精密工程论文范文

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高速精密的加工技术的运用领域中，最为典型的行业要数航空航天领域和汽车领域。作为高技术含量的机械工程技术的技术之一，高速精密加工技术有较高的生产效率和精度的加工和表面质量的特点，同时，生产成本也较低。为了有效提高加工速度和降低零件表面的粗糙程度，这就要求宏观尺度或者部分微细零件加工中要运用高速精密加工技术，增强各部件配合的准确性和合理性，同时还有延长机械使用寿命和降低实现机械能耗与运行费用的特点。近年来，受到机械工程技术发展的影响，应运而生了传动技术的智能化、集成化特点。具体来说，智能化集成化传动技术是指“在机械生产过程中，将传统的动力传动技术与网络、信息、数字、总线等先进技术进行融合，实现传动件在线实时监测、实时控制、自我诊断和修复以及多种元件与功能的集成技术。”而智能化、集成化的传动技术在机械工程中的运用不仅能够实现产品性能的提高，简化机械系统，还可以实现系统柔性的提高，提升传动效率。此外，在机械工程传动技术的运用方面，智能化、集成化又具有以下几个特点：一是可以实现在线的监测工作，以及自我诊断和修复的功能;二是可以通过该技术进行在线远程实时操控；三是集成多种元器件和功能；四是即插即用方便快捷的特点。

1.2数字化的工厂技术

数字化工厂技术在近年来，随着机械领域的发展而发展，并且正不断成为一种高新的机械工程技术。实际情况下，通过对数字化技术，尤其是在网络技术的利用上，数字化工厂正逐步完善。这样有利于对工厂所有数据的随时调用，包括内不数据以及外部的数据更方便快捷的获取。还能对计人员以及制造人员智慧与知识进行融合，从而更好地实现产品的设计、生产和管理、销售等方面的现代化。数字化工厂技术具有集成化、透明化和智慧化的特征，这种方式在国际上受到广泛的关注与运用，甚至于很多发达国家通过这种技术的运用，特别是在全球化的驱使下，全球协同设计和制造的工程都对此表示支持，对机械工程技术的发展不断加强。

2机械工程技术的发展情况

如今，机械领域正面临着深度调整和增长模式变化的巨大压力，新型的节能环保技术已然成为机械工程中不可或缺的部分，并不断地促进机械产品不断向绿色化迈进。同时，不断融合各个学科致使他们产生交叉的现象。这将会为技术系统的变革带来不小的突破，也许还会引发新一轮技术革命的产生，智能化和绿色化逐渐成为机械工业的走向，同时它的服务化也随之发展。此外，随着我国的科研、制造和设计体的系越来越完善，我国的机械工程技术水平也同步提高。通过引进、和吸收的方法，不断增强和实现自我完善等功能。具体来看，目前的机械工程技术的发展情况可以概括为：在不断提升的机械设备组合其功能也在不断加强，这就促使机械设备的产率功效获得大幅度提升。而机械设备在在线检测和适应功能等方面的增强，也导致机械设备可以在工作运行的前提下，实现自我检测、调整和适应的效果。为了进一步保障机械生产的稳定性和持续性，以上提到的在不停机的情况继续运行功能的实现，更有利于生产效率的保证，还能促进设备在防护和检修方面其工作水平的提高，

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测控专业主干学科：光学工程、仪器科学与技术。

测控专业主要实践性环节：包括军训、金工、电工、电子实习，认识实习，生产实习，社会实践，课程设计，毕业设计(论文)等。

测控专业就业方向 本专业毕业具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面的基础知识与应用能力，能在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理。该专业既可以进入生产工程自动化企业从事自动控制、自动化检测等方面的工作，也可以在科研单位进行仪器仪表的开发和设计，同时还可以在工程检测领域、计算机应用领域找到适合本专业个人发展的空间。

测控专业培养要求 毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

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，主要包括机械学、电工电子学、光学、传感器技术、测量与控制、市场经济及企业管理等基础知识;

3. 掌握光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验研究能力，具有现代测控系统与仪器的设计、开发能力;

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2改革教学方法和手段，构建多层次模块化实验教学体系

按照创新人才培养目标，树立以工程素养和创新能力培养为核心的教学观念，构建以学生为主体、教师为主导的实践教学体系，引导学生知识、能力和素质协调发展。深入开展实践教学体系和内容改革，根据学生能力需求设置实验项目，并将科研成果应用于实践教学中。将实验课与理论课独立设置整合成食品化学及分离检测技术等5个模块，其中食品化学及分离检测技术、食品生物学实验技术和食品工程与机械应用技术为专业基础模块，主要以验证性实验为主，重点掌握食品加工与分析过程中的基础知识；食品工艺技术及食品质量与安全控制技术为专业板块，多以综合性、设计性实验为主，重点掌握食品工艺过程单元操作知识与技能，形成以综合大实验为主、体现食品科学与工程特色的实践教学体系。通过实验教学体系改革，促进学生早期系统科研思维和工程素养的训练。学生由原来的选课变成选择项目，除食品科学与工程和食品质量与安全专业外，农学、园艺学等其他专业的加工实验也可在5门课程中选修相关实验项目。每门课程设置按基本技能、综合实验和创新实验3个层次设计，并设置了选修实验项目和自学项目。

3规范实验室管理，构建质量保证体系

注重过程管理，对实验教学的各个要素进行整体设计，优化实践教学环节。每门课程都规定了学生在选修本门实验课程前必须掌握的知识和技能，合理设计每个实验项目的知识点和技能要求，强化学生实践能力。采用多元化实验考核办法，采取平时实验成绩与考试成绩相结合、笔试和实际操作相结合的考核方式，重点考核学生知识或技能掌握情况。中心制定了实验室开放制度、实验技术人员考核制度和实验室登记制度。在此基础上，一是狠抓实验课教学质量，二是狠抓生产实习，在生产实习安排方面实施导师负责制，三是狠抓毕业实习与毕业论文，毕业论文实行导师负责制，实施毕业论文督导与检查制度。实践教学效果明显，用人单位普遍反映学生动手能力强。中心组织了“优化资源配置，强化技能培养，构建食品科学与工程专业实践教学新体系”“食品科学与工程专业实验教学改革与素质教育研究”“食品科学与工程专业食品工程类课程体系与实践教学体系改革与研究”等多项课题的研究，取得了阶段性成果，其中2项获校教学成果二等奖，2项获校教学成果三等奖。经过多年的探索与改革，构建了较合理的实践教学体系。

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中图分类号：TN141文献标识码： A 文章编号：

测量工作在矿山勘探、设计、开发和生产运营的各个阶段起着重要的保障作用，随着空间信息技术、数字信息技术和自动化、智能化技术的飞速发展，新型测绘仪器迅速出现与普及，使矿山测量在工作内容和技术方法等方面发生了深刻的变革。运用现代数字化测量技术进行矿山测量有助于提高矿山测量精度，降低测量工作劳动强度，提高矿山测量效率。

航空摄影测量技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间，并积累了丰富的经验，较之传统的测图方法，利用航空摄影测量技术成图速度快、成本低、精度高，是一种应用极为广泛的测图方法。

精密单点定位技术的出现，为航空摄影提供了新的解决方案。目前国际服务组织所提供的精密星历和精密钟差的精度已经很高。随着接收机性能的不断改善，载波相位精度不断提高，以及大气改正模型和改正方法不断深入，为精密单点定位技术应用航空摄影中提供了可能性。[1]

本文以矿区大小比例尺地形图测绘生产为例，介绍了并进行基于精密单点定位的GPS/ POS辅助空中三角测量试验，分析并比较了空中三角测量方法的加密精度，得出了基于精密单点定位的GPS/ POS辅助摄影进行大小比例尺航测成图时新的像控布点、像控测量以及GPS/ POS辅助空中三角测量加密的方法。

