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机械系统设计论文范文1
可变功能机械系统由不同的分功能组成，且功能间会发生耦合。笔者基于FBS概念设计模型对可变功能机械系统进行研究，先将各分功能独立，分别建立自顶向下的设计模型，即先对功能进行分解，由功能-行为映射求解得到相应的行为层级结构，分析相应的行为模型，得出映射层结构方案。可变功能机械的FBS模型详解如图1所示。在研究可变功能机械系统时，本研究将分功能到行为和行为到结构的映射并行研究，功能总和代表了各分功能不同模型的集合，系统实现其中一个功能时，另一个分功能处于待用模式，为加以区分，用功能符号“F”+“i”（数字）代表分功能序号，用“or”（或者）连接各分功能。之后本研究建立分功能的层级结构及相应的功能分解模型、行为过程层级结构及其行为过程模型，最后进行映射求解。这种并列的设计过程存在交集，即这些分功能间具有耦合性，系统的功能分解有部分相似，例如当农用拖车的连接器连接不同的耕作设备可以完成不同的生产功能，施肥机可以进行移动施肥，洒水机完成浇灌工作等，系统的动力功能和传动功能并未发生改变，改变的仅是执行端的功能。本研究将相似的功能结构和行为结构以及方案层的具体实施构件组合用虚线连接，代表它们之间存在的特殊联系。为具体表达该设计过程中的模型联系，基于经典相似理论中对序结构的定义，本研究将系统要素按一定组成规律、一定顺序出现的序列结构称为序结构，序结构与系统有着紧密的联系。根据可变功能机械系统概念设计层次，笔者对序结构进行特征分析，分为功能序结构、行为序结构以及方案序结构。由于篇幅原因，本研究仅对功能分解和行为结构的序结构表达进行描述，并构建相似模型。
2相似模型构建
2.1功能序结构和行为序结构模型相似包括功能相似以及行为相似，功能具有相同的效果不代表行为也具有相似性。研究系统相似度时需要衡量功能相似度和行为相似度不同的权重值，建立相似模型，从系统的角度将不同的功能及其行为映射用序结构表达出来，用系统要素的方式进行模型构建。功能是表达系统特性最抽象的方式，功能的表达需满足：（1）能根据给定要求表示设计者的意图；（2）能准确描述满足设计要求的设计对象；（3）能被定性或者定量地评价，并可以测定设计意图的满意度。功能的系统要素为能量、物质和信息，每个功能要素都有其输入和输出，因此可以运用“输入流-输出流”的方法进行功能描述。功能要素在时间和空间上有一定的顺序，即功能序。本研究将功能序的关系进行分类，分别有组成关系、时序关系和因果关系如图2、图3所示。时序关系又有顺序关系，并存关系。功能序是功能序结构的基础组成。在概念设计模型中，功能是一个模糊而粗糙的概念，而行为相对而言更为具体，能激发设计者的灵感，引导设计者保证三大流（即物质、能量、信息）的有序流动，不违背自然规律。行为的系统要素包括运动学要素、力学要素和能量要素。结合目前行为结构的表达方法，本研究统一用“输入流-输出流”的方式表达行为序结构。行为可以分为基本行为和组合行为。基本行为对应基本结构，较为简单；组合行为由基本行为构成，包括运动转换行为、执行行为、检测行为、控制行为等，这些基本行为通过一定的顺序连接起来形成组合行为。行为序就是指这些基本行为和组合行为间的连接，行为序结构则表达了行为序间的连接关系。行为序结构分类如图4所示。行为序的关系有以下几种：①串联顺序关系；②并联同时关系；③选择发生关系。
2.2基于序结构的相似模型构建由相似第一定律即序结构定律可知，不同类型、不同层次系统存在一定的序结构，当系统序结构存在共同性时，系统之间出现相似特性，相似性大小随序结构的共同性程度增大而上升，反之则下降。上节已将可变功能机械系统概念设计中的功能层和行为层用序结构进行表达来探索功能和行为的相似性，本节在此基础之上运用数学建模对相似度进行计算。可变功能机械系统具有一定的相似性，即相似度大于零，某些功能或行为能通过改变一些系统组成就能形成新的功能系统，若是没有相似性即相似度为零，那么整个分功能系统就转变成了多功能的单个系统的集合，不在本研究的研究范围之内。本研究将系统或者系统的一部分进行序结构构建和分析之后，为每个序进行编码，用eik表示序要素的集合，要素包含属性和特征值，属性由所属功能或者行为的输入输出流决定，i是分功能编号，k是序的编号。相似序的概念是将分功能序结构的要素和特征联系形成两两组合的有序偶，用(e1k,e2k)表示。相似度由相似序的个数和相似序对相似的影响权重所决定，相似度以q表示，相似序个数决定的相似度为q1，影响权重决定的相似度。权重的分配也是相似度量的重要环节之一，主要包括主观权重分配方法和客观权重分配方法。相似序模型分析之后根据经典相似理论进行数学建模，系统的总相似度由功能、行为和结构的相似度综合得出。本研究根据所建立的序结构进行系统知识表达，计算可变功能间的相似性，设机械系统共有两个可变分功能，特征参数取自输入输出流的类型和数值，如功能的能量类型和所代表的数值等，对整个系统进行相似模型构建，并计算相应的相似度数值。相似求解模型如图5所示。建模的一般步骤可表述如下：（1）分别对分功能系统进行层次划分，建立基于功能或者行为结构的模型。可用输入流输出流的方式按2.1节所述分别建立分功能的具体模型，对应的序结构统计如表1所示。
