择进一步深造。学

全国材材料成型与控制专业院校实力排名

材料成型及控制工程专业排名 1 上海交通大学 A+ 9 吉林大学 A 17 浙江大学 A 2 哈尔滨工业大学 A+ 10 天津大学 A 18 四川大学 A 3 清华大学 A+ 11 同济大学 A 19 兰州理工大学 A 4 华南理工大学 A+ 12 西安交通大学 A 20 北京航空航天大学 A 5 西北工业大学 A+ 13 大连理工大学 A 21 武汉理工大学 A 6 北京科技大学 A 14 山东大学 A 22 北京工业大学 A 7 华中科技大学 A 15 郑州大学 A 23 东南大学 A 8 东北大学 A 16 太原理工大学 A 2012年全国大学材料成型及控制工程专业排名： 科别：理工 培养目标：本专业培养具备机械热加工基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事热加工领域内的设计制造、试验研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。 培养要求：本专业学生主要学习材料科学及各类热加工工艺的基础理论与技术和有关设备的设计方法，受到现代机械工程师的基本训练，具有从事各类热加工工艺及设备设计、生产组织管理的基本能力。 毕业能力： 1．具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力。 2．较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括力学、机械学、电工与电子技术、热加工工艺基础、自动化基础、市场经济及企业管理等基础知识。 3．具有本专业必需的制图、计算、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能及较强的计算机和外语应用能力。 4．具有本专业领域内某个专业方向所必需的专业知识，了解科学前沿及发展趋势。 5．具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。 核心课程：机械工程、材料科学与工程。 主要课程：工程力学、机械原理及机械零件、电工与电子技术、微型计算机原理及应用、热加工工艺基础、热加工工艺设备及设计、检测技术及控制工程、CAD／CAM基础。

基于MATLAB的DSP快速控制原型开发系统

微纳科技cSPACE快速控制原型开发系统（基于MATLAB的DSP快速控制原型开发系统） 一.产品简介 (1) 二.系统组成 (2) 三.硬件资源 (4) 四.使用案例 (20) 4.1.直线电机驱动的二级倒立摆的控制 (20) 4.2.磁悬浮球系统的控制 (22) 4.3.三容水箱过程控制实验系统的控制 (23) 4.4.采用磁流变液阻尼器的1/4车辆振动实验系统的控制 (24) 一.产品简介 快速控制原型（Rapid Controller Prototyping，RCP）和硬件在回路实时仿真(Hardware-in-Loop，HIL)是目前国际上控制系统设计的常用方法，它把计算机仿真（纯软件）和实时控制（硬件在回路）有机结合起来，用户可把仿真结果直接用于实时控制，极大提高控制系统的设计效率。目前，这一系统或设计方法已经在高校和实验室得到普遍采用，最典型的例子为德国的dSPACE快速控制系统原型设计系统。 dSPACE卡是一个基于MATLAB/Simulink开发环境的自动代码生成工具，拥有快速控制原型开发和硬件在环仿真功能。使用这种方法，可使电控单元系统及机械控制系统的开发和测试简捷和高效。因此，dSPACE已经成为运动控制和过程控制开发的好工具，受到了全球用户的欢迎。 本公司研制的cSPACE快速控制原型和硬件在回路开发系统（以下简称cSPACE系统）基于TMS320F2812DSP开发，和dSPACE 公司的DS1104卡相当，拥有AD、DA、IO、Encoder和快速控制原型开发、硬件在环仿真功能，通过Matlab/Simulink设计好控制算法，将输入、输出接口替换为公司的cSPACE 模块，编译整个模块就能自动生成DSP代码，在控制卡上运行后就能生成相应的控制信号，从而方便地实现对被控对象的控制。运行过程中通过cSPACE提供的MATLAB接口模块，可实时修改控制参数，并以图形方式实时显示控制结果；