1精密单点定位技术

精密单点定位(PPP-Precise Point Positioning)指得是利用载波相位观测值以及IGS等组织提供的高精度的卫星星历及卫星钟差来进行高精度单点定位的方法。利用IGS提供的高精度的GPS精密卫星星历和卫星钟差，以及单台双频GPS接收机采集的载波相位观测值，采用非差模型进行精密单点定位。精密单点定位的优点在于在进行精密单点定位时，除能解算出测站坐标，同时解算出接收机钟差、卫星钟差、电离层和对流层延迟改正信息等参数,这些结果可以满足不同层次用户的需要(如研究授时、电离层、接收机钟差、卫星钟差及地球自转等)。[1]

2GPS辅助空中三角测量的定义及方法

GPS辅助空中三角测量是利用GPS定位技术获取航摄仪曝光时刻摄站的三维坐标，然后将GPS摄站坐标视为带权观测值与摄影测量数据进行联合平差，确定目标点位，并评定其质量的理论、技术和方法。[4]

3IMU/DGPS辅助航空摄影测量定义及方法

IMU/DGPS辅助航空摄影测量是指利用装在飞机上的GPS接收机和设在地面上的一个或多个基站上的GPS接收机同步而连续地观测GPS卫星信号，通过GPS载波相位测量差分定位技术获取航摄仪的位置参数，应用与航摄仪紧密固连的高精度惯性测量单元（IMU，Inertial Measurement Unit）直接测定航摄仪的姿态参数，通过IMU, DGPS数据的联合后处理技术获得测图所需的每张像片高精度外方位元素的航空摄影测量理论、技术和方法。

将基于IMU/DGPS技术直接获取的每张像片的外方位元素，作为带权观测值参与摄影测量区域网平差，获得更高精度的像片外方位元素成果。这种方法即IMU/DGPS辅助空中三角测量方法（国际上称Integrated Sensor Orientation，简称ISO）。[6]

4 试验及其结果分析

本文就以两个测区进行试验，试验1GSD为0.272m，相对航高为2000m，成图比例尺为1：25000，试验2 GSD为0.15m，相对航高为1100m，成图比例尺为1：2000，以试验在矿区基于精密单点定位技术的航空摄影测量方法成图的应用。

4.1 试验资料

试验1为了满足某矿区信息化管理的需求，为矿区决策、规划、普查、资源整合、开发、资料申报及建立矿区全区域地形图信息化管理数据库系统提供基础资料，某矿区实施全区域地形图信息化管理数据库系统-1:25000地形图航测成图工程。测区地处太行山南段与中条山北缘的结合部，地形复杂，地貌特征以山地为主。要保质保量的按时完成工程任务只有依靠科技创新，采用新技术，新方法和新装备才能解决常规测绘技术无法解决的难题。

在本工程航空摄影、像片控制测量、空中三角测量和调绘等环节中均采用了新技术。航空摄影时采用了先进的SWDC数码摄影系统；像片控制测量中同时采用了精密单点定位技术和似大地水准面模型两项新技术；空中三角测量使用GPS辅助空中三角测量等。

试验2为了保证某矿区更好的发展规划和数字地形图的现势性，建设成数字化、生态型、工业旅游型中国煤炭工业品牌矿井，为生产建设提供科学、可靠的基础数据，某矿区利用航测方法成1:2000地形图测绘工程，本工程采用新技术POS航摄技术。

4.2试验数据分析

为了分析利用精密单点定位技术进行GPS/POS辅助航空摄影测量方法所能达到的加密精度，通过试验和数码相机的固有优点，得出一些结论。图1为试验1的像控布点方案，图2为试验2的像控布点方案，表1列出了GPS/POS辅助空中三角测量精度统计表，表2列出了光束法区域网平差精度统计表。

图1 试验1布点方案

图2 试验2布点方案

表1 GPS/POS辅助空中三角测量精度统计表

表2 光束法区域网平差精度统计表

在GPS/POS辅助航空摄影时必须架设地面基准站，是需花费人力物力而且费时的工作，尤其是当测区范围较大,在带状管线项目中需要设置多个基准站时，作业难度相当大。此次精密单点定位技术与数码相机结合应用的成功探索，减少了航飞时基站布设的工作量。通过上述试验说明，在GPS/POS辅助航空摄影测量中，可以无需布设地面基准站。GPS/POS辅助航空摄影按照常规航空摄影技术规程进行摄影作业是可行的。

从表1、表2可以看出， GPS辅助光束法区域网平差与自检校光束法的结果是一致的。这表明,该测区的航摄资料是可用的,GPS摄站坐标的解算是正确的,利用该试验区来进行GPS辅助光束法平差的精度分析是值得信赖的。

采用现行几种航空摄影空中三角测量测量方法，加密点的精度均可满足所处地

形相应比例尺航测内业加密的精度要求。试验1、试验2的精度均符合GB/T 7930-2008《1:500、1:1000、1:2000地形图航空摄影测量内业规范》、GB/T 12340-2008《1:25000、1:50000、1:100000地形图航空摄影测量内业规范》的规定。对于常规光束区域网平差来说精度主要取决于地面控制点的分布与间距，区域越大，所需的地面控制点越多，本次试验1分别布设了69个地面控制点；对于小比例尺成图GPS辅助空中三角测量测量而言只需在区域网的四角布设4个平高地面控制点，其不随区域网的大小而变化。对于GPS辅助空中三角测量测量从表1可以看出，随着地面控制点的减少，区域网平差的精度有所降低，当无地面控制点时尤为明显。所以，要达到测量规范所要求的精度，必须采用合理的地面控制方案；对于POS辅助空中三角测量测量来说，布点方案须经实验区确定，在试验2测区共计600平方公里共布设39个像控点（包括检测点），节省了80%的像控点，节约了60%的做像控费用。

由于精密单点定位所获取的摄站坐标还不能完全达到空中三角测量所需要的控

制点的精度要求，区域网平差中利用地面控制点进行强制的系统误差补偿是必不可少的，从表1可看出无地面控制的检查点的残差带有明显的系统误差。在区域的四角布设4个地面控制点被认为是一种可完全改正GPS系统漂移误差的实用方法。实际作业中，在区域的四角布设4个平高控制点是必要的，它们可用于GPS单点定位误差、WGS84系与国家统一坐标系不一致所引起的坐标变换误差以及测定空间偏移分量误差等系统误差的改正。从表1成1::25000地形图可以看出，未加入地面控制点时，GPS存在系统误差；加入地面控制点后，进行了GPS漂移改正，平差解算结果精度得以明显提高。[7]

本次试验中像控点测量采用GPS精密单点定位（PPP）技术与利用高精度似大

地水准面模型进行GPS高程测量的方式施测。采用PPP技术仅使用单台GPS接收机就可以精确确定点位位置，实现高精度定位导航的功能。单机作业，灵活机动，大大节约用户成本，定位精度不受作用距离的限制。

5 结语

通过上述试验可得出基于精密单点定位技术的GPS辅助及惯导航测技术在矿区成图中使用可节约了传统像片控制测量的作业成本,优化了传统空中三角测量加密工序的技术流程，缩短了航测成图周期，可高效、高质量的服务于矿区成图。精密单点定位技术在航测成图中的应用不仅改变了过去先航摄,接着外业象控测量,最后内业空中三角测量加密的工序流程,而且提高了精度,减少作业的工序提高了作业效率,并实现了无地面基站，为最终实现数字摄影测量的自动化生产奠定了坚实的基础。

目前精密单点定位技术还处于研究实验阶段，在航空摄影测量中的应用才刚刚开始，相信随着精密星历与精密钟差的进一步发展，精密单点定位算法进一步成熟化，将精密单点定位技术应用航空摄影中成为一种必然的趋势。

参 考 文 献

[1] 精密单点定位技术在辅助航空摄影中的应用研究[学位论文].中国地质大学硕士学位论文.