3实例分析
笔者选取典型的可变功能机械系统进行研究，选取如图6所示的机床作为研究对象，通过更换不同的刀具执行机构可以获得钻孔，扩孔和铰孔3个不同的功能。可以看出，这是一种通过改变系统执行机构达到改变功能的情况。本研究按上文所述的步骤进行分析，首先由系统的可变功能得到功能的序结构模型，所建立的模型如图7所示。表3所示机床的可变功能由更换执行机构来实现，在系统层面上达到了改变功能的要求。本研究按上文所述，根据所建立的序结构模型，通过分析相似要素应用公式（1~3）得到系统功能级的相似度数值。
4结束语
机械系统设计论文范文2
关键词：角色协同；工作流；毕业论文；管理系统
中图分类号：TP31 文献标识码：A
1 引言（Introduction）
本科毕业论文是本科生的一门重要实践课程，也是大部分教师和教学管理人员每年都要面临的一项烦琐工作。从出题、选题，再到写作与指导、评审与答辩等，整个过程都需要教学管理人员、教师、学生投入大量的精力。传统的本科毕业论文指导与管理工作存在以下主要问题：
（1）师生协同不足：学生离校实习、教师无固定办公地点等，导致学生与教师见面不易，信息沟通不畅，师生交流不充分。由于教师工作比较繁忙，每个教师要同时指导多名学生，导致学生和教师很难在工作时段内同时有空闲时间来进行面对面地指导，难以实现老师与学生之间的互动，教师对学生论文评阅效率低下。
（2）工作压力大：本科毕业论文整个工作流程的工作环节多，参与人员多，时间跨度长，业务流程繁杂，工作量庞大，工作烦琐、易重复。
（3）信息化程度低：本科毕业论文各个工作环节会产生阶段文档，而且前后各阶段文档之间有着密切的关联关系；大量的打印文档不利于师生对文档的查阅、保存，且不环保。即使使用电子文档，但未建立关联关系，不利于收集、查询和统计。
（4）监管力度不足：传统毕业论文写作与指导过程缺乏有效的监管力度，难以保证师生按时完成各项工作。缺少第三方监管本科毕业论文写作与指导过程的完整记录，难以解决导师与学生之间就论文完成情况及论文质量相互推卸责任的问题。
针对上述问题，国内研究者们提出了不同的毕业论文管理系统，文献[1―4]建立了基于WEB方式的论文管理系统，文献[5]提出了基于本体的论文管理系统，文献[6]提出了基于工作流的论文管理系统，但是这些研究在师生协同、提高工作效率、加强监督方面仍存在不足。因此，本文提出一种角色协同的工作流模型；根据模型中的系统工作流状态，利用时间和事件触发机制，对用户指派角色、对角色指派权限，再通过各个角色之间的协同，完成毕业论文各项工作，解决传统人工方式的论文管理工作中存在的问题，提高工作效率、减轻工作压力、增强监管力度、提高论文管理工作的信息化水平。
2 相关知识（Related work）
角色：是相关权限命令的集合，使用角色的主要目的是简化权限管理，角色主要由权限和用户构成[7]。
协同：就是打破资源（如人、财、物、信息和流程等）之间的各种壁垒和边界，使它们为共同的目标而进行协调的运作，通过对各种资源最大的开发、利用和增值以充分达成共同的目标[8]。
工作流：是指一类能够完全自动执行的经营过程，根据一系列过程规则，将文档、信息或任务在不同的执行者之间进行传递与执行[9]。作为计算机支持的协同工作研究的一个重要方向，工作流管理的主要目标是通过调用有关的信息资源与人力资源来协调业务过程中的各个环节，使之按照一定的顺序依次进行，从而实现业务过程的自动化。工作流技术通过将工作分解成为良好的任务、角色，按照一定的规则和流程来执行这些任务并对它们进行监控，以达到提高办事效率、降低工作成本的目的[10]。
时间触发机制[11，13]是指将时间域分成离散的时间间隔，将消息的传输分配在一定的时间间隔内完成。
事件触发机制[12，13]是指在工作流程中，根据其他事件的发生而产生相应动作（称为触发动作）干预工作进程。
3 角色协同的工作流模型（The role-collaborative
workflow model）
本节首先对角色协同的工作流模型（Role-collaborative Workflow Model，RcW）进行描述，然后基于该模型进行建模。
3.1 模型的组成元素
角色协同的工作流模型由用户主体、角色主体、任务主体、系统工作流状态、访问权限、角色指派、权限指派和角色协同这八个元素组成。下面将分别对这八个元素进行描述。
用户主体：是指提出指派角色请求的实体，使用符号u表示，用户主体的集合使用符号U表示。
角色主体：是指提出指派权限请求的实体，使用符号r表示，角色主体的集合使用符号R表示。在本科毕业论文的整个工作当中，存在着教学管理人员（教学院长、系主任、教学秘书）、教师（指导老师，交叉评阅老师，答辩老师）以及学生这些不同的角色，所以论文管理系统中的角色主体集合表示为：
（1）
公式（1）中，M表示管理员，T表示教师，S表示学生。
任务主体：是指接受r访问的实体，也是工作流各个环节的核心，使用符号t表示，任务主体的集合使用T表示。论文管理系统中的任务主体集合围绕着论文展开，表示为：
系统工作流状态：是指RcW模型在整个论文工作流程（如图1所示）中，r访问t时的快照，使用符号s表示，系统工作流状态集合使用符号S表示，包含r访问的对象t和访问时间time两个元素。论文管理系统中的系统工作流状态集合表示为：