快速成型技术与试题---答案

试卷 2. 3.快速成型技术的主要优点包括成本低，制造速度快，环保节能，适用于新产品开发和单间零件生产等 4.光固化树脂成型（SLA）的成型效率主要与扫描速度，扫描间隙，激光功率等因素有关 5. 也被称为：3D打印，增材制造； 6.选择性激光烧结成型工艺（SLS）可成型的材料包括塑料，陶瓷，金属等； 7.选择性激光烧结成型工艺（SLS）工艺参数主要包括分层厚度，扫描速度，体积成型率，聚焦光斑直径等； 8.快速成型过程总体上分为三个步骤，包括：数据前处理，分层叠加成型（自由成型），后处理； 9.快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高，加工周期短，成本低，高度技术集成等； 10.快速成型技术的未来发展趋势包括：开发性能好的快速成型材料，改善快速成形系统的可靠性，提高其生产率和制作大件能力，优化设备结构，开发新的成形能源，快速成形方法和工艺的改进和创新，提高网络化服务的研究力度，实现远程控制等； 11.光固化快速成型工艺中，其中前处理施加支撑工艺需要添加支撑结构，支撑结构的主要作用是防止翘曲变形，作为支撑保证形状； 二、术语解释 1.STL数据模型 是由3D SYSTEMS 公司于1988 年制定的一个接口协议，是一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。STL 文件由多个三角形面片的定义组成，每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。stl 文件是在计算机图形应用系统中，用于表示三角形网格的一种文件格式。它的文件格式非常简单，应用很广泛。STL是最多快速原型系统所应用的标准文件类型。STL是用三角网格来表现3D CAD模型。STL只能用来表示封闭的面或者体，stl文件有两种：一种是ASCII明码格式，另一种是二进制格式。 2.快速成型精度包括哪几部分 原型的精度一般包括形状精度，尺寸精度和表面精度，即光固化成型件在形状、尺寸和表面相互位置三个方面与设计要求的符合程度。形状误差主要有：翘曲、扭曲变形、椭圆度误差及局部缺陷等；尺寸误差是指成型件与CAD模型相比，在x、y、z三个方向上尺寸相差值；表面精度主要包括由叠层累加产生的台阶误差及表面粗糙度等。 3.阶梯误差 由于快速成型技术的成型原理是逐层叠加成型，因此不可避免地会产生台阶效应，使得零件的表面只是原CAD模型表面的一个阶梯近似（除水平和垂直表

材料成型及控制工程

材料成型及控制工程 材料成型及控制工程这个专业的就业前景 材料成型及控制工程是材料、机械、控制、计算机等多学科交叉融合的工程技术专业，主要研究金属材料、非金属材料、超导材料、微电子材料及特殊功能材料的成型设备与工艺、成型过程的自动化与智能控制、质量检测和可靠性评价等。随着各种新材料在各行各业中的广泛应用，加之我国新材料行业的产业结构调整与材料成型设备新技术的发展紧密相关，因此对既有材料科学知识，又能掌握材料成型设备设计和制造技术的高级科技人才的需求将有所增加。 材料成型及控制工程专业作为机械工程、材料工程、计算机应用技术相结合的宽口径高技术专业，培养工程材料、材料成型、模具设计与制造、计算机应用等领域内的高级工程技术人才。该专业包含材料成型工程、模具设计与制造多个方向。 材料成型工程是制造业的基础，是各类产品制造的先行和必备工序;模具工程是衡量一个国家工艺水平的重要标志，模具技术人才的社会需求量极大。本专业的学生应掌握机械工程、材料科学与工程、计算机应用技术等相关领域的基本原理、基本技能、基本工作能力，本专业的毕业生应能在机械、材料、模具、电子电器、检测、工业管理、技术贸易等领域内的大中型企业、科研及设计部门中胜任新材料设计开发、材料成型工艺设计、材料的检测与质量控制、模具设计与制造、热处理与表面处理、计算机应用、企业信息化，以及管理、教学、技术贸易和其它技术工作。 材料成型及控制工程专业毕业生就业前景非常好,就业领域宽,可在机械、电子、电器、汽车、仪器仪表、能源、交通、航空航天等行业内从事材料和产品的研究与开发、工艺设计、模具设计与制造、质量检测、经营销售及管理工作或在相关的研究部门和高校从事科技研究和教学。