[2]王成龙等.基于SWDC的国家基础航空摄影测量可行性研究[J]. 测绘工程,2009,18(1)

[3]袁路晴等.超轻型飞机搭载SWDC系列数字航摄仪的航空摄影测量一体化作业思路[J].铁路勘察,2007,6.

[4] 袁修孝.GPS辅助空中三角测量原理及应用[M] .北京：测绘出版社,2001.

[5] 袁修孝.GPS辅助空中三角测量及其质量控制[D] .武汉大学博士论文,1999.

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测控技术与仪器专业主干学科：光学工程、仪器科学与技术。

测控技术与仪器专业主要实践性环节：包括军训、金工、电工、电子实习，认识实习，生产实习，社会实践，课程设计，毕业设计(论文)等。

测控技术与仪器专业培养要求 毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

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，主要包括机械学、电工电子学、光学、传感器技术、测量与控制、市场经济及企业管理等基础知识;

3. 掌握光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验研究能力，具有现代测控系统与仪器的设计、开发能力;

4. 具有较强的外语应用能力;

5. 具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。

测控技术与仪器专业就业方向 本专业学生毕业后可在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的工作。

从事行业：

毕业后主要在仪器、电子技术、新能源等行业工作，大致如下：

1、仪器仪表/工业自动化;

2、电子技术/半导体/集成电路;

3、新能源;

4、计算机软件;

5、机械/设备/重工;

6、石油/化工/矿产/地质;

7、其他行业;

8、环保。

从事岗位：

毕业后主要从事仪表工程、硬件工程、电气工程等工作，大致如下：

1、仪表工程师;

2、硬件工程师;

3、销售工程师;

4、电气工程师;

5、嵌入式软件工程师;

6、区域销售经理;

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一、引言

平整度检测贯穿于路面施工质量检测、评定、验收及运营期路面质量检测等环节，其检测设备、原理和方法多种多样，检测结果因检测设备不同而有较大差异。美国、澳大利亚等国的平整度检测技术处于领先水平。美国有多家公司研发和生产路面平整度检测仪，其中包括ICC公司生产的惯性激光断面仪和手推式断面仪；FACE公司生产的DIPSTICK(步进式断面仪)和手推式断面仪，及South Dakota DOT生产的惯性激光断面仪等(澳大利亚ARRB生产的手推式断面仪和惯性激光断面仪在国际上也有一定的市场)。

我国平整度检测技术的研究相对落后，由于公路建设的需要，在“七五”期间，由交通部公路研究所和西安公路研究所等单位先后分别研制了颠簸累积仪和八轮仪等平整度检测装置，目前已在中国市场上有了一定的应用。在过去的十年中，有过一些应用和理论的研究，如我国规范规定了几种用于不同工程阶段、不同结构层次的平整度检测设备和相应的检测、评定方法，但总的来说在技术方面突破不大。近年来国内在仪器的评价和相关性的研究方面也开展了一些工作，2001年交通部组织开展了平整度检定规程研究，并已初步完成。

二、路面平整度检测仪的基本分类

,q4U5e7lJ公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通)p%fzS$ZnP公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通路面平整度的仪器主要有两大分类：第一类为纵断面测定(直接式检测类)，即测出路面纵断面剖面曲线，然后对测出的纵断面曲线进行数学分析得出平整度指标。第二类为车辆对路面的反应测定(响应式检测类)，即测出车辆对路面纵断面变化的力学响应，然后对测出的力学响应进行数学分析得出平整度指标。对响应式检测类而言，其平整度指标的换算主要是通过对标准仪器测得的结果进行标定而得到。通常，第一类检测方法可用于路面施工质量验收与评价，而第二类检测方法主要用于路面周期性评价。但第二类检测仪器常要借助于第一类检测仪器进行指标标定。

1、直接式检测类

对直接式检测类平整度检测仪而言，主要的平整度指标为国际平整度指标IRI(InternationalRoughnessIndex)。国际平整度指标IRI是被广泛采用的路面平整度指标。国际平整度指标IRI的优点是具有很强的时间稳定性和空间稳定性，这使得不同时间和地点检测的国际平整度指标IRI值可进行直接比较。T c5Xv%g7^XZ
e公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通国际平整度指标IRI的计算是基于四分之一车辆仿真模型。四分之一车辆仿真模型是用于模拟车辆在实际路面行驶时车体对路面纵断面起伏波动的动态响应。J,y,[6\Lf省略

"H+`&U;pM3Fj$uc

四分之一车辆仿真模型用于模拟车辆机械系统在路面纵断面曲线输入的激励下的动态响应。通过四分之一车辆仿真模型计算模型车车辆悬挂系统的单向位移量，将各次计算的单向位移值累加(单位为m)并与路段长度相除(单位为km)，既可以得到国际平整度指标IRI，其单位为m／km。国际平整度指标IRI计算的数学过程极其繁琐，具体计算公式可查阅有关资料。应该强调的是国际平整度指标IRI必须先获得路面纵断面剖面曲线，然后将路面纵断面剖面曲线输入到四分之一车辆仿真模型，由四分之一车辆仿真模型计算国际平整度指标IRI。事实上，几乎所有的自动化路面断面曲线检测系统(直接式检测类)都包含国际平整度指标IRI的计算软件包。因此只要获得路面纵断面剖面曲线，就能较易获得国际平整度指标IRI。 B$~4ZdI[mjCk公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通2、响应式检测类 e V4k[ \8?;V响应式检测类的检测对象主要包括检测车辆的动态垂直加速度和垂直位移。当平整度检测仪检测的对象是车辆的动态垂直加速度时，此类平整度检测仪可归为电子响应式检测类；当平整度检测仪检测的对象是车辆的动态垂直向累积位移量时，此类平整度检测仪可归为机械响应式检测类。

三、主要特点

1、直接式检测类主要特点是：

(1)能得到路面纵断面曲线，根据纵断面曲线，平整度特性可直观地反映出来。

2|

GGphu/uo8C省略)o ^A8P?S省略(2)测得的路面纵断面曲线可输入到仿真数学模型而得到车辆对路面纵断面变化的仿真力学响应。过去的实验和研究已证明这种仿真响应与真实的车辆响应有很好的相关性。

AU8VB9oZ公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通3n(^xO#FJo9i T省略(3)检测路面纵断面曲线是较难的，尤其是长波长纵断面曲线，其原因是难以从检测仪本身直接取得路面纵断面垂直高度参照点。比较可取的方法是从检测仪本身的垂直加速度或与水平线的夹角之中间接地取得垂直高度的参照点。

(4)由于此类检测仪能得到路面纵断面曲线，因此可直接用于新路面施工质量的验收与评价，使验收部门有客观依据决定施工质量的优劣。

1sS|7c}`省略(5)若此类检测仪能测出长波长和短波长路面纵断面曲线，则可作为标准参照仪

`AwX'pCc0h

t8wv!P1m"Z2w用于对其它平整度仪进行标定和作相关分析。 ^+} ~U5U3l省略Ot*dFUa9qd$s)GO公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通2、响应式检测类主要特点是：

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J9k$v2e5e(`&n公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通 (1)此类方法的依据是车辆对路面纵断面垂直高度变化的力学响应，如振动等，然后对这种响应进行数学分析，从而得到平整度指标，如垂直加速度均方差和颠簸累计值等。

(2)由于此类检测方法相对于第一类方法要简单，检测速度要快，因而适用于高速检测和长距离检测。 (3)此类方法无法得到路面纵断面曲线，因而主要应用于现存路面平整度评价。