访问权限：是指r访问工作流中任务主体的方式，使用符号p表示，访问权限的集合使用符号P表示。论文管理系统中的访问权限集合表示为：
角色指派：是指在系统工作流状态下对u指派r的方式，使用符号UA表示。RcW模型中，同一个u能够被指派多个r，但是在同一s状态下，一个u只能被指派一个r，因此角色指派由s决定。角色指派函数表示为：
权限指派：是指在系统工作流状态下对r指派p的方式，使用符号PA表示。RcW模型中，不同的r访问的t不一样，对t的访问权限也不同，且同一r在不同的s状态下，对t的访问权限也不同，因此，权限指派由s决定。权限指派函数表示为：
角色指派和权限指派都由s决定，s的状态由s中的两个元素t和time决定，s中的元素time是被分成离散的时间间隔，t的触发被分配在一定的时间间隔内完成，这样就应用到了时间触发机制的原理。例如在开题报告提交时间结束时，则激活论文写作与指导阶段的工作流程中的t，开始初稿的提交；在论文定稿提交时间结束时，则冻结论文写作与指导阶段的工作流程中的t。
同时在RcW模型中，部分流程的ti的触发等待着ti-1事件的完成来激活自身状态。不同的用户角色访问不同t，则被指派不同权限，这样就应用到了事件触发机制的原理。例如学生在论文初稿tk提交完成后，触发导师指导评阅论文初稿tk+1的工作进程；导师在论文初稿的评阅tk+1提交完成后，激活学生提交修改稿tk+2的工作进程。
因此角色指派和权限指派都考虑到了时间和事件触发机制。
角色协同，是指在RcW模型中，各个角色主体之间打破时间、空间、物质等资源之间的各种壁垒和边界，使他们为完成共同目标而进行协调的运作，通过对各种资源最大的开发、利用和增值以充分达成共同目标，使用符号RC表示。角色协同函数表示为：
在毕业论文管理系统中，大部分工作需要教学院长、系主任、教学秘书、教师和学生等这些角色之间的协同RC来完成。例如，导师与学生之间协同完成论文的指导与写作，最终完成共同目标――论文定稿的完成。
这样，RcW模型可以表示为八元组：
RcW模型运行的充分必要条件为：不存在u无法被指派r，不存在r无法被指派p，不存在t无法被访问。
3.2 角色协同的工作流模型
基于RcW模型的组成元素，根据RBAC96[14]的框架对RcW模型进行建模，在RcW模型中添加了会话集和约束集，如图1所示。
图1 RcW模型
Fig.1 RcW model
RcW Model：
U：用户主体集合；R：角色主体集合；
T：任务主体集合；P：访问权限集合；
Sessions：会话集――各主体之间的会话；
Constrains：约束集――约束各主体之间的指派关系。
OP={execute}，操作集合
P=OP×T～Constrains（S）
UAU×R，用户与角色的指派关系
roles（u）：U2R～Constrains（S），对用户指派角色的函数映射。
roles（u）={（ri）|（[（ri，u）∈UA}
PAR×P，角色与权限的指派关系
per： R2P～Constrains（S），对角色指派权限的函数映射。
per（ri）={（p，ti）|[（ri，p，ti）∈PA]}
RC（RiTk）×（RjTl） i≠j 角色之间的协同
在RcW模型中，为确保用户角色指派的正确性，根据用户与角色的指派关系和用户指派角色的函数映射，设计了用户角色指派算法。如下所示。
用户角色指派算法（Algorithm of User-Role Assignment）：
{
Initialize： R；//可指派角色集合
R =GetRofUA（u）；
If R is Null
Return NULL；
For each r in R
if r match current S//如果角色r与当前状态相匹配
Assign r to u；
exit for；
Else Next r；
End for
If OutofMaxR（u，R）//如果超出可指派角色集合
Return NULL；
}
在RcW模型中，为确保角色权限指派的正确性，根据角色与权限的指派关系和角色指派权限的函数映射，设计了角色权限指派算法。如下所示。
角色权限指派算法（Algorithm of Role-Permission Assignment）：
{
If （r，t）（R，T，PA） is NULL
//如果当前（r，t）无法与角色权限集合相匹配
Return NO PREMISSION；
Else
If Activate（t）//如果当前任务被激活
Return READ & WRITE；
ElseReturn READ ONLY；
}
根据RcW模型，实现基于RcW模型的毕业论文管理系统。下一节对该系统和传统人工方式进行应用研究比较与结果分析。
4 应用研究与结果分析（Application studies and
results analyzes）
为了验证基于RcW模型的本科毕业论文管理系统在解决传统人工论文管理方式中存在的问题的实用性，基于角色协同的工作流模型的本科毕业论文管理系统已在西南大学外国语学院试运行，网址：http：//202.202.121.101/pdms。
对于传统的人工论文管理的方式，通过外国语学院教务管理人员提供的信息，收集整理了2011―2013年这三届西南大学外语学院本科毕业论文管理工作的数据。