快速成型技术与试题答案(供参考)

试卷 3.快速成型技术的主要优点包括成本低，制造速度快，环保节能，适用于新产品开发和单间零件生产等 4.光固化树脂成型（SLA）的成型效率主要与扫描速度，扫描间隙，激光功率等因素有关 5. 也被称为：3D打印，增材制造； 6.选择性激光烧结成型工艺（SLS）可成型的材料包括塑料，陶瓷，金属等； 7.选择性激光烧结成型工艺（SLS）工艺参数主要包括分层厚度，扫描速度，体积成型率，聚焦光斑直径等； 8.快速成型过程总体上分为三个步骤，包括：数据前处理，分层叠加成型（自由成型），后处理； 9.快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高，加工周期短，成本低，高度技术集成等； 10.快速成型技术的未来发展趋势包括：开发性能好的快速成型材料，改善快速成形系统的可靠性，提高其生产率和制作大件能力，优化设备结构，开发新的成形能源，快速成形方法和工艺的改进和创新，提高网络化服务的研究力度，实现远程控制等； 11.光固化快速成型工艺中，其中前处理施加支撑工艺需要添加支撑结构，支撑结构的主要作用是防止翘曲变形，作为支撑保证形状； 二、术语解释 1.STL数据模型 是由3D SYSTEMS 公司于1988 年制定的一个，是一种为技术服务的三维图形文件格式。STL 文件由多个三角形面片的定义组成，每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。stl 文件是在计算机图形应用中，用于表示三角形网格的一种文件格式。它的文件格式非常简单，应用很广泛。STL是最多系统所应用的标准文件。STL是用三角网格来表现3D CAD模型。STL只能用来表示封闭的面或者体，stl文件有两种：一种是ASCII明码格式，另一种是二进制格式。 2.快速成型精度包括哪几部分 原型的精度一般包括形状精度，尺寸精度和表面精度，即光固化成型件在形状、尺寸和表面相互位置三个方面与设计要求的符合程度。形状误差主要有：翘曲、扭曲变形、椭圆度误差及局部缺陷等；尺寸误差是指成型件与CAD模型相比，在x、y、z三个方向上尺寸相差值；表面精度主要包括由叠层累加产生的台阶误差及表面粗糙度等。 3.阶梯误差 由于快速成型技术的成型原理是逐层叠加成型，因此不可避免地会产生台阶效应，使得零件的表面只是原CAD模型表面的一个阶梯近似（除水平和垂直表面外），导致原型产生形状和尺寸上的误差。

[指导]基于MATLAB的DSPace快速控制原型开发系统

[指导]基于MATLAB的DSPace快速控制原型开发系统微纳科技cSPACE快速控制原型开发系统 ,基于MATLAB的DSP快速控制原型开发系统, 一. 产品简 介 ..................................................................... 1 二. 系统组 成 ..................................................................... 2 三. 硬件资 源 ..................................................................... 4 四. 应用案 例 ..................................................................... 6 4.1. 直线电机驱动的二级倒立摆的控制 (6) 4.2. 磁悬浮球系统的控制 (8) 4.3. 三容水箱过程控制实验系统的控制 (9) 4.4. 采用磁流变液阻尼器的1/4车辆振动实验系统的控制10 一. 产品简介 快速控制原型(Rapid Controller Prototyping，RCP)和硬件在回路实时仿真(Hardware-in-Loop，HIL)是目前国际上控制系统设计的常用方法，它把计算机仿真(纯软件)和实时控制(硬件在回路)有机结合起来，用户可把仿真结果直接用于实