(Ap3Z9_ q公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通(4)由于无法得到路面纵断面曲线，此类检测仪需依赖于能测出长波长和短波长路面纵断面曲线的平整度检测仪对其进行标定和作相关分析。

四、平整度检测仪的标定方法

1、基本原理

响应式平整度检测仪主要依据检测车对路面不平整的动态响应来获得平整度的指标的。因此，检测本身的机械性能将直接影响到平整度检测的结果。从概念上讲，不同的检测车针对同一条路面将会有不同的动态响应，即便是同一台检测车，当使用一段时间后，其机械性能和电气性能也会发生一定的变化。针对这两种性能前后时间的不一致性，在路面平整度检测的实践中，往往采用技术标定(也称系统标定)的方法来使各种响应式路面平整度仪的检测达到一致性，或归结到标准的检测。

O-NK6?8U |A,WQ|省略在国际上，路面平整度的标准检测主要采用两种方法，第一种方法是采用精密水准仪检测路面平整度，即采用精密水准仪检测出路面的纵断面剖面曲线(标高)，然后采用计算机软件将测得的路面纵断面曲线转换成国际平整度指标(IRI)，从而获得该路面的平整度指标的标准检测。第二种方法是采用手推式断面仪(也称路面纵断面剖面仪)检测路面纵断面剖面曲线，然后采用计算机软件将测得的路面纵断面曲线转换成IRI，从而获得该路面的平整度指标的标准检测。不论是采用何种标准检测，其基本要求是：

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z省略2q2F D!IU2d)y+[r[a．检测结果不受检测设备机械性能的影响；

t5@M k5B!|Fb省略b．检测精度要求较高；

'z+~G1G!Bk*~公路,交通,交通知识,交通技术,高速公路,国道,设计,工程软件,论文,规范与标准,交通量预测,路基路面,交通工程,监理,职称考试,注册工程师,国家高速公路网,7918,交通产业,智能交通C．能直接获得全波长的路面纵断面剖面曲线；

d．能直接计算出IRI。 2]QM vv"O
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p/BK路桥先锋论坛―省略对于响应式平整度检测仪的标定，一般要求至少5条以上的路面(包括较为粗糙的路面、中等平整的路面和较为平整的路面)，其长度为100～200m左右。对这些选定的路面，分别采用标准仪器(精密水准仪或手推式断面仪)和被标定的响应式平整度仪实施平整度检测，获得的平整度指标即可用来作为系统标定之用。

五、结束语

路面平整度是评定路面使用品质的重要指标之一,它既是一个路面外观指标,又是衡量路面质量及现有路面破坏程度的一个重要指标。其直接关系到行车安全以及车辆的通行能力和运营的经济性，还影响着路面的使用年限，但近年来由于各种车载高效检测设备拥有测试精度等级高，人为因素少，不用中断交通等优点，这些方法已经被各省市的质监部门所采用平整度检测事业也正朝着精确、快速、高效的方向发展。

参考文献：

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中图分类号：TB2文献标识码： A 文章编号：

一．引言

社会发展需要工程建设的大力支持，做好工程测绘是对工程建设质量和效果的保障。工程建设前期的测量与测绘工作，可以有效降低工程的施工难度，保证工程建设顺利进行。随着当代科学技术的进步，微电子技术、激光技术、计算机技术、空间技术和网络通信技术的快速发展，直接推动着工程测绘技术的进步，各个学科的科学技术得到提升，这也要求传统的工程测绘技术发生变化。同时，近些年来，大规模的经济建设和国防建设脚步的加快，各种高规格、严要求的工程建设也越来越多，面对新的任务和要求，工程测绘技术的应用要求也越来越严，任务也越来越重。

二.工程测绘技术的现状。

1.新技术在工程测绘中起显著作用。

20世纪80年代以来，出现了光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、电子水准仪和数字水准仪、激光扫平仪、激光准直仪等先进的地面测量仪器。传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等作业方法得以改变，测绘技术开始走向现代化、自动化和数字化。

先进技术设备的出现，改变了以往的操作模式。光电测距三角高程测量代替了三、四等水准测量。三边网，边角网和测距导线网取代了三角网。设备和技术的更新，弥补了传统测绘作业中难以解决的问题。在传统测绘中，难以攀登的山峰或无法到达的测量点，在测绘中很难直接进行测量，无需棱镜的测距仪的出现，彻底解决了这个难题。在传统的测量和绘图中，是通过人工在野外进行手动测量，通过计算机进行数据处理和计算、绘制图表，绘图用时较长，工序繁杂且对操作人员技术要求高，电子经纬仪等仪器的出现和GEOMAP系统的问世，很好的解决了这个难题，将野外数据采集工作也计算机数据处理工作和绘图设备结合在一起，形成了一个完善的多功能自动绘图系统。

GPS全球卫星定位技术、GIS地理信息系统和RS遥感技术等其他科学被利用到测绘工程中，测绘技术和各学科相互交叉、渗透，测绘工程中产生新的综合性信息采集、处理、监控管理系统。

GPS定位是通过高空的24颗卫星，由地面控制系统和用户接收装置组成，具有精度高、速度快、全天候、距离远等特点。在工程测绘中，GPS定位技术的应用使的测量范围大大延伸。利用GPS技术和水准测量资料可精化大地水准面，在进行城市、矿山等控制网时不需要造标观测，在工程测绘中及灵活又方便，同时使用成本相对较低。

GIS地理信息系统是在20世纪60年代中后期发展起来的，是利用计算机存贮、处理地理信息的工具和技术。将各种资源信息和环境的参数按空间分布地理坐标，输入规定的格式和分类编码，进行处理、存贮、输出，即可满足应用需要。通过对诸多要素的分析和对数据的处理，可方便的将数据转换成为图形、图像、数字等多种形式。

RS遥感技术是指从远距离、高空等平台上，利用可见光、微波、红外等探测仪器，采取摄像、扫描、信息感应，通过信息传输和数据处理，从而识别地面物质的性质和状态的现代化技术系统。通过遥感技术为城市和郊区的土地利用、土地覆盖、植被、水、土壤、岩石等提供了获取空间信息的可能。高分辨率卫星遥感对测绘产品形式和地图更新有极大的促进作用。

信息技术保障工程测绘技术得以实施。在信息技术中，计算机技术是核心内容，计算机技术的应用促使工程测绘技术朝向数字化和自动化、智能化方面发展。电子经纬仪、全数字摄影测量系统、地图自动设计和电子制版系统等都是计算机技术在工程测绘中的应用。GIS地理信息系统就是计算机技术在工程测绘中的典型应用，通过计算机替代传统的人工分析和计算，既能保证数据结果的准确度，又能节省测绘时间，提高测绘效率。

有多平台和多仪器支持的工程测绘系统是传统测量结合计算机技术后的改变，是通过运用工程测绘技术，利用现代计算机网络系统，对建筑区域的地质、建筑物以及施工采用的机械设备、建筑材料等进行勘测设计和管理而构成的系统。工程测绘技术可对工程具体施工中的项目设计和测绘信息进行综合，为施工工程提供及时可用的信息。

2.现阶段工程测绘技术存在的不足之处。

长期以来，国家对于测绘技术的投入不是很充足，对硬件设备和软件系统的购置都较少。测绘的体制一直未有改善，加上基础信息资源不足，信心化标准进程缓慢，数据库建设重复，数据共享的机制也不健全。在工程测绘技术中，技术储备不足，在理论研究和技术进步中，重视力度不够。在遥感图像处理技术和软件上的投入不够，目前国内采用的遥感图像处理软件都是来自国外开发的，国产的遥感图像处理软件同国外软件差距太大。

