机电一体化(四)-执行元件及驱动技术-直流伺服教学课件

机电一体化(四)-执行元件及驱动技术-直流伺服服从真理，就能征服一切事物机电一体化(四)-执行元件及驱动技术-直流伺服机电一体化(四)-执行元件及驱动技术-直流伺服服从真理，就能征服一切事物机电伺服系统中的执行元件步进电机直流伺服电机交流伺服电机机电伺服系统中的执行元件伺服系统的三种控制方式:1转矩控制方式:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入来设定电机轴对外的输出转矩的大小;2、位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。3、速度控制:通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位控制装置的外环PTD控制时速度模式也可以进行定位,但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用[内容提要]大力发展我国农村义务教育是解决“三农”问题的有效途径。本文通过分析我国农村义务教育目前存在的问题，对如何完善我国的农村义务教育、提高农村劳动力素质提出相应的对策建议。九年制义务教育的推行和普及使我国广大的农民受益匪浅，人均受教育年限不断提高，文盲率也在不断下降，有效地促进了我国农村经济的发展，也为广大农民的收入增长奠定了良好的基础。但我国农村义务教育体系仍面临一些问题，这些问题的存在将成为构建和谐社会的一大障碍。一、当前农村义务教育面临的主要问题（一）农村义务教育资金缺口仍在继续扩大我国农村义务教育的经费投入体制是1985年开始实行的“地方负责，分级办学，分级管理”形式，办学经费的来源主要有乡级地方政府财政收入、农村教育费附加、农村教育集资、学生学杂费和中央财政拨款。而乡级政府没有稳定的财政收入，其中农村义务教育经费主要由农民自身承担。目前义务教育经费投入体制改为“地方负责，分级办学，以县为主”，义务教育投资的重任落在了县级政府身上，而农村税费改革，取消了乡统筹、农村教育集资等专门面向农村征收的行政事业性收费和政府性基金集资，县级政府的负担加重，随之而来的逐步实行的免除农业税政策，使县级财政收入再次受到冲击。主要由农民负担的农村义务教育经费失去了经费来源，县级财政收入减少，负担加重，虽然中央和各省加大了对农村义务教育的支持力度，但县级财政无法从根本上解决农村义务教育经费投入问题，农村义务教育的发展面临新的困难。1、教育经费总投入没有得到有效增长。农村义务教育目前基本上只有财政经费投入，学校收取的学杂费只能是“一费制”，短缺的经费不能向家长收取，并且，县级财政对义务教育的投入比例也没有客观的投入依据，县投入的义务教育经费支出额随意性较大。大多数县级教育投入经费使用中，人员经费所占的比重都占半数以上，公用经费和基建投资比较少，而多数公用经费和基建投资都投入于培养重点学校，农村教育事业仍处弱势。不仅如此，有些农村地方还把按规定应留给学校作公用经费的学杂费的一部分用于发放教师工资。由于财政拨款严重不足，我国目前不少地区为达到“普九”目标而使地方和学校背负的巨额债务仍未清偿，还有不少的危房急待改造。2、教师的基本工资基本能保证按时发放，但有些政策性工资如误餐费、生活补贴费、地区差、班主任津贴、代课教师工资等由于农村学校经费少无法兑现。另外，教师的住房基金、养老保险金、医疗基金等财政也没有安排到位。(二)教育管理的难度加大原有的教育管理责任归属于乡镇政府，而现在由县统筹管理，乡镇管理机构被撤销了，乡镇把发展农村义务教育的责任完全推给县级政府，基本上不再过问。农村义务教育的学校多，教师数量大，布局分散，由县管理增加了难度。一些偏远山区学校管理较松散，对教师约束力较少，教学质量也难保证。（三）存在比较严重的失学、辍学现象2005年年初，中央党校发布的一份报告指出，近几年农村学生的辍学率、流失率偏高，初中生辍学率上升，有的地方农村辍学率高达10％以上。而且，“就许多地方的实际观察，农村学生的辍学率比统计数字要高得多”。(四)农村教师的专业素质有待提高我国农村教师的学历水平普遍较低，学校的民办教师和代课教师占有相当比重，教育思想观念普遍比较落后，完善自身知识结构，促进信息技术与课程整合的意识淡薄。大多数农村教师的教学工作缺乏教育教学理论的指导，主要凭借经验进行教学。