对于系统进行论文管理的方式，通过系统对论文管理工作整个流程的完整记录，收集整理了2014届外语学院毕业生通过本系统完成毕业论文的数据。
对于传统人工方式和系统方式的各项数据，主要从以下几个方面进行比较与分析。首先，在完成各个相同阶段的管理工作耗时进行了比较，结果如表1所示。
表1 各阶段工作的耗时对比
Tab.1 Time for each management stage
工作阶段 传统人工方式耗时 系统方式耗时
2011 2012 2013 2014 2015
给学生安排导师 2.5days 3days 3days 3.2min 2.8min
统计提交任务书人数 20―30
min/time 20―30
min/time 20―30
min/time 0.13
sec/time 0.12
sec/time
统计提交开题报告人数 20―30
min/time 20―30
min/time 20―30
min/time 0.11
sec/time 0.13
sec/time
统计提交论文定稿人数 20―30
min/time 20―30
min/time 20―30
min/time 0.14
sec/time ――
安排答辩分组 2days 2days 2days 3.7min ――
统计学生成绩 1day 1day 1day 0.54sec ――
查找 10―20
min/time 10―20
min/time 10―20
min/time 0.12
sec/time ――
说明：在统计提交任务书、开题报告和论文定稿人数的时候，如果有未提交的，还需要列出未按时提交论文稿件的学生名单。目前为止，2015届毕业生的论文工作完成了一部分，只有部分数据。2011―2013的数据是由外国语学院的教务管理人员提供的，2014―2015的数据是通过系统操作20次的平均值。
然后，在各个阶段论文稿件的按时提交比例方面进行了比较，结果如表2所示。
表2 每阶段学生教师完成情况的数量对比
Tab.2 The number of submission on time
工作
阶段 传统人工方式 系统方式
总人数 2011
按时完成人数 比例 总人数 2012
按时完成人数 比例 总人数 2013
按时完成人数 比例 总人数 2014
按时完成人数 比例
指导
方向 141 120 85.1% 145 114 78.6% 146 117 80.1% 143 139 97.2%
论文
方向 571 472 82.7% 563 501 89.0% 579 498 86.0% 541 524 96.9%
任务书 571 469 82.1% 563 468 83.1% 579 472 81.5% 541 540 99.8%
开题
报告 571 473 82.8% 563 439 78.0% 579 472 81.5% 541 537 99.3%
定稿 571 483 84.6% 563 453 80.5% 579 463 80.0% 541 531 98.2%
论文
评阅 571 476 83.4% 563 468 83.1% 579 501 86.5% 541 529 97.8%
交叉
评阅 571 483 84.6% 563 455 80.8% 579 510 88.1% 541 535 98.9%
说明：由于传统人工方式无法对论文指导过程进行记录，传统人工方式在论文指导过程中无数据。修改稿在论文指导过程中，论文稿件有多次提交的情况，在表中使用的数据是修改稿第一次提交和第一次评阅的数据。2011―2013的数据是由外国语学院的教务管理人员提供的，2014的数据是系统记录的。
由表1中的数据可以看出，通过本系统进行本科毕业论文相关工作，极大地减少了工作时间，提高工作效率，同时减轻了教学管理人员的工作量。由表2的数据分析可以明显看出，在通过使用进行本科毕业论文相关工作时，本科论文过程中各项工作的完成率相较于传统模式平均提升了15%，各个阶段完成工作比大幅提升。通过在线提交，在线指导，在线监控论文进程，方便了师生之间论文的写作与指导，同时实现了对论文指导过程的全程记录，对论文指导工作的评价与衡量提供可靠的依据。
论文存储：2011届纸质任务书、开题报告和论文各571份，2012届纸质任务书、开题报告和论文各563份，2013届纸质任务书、开题报告和论文各541份，总占地1.14m3；2014届各种电子版的论文稿件共计9514份，占5.15GB的硬盘容量。纸质论文需要大量的打印，不环保，电子格式的论文稿件存储占地空间小，不需要打印大量的纸质文档，十分环保，且在系统中查找论文稿件十分方便。
在2011―2013年的本科毕业论文工作中，发生学生稿件遗失、需要学生重新提交的情况平均17例；给导师发送论文出错情况平均发生8例；在2014届，由于使用了本系统，未发生上述两种情况。在2011―2013年，学生未按时完成论文，与导师相互推卸责任的情况平均有5例，同时由于无依据可寻，处理此种情况很麻烦；在2014届中发生此种情况三例，直接查看整个工作过程的记录，根据记录处理，十分方便且具有说服力。
5 结论（Conclusion）