时控制，极大提高控制系统的设计效率。目前，这一系统或设计方法已经在高校和实验室得到普遍采用，最典型的例子为德国的dSPACE快速控制系统原型设计系统。 dSPACE卡是一个基于MATLAB/Simulink开发环境的自动代码生成工具，拥有快速控制原型开发和硬件在环仿真功能。应用这种方法，可使电控单元系统及机械控制系统的开发和测试简捷和高效。因此，dSPACE已经成为运动控制和过程控制开发的好工具，受到了全球用户的欢迎。 本公司研制的cSPACE快速控制原型和硬件在回路开发系统(以下简称cSPACE 系统)基于TMS320F2812DSP开发，与dSPACE 公司的 DS1104卡相 当，拥有AD、DA、IO、Encoder和快速控制原型开发、硬件在环仿真功能，通过Matlab/Simulink设计好控制算法，将输入、输出接口替换为公司的cSPACE模块，编译整个模块就能自动生成DSP代码，在控制卡上运行后就能生成相应的控制信号，从而方便地实现对被控对象的控制。运行过程中通过cSPACE提供的MATLAB 接口模块，可实时修改控制参数，并以图形方式实时显示控制结果;而且DSP采集的数据可以保存到磁盘，研究人员可利用MATLAB对这些数据进行离线处理，下图为利用cSPACE工具的开发流程图。

基于MATLAB的DSPace快速控制原型开发系统

微纳科技cSPACE快速控制原型开发系统 （基于MATLAB的DSP快速控制原型开发系统） 一.产品简介 (1) 二.系统组成 (1) 三.硬件资源 (2) 四.应用案例 (3) 4.1.直线电机驱动的二级倒立摆的控制 (3) 4.2.磁悬浮球系统的控制 (4) 4.3.三容水箱过程控制实验系统的控制 (5) 4.4.采用磁流变液阻尼器的1/4车辆振动实验系统的控制 (5) 一.产品简介 快速控制原型（Rapid Controller Prototyping，RCP）和硬件在回路实时仿真(Hardware-in-Loop，HIL)是目前国际上控制系统设计的常用方法，它把计算机仿真（纯软件）和实时控制（硬件在回路）有机结合起来，用户可把仿真结果直接用于实时控制，极大提高控制系统的设计效率。目前，这一系统或设计方法已经在高校和实验室得到普遍采用，最典型的例子为德国的dSPACE快速控制系统原型设计系统。 dSPACE卡是一个基于MATLAB/Simulink开发环境的自动代码生成工具，拥有快速控制原型开发和硬件在环仿真功能。应用这种方法，可使电控单元系统及机械控制系统的开发和测试简捷和高效。因此，dSPACE已经成为运动控制和过程控制开发的好工具，受到了全球用户的欢迎。 本公司研制的cSPACE快速控制原型和硬件在回路开发系统（以下简称cSPACE系统）基于TMS320F2812DSP开发，与dSPACE 公司的DS1104卡相当，拥有AD、DA、IO、Encoder和快速控制原型开发、硬件在环仿真功能，通过Matlab/Simulink设计好控制算法，将输入、输出接口替换为公司的cSPACE模块，编译整个模块就能自动生成DSP代码，在控制卡上运行后就能生成相应的控制信号，从而方便地实现对被控对象的控制。运行过程中通过cSPACE提供的MA TLAB 接口模块，可实时修改控制参数，并以图形方式实时显示控制结果；而且DSP采集的数据可以保存到磁盘，研究人员可利用MATLAB对这些数据进行离线处理，下图为利用cSPACE工具的开发流程图。 图1 cSPACE开发流程图 二.系统组成 微纳科技cSPACE快速控制原型和硬件在回路开发系统根据国际上控制系统设计常用的快速