由于农村教师的理论水平不足，加上农村教师开展教育科研缺乏相关科学研究方法的指导，很难深入分析和研究问题。由于资金，设备及专业教师等方面原因，很多农村教师使用现代化教育教学手段几乎是不可能的，多数信息技术教师本身就是由其它学科转行而来。(五)我国义务教育阶段宣传的是“要提高国民素质”，而行的还是“应试教育”由于对学校的评价仍以升学率为主，农村学校在教学设施和师资力量与城市学校存在较大差距的前提下，农村学校更加注重应试教育而忽视学生的全面发展；只重视对学习成绩好的学生而不重视大多数学生的学习积极性和主动性的培养。(六)农村家庭教育不足家庭教育对少年儿童的成长有着决定性意义。农村家庭父母普遍受教育程度较低，很多家长不了解家庭教育的重要性，缺乏相应的专业知识对子女进行有效地教育和指导。受传统教育思想的影响，家长看中的只是简单的考试分数，不注重子女全面素质的培养。二、主要措施及建议（一）尽快建立规范的义务教育财政转移支付制度，使义务教育经费投入规范化、制度化、法律化，确保义务教育经费有稳定来源加大政府义务教育财政投资是促进我国义务教育均衡发展与迅速发展的重要财力保障，伴随着税费改革和农村经济政策的实施与落实，县级财政收入来源和规模受到一定限制的情况下，保障我国义务教育发展的最重要的措施应该是改革义务教育财政投资体制，将义务教育发展责任上移“实行以中央为主的财政义务教育投入”新机制。应用法律的形式规范教育经费的投入、使用和监督过程，确保是农村义务教育经费恰当使用，而不被挪用。准确核算儿童平均年义务教育政府投入经费额，为政府确定投资额提供重要的依据。根据东、中、西部经济发展水平，合理确定中央、省、地区及县级政府义务教育投资分担比例，富裕地区投入主体可适当下移，而贫困地区投入主体应适当上移。(二)建立规范的义务教育经费使用监督制度，使义务教育经费发挥最大效用要建立规范的义务教育经费使用监督制度，并确保制度有效执行，确保农村学校的教学设施到位。同时，要改善农村教师的工作生活条件。应经常选派教师外出学习培训、到兄弟学校学习交流，提高教师的综合素质。（三）在农村义务教育中加入职业教育，使形式公平教育转变为实质公平教育传统的义务教育理论认为只有普通的义务教育能够提高学生的素质，所以农村义务教育至今仍实施与城市义务教育相同的普通教育，实行的是形式的公平。但对于农村地区特别是边远的贫困地区，经济发展水平决定了结束义务教育的学生大部分不能继续升学，而要直接就业，因此在保证农村义务教育的基础教育性质不变的前提下，进行一定的职业教育或职业导向的教育是十分必要的。从个人来说有利于将来出路，而对社会来说可以提高教育投入的收益。(四)各地区可以根据当地实际情况开设一定的“地方特色课程”农村教育应根据具体情况设置“地方特色课程”，满足农村经济发展的要求。“地方特色课程”不同于国家课程体系中的学科课程，它不刻意追求理论知识的系统性、连贯性和深刻性，特别强调课程内容的时代性和实用性。在内容上，主要向学生传授参与农村生活和农村发展应具有的思想意识、价值观念、关于农村的一些基本知识，根本目的是培养学生的社会责任感，以及参与农村生活的能力，培养和发展学生适应地方或农村发展的基本素质。通过参与农村生活、生产等各种活动，在实践中培养学生参与农村实践活动能力，以及培养学生热爱农村生活的情感。如西方发达国家和我国台湾设计的综合实践活动课程所涉及的领域相当广泛。主要包括三大领域：主题探究或课题研究、社会实践学习和生活学习。我国可借鉴设置综合实践活动，增进学校与社会的密切联系，培养学生的社会责任感。通过亲身实践，在“做”、“考察”、“实验”、“探究”等一系列的活动中发现和解决问题，体验农村生活，发展农村实践能力和创新能力。(五)农村义务教育阶段逐步实行全免费教育朱永新委员提议应在农村实行全免费教育，采取这种办法可使受学杂费困扰而辍学的那部分学生重新回到学校。在此之后，应逐步尝试给予贫困地区上学期间学生一定的生活补助费，降低家庭机会成本，使家长打消让孩子辍学的念头。国家已经承诺在近两年实现农村义务教育学杂费全免。(六)提高农村教师的学历层次，并建立不断学习、不断创新的机制农村教师必须意识到在信息化环境中实施新课程改革的挑战和自身发展的内在需求，主动通过远程教育、在职进修、自发研修等方式不断学习，充分利用学历教育的机会提高自身的教学实践能力。