基于角色协同工作流模型的本科毕业论文管理系统已初次在西南大学外国语学院使用，运用角色协同和工作流的技术，采用时间触发机制和事件触发机制的原理，较好地解决了传统人工管理方式存在的四大问题，有效地减轻了教学管理人员、教师、学生完成本科毕业论文工作的工作量，提高了本科毕业论文工作的工作效率，取得了较好的教学成果；且系统全程保留了本科毕业论文工作在各个阶段产生的文档和数据，记录了论文指导的整个过程，可以为教师进行论文工作的绩效评估提供依据。
在RcW模型中，考虑优化算法的设计，优化用户角色指派算法和角色权限指派算法；在系统工作流状态中加入短信实体，实时通知用户关于工作流的状态，是今后的研究发展方向。
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作者简介：
机械系统设计论文范文3
关键词：立体视觉；运动平台；ADAMS
一、引言
随着信息、处理、计算机技术的发展，人们对于机器能够仅仅获取以一些平面的二维视觉信息越来越不满意，人们设想借助计算机的技术，能使机器人真正能“看到”精彩的三维世界。计算机技术、视觉传感器技术、摄像技术以及立体视觉理论的发展，利用视觉传感器来获取环境图像，并用计算机实现对视觉信息的处理，从而形成立体视觉，逐渐使这一设想变成现实[1-4]。本文采用了目前国内外进行机电一体化系统设计时最常用的虚拟样机技术，基于3D数字化设计平台UG，采用赫尔姆霍茨模型作为参考设计了一种新型的具有三自由度的双目立体视觉运动平台，如图1所示。
二、运动学仿真验证立体视觉运动平台的运动空间范围
运动学仿真的目的是为了验证立体视觉运动平台动力模型建模的合理性，检查运动自由度范围是否达到设计指标中要求的“眼睛”左右偏航运动空间范围（±60o）、“头部”俯仰运动空间范围（±45o）。同时通过运动学仿真，还可以检查视觉运动平台动力模型各个部件的之间有没有产生运动碰撞干涉。本文采用机械系统动力学自动分析软件ADAMS对运动平台进行运动仿真分析[5]。
经过运行运动学仿真，可以得知各个自由度的运动空间范围如下：
（一）左偏航极限±60度、右偏航极限±60度、俯仰极限±45度位置，如图2所示
（三）没有发生偏航运动，仰视极限负45度位置，如图4所示
偏航和俯仰运动各个自由度运动范围曲线图如图5，图6，图7所示。从上面各个极限位置、偏航和俯仰运动各个自由度运动空间范围曲线图可以观察到部件之间没有产生运动碰撞干涉现象，各个自由度的运动空间范围达到了设计的要求，从仿真结果也可以看出本运动平台运动空间范围广，验证了本视觉运动平台达到了运动功能的要求，说明本立体视觉运动平台的机械系统结构设计是合理的，这为一般机器人立体视觉运动平台的机械结构设计提供实用的改进和参考依据。
三、驱动电机的输入扭矩分析
要验证选择的驱动电机的输入扭矩是否够，那么要测量俯仰电机和偏航电机的扭矩。在立体视觉运动平台中，电机主要是要克服转动过程中转动头和摄像机等运动部件的负载转矩。运动部件的负载扭矩在ADAMS中通过测量扭矩的方式测量出来，如下图8，图9分别是偏航电机和俯仰电机的负载扭矩。
通过图8和图9，可以知道偏航和俯仰电机的负载是时间连续曲线。当偏航或俯仰运动到极限点时，驱动电机要进行变向运行，负载扭矩的方向也发生变化而出现突变拐点，拐点的值便是负载扭矩最大值，可以得知选择的电机的扭矩是足够的。仿真结果对双目立体视觉运动平台的控制系统的性能定性分析提供了一种评价手段。
四、结论
仿真的结果验证了视觉运动平台的俯仰和左右偏航自由度的运动空间范围符合设计要求。根据仿真结果可以看出本运动平台运动空间范围广，验证了本视觉运动平台达到了运动功能的要求，说明本立体视觉运动平台的机械机构设计是合理的，这为一般机器人立体视觉运动平台的机械系统结构设计提供实用的改进和参考依据。
并通过仿真求解出俯仰电机和左右偏航电机的负载扭矩曲线，仿真结果对双目立体视觉运动平台的控制系统的性能定性分析提供了一种评价手段。
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机械系统设计论文范文4
关键词：专业学位研究生；工程实训模式；教育
中图分类号：G642.8 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）04-0036-02
一、引言
目前，我国机械工程研究生的培养方向一直以学术型为主，学术型研究生基础理论知识较扎实，但解决工程实际问题的能力相对不足的矛盾逐渐凸显出来，当前研究生培养模式就是造成这种现象的主要原因之一。因此，探讨一种行之有效的机械工程专业学位研究生工程培养模式，成为了当前研究生教育的重点内容之一。
自恢复研究生教育以来，我国机械工程研究生的培养方向一直以学术型为主。每年毕业的机械工程研究生主要为高等院校和科研单位培养，从事科学研究及高等教育工作。而学术型机械工程研究生主要以基础理论为主，存在工程实践方面不足等问题。目前，以市场化为主导的国家经济模式使机械工程研究生的数量在不断增加，机械工程毕业研究生数量使高校和科研单位饱和，多数研究生将以大中型企业等单位为就业的主体。因此，为了适应当前大中型企业及国家经济发展的需求，对研究生工程能力的要求越来越高，并成为当前研究生教育的重点内容。