浅谈我对材料成型及控制的认识

浅谈我对材料成型及控制的认识在大学里，我学的专业是材料成型及控制工程。很多人会以为这是一个材料系的专业，其实不是，它是属于机电学院的。高考填报志愿的时候，虽然专业是我自己选的，但是当时了解得也并不多，只是有个粗略的了解。经过一年的学习，现在对这个专业有了更深的了解。 我们这个专业的培养目标是：培养具备金属、塑料等材料的产品、工艺与模具方面的知识，能运用计算机技术进行产品、工艺与模具的设计、运用数控加工技术进行成型模具的制造，能从事产品及模具的试验研究、生产管理、经营销售等方面的高级工程技术人才。培养具备材料加工基本原理、计算机控制及信息学科的知识和技能，掌握材料加工成形过程的自动化与人工智能、专家信息系统的建立与开发、机械零件及工模具的计算机辅助设计与制造、新材料制备与加工、先进成形加工技术与设备、材料组织与性能的分析及控制等专业知识，能够从事材料加工、计算机和信息技术应用领域的产品和技术开发、设计制造、质量控制、经营管理等方面的高级工程技术人才。 材料成型及控制工程专业研究通过热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表面形状，研究热加工过程中的相关工艺因素对材料的影响，解决成型工艺开发、成型设备、工艺优化的理论和方法；研究模具设计理论及方法，研究模具制造中的材料、热处理、加工方法等问题。本学科是国民经济发展的支柱产业。

材料成型及控制工程专业是一个大专业，它的专业知识包含了一般机械加工厂中的所有热加工车间的技术知识。我校的材料成型及控制工程专业有四个发展方向，即铸造、锻压、焊接及塑料成型。个人来讲，我对铸造成型比较感兴趣，对铸造也有更深的了解。 铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。铸造毛坯因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间．铸造是现代制造工业的基础工艺之一。 铸造种类很多，按造型方法习惯上分为：①普通砂型铸造，包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类。②特种铸造，按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造（如熔模铸造、泥型铸造、铸造车间壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等）和以金属为主要铸型材料的特种铸造（如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等）两类。 铸造工艺通常包括：①铸型（使液态金属成为固态铸件的容器）准备，铸型按所用材料可分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型、石墨型等，按使用次数可分为一次性型、半永久型和永久型，铸型准备的优劣是影响铸件质量的主要因素；②铸造金属的熔化与浇注，铸造金属（铸造合金）主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金； ③铸件处理和检验，铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处