应根据农村教育的实际情况，合理规划农村基础教育的信息化建设，加强对教师和管理人员的培训，为农村教师的终身学习、专业发展和信息化教学提供支持和服务。农村学校要大力鼓励信息技术教师攻读教育技术学专业的在职本科、硕士，不断提高信息技术教师的教育技术能力和教育科研能力，促进现代教育技术和现代远程教育在农村教育中的应用，加快农村教师教育观念的更新和农村教师教育的改革和创新，大力推进农村教师教育的信息化进程。农村学校应结合本校的教学实践，对教师进行有关教育理论和教育科研方法的培训，应促进理论和实践的结合发展自身应用现代教育技术的能力和解决教学实践问题的能力。制定对创新教师绩效的激励机制，提高进入教师的“门槛”，可以有效提高农村教师专业素质。(七)引导家庭教育的介入政府、学校要加强对家长的法律意识教育，使他们意识到保证和敦促子女完成九年制义务教育是自己的义务。使家长转变自己文化水平不高无法引导子女的思想，加强家长自身的教育，营造良好的家庭氛围，塑造健康人格，增强子女求知欲。并且，要使家长意识到言教不如身教，以无声的行为引导和教育子女。家长与子女应与学校老师保持紧密联系，及时了解子女的学习生活情况。子女与父母生活在一起是家庭教育的最好途径，面对我国大量外出务工农民，有关部门应采取有效措施尽量保证外来务工农民子女随父母就地就近入学。[2013年6月19日下午，由教育部教师工作司王炳明博士、中小学教师信息技术应用能力提升工程执行办闫寒冰教授一行5人组成的中小学教师信息技术应用能力专项调研组到西安小学考察调研教师信息技术应用能力和信息化课堂教学等工作。在调研过程中就如何上好信息技术这门课，中小学普及信息技术教育的程度，新时期小学生应具有的获取信息、存储信息、处理信息和传递信息的能力提出了很好的建议。下面笔者结合教学实践谈一下创新小学信息技术课堂教学的问题。供参考。一、结合学生特点创新教学模式当前的小学生计算机信息课可以说是专为学生们准备的，有关资料表明90%以上的在校生喜欢上信息技术课。为了学生这种“高涨”的学习热情，教师要按照新课标的要求，根据教材内容，不管学生的“底子”是多么的参差不起，教师都要创新教学，以此来调动学生学习的主动性，满足学生的求知欲望。为此教师要创新教学形式，让学生对每节课都有新鲜感、都有学习的积极性和主动性。在教学中，笔者化静态教学为互动交流教学、变抽象教学为具体形象的教学，进而激发学生的学习兴趣和热情。上计算机信息技术课就“愁”面对低年级学生。因为低年级学生虽说是在托儿所学过字母（ABC），但是那只是皮毛，他们不会很好的记住字母（当然有些学生会记忆的很好）和字母在键盘上的位置，这就给信息课教学带来很大困难。为此笔者创新教学方法，把有趣味性的内容、图形编制成课件，用多媒体演示动画、配上音乐进行导课，让学生欣赏，激发他们的学习欲望，或找一些较贴切且又能让学生感兴趣，能轻易理解的事物作比喻，效果显著。二、结合学生特点创设课堂教学的和谐氛围新时期的小学生都有自己的个性特点，如果教师利用学生的特点好，学生就会学习兴致盎然，否则就会偃旗息鼓。为此信息技术教学教师要坚持鼓励和诱导相结合，排除学生学习中各种心理障碍，克服学生的畏难情绪，创设和谐的学习氛围。信息技术教学中，由于学生知识能力水平的差异，加上有的学生因为顾及到自己的语文、数学等成绩的不理想，总会存在着担心、畏惧等心理倾向，部分胆小的学生因此产生压力，要使全体学生均能保持良好的学习热情，就必须鼓励诱导学生，创设一种和谐的课堂氛围。例如在教学《指法》一课时，我利用新时期小学生特有的好胜心、自尊感，组织学生操作比赛，课堂学习气氛既活跃又充满竞争性。三、结合学生特点引导学生探究实践探究实践是学生利用学习信息技术的知识进行探究性学习。俗话说熟能生巧、勤能补拙，多练习，学生会在不知不觉中掌握所要学习的知识，从中品尝到收获的乐趣，逐渐培养学生的成就感和荣誉感。在教学中，笔者将探究的主动权交给了学生，给他们多一些表现的机会，多一份创造的信心，多一份成功的体验，给学生一种到达成功彼岸的力量。例如教学《画多边形》一课时，教师首先不是直接讲解画法，而是出示“五边形”图让学生观察，然后出示自学要求，让学生自学，同座合作画出“五边形”，根据自学要求，学生一步一步操作，最后将自己的作品展示给其他同学看，“五边形”会画了，其它的三角形、七边形等等同样可以很快画出了，这样学生通过自主学习不仅学会了“多边形工具”的使用方法，而且逐渐学会自学的方法，每完成好一个操作，学生就会获得一份成功的喜悦，就会从中品尝到收获的乐趣。