三.工程测绘技术的发展趋势和方向。

目前，工程测绘技术是朝向数字化、自动化和智能化方面发展。随着现代科学技术的日新月异，各专业的深入研究和拓展，未来的工程测绘技术将呈现高水平，大规模，拥有具有高度精密的新技术和新设备，测绘成果更准确、更精密的发展趋势。在测绘数据采集中，实现自动化和实时化，数据结果实现自动化和数字化；对测量数据的管理实现科学化、信息化、标准化；数据传输实现网络化、安全化；测绘硬件实现人性化、智能化、经度化。

2011年12月27日，我国自主建设、独立运行的兼容其他国家的卫星定位卫星-北斗卫星导航系统正式开始试运行。依靠国外硬件设备的时代即将结束，国内的定位技术和测绘技术将真正实现国产化。有了这一个硬件支持，提高了数据交换的效率，对工程测绘使用成本也起到降低的作用。同时，由于国产卫星的加入，在测绘终端上，设备的国产化程度将提高。届时将涌现一批适合我国实际使用情况和使用环境的更加人性化的设备，这对提升工程测绘效率和保证测绘结果的可靠性提供了保障。

工程测绘技术成熟后，将被逐渐导入其他领域，如人体科学测量、显微测量、显微图像处理等方面。测绘技术中数据处理的数学、物理模型建立、分析和辨别会成为工程测量专业教育与应用的重要内容。

在保持科学严谨的情况下，传统的测量和绘制技术要从一维、二维、三维变成四维，不仅仅在空间上发生改变，同时对地域和测绘手段上都将发生变化。现代工业自动化流程的加入，三维工程测绘技术将得到进一步的发展。

四．结束语

伴随着测绘科学技术的不断进步，现代工程测绘也开始走向自动化、智能化，测绘设备技术含量高，测绘手段也得到了提升，测绘结果准确度也越来越高。新技术的加入，促进了测绘技术的快速发展，同时对测绘技术信息化程度要求也较高。数据的整合、信息的共享，都将促使测绘手段和测绘技术走向先进、准确、完善。

参考文献：

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中图分类号： P228.4 文献标识码： A 文章编号：

一．引言。

工程测量通常是指在工程建设的勘测设计、施工和管理阶段中运用的各种测量理论、方法和技术的总称。传统工程测量技术的服务领域包括建筑、水利、交通、矿山等部门，其基本内容有测图和放样两部分。现代工程测量己经远远突破了仅仅为工程建设服务的概念，它不仅涉及工程的静态、动态几何与物理量测定，而且包括对测量结果的分析，甚至对物体发展变化的趋势预报。

二．工程测量实施的阶段性分析。

1.规划设计阶段。

主要是提供大比例尺地形图。采用的方法主要有地面人工测图和摄影测量成图两类。

（1）. 地面人工测图。是根据由总体到局部的原则，先在测区内建立平面和高程控制网点(见工程控制测量)，然后根据控制点测绘地物、地貌。近年来，随着电子速测仪和机助制图系统的发展，可以应用多功能整体式或组合式的电子速测系统取得地物和地貌特征点的三维坐标数据，输入制图系统自动成图。

（2）. 摄影测量成图。是对地面进行摄影，对像片加以判读、量测和处理，以获得所需资料。最先应用的是地面摄影测量，即在地面上用摄影经纬仪摄取测区的像片，据以成图。后来发展为航空摄影测量，它已成为目前测绘地形图的最主要、最有效方法。

近年来,随着摄影器材和测图仪器的改进,除了模拟测图方式以外，发展了解析测图方式，即利用立体坐标量测仪对像片量测进行解析处理，获得地形的数据资料。解析测图仪除了与一般模拟立体测图仪一样测图外,还可进行区域网点加密和数字化测图,获得数字地图。地面形态的数字表达称为“数字地面模型”，它可用来解决工程设计中绘制断面图、计算土石方量等问题。

2.施工阶段工程测量工作。

主要是按照设计和施工的要求，先建立施工控制网点,然后根据控制网点,在实地上以适当的精度放样出建筑物与生产设备各部分的位置，作为施工和安装的依据。放样工作包括平面位置放样和高程放样。平面位置放样通常采用极坐标法、直角坐标法以及交会法等。高程放样通常是根据高程控制网点用水准测量方法进行。近年来，已在施工测量中应用了激光测量仪器，例如：激光准直仪、激光垂线仪、激光平面仪、激光经纬仪、激光水准仪等（见工程测量仪器）。这不仅提高了测量的精度和速度，而且有助于实现自动化。

3. 经营管理阶段的工程测量工作。

主要是为了监视工程建筑物的现状，保证安全运营所进行的建（构）筑物变形观测。包括垂直位移（沉降）、水平位移、倾斜、挠曲，以及风振、日照等变形观测项目，其特点是要求建立较高精度的变形观测控制网和稳固的基准点。对于观测的精度要求与所采用的方法，因各项工程的要求不同，差异较大。野外观测工作完成以后，经过平差计算和初步整理，应用统计检验的方法来分析变形观测成果的可靠性，应用回归分析的方法探讨变形的规律性。垂直位移（沉降）观测，通常采用精密水准测量方法。使用液体静力水准测量法，可将液面的高程变化转换成电感输出，有利于实现观测自动化。建筑物的水平位移观测，由于它本身受力条件的不同，位移的方向不同，观测方法也就不同。对于任意方向的位移观测，常采用角度前方交会法，对于发生在某一特定方向的位移观测常采用基准线法。基准面的建立，可应用经纬仪的视线、拉紧的钢丝或者激光束。观测点相对于基准面的偏离值，可以用人工观测，也可以利用光电传感技术，实现自动化。建筑物的位移、倾斜、挠曲和瞬时变形观测，除了采用大地测量方法外，也可以应用近景摄影测量技术。

三．工程测量技术的现状。

1. 地面测量仪器。

20 世纪 80 年代以来出现许多先进的地面测量仪器，为工程测量提供了先进的技术工具和手段，如：光电测距仪、精密测距仪、电子经纬仪、全站仪、电子水准仪、数字水准仪、激光准直仪、激光扫平仪等，为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件，改变了传统的工程控制网布网、地形测量、道路测量和施工测量等的作业方法。三角网已被三边网、边角网、测距导线网所替代；光电测距三角高程测量代替三、四等水准测量；具有自动跟踪和连续显示功能的测距仪用于施工放样测量；无需棱镜的测距仪解决了难以攀登和无法到达的测量点的测距工作；电子速测仪为细部测量提供了理想的仪器；精密测距仪的应用代替了传统的基线丈量。

2.GPS定位技术。

GPS是美国从20世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有海、陆、空进行全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。随着GPS定位技术的不断改进,软、硬件的不断完善,长期使用的测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的高速度、高精度、费用省、操作简单的GPS技术代替。

在我国 G P S 定位技术的应用已深入各个领域，国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地应用 G P S 技术，在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、山体滑坡、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用 G P S 技术。随着D G P S 差分定位技术和 R T K 实时差分定位系统的发展和美国 A S 技术的解除，单点定位精度不断提高，G P S 技术在导航、运载工具实时监控、石油物探点定位、地质勘查剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的应用前景。

3. 数字化测绘技术。

数字化测绘技术在测绘工程领域得以广泛应用，使大比例尺测图技术向数字化、信息化发展。大比例尺地形图和工程图的测绘,历来就是城市与工程测量的重要内容和任务。

常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。随着电子经纬仪、全站仪的应用和 GEOMAP 系统的出现,把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。