快速原型技术——工艺及优势

快速原型技术——快速制造发展的应用和优势 作者：S.O.ONUH、Y.Y.YUSUF 利物浦大学工程院制造工程和工业管理专业，信箱：大不列颠联合王国利物浦147号，邮编：L693BX 近年来，快速原型技术（RPT）被用于许多工业领域，尤其是新产品的开发方面。现有的工艺能直接利用CAD的三维数据使一些材料（比如光固化树脂、粉纸）快速成型为实体零件。本文目的是对这项技术的发展趋势、应用范围和它的对于制造业的贡献进行概述。 关键词：快速原型，产品开发，制造业 1、引入 在这个即时通讯的时代，企业制造了大量的信息，这些信息通过传真、调制解调器和电子邮件传送到世界的每个角落。没有人会怀疑世界的相互依赖型已经成为常态，即使许多国家联合成为一个世界级的国家也并非不可想象。随着电信业的发展，高新技术的竞争成为国家之间的另一个竞争方面。 许多新兴的未完全工业化国家，曾经不被认为是高新技术装备的主要市场，但如今这他们也在积极寻求更好的技术、设备和工艺，以便在国际市场上更加具有竞争力。这些国家不再想以廉价劳动力和廉价产品而著称。相反，他们正在奋力前进，向更具竞争力的高新技术跨越，以惊人的速度大步提升自己的设计制造能力。 在最近五年里，几乎没有哪项技术能够像快速原型技术（RPT）那样贡献这么大。RPT可以把数字化设计转变为机器零件、模型、设计原型和模具的三维实体。它每次制造实体的一个切片，但他能在一夜之间制造出高质量的模型，这之前需要花费几周或者几个月。他们有不同的工艺方法，例如Onuh在1996年探讨过的光固化快速成型（SL）、选择性激光烧结（SLS）、叠层实体制造（LOM）、熔融沉积制造（FDM）、直接壳制造（DSP）、三维印刷成型制造和其它许多已经实际应用的或者正在发展阶段的快速原型工艺。 本文旨在对这项相对来说比较新颖的技术，以及其广泛的应用、技术优势和所面临的一些问题进行概述。本文也着重讨论了该技术在九十年的发展方向和其对制造业的巨大贡献。 2、技术概述 所有制造技术被分为材料去除型和材料累积型两类。现有的制造技术要么是这两种类型中的一种，要么是这两种类型的混合。 快速原型技术特点是一旦加工过程开始，就几乎不需要人工的参与，完全在计算机的控制下完成。Burns(1993)在他的书中写到RPT是一种自动化制造。Burns用五个标准来判断一种工艺是否为快速原型工艺。这五个标准是： （1）利用块状、薄片或者液体之类的原材料来制造有特定形状的实体。 （2）加工过程中必须没有过多人的参与。 （3）必须是制造有一定复杂度的三维实体，这个标准是用来排除了在薄片材料通过冲压、剪切或者钻削来制造简单的孔的加工方法。 （4）不需要为每个不同的零件制造对应的加工工具（专用工具）。这个标准排除了所有类型的模制、铸造、线切割加工和仿形铣。 （5）制造目标必须是一个整体，不是组件装配而成，这就排除了胶粘、焊接和铆接之类连接方法。

dSPACE快速控制原型在金属带式无

dSPACE快速控制原型在金属带式无级变速器控制中的研究 杨波，胡朝峰，过学迅 武汉理工大学汽车工程学院 摘要：本文借助dSPACE实时仿真系统，设计出金属带式无级变速器（CVT）电液控制系统ECU快速控制原型（RCP）解决方案。并对所设计的ECU配合实际的金属带式CVT电液控制系统进行实时仿真实验研究，取得了良好的效果，并大大缩短了后期相关控制器的开发周期。 关键词：快速控制原型，无级变速器，dSPACE 1.引言 金属带式无级变速器已经成为现代汽车变速器发展的趋势，其中电液系统的控制是该研究所涉及的一个核心问题。能否快速有效的对CVT进行研究，在很大程度上取决于电液控制系统尤其是ECU的软硬件设计能力。 传统的ECU控制开发需要反复进行控制算法仿真和代码编写，这种方法会导致开发周期长、费用高、可靠性差。现代的ECU控制开发流程普遍采用快速控制原型（RCP），具有代表性的是德国dSPACE公司开发的一套基于MATLAB/Simulink控制系统开发及测试的工作平台——dSPACE实时仿真系统。dSPACE 实时系统充当控制算法和逻辑代码的硬件运行环境，通过I/O板与控制对象连接进行研究和实验，验证控制方案的可行性，大大简化了开发过程，提高了开发效率。本文借助dSPACE实时仿真系统，根据金属带式CVT电液系统的具体要求对ECU进行快速控制原型，所设计的ECU配合实际的金属带式CVT 电液系统进行实时仿真实验，取得了良好的效果，极大的提高了CVT控制系统的开发效率。 2.dSPACE系统介绍 2.1dSPACE硬件系统[1]