综上所述，在研究生工程能力的培养中，存在一些不足之处，制约了研究生的培养效果，达不到社会对研究生的期望值。因此，很有必要对机械工程专业学位研究生的创新素质和科研工程能力的培养模式进行研究，为机械工程专业学位研究生的教育提供一种有效地、可行的教育模式。
本文主要对基于工程项目的机械工程专业学位研究生工程实训模式进行研究，结合本人所指导的机械工程专业学位研究生的培养，以企业项目案例为平台，对其科研工程意识、科研工程知识及科研工程能力等方面进行培养，使其具有较强的创新素质和科研工程能力，为其他研究生的培养模式研究提供理论依据。
二、科研能力和创新能力的基础培养
科研基础知识和科研意识是科研能力和创新能力的基础。科研基础知识主要包括与研究方向相关的机械和电气控制方面的理论基础知识和应用软件方面的知识，如机械原理、高等数学、理论力学、现代控制理论、二维和三维工程绘图软件等基础知识和应用软件；科研意识主要是指科研工程项目的前瞻性能力和创新欲望。
（一）基于实际机械系统的学习模式
课堂教学的理论知识仅仅是工程项目实施的基础知识，将这些基础理论知识应用于工程项目的实施，还需要不断提高科研工程知识。本项目以6-DOF串联机械臂系统为例，指导和加强研究生学习与机器人相关的理论知识以及工程项目实施方面的知识，了解国内外机器臂的发展动态，加强掌握科研基础知识，增强研究生的科研工程项目实施的意识。
以首钢莫托曼机器人有限公司研制的6-DOF串联机器人系统为例，启发和诱导研究生掌握该机械人研制的关键科学问题和工程实施中关键工程工艺问题等，包括运动学、动力学和机械系统设计等方面。针对每部分关键科学问题和工程实施中关键工程工艺问题等，发挥研究生的主观能动性，对机械臂进行系统的研究，进一步完善研究生的科研能力和创新能力。
这种通过实际案例的学习方法可以理论联系实际，使理论学习内容可视化，直接验证理论学习的可行性，加深了学生对课程内容的理解，促进了理论知识在工程方面的应用，同时也增加了学生的学习兴趣。
（二）基于已实施的科研工程项目，探索性实践教学模式
基于已实施的国家基金项目“串并混联拟人机械腿的力约束及动载协调分配问题研究”，指导学生探索性学习机械工程项目实施方面的知识。首先，引导学生掌握该项目立项的依据，即项目实施的工程和科学意义，同时使学生了解该项目的研究内容以及研究内容及创新点提出的工程科学意义。然后，针对研究内容，引导学生展开研究，启发诱导研究分组进行运动学、动力学、机械系统设计等方面的实践，进一步提高科研工程实施能力。最后，研制串并混联拟人机械腿样机。
（三）科研工程培训总结
对已进行的工程案例进行总结，发现自身的不足之处，提高相关科研理论知识和工程项目实施方面的能力，写成科研工程论文，以提高研究生的总结能力，对研究生今后的工作奠定基础。
通过上述学习方式，巩固了研究生的科研基础知识，增强了研究生的团队协作意识、科研动力及兴趣，有利于研究生激发出创新思维，也有利于营造一种和谐向上的学术氛围。
三、科研专业知识及科研能力的培养
科研工程专业方面的能力主要是指在项目实施过程中，理论知识及工程实践经验等的运用能力。本文主要通过探索性实践的方式，来检验研究生科研能力的掌握程度。以一种新型双轴颚式破碎机的设计为例，增强研究生的科研和创新能力。首先，对目前颚式破碎机进行调研，发现现有破碎机的不足之处以及需要改进的地方；其次，基于现有破碎机的不足之处，提出新型颚式破碎机方案，解决现有存在的问题；然后，对新型颚式破碎机进行性能研究并进行设计方法研究；最后，研制样机并进行实验研究。
通过对当前颚式破碎机的调研，发现当前颚式破碎机存在破碎物料不均匀、破碎效率低、颚板磨损厉害、很难实现超细破碎以及耗能大等缺点。为克服传统颚式破碎机的不足之处，提出了一种新型的双轴复摆颚式破碎机。
对这种新型双轴复摆颚式破碎机的行程特征值、运动学、动力学等性能进行研究，给出各性能的分布规律。首先，应用遗传基因方法对新型双轴复摆颚式破碎机的结构参数进行优化，给出合理的结构参数，同时考虑加工与装配工艺性，设计了一种双轴复摆颚式破碎机样机；其次，对这种样机进行试验研究，结果表明，同样破碎500kg的物料，单轴机需要269s，而双轴机只需要52s，只占单轴机破碎物料所需时间的五分之一；然后，在细料占总成品的比例上，双轴是单轴的2.5倍，在每小时的生产能力上双轴是单轴的5.2倍；最后，在衡量破碎机产能的指标值S上，双轴是单轴的2.5倍。因此，综合上述的分析和数据认为，新型双轴复摆颚式破碎机的性能明显优于单轴破碎机，具有很好的工程应用价值。
四、结论
本文基于实际工程项目的机械工程专业学位研究生培养模式的研究，提高了研究生的科研素质及创新能力等，研究生获得了一定的成绩。在这个过程中，研究生研制了拟人机械腿、颚式破碎机等样机，提高了工程能力。同时，还撰写和发表了多篇学术论文，授权了多项发明专利和实用新型专利。
参考文献：
[1]张红，张翼宙.培养研究生创新能力全面提高科研素质[J].中医教育，2007，26（3）：54-57.
[2]林秀英，杨炳钧，刘邦凡.试论研究生素质教育与英语教学[J].西南师范大学学报，1999，（1）：57-60.
[3]李薇，喻良文，吴文如.学生科研能力培养的探索和实践[J].医学教育探索，2010，9（3）：380-382.