4. 摄影测量技术。

摄影测量技术已越来越广泛的在城市和工程测绘领域中得以应用，由于高质量、高精度的摄影测量仪器的研制生产，结合计算机技术中的应用，使得摄影测量能够提供完全的、实时的三维空间信息。不仅不需要接触物体，而且减少了外业工作量，具有测量高效、高精度，成果品种繁多等特点。在城市和工程大比例尺地形测绘、地籍测绘、公路、铁路以及长距离通讯和电力选线、描述被测物体状态、建筑物变形监测、文物保护和医学上异物定位中都起到了一般测量难以起到的作用，具有广泛的应用前景。由于全数字摄影测量工作站的出现，为摄影测量技术应用提供了新的技术手段和方法，该技术已在一些大中城市和大型工程勘察单位得以引进和应用。

六．结束语

在人类活动中，工程测量是无处不在、无时不用，只要有建设就必然存在工程测量，因而其发展和应用的前景是广阔的。

参考文献：

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[4] 颜学华 张怀兴 王本奎 全站仪测量技术分析及应用 [期刊论文] 《科技与企业》 -2012年21期

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主要课程:精密机械与仪器设计、精密机械制造工程、模拟电子技术基础、数字电子技术基础，微型计算机原理与应用、控制工程基础、信号分析与处理、精密测控与系统等。

主干学科：光学工程、仪器科学与技术。

主要实践性环节：包括军训、金工、电工、电子实习，认识实习，生产实习，社会实践，课程设计，毕业设计(论文)等。

测控技术与仪器专业就业方向

本专业学生毕业后可在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的工作。

从事行业：

毕业后主要在仪器、电子技术、新能源等行业工作，大致如下：

1、仪器仪表/工业自动化;

2、电子技术/半导体/集成电路;

3、新能源;

4、计算机软件;

5、机械/设备/重工;

6、石油/化工/矿产/地质;

7、其他行业;

8、环保。

从事岗位：

毕业后主要从事仪表工程、硬件工程、电气工程等工作，大致如下：

1、仪表工程师;

2、硬件工程师;

3、销售工程师;

4、电气工程师;

5、嵌入式软件工程师;

6、区域销售经理;

7、技术支持工程师;

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中图分类号：TH112 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）02-0105-03

1 引言

驱动器是机电系统与自动化装备的重要器件之一，其性能直接影响系统的可靠性、可控性。随着现代科学技术的发展，各种驱动器也向着小型化、易控制化、精密化的方向发展。传统的驱动器重量较重、结构复杂、维修困难、频率响应不高，在很大程度无法满足现代机电系统的需求，因此以压电材料为代表的新型功能材料驱动器引起关注。根据压电陶瓷的逆压电效应制成的压电驱动器与其他新型驱动器相比，具有定位精度高、响应迅速、结构简单、输出力大、不发热和不受磁场影响等特性。压电驱动器大多基于尺蠖原理设计的，即通过模仿自然界中昆虫的运动，将压电元件的单步位移转换为输出机构的位移。根据运动形式，直线型压电驱动器有蠕动式、推动式和蠕动-推动式三种类型。本文将重点说明蠕动式和推动式尺蠖压电驱动器的研究现状、实现方式及关键技术。

2 蠕动式尺蠖压电驱动器

蠕动式直线尺蠖驱动器本质上更接近于自然界的尺蠖，模仿了爬虫等动物的爬行方式，即将压电叠堆的微小步距累加，可实现较大行程、高速度的双向蠕动运动，在精密驱动领域运用广泛，由箝位机构A、C、驱动机构B和导轨组成，图1为其运行原理图，采用“箝位-驱动-箝位”的方式运行，通过改变所加电压信号的时序，可实现反向运动，通过改变控制信号的频率或驱动机构B中压电叠堆的数目来控制驱动器的运行速度。这种驱动器结构简单，运行稳定，易控制，因此该类型驱动器相关样机也较多。

第一个管状蠕动型尺蠖驱动器于1968年诞生，用于精密加工中的材料定位。前苏联在1972年研制了第一个完全意义上的蠕动型尺蠖驱动器，并用于精密定位，后来的许多设计都以此为原形，图2所示，是较为典型的构型，用层叠的压电片使结构紧凑，也增加了承载能力、提高了运动速度，达到微米级的精度，运动速度最高可达每分钟几百毫米。1988年，美国首次利用柔性机构放大了压电致动器的位移，实现箝位机构的夹持作用。美国维吉尼亚州理工大学在驱动器结构中采用柔性放大机构，以此来放大中间驱动机构的步距，提高驱动器的速度，如图4，该驱动器结构较为新颖，值得借鉴。韩国也研制了一种结构新颖的驱动器，其中间结构为椭圆形，箝位机构能同时用来箝位和驱动，该驱动器实用性更强。2004年，加拿大Tenzer etal等人提出另外一种内部嵌入钳位压电叠堆和驱动压电叠堆的蠕动式尺镬型压电直线驱动器，并且在驱动器端部安装了预紧机构和传感装置，如图3，使得驱动器运动精度有了一定的提高。

国内较早研究蠕动式直线驱动器的是广东工学院机器人研究室的杨宜民教授，杨教授提出了仿生型步进式直线驱动器，驱动器由导轨、可动件、输出轴等组成，可动件左右端的抓爪上贴有摩擦材料，增加了可动件和导轨间的摩擦力，从而提高驱动器的带载能力，运行的参数为：步距0.1-16um、步距误差

3 推动式尺蠖压电驱动器

推动式尺蠖压电驱动器的箝位机构是尺蠖步进运动实现的关键，箝位机构与输出轴之间要有大的箝位力，箝位力决定驱动器的输出力大小，箝位稳定性决定驱动器运动的稳定性与精度，工作原理如图8，首先对箝位机构A加正电压让其压紧输出轴，箝位机构A与输出轴之间产生大的摩擦力，在驱动机构B伸长的作用下会推动箝位机构A，箝位机构A带动输出轴一起向左移动，对箝位机构C加正电压信号时，会伸长压紧输出轴，可使运动停止。该类型尺蠖驱动器结构简单，精度高，运动平稳，不产生振动，并且运动范围大，推动式尺蠖压电驱动器也是目前唯一商业化的尺蠖驱动器。

1975年，Bizzigotti和May设计第一个推动式型的马达。之后，Haraetal等人在1986年，以压电叠堆为驱动元件，设计仿照了Bizzigotti设计的驱动器开发了一种尺镬压电驱动器，电压工作范围0-200v。1998年，Furutanital等开发的推动式驱动器，采用了压电陶瓷堆对直线动子单侧箱位，并用驱动压电陶瓷堆驱动直线动子的方式，使驱动器输出性能稳定，更实用。2005年，加拿大Concordia大学的J.Li研制的推动式驱动器，采用特制的圆管状压电材料配合特殊的机械结构，3个柔性臂、2个支撑环及2个盖片组成箝位机构，如图9所示，支撑环和盖片将3个柔性臂合成一体，成120°对称，将压电叠堆的轴向变形放大为横向变形，为了保持较大的接触面积，柔性夹持臂上的凹槽与输出轴严格配合，其箝位力为60N，载荷为55N。德国PI公司的直线压电驱动器已实现模块化，可以将两个单自由度的直线模块组装到一起，而实现精密的二维直线驱动，其驱动器行程达20mm，速度达800um/s，分辨率小于0.1um，承受载荷达0.5kg。

国内的推动式压电驱动器研究状况，2004年天津大学研制了一种基于步进运动原理的大行程纳米级步距压电驱动器，可实现压电电动机的连续匀速输出，且位移是线性的，在驱动电压300v时，运动速度可达12um/s，最小步距小于6nm，行程大于10mm，该驱动器分辨率较高。清华大学设计的驱动器，采用周向分布式杠杆放大柔性铰链机构进行箝位，如图10所示，整个输出轴被箝位机构抱死，输出力大于30N，但结构过大。清华大学1992年首次提出用电流变材料（简称ER液体）来箝位的尺蠖驱动器，运行速度为1.5um/s，负载为2.45N，该驱动器箝位稳定，磨损、冲击的问题不明显，无需高精密加工，但也显示出一些不足，如输出力小、响应速度慢、受温度影响大等。