图1 dSPACE AutoBox硬件系统 本研究采用的是dSPACE AutoBox硬件系统，如图1所示。其中处理器板dS1005是Motorola公司的PowerPC750，主频480Hz，通过以太网与PC主机进行通信。I/O板dS2210适用于多种I/O而插槽有限的情况，通过32位的PHS总线与处理器板dS1005进行通信。 2.2dSPACE软件系统 dSPACE的软件包括代码的生成及下载软件和测试软件两种。 代码的生成及下载是由MATLAB/RTW与dSPACE系统中的实时接口[2]（RTI）来完成。实时工作间（RTW）实现从Simulink模型到dSPACE实时硬件代码的无缝自动下载，RTI提供相应的I/O模型。 dSPACE提供的测试软件主要有：ControlDesk综合实验环境、MLIB/MTRACE实现自动试验及参数调整软件，本研究采用的是ControlDesk综合实验环境。ControlDesk综合实验环境可以实现对实时硬件的可视化管理、用户虚拟仪表的建立、变量的可视化管理、参数的可视化管理、试验过程自动化。 3.CVT电液控制系统ECU快速原型解决方案 3.1CVT控制目标 金属带式CVT速比控制和夹紧力控制是相互耦合的，即夹紧力变化必然要引起速比的变化。在实时控制过程中，并不考虑两者之间的相互影响。金属带式CVT速比 定义为主动轮的转速与从动轮转速之比：

什么是材料成型及控制工程材料成型及控制工程主要学习什么

什么是材料成型及控制工程？材料成型及控制工程主要学习什么？ 什么是材料成型及控制工程？材料成型及控制工程主要学习什 么？材料成型及控制工程是研究热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表面形状，研究热加工过程中的相关工艺因素对材料的影响，解决成型工艺开发、成型设备、工艺优化的理论和方法；研究模具设计理论及方法，研究模具制造中的材料、热处理、加工方法等问题。是国民经济发展的支柱产业。 材料成型及控制工程专业分为四个培养模块： （一）焊接成型及控制： 培养能适应社会需求，掌握焊接成型的基础理论、金属材料的焊接、焊接检验、焊接方法及设备、焊接生产管理等全面知识的高级技术人才。 （二）铸造成型及控制 \ 这是目前社会最需要人才的专业之一。主要有砂型铸造、压力铸造、精密铸造、金属型铸造、低压铸造、挤压铸造等专业技术及专业内新技术发展方向。 （三）压力加工及控制 分为锻造和冲压两大专业方向，在国民经济中起到非常重要的作用。 （四）模具设计与制造： 掌握材料塑性成型加工的基础理论、模具的设计与制造、模具的计算机辅助设计、材料塑性加工生产管理等全面知识的高级技术人 才。 课程设置

主要课程：高等数学、大学物理、基础外语、马克思主义哲学原 理、计算机应用、机械制图、电工电子技术、金属学、材料冶金与成型工艺、材料成型设备及方法、材料成型微机应用、先进制造技术、检测技术与控制工程、技术经济、CAD/CA基础、表面工程学、焊接冶金学、金属材料焊接、焊接方法与焊接设备、焊接检验、塑性成型理论、橡塑材料成型工艺学、橡塑成型模具、金属冲压工艺与模具设计、模具制造技术等专业基础和专业课程知识等等。 培养特色 本专业涉及的知识面广、信息量大，注重英语能力、计算机能力和实际动手能力的培养，使学生具有很强的适应能力、创新能力、分析和解决问题的能力。另外还注重学生的素质教育，培养富有创新精神的高素质复合型人才。 未来方向 分析材料成形及控制工程专业的现状及存在的问题，在今后一段 时间内应开展以下几方面的研究工作： （1 ）材料成形及控制工程专业的知识结构及课程的体系建设。 （2）机械、材料、控制、信息等多学科融合与本专业建设的关系。 （3）强化实践性教学环节，建设专业实习基地的问题。 （4）人才培养模式与市场需求的关系。 （5）专业教材建设的问题发展趋势材料成形及控制工程专业既不 完全是按照行业特点设立的专业，也不是按照学科特征设立的专业，因此其