机械系统设计论文范文5
关键字：新问题；先进制造技术；前沿科学；应用前景
论文
制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中，制造技术的功能一般占60%左右。专家认为，世界上各个国家经济的竞争，主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化，这种竞争日趋激烈，因而各国政府都非常重视对先进制造技术的探究。
1当前制造科学要解决的新问题
当前制造科学要解决的新问题主要集中在以下几方面摘要：
（1）制造系统是一个复杂的大系统，为满足制造系统灵敏性、快速响应和快速重组的能力，必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的探究成果，探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的灵敏性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义，而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统，以满足制造系统新的要求。
（2）为支持快速灵敏制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键新问题。例如在计算机辅助设计和制造(CAD／CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-RealSpace)中，都存在大量的几何算法设计和分析等新问题，非凡是其中的几何表示、几何计算和几何推理新问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面，存在C-空间
(配置空间ConfigurationSpace)的几何计算和几何推理新问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(ScrewSpace)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化探究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的探究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的探究。
（3）在现代制造过程中，信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素，而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性，制造信息的获取、集成和融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面，都还有待进一步突破。
（4）各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具，在包括调度新问题在内的组合优化求解技术领域中，受到越来越普遍的关注，有望在制造中完成组合优化新问题时的求解速度和求解精度方面双双突破新问题规模的制约。制造智能还表现在摘要：智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。
这些新问题是当前产品创新的关键理论新问题，也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性新问题。这些新问题的重点突破，可以形成产品创新的基础探究体系。
2现代机械工程的前沿科学
不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集，经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望，从而形成前沿科学。前沿科学也就是已解决的和未解决的科学新问题之间的界域。前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。工程前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了工程实际中出现的关键科学技术新问题。
超声电机、超高速切削、绿色设计和制造等领域，国内外已经做了大量的探究工作，但创新的关键是机械科学新问题还不明朗。大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少探究，但仍有许多关键科学技术新问题有待解决。
信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学，由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此，和以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生气械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。
2．1制造科学和信息科学的交叉--制造信息科学
机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质，另一方面对制造技术本身加以改造，以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统熟悉的加深，探究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达，以进一步达到实现控制和优化的目的。
和制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息，这一领域有如下主要探究方向和内容摘要：
(1)制造信息的获取、处理、存储、传递和应用，大量制造信息向知识和决策转化。
(2)非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学新问题。
这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物，构成了制造科学中的新分支--制造信息学。
2．2微机械及其制造技术探究
微型电子机械系统(MEMS)，是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化，成数量级的提高器件和系统的功能密度、信息密度和互联密度，大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本，而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞；制造出3mm大小能够开动的小汽车；可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业，具有许多传统传感器无法比拟的优点，因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。
微机械是机械技术和电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想，1962年第一个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机，显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并和集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样，在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来，微机械的发展令人瞩目。其特征如下摘要：相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统探究成功，体现了其现实的和潜在的应用价值；多种微型制造技术的发展，非凡是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术；微型机电系统的探究需要多学科交叉的探究队伍，微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿探究领域，涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。
目前对微观条件下的机械系统的运动规律，微小构件的物理特性和载荷功能下的力学行为等尚缺乏充分的熟悉，还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论和方法，因此只能凭经验和试探的方法进行探究。微型机械系统探究中存在的关键科学新问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的探究正处于突破的前夜，是亟待深入探究的领域。
2．3材料制备／零件制造一体化和加工新技术基础
材料是人类进步的里程碑，是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用，都会推进物质文明，促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中，世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的设计实现定量化、数字化；要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计和拟实仿真优化是实现材料和零件的高效优质制备／制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面，通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备和零件制造过程中的实验性环节，获得最佳的工艺方案，实现材料和零件的高效优质制备／制造；另一方面，根据不同材料性能的要求，如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等，探究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等，探究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料和零件的数字化制造理论、技术和方法，如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理，突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制，加工过程不需要工具或模具，能迅速制造出任意复杂外形又具有一定功能的三维实体模型或零件。