4 直线压电驱动器研究中的关键技术

虽然压电陶瓷驱动器与传统驱动相比其优势明显，其应用也越来越广泛，但是为进一步推动压电驱动器技术发展及应用，仍需要解决一些关键技术，主要涉及结构模型设计、构件加工精度和控制方法等。

在压电陶瓷驱动器的设计方面，由于压电陶瓷的一些固有特性，如伸长量小，压电叠堆的输出位移仅为其本身长度的千分之一左右，通常不超过100um，这就对驱动器结构尺寸的设计、压电驱动元件的加工精度等都提出了很高的要求，轴孔配合精度要求也很高，尤其是微小零件，加工工艺难度较大。可采用柔性铰链机构，柔性机构能够在一定程度上放大机构输出机构的位移，但是输出刚度和输出力会减小。如何根据不同结构类型需要，进一步从动力学角度改善柔性机构的性能，对其进行优化设计，保证刚度的情况下，尽量减小对输出力和输出精度的影响，是直线压电驱动器研究的关键技术之一。

对于直接驱动箝位机构的尺蠖压电驱动器，系统的性能受到加工精度的影响较大，法向作用力和摩擦系数决定了箝位机构摩擦力的大小，对输出轴与箝位机构的接触表面施加预紧或增加接触表面的粗糙度均可增大摩擦力，但两接触面的自由移动却受限，因此一般保证两个接触面间隙在10um左右。一般，直接驱动可比采用柔性放大的输出力更大，尽管如此，压电尺蠖驱动器的动态输出力仍限制在200N左右，传统的增大法向夹持力和接触面积的方法无法满足需要，因此，迫切需要研制提高摩擦力的方法或者更好的替代方案。

此外，箝位机构除采用压电叠堆箝位，还可采用其他新型材料，如利用电流变流体（ER流体）进行箝位，ER流体能够在电场作用下，瞬间、可逆的变为固态，可利用ER变流体的该特性来实现尺蠖驱动器的箝位功能，能克服现有压电驱动器的磨损和冲击问题，无需高精密加工工艺，显示出一些独特的优点；还可以采用MEMS技术在摩擦表面产生微齿，利用微齿的互锁替代传统的摩擦箝位，输出力大，并且定位精度高，这类新材料或者结构的尺蠖驱动器应引起关注，应用前景广阔。

另外，由于压电陶瓷本身存在迟滞、蠕变、非线性等特点，以及考虑周围环境（温度、振动等）、驱动器构件的加工误差、孔轴配合精度等一系列因素对尺蠖压电驱动器的精度和稳定性的影响，可以根据驱动器自身特点采用位移监测装置和相应的控制方法。常用的位移监测方式有电阻式、电感式和激光干涉式等，同时选用闭环压电驱动电源或者用闭环控制方法对其输出位移进行补偿。

总之，在保证微精细加工和精密测试的基础上，合理的压电驱动器设计结构、控制及迟滞补偿方法，都能够在一定程度上尺蠖驱动器的输出精度、响应频率，从而改善系统的输出性能。

5 结语

直线压电驱动器应用的领域十分广泛，包括机械电子、生物医药、航空航天、精密光学等，极具发展潜力，随着压电驱动器各项技术的突破，也必将在微驱动领域独占鳌头。但是，综合国内外压电陶瓷驱动器的研究现状可发现，还尚缺乏对尺蠖压电驱动器系统的研究，现阶段大多只是进行驱动器结构设计和性能测试，由于受加工精度及其他一些关键技术的限制，研制出的样机能商业应用的很少，并且我国在这方面的研究与欧美、日韩差距较大，因此，对直线压电陶瓷驱动器的研究任重而道远。

参考文献

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篇11

本条件适用于测绘专业各分支专业，即大地测量、摄影测量与遥感、工程测量（含矿山测量、水利测量等）、地形测量、海洋测绘、地籍测绘、房产测绘、地质测绘、地图制图与地图制印、地理信息工程专业中从事科学研究、技术设计、技术生产及测绘仪器设备维修、质量检查监督、技术管理、技术开发、科技信息等工作的工程技术人员。

二、政治思想条件

遵守国家法律和法规，有良好的职业道德和敬业精神。任现职期间，年度考核合格以上。

三、学历、资历条件

获博士学位后，从事本专业技术工作，取得工程师资格2年以上。或大学本科毕业以上学历，从事本专业技术工作，取得工程师资格5年以上。

四、外语、计算机条件

（一）较熟练掌握一门外语，参加全国职称外语统一考试，成绩符合规定要求。

（二）较熟练掌握计算机应用技术，参加全国或全省职称计算机考试，成绩符合规定要求。

五、专业技术工作经历（能力）条件

取得工程师资格后，具备下列条件之一：

（一）省（部）级测绘科技项目、工程项目的主要参加者。

（二）主持完成市（厅）级测绘科技项目、工程项目两项以上。

（三）主持技术推广项目，采用新技术、新材料、新工艺或开发新产品两项以上或主要参加三项以上。

（四）编制和审核大中型测绘项目综合技术设计两项以上或单项设计书四项以上，并组织或主持完成大型测绘工程项目或生产项目一项以上。

（五）主持完成三项以上大中型测绘工程项目的质量检查，编写相应的技术报告。

（六）编辑设计或编审大型普通地图集或专题图集，并已出版。

（七）承担完成三种类型10台以上测绘仪器维修或检测鉴定任务，并能独立解决其重大技术难题。

（八）承担完成重大测绘仪器的研制、改装或精密仪器安装调试工作。

（九）主要参加基础地理信息系统的建设及技术推广，完成数字化制图或编辑入库等项目工作。

六、业绩成果条件

取得工程师资格后，具备下列条件之一：

（一）国家、省（部）级测绘科技成果获奖项目的主要完成人、或市（厅）级测绘科技进步一、二等奖获奖项目的主要完成人。（以奖励证书为准）

（二）主持或组织完成的项目成果获得市（厅）级优秀成果奖、优秀图书奖一等奖以上。（以奖励证书为准）

（三）主持完成大型测绘项目，经省级业务主管部门审定，其项目设计水平先进、质量优良，产生显著的效益。

（四）主持开发、推广的科技成果两项以上，取得明显的经济效益。

七、论文、著作条件

取得工程师资格后，公开发表、出版本专业有较高水平的论文（第一作者）、著作（主要编著译者），撰写有较高价值的专项技术分析报告，具备下列条件之一：

（一）出版本专业著作1部。

（二）在省级以上专业学术期刊2篇以上。

（三）在国际或全国学术会议宣读或交流论文2篇以上。

（四）为解决复杂技术问题撰写有较高水平的技术报告2篇以上或重大项目的立项研究（论证）报告2篇以上。

八、破格条件

为不拘一格选拔人才，对确有突出贡献者，并取得工程师资格2年以上，具备下列条件中的两条，可破格申报：

1、获国家级发明奖、自然科学奖、科技进步奖项的主要完成人；或省（部）级自然科学奖、科技进步奖二等奖一项或三等奖二项以上，获奖项目的主要完成人。（以奖励证书为准）

2、在推广新新技、新工艺和科技成果转化等方面取得了重大经济社会效益，处于本行业领先水平，并被省（部）级授予优秀科技工作者荣誉称号。

3、担任大、中型工程项目中的技术负责人，完成大型工程一项或中型工程二项以上，取得显著的经济效益，并通过省级权威部门鉴定，填补了省内外技术领域空白。

4、在国家级学术刊物上发表有价值的学术论文3篇、省级5篇以上，或正式出版专著1部（独著10万字以上，合著20万字以上）。

九、附则

篇12

中图分类号：G72 文献标识码：A

工程博士专业学位研究生教育是适应我国现代化建设对高层次工程技术人才需要而设置的，是将高层次的人才培养与国家重大需求相结合的一种新型专业学位。工程博士专业学位的设置对提升学校专业学位办学层次、完善学位授权体系结构具有极其重要的意义。面对这种新型的专业学位类型，华中科技大学机械学院（以下简称“学院”）试图探索行之有效的工程博士培养质量保障体系。