学生的学习兴趣有了、浓了，课堂教学的形式多了、新了，师生间的氛围和谐轻松，教学效果必然明显提高。随着科学技术的飞速发展，信息技术在社会中的地位将越来越重，小学信息技术课堂教学也将越来越被人们重视，我想通过大家的共同努力、探讨，信息技术课堂教学必将逐步走向成熟、趋于完善。四、结合学生特点实施互动教学信息技术课新课标要求教师要根据教材内容，以学生为主体进行互动教学。为此在教学中教师与学生要充分发挥各自的主观能动性并相互激发对方主观能动性，从而达到相互促动、教学相长、和谐发展。在教学的互动中，学生不断地改造、进化和发展，教师不断得到充实、丰富和提高，师生共处于一个互动和谐的课堂。1、构建民主和谐平等的师生关系。建立和谐平等的师生关系，是调动学生积极参与学习的动力源之一。如果没有宽松和谐的氛围，学生的自主性就难以发挥，而没有自主性就不可能有创造性行为。如果学生在紧张和不安中接受知识，他们的思维火花就难于迸发出来。为此民主平等的师生关系是营造教学交互氛围的前提。解放长期以来束缚于课堂教学中所谓的“纪律准绳”，优化互动情境，让教学情境中的师、生、境诸因素产生互动，从而能营造轻松愉快、生动活泼的互动氛围。2、互动交流合作的良好气氛促进学生的学习。互动交流、合作学习是建构主义提倡的、以多人为单位进行学习的一种学习方式，即将学生分成小组，组内成员有明确分工，通过互动交流学习共同完成任务。师生之间可以相互学习，学生之间也可以相互合作、相互探讨，相互切磋。学生在合作学习的过程中，通过相互交流，共享信息资源，共同担负学习责任，完成学习任务，不仅学到了知识，更增进了友谊。总之，新时期的信息技术课教学要按照新课标的要求，根据教材内容，以学生为教学主体进行创新教学，在教学中要积极调动学生的学习激情，努力创建良好的师生关系，融洽课堂氛围，激活思维，发挥学生探究学习的潜能，为学生全面发展奠定基础。机电伺服系统中的执行元件步进电机直流伺服电机交流伺服电机机电伺服系统中的执行元件伺服系统的三种控制方式:1转矩控制方式:转矩控制方式是通过外部模拟量的输入来设定电机轴对外的输出转矩的大小;2、位置控制:位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服可以通过通讯方式直接对速度和位移进行赋值。3、速度控制:通过模拟量的输入或脉冲的频率都可以进行转动速度的控制,在有上位控制装置的外环PTD控制时速度模式也可以进行定位,但必须把电机的位置信号或直接负载的位置信号给上位反馈以做运算用选择伺服电机和步进电机?力矩范围中小力矩(一般在20Nm以下)小、中、大,全范围速度范围低(一般在00RPM以下,大力矩电机小于高(可达500PM),直流何服电机更可达10OORPM控制方式主要是位置控制多样化智能化的控制方式,位置转速转矩平滑性(低频特性)低速时有振动(但用细分型驱动器则可明显好,运行平滑控制精度般较低,细分型驱动时较高高(具体要看反馈装置的分辨率)矩频特性高速时,力矩下降快矩特性好,特性较硬过线特性可3~10倍过载(短时反馈方式大多数为开环控制,也可接编码器,防止失闭环方式,编码器反馈编码器类型光电型旋转编码器(增量型/绝对值型),旋转变压器型响应速度一般(需要200~400毫秒)快较高伺服电机特点及其应用举例种主要特点应用实例DC伺服电机1高响应特性NC机械机器人计算机外围设2高功率度(体积小重量轻)|备办公机械、音响音像设备计3可实现高精度数字控制测机械等4.接触换向器件(电刷与整流子)需要维护音响、音象设备、计算机外围设无刷DC伺服电机(晶体管式)2需要磁极位置检测器(如同特/孝1无接触换向部件AC伺服电机求磁同步型(无刷码得等NC机械(进给运动)机器人等DC伺服电机)3具有DC伺服电机的全部优点感应型(矢量控幅)1对定子电流的激励分量和转NC机(主轴运动)矩分量分别控制2具有DC伺服电机的全部优点L转角与控制脉冲数成比例,可计集机外围设备,办公机樣数控步进电机构成直接数字控制2有定位转矩3可构成廉价的开环控制系统本骚式直漉何服电机结枸电刷(正极产生磁场的水久磁铁图4.2-1直流何服电机的结构示意图直流伺服电机构成直流伺服电机的电源特点直流伺服电机的类型4.3直流伺服电动机及其驱动技术4.3.1直流伺服电机工作原理与机械特性(1)定子:定子磁场由定子的磁极产生,