cSPACE快速控制原型

基于MATLAB的DSP快速控制原型开发系统 一.产品简介 (1) 二.系统组成 (2) 三.硬件资源 (4) 四.应用案例 (6) 4.1.直线电机驱动的二级倒立摆的控制 (6) 4.2.磁悬浮球系统的控制 (8) 4.3.三容水箱过程控制实验系统的控制 (9) 4.4.采用磁流变液阻尼器的1/4车辆振动实验系统的控制 (10) 一.产品简介 快速控制原型（Rapid Controller Prototyping，RCP）和硬件在回路实时仿真(Hardware-in-Loop，HIL)是目前国际上控制系统设计的常用方法，它把计算机仿真（纯软件）和实时控制（硬件在回路）有机结合起来，用户可把仿真结果直接用于实时控制，极大提高控制系统的设计效率。目前，这一系统或设计方法已经在高校和实验室得到普遍采用，最典型的例子为德国的dSPACE快速控制系统原型设计系统。 dSPACE卡是一个基于MATLAB/Simulink开发环境的自动代码生成工具，拥有快速控制原型开发和硬件在环仿真功能。应用这种方法，可使电控单元系统及机械控制系统的开发和测试简捷和高效。因此，dSPACE已经成为运动控制和过程控制开发的好工具，受到了全球用户的欢迎。 本公司研制的cSPACE快速控制原型和硬件在回路开发系统（以下简称cSPACE系统）基于TMS320F2812DSP开发，与dSPACE 公司的DS1104卡相当，拥有AD、DA、IO、Encoder和快速控制原型开发、硬件在环仿真功能，通过Matlab/Simulink设计好控制算法，将输入、输出接口替换为公司的cSPACE 模块，编译整个模块就能自动生成DSP代码，在控制卡上运行后就能生成相应的控制信号，从而方便地实现对被控对象的控制。运行过程中通过cSPACE提供

对材料成型及其控制工程的认识

对材料成型及其控制工程的认识通过这几周对专业概论的学习，我对这个专业大致的了解了，刚进入大学的我什么都不知道，然而现在我知道这个专业将来可以去做什么，了解了本专业是以铸造、锻压、焊接为主。 材料成型及控制工程是研究热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表面形状，研究热加工过程中的相关工艺因素对材料的影响，解决成型工艺开发、成型设备、工艺优化的理论和方法;研究模具设计理论及方法，研究模具制造中的材料、热处理、加工方法等问题。是国民经济发展的支柱产业。也是我国较多工科院校开设的重要专业。材料成形加工行业是制造业的重要组成部分，材料成形加工技术是汽车、电力、石化、造船及机械等支柱产业的基础制造技术，新一代材料加工技术也是先进制造技术的重要内容。铸造、锻造及焊接等材料加工技术是国民经济可持续发展的主体技术。 据统计，全世界75%的钢材经塑性加工成形，45%的金属结构用焊接得以成形。又如我国铸件年产量已超过1400万t，是世界铸件生产第一大国。汽车结构中65%以上仍由钢材、铝合金、铸铁等材料通过铸造、锻压、焊接等加工方法成形。对材料加工与成型的工艺的认识： 材料加工与成型的工艺分类主要按照材料的种类可分为金属塑性成形工艺及非金属成型加工。 金属塑性成形工艺是指利用金属的塑性变形来获得一定形状、尺寸和组织性能的成形加工方法。金属塑性成形的一般特点是生产率高、生成效率高、节约原材料、节约能源、降低成本。其中突出的优点为内部组织得以改善，性能

提高。但也存在缺点，像通常需要较大的成形力，设备体积、吨位较大；为 了提高被加工材料的塑性、降低成形力，有时需要加热，脆性材料、形状过于复杂的零件不能进行塑性成形。金属塑性成形工艺可应用于以下领域，特别是重要的零件：汽车（连杆、曲轴、大梁、齿轮、轴等）飞机（发