一、加强培养过程的规范化管理

对于培养单位来说，规范管理主要是在工程博士教育过程中明确培养目标，建立科学的管理体系，从而达到不断提高教育质量的目的。学院秉承“育人为本、创新是魂、责任以行”的办学理念，针对工程博士教育的特殊性，制定了一系列的管理规章制度，有效保证了工程博士的教育质量。

（一）从学术方面到实际应用能力，明确工程博士的培养目标

知识方面：应该具备机械工程领域坚实宽广的理论基础和系统深入的专业知识；

能力方面：要具有科技开拓创新精神和独立研究的能力，对新技术具有敏锐的洞察力；能够引领企业在技术进步和技术创新中不断前进，持续推动企业的技术进步；

素质方面：具有相对专业的领导能力、组织能力和沟通能力，团结并能领导企业的研发团队，实现企业的组织创新；具有对市场的适应能力以及对企业生产发展的改革能力。

成果方面：在推动产业发展和工程技术进步方面要做出创造性成果。

（二）从硬件到软件，注重导师团队的建设

目前，学院拥有数字制造装备与技术国家重点实验室、制造装备数字化国家工程研究中心、国家数控系统工程技术研究中心、国家CAD支撑软件工程技术研究中心、教育部制造技术国际标准研究中心等5个国家级研究平台；拥有国家工科机械基础课程教学基地、国家机械实验教学示范中心等2个国家级基础教学平台；拥有2个国家级教学团队和拥有机械基础课程实验中心、机械学科专业课程实验中心、先进制造与装备技术综合实验中心等3个教学科研实验平台。

除此之外，学院教师队伍中有20多人次分别担任国家“973”项目首席科学家、“863”重点项目负责人、重大专项负责人。学院专门从这些专业教师中选聘承担过国家重大专项的教授、博导担任工程博士的导师。无论是硬件还是软件环境，学院都为工程博士的教育质量保驾护航。

二、探索建立适应工程博士教育特点的课程体系

博士生的课程学习阶段担负着夯实基础、拓宽视野的重要作用，是博士生进行后续课题研究、论文写作的前提和基础。学院根据培养对象的特点和培养目标设计了个性化的工程博士专业学位课程体系，实行多学科交叉培养。学院为此特开设了以下学位要求课程：先进制造工程学、现代设计学、现代优化方法及应用、计算制造工程学、现代管理理论与方法。学生在其课程学习期间， 除校级公共必修课程与跨一级学科选修课程外， 在自己的专业领域从学院设置的学科课程中选修2～3门专业课程进行学习。

依托高档数控机床与基础制造装备、极大规模集成电路制造装备与成套工艺等国家重大专项招收的先进制造工程领域工程博士生，必须实质性地参与国家科技重大专项的研究，是为了服务国家重大专项需求。学院专门为工程博士开设了《先进制造工程学》课程，该课程强调信息学科与传统机械制造学科的融合，要求教师以精密技术和自动化为核心，以制造学科为基础，以数字化装备、汽车工业及信息产业为支撑， 加强先进制造技术在信息产业、生命科学、环境工程等领域中的应用及教学， 并要求逐步加大应用性案例教学的比重。典型科研案例讲座关键在于注重学科交叉，着眼于科研方法的创新、研究思路的拓展， 这种案例教学法近年来在国外的一些博士课程中广泛采用， 并已证明有助于学生创新思维的形成，从而提高工程博士生的综合科研素质。特色课程《先进制造工程学》不仅涵盖了学院的优势与特色专业领域，而且依托学院在机械制造学科发展上的经验和探索，凝炼了众多学科专业博士生导师多年科研成果和学科经验，使得该课程成为工程博士专业学习逐步向科研创新能力培养转化的桥梁。

工程博士各专题课程的设置是根据学科发展动态变化的，具体内容由各授课教师策划。近年来，数字制造及微纳制造技术已成为先进制造领域的热门，这在授课教师开设的专题讲座上也得到了充分体现。例如，学院在《先进制造工程学》博士生专业课程中设置的专题讲座有：数字化制造与智能控制类专题讲座、微纳制造类专题讲座、其它先进制造类专题讲座。这些学术专题讲座主要突出一个“新”字，包括本学科最新科研动态、学科领域国内外最新研究进展或前沿性问题的新发现、新学说，以及教师本人的最新科研进展。该课程对学生专业领域创新思维培养是具有一定效果的。

由于工程博士的培养目标是要培养引领企业技术创新的工程技术领域的领军人才，因此与学历博士生相比，工程博士的课程体系还专门增加了15个学分的实践环节，其中，专业课程实习实践4个学分、专业设计3个学分、工业实习8个学分。为工程博士量身定置的实践环节学习年限要求不少于3年，单从时间上看，这在工程博士培养年限中占了相当大的比重，更凸显出工程博士在培养过程中注重工程实践能力的拔高。

三、严把工程博士学位论文关

工程博士的培养实行学校与企业的双导师制，由双方组成指导小组共同指导工程博士生的学位论文。与学历博士相比，工程博士更注重实际科研能力的培养，而工程博士学位论文是这种能力的综合体现，并且最能反映工程博士培养质量的高低，所以，学院拟从以下3个方面保证学位论文的质量：

（一）学位论文的选题与开题

学位论文的选题应在课程学习阶段后期或结束时启动。校、企导师组根据学员的自身条件、企业的实际需求以及企业的未来发展方向，指导学生正确选题；学生在对学位论文的选题进行调研和可行性论证的基础上，形成书面开题报告。开题报告由培养单位组织导师及来自企业的专家进行审议，重点考察学员拟进行的学位论文研究是否有可能达到机械工程领域工程博士专业学位论文的水准。

（二）学位论文中期考核

论文中期考核安排在开题报告后约一年左右进行。学员根据论文研究进展完成如下内容的考核报告：论文研究进展情况、存在问题分析、拟作调整的内容及方案、工作计划调整等等。在研究过程中允许对论文研究范畴作适当调整或补充，凡对开题报告内容不存在颠覆性的改变，则可继续论文研究工作，否则应重新开题。

（三）学位论文的评审

为了保证和提高博士学位论文质量，学院经过多年的探索和实践，从1999年开始就在院系一级试行博士学位论文双盲预审制度。博士学位论文双盲预审指的是评阅人、论文作者及与作者相关的一些信息均予以匿名，然后在博士学位论文正式提交审核之前，所在学院的研究生主管部门对论文所做的最后一次把关。多年的探索充分证明了推行双盲预审制度确实对提高博士学位论文的质量起到了非常有效和不可低估的作用。因此，学院决定沿用博士学位论文双盲预审制度来控制工程博士的学位论文。

四、结语

与学历博士相比，工程博士的答辩增加了论文评阅专家、答辩委员会成员，这在一定程度上提高了工程博士最后答辩管理的监控力度。总之，学院从工程博士的招生到培养以及最后的学位授予，都建立了一系列切实可行的培养质量保障管理条例。尽管如此，工程博士专业学位是我国研究生教育领域的一个新生事物，亟待提高与完善，以便工程博士培养更适应企业的需要和社会的发展。

参考文献

[1]程宜.《先进制造工程学》博士生特色课程建设的探索与实践[J].理工高教研究，2009，（5）.

[2]范巍.中国博士发展质量调查[J].学位与研究生教育，2011，（1）.