2．4机械仿生制造
21世纪将是生命科学的世纪，机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构)，开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业，并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。
地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为解决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织和运行复杂系统的方法和技巧，是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模拟生物器官的自组织、自愈合、自增长和自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统和制造过程。假如说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力，智能化延伸了人类的智力，那么，"仿生制造"则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。
仿生制造所涉及的科学新问题是生物的"自组织"机制及其在制造系统中的应用新问题。所谓"自组织"是指一个系统在其内在机制的驱动下，在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。
仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交"，它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。
仿生制造的探究内容目前有两个方面摘要：
2．4．1面向生命的仿生制造
探究生命现象的一般规律和模型，例如人工生命、细胞自动机、生物的信息处理技巧、生物智能、生物型的组织结构和运行模式以及生物的进化和趋优机制等；
2．4．2面向制造的仿生制造
探究仿生制造系统的自组织机制和方法，例如摘要：基于充分信息共享的仿生设计原理，基于多自律单元协同的分布式控制和基于进化机制的寻优策略；探究仿生制造的概念体系及其基础，例如摘要：仿生空间的形式化描述及其信息映射关系，仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。
机械仿生和仿生制造是机械科学和生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合，其探究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生气械和生物成形制造等。目前所做的探究工作大多属前沿探索性的工作，具有鲜明的基础探究的特征，假如抓住机遇探究下去，将可能产生革命性的突破。今后应关注的探究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学，以及和生物工程相关的关键技术基础等。3现代制造技术的发展趋向
20世纪90年代以来，世界各国都把制造技术的探究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术（IMS）国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。
随着电子、信息等高新技术的不断发展，市场需求个性化和多样化，未来现代制造技术发展的总趋向是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。
当前现代制造技术的发展趋向大致有以下九个方面摘要：
(1)信息技术、管理技术和工艺技术紧密结合，现代制造生产模式会获得不断发展。
(2)设计技术和手段更现代化。
(3)成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。
(4)新型特种加工方法的形成。
(5)开发新一代超精密、超高速制造装备。
(6)加工工艺由技艺发展为工程科学。
(7)实施无污染绿色制造。
机械系统设计论文范文6
【关键词】ADXL345；加速度传感器；机械振动监测
1.引言
机械设备的高速化、大型化和自动化发展，一方面提高了生产力，另一方面给安全维护提出了更高的要求。机械振动是各种机器工作工程中经常发生的现象，在机械故障和大型机械的状态监测中振动占有重要的地位，对振动信号进行在线监测和分析可诊断系统及其部件的运行是否正常。
振动相关的物理量包括加速度、速度和位移等，由于测量加速度信号具有方便、经济的优势，工程上通常通过测量加速度测量振动[1]。早期的加速度传感器是惯性式的，由电磁感应原理产生微弱的电信号，再经过信号调理放大后通过ADC送到微处理器，这种方法电路复杂且成本较高。近年来很多IC厂商制造出了数字加速度计，将加速度感应装置和一些必要的电路集成在一片晶圆上，大大降低了加速度信号的测量成本，其中Analog Device公司生产的三轴加速度计ADXL345是一款比较突出的产品。
2.三轴加速度计ADXL345结构和功能特性
三轴加速度传感器ADXL345尺寸小，功耗低，分辨率高达13位，测量范围可达±16g。它的数据以16位2进制补码格式输出，并提供SPI和I2C两种数字访问接口，编程简单方便，非常适合于应用在移动设备上。它用于测量倾斜导致的静态重力加速度，能测到小于1°的倾角；在运动或者冲击导致的加速度测量中分辨率可达3.9mg/LSB。ADXL345提供多种特殊检测功能并能映射到中断脚输出，包括：(1)活动和非活动检测功能，通过比较任意轴上的加速度与用户设置的阈值来检测有无运动发生；(2)敲击检测功能，可以检测任意方向的单振和双振动作；(3)自由落体检测功能，可以检测器件是否正在掉落。ADXL345内部集成了一个32位先进先出(FIFO)缓冲器用于存储数据，可降低处理器的负荷和整个系统的功耗。ADLX345主要应用于手机、医疗器械、游戏、定点设备、工业仪器仪表、个人导航设备和硬盘驱动保护等多种领域。
ADXL345晶圆顶部为多晶硅表面微加工结构加速计，多晶硅弹簧悬挂于晶圆表面的结构之上，在有加速度时提供力量阻力。它通过内部的差分电容对结构偏转进行测量，差分电容包括独立固定板和活动质量连接板，加速度使惯性质量偏转、差分电容失衡，从而传感器输出的幅度与加速度成正比。ADXL345的工作流程为：首先由3轴敏感单元感应3个方向的加速度，然后通过电子感应器件将感应到的加速度量转化成模拟量，模拟量经ADC转换为数字量后进行数字滤波并存储在FIFO中，等待主设备通过控制和中断逻辑从串行I/O口读加速度的值。
3.系统设计与实现
3.1 硬件电路设计
基于三轴加速度传感器的振动检测设备由按键模块、加速度传感器模块、RS232接口电路、报警电路模块、继电器控制模块和LCD显示模块等几部分构成。系统结构框图如图1所示，其中单片机为系统控制核心，采用华邦W78E052，它最大支持40MHz时钟，供电电压范围宽（2.4V~5.5V），内部包含2个外部中断、3个定时计数中断和看门狗计时器。工作时系统以50Hz的速率不断地采集三轴方向的加速度信号，并通过LCD将数据显示出来。同时也可以通过串口将数据传输到上位机。
三轴加速度模块电路的电源退耦和旁路设计很重要，如图2所示，在VDD和地间放置一只0.1μF电容且尽可能地靠近VDD，可用来消除电源电压波动产生的噪声。另外需在VS处加上电源旁路设计，采用一只10Ω的电阻和10μF的电容进行旁路连接。
将第7脚片选引脚拉高至VDD时ADXL345处于I2C通讯模式，以I2C模式工作要将ATL ADDRESS引脚接地。为了保证正确操作，需在SCL和SDA引脚加上拉电阻，上拉电阻的范围可在2K~10K之间[2]。需特殊说明的是，如果还有其他器件连接到I2C总线时，这些器件的额定工作电压电平不要高于VDD 0.3V以上。将SCL、SDA、INT1引脚分别与W78E052的P1.1、P1.2和INT1引脚相连接，此时ADXL345的I2C通讯地址为0x53，当FIFO中的数据满后，ADXL345会提供中断信号给单片机，这时单片机可以通过I2C读取FIFO中的数据。
ADXL345是一款高灵敏度3轴加速度传感器，它在PCB上的安装和PCB板固定都有一定的要求。因为PCB板的谐振程度会影响加速度的计量，如果将传感器安装在PCB上一些没有硬支撑的位置，会导致明显的测量错误[3-4]。
3.2 软件设计
基于三轴加速度传感器的振动监测设备可以工作在两种模式，一是单机模式，二是联机模式，这两种模式可以通过按键来设定。单机模式下，设备将监控到的数据与预先设定的数据进行比较，如果超过警界值，则发出停机指令并报警。而在联机模式下，设备则将采集到的数据通过RS232发给上位机，并执行上位机发出的命令。
系统软件流程如图3所示，系统上电后单片机对各模块进行初始化，并进行故障自检，如发现模块有故障，通过LCD显示故障模块并报警[5]。如果没有故障，则进入主程序。主程序不断的循环查询是否有按键按下，如果有按键按下则执行按键功能程序。如果没有，则三轴加速度传感器进行数据采样，系统判断是否处于联机模式。处于联机模式时跟上位机交换数据。单机模式时，按照预先的设定值执行程序，如果有异常停机并发出报警，将异常数据显示出来。
单片机读取ADXL345的数据完成后发出清空指令将FIFO清除，然后发出启动采集加速度信号，设定好ADXL345的触发模式，这样当FIFO的数据采集满时，INT1引脚将产生一个下降沿的中断。单片机的中断服务程序中设置一个ADXL345数据采集完成的标志位，每次有中断时就将数据读出来，这样ADXL345的数据采集和单片机的数据处理就可以同步进行了。
4.结论
选用三轴加速度传感器ADXL-345设计了一款机械振动的监测装置，本文详细介绍了它的软硬件的设计，完成了对机械设备的故障引起的振动进行监测的功能，实现了对机械设备故障的及时掌握和控制。装置提供RS232接口，可以方便地将数据传输到上位机。随着微电子技术的不断发展，利用微电子技术制作的传感器对机械系统的各种性能进行监测将会得到越来越多的应用。
参考文献
[1]赵丹.振动加速信号直接数字积分的DSP实现[D].太原理工大学硕士研究生学位论文,2008(06).
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[3]袁西,陈栋,田湘,等.三轴加速计ADXL345及其在捷联惯导中的应用[J].电子设计工程,2010,18(3):138-140.
