故障诊断技术发展历史(最新版)

故障诊断技术发展历史

故障诊断(FD)始于(机械)设备故障诊断，其全名是状态监测与故障诊断(CMFD)。它包含两方面内容：一是对设备的运行状态进行监测；二是在发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。设备故障诊断是随设备管理和设备维修发展起来的。欧洲各国在欧洲维修团体联盟(FENMS)推动下，主要以英国倡导的设备综合工程学为指导；美国以后勤学(Logistics)为指导；日本吸收二者特点，提出了全员生产维修(TPM)的观点。美国自1961年开始执行阿波罗计划后，出现一系列因设备故障造成的事故，导致1967年在美国宇航局(NASA)倡导下，由美国海军研究室(ONR)主持成立了美国机械故障预防小组(MFPG)，并积极从事技术诊断的开发。

美国诊断技术在航空、航天、军事、核能等尖端部门仍处于世界领先地位。英国在60～70年代，以Collacott为首的英国机器保健和状态监测协会(MHMG & CMA)最先开始研究故障诊断技术。英国在摩擦磨损、汽车和飞机发电机监测和诊断方面具领先地位。日本的新日铁自1971年开发诊断技术，1976年达到实用化。日本诊断技术在钢铁、化工和铁路等部门处领先地位。我国在故障诊断技术方面起步较晚，1979年才初步接触设备诊断技术。目前我国诊断技术在化工、冶金、电力等行业应用较好。故障诊断技术经过30多年的研究与发展，已应用于飞机自动驾驶、人造卫星、航天飞机、核反应堆、汽轮发电机组、大型电网系统、石油化工过程和设备、飞机和船舶发动机、汽车、冶金设备、矿山设备和机床等领域。

故障诊断的主要理论和方法

故障诊断技术已有30多年的发展历史，但作为一门综合性新学科——故障诊断学——还是近些年发展起来的。从不同的角度出发有多种故障诊断分类方法，这些方法各有特点。从学科整体可归纳以下理论和方法。

(1)基于机理研究的诊断理论和方法从动力学角度出发研究故障原因及其状态效应。针对不同机械设备进行的故障敏感参数及特征提取是重点。

(2)基于信号处理及特征提取的故障诊断方法主要有时域特征参数及波形特征诊断法、时差域特征法、幅值域特征法、信息特征法、频谱分析及频谱特征再分析法、时间序列特征提取法、滤波及自适应除噪法等。今后应注重实时性、自动化性、故障凝聚性、相位信息和引入人工智能方法，并相互结合。

(3)模糊诊断理论和方法模糊诊断是根据模糊集合论征兆空间与故障状态空间的某种映射关系，由征兆来诊断故障。由于模糊集合论尚未成熟，诸如模糊集合论中元素隶属度的确定和两模糊集合之间的映射关系规律的确定都还没有统一的方法可循，通常只能凭经验和大量试验来确定。另外因系统本身不确定的和模糊的信息(如相关性大且复杂)，以及要对每一个征兆和特征参数确定其上下限和合适的隶属度函数，而使其应用有局限性。但随着模糊集合论的完善，相信该方法有较光明的前景。

(4)振动信号诊断方法该方法研究较早，理论和方法较多且比较完善。它是依据设备运行或激振时的振动信息，通过某种信息处理和特征提取方法来进行故障诊断。在这方面应注重引入非线性理论、新的信息处理理论和方法。

(5)故障树分析诊断方法它是一种图形演绎法，把系统故障与导致该故障的各种因素形象地绘成故障图表，能较直观地反映故障、元部件、系统及因素、原因之间的相互关系，也能定量计算故障程度、概率、原因等。今后研究应注重与多值逻辑、神经元网络及专家系统相结合。

(6)故障诊断灰色系统理论和方法该方法是从系统的角度来研究信息的关系，即利用已知的诊断信息去揭示未知的诊断信息。它有自学习和预测功能。它利用灰色系统的建模(灰色模型)、预测和灰色关联分析等方法进行故障诊断。由于灰色系统理论本身还不完善，如何利用已知信息更有效地推断未知信息仍是一个难题。

(7)故障诊断专家系统理论和方法该方法是近年来故障诊断领域最显著的成就之一。它的内容包括诊断知识的表达、诊断推理方法、不确定性推理以及诊断知识的获取等。目前存在的主要问题：缺乏有效的诊断知识表达方式，不确定性推理方法，知识获取和在线故障诊断困难等。今后研究应注重与模糊逻辑、多值逻辑、故障树、机器学习和人工神经网络等理论和方法的结合、集成。

(8)故障模式识别方法该方法是一种十分有用的静态故障诊断方法，它以已有30年发展历史的模式识别技术为基础。关键是故障模式特征量的选取和提取。现有许多模式分类器，如线性分类器、Bayes分类器、最近邻分类器等。该方法的诊断效果在很大程度上依赖于状态特征参数的提取、样本的数目、典型性和故障模式的类别、训练和分类算法等。未来研究应注重新聚类算法、自动学习识别方法及与ANN相结合。

(9)故障诊断神经网络理论和方法神经网络应用于故障诊断是其最成功的应用之一。由于神经网络具有原则上容错、结构拓扑鲁棒、联想、推测、记忆、自适应、自学习、并行和处理复杂模式的功能，使其在工程实际存在着大量的多故障、多过程、突发性故障、庞大复杂机器和系统的监测及诊断中发挥较大作用。在众多的神经网络中，尤其以基于BP算法的多层感知器(MLP)神经网络理论最坚实，应用最广泛且最成功。神经网络故障诊断方法易实现对非线性系统的故障诊断。但BP算法是非鲁棒性的。重点研究在线学习算法，知识表达和鲁棒学习算法等。

(10)基于数学模型的故障诊断理论和方法该方法是以现代控制理论和现代优化方法为指导，以系统的数学模型为基础，利用观测器(组)、等价空间方程、Kalman滤波器、参数模型估计和辨识等方法产生残差，然后基于某种准则或阈值对该残差进行评价和决策。基于模型的故障诊断方法能与控制系统紧密结合，是监控、容错控制、系统修复和重构的前提。目前该领域研究的重点是(线性和非线性)系统的故障诊断的鲁棒性，故障可检测和可分离性，利用非线性理论(突变、分叉、混沌分析方法)进行非线性系统的故障诊断。

故障诊断理论和方法分类虽然很多，但可归纳为2类：①基于非模型的故障诊断理论和方法，如信号空间特征、模态和信息处理方法的诊断理论与方法；基于知识推理、人工智能、专家系统的诊断方法；基于模式识别和神经网络的诊断方法。②基于系统数学模型和现代控制理论、方法的故障诊断理论和方法，也包括相互间的结合和集成。

现代故障诊断的主要内容

现代故障诊断包括3方面的主要内容：①故障检测；②故障分离(诊断)；③故障修复。统称为故障的检测、分离和修复(FDIA)。故障诊断系统的性能：①及时性(速度)；②敏感性和鲁棒性；③误报率、漏报率、错报率和确诊率；④全面性(针对所有类型故障)。

故障检测

在进行故障检测之前，需做以下假设：系统中的故障导致系统参数有变化，如故障使输出变量、状态变量、残差变量、模型参数、物理参数等其中之一或多个有变化。这是所有故障诊断方式都必须遵守的假设条件。故障检测是指确定系统是否发生故障的过程，即对一非正常状态的检测过程。通过不断监测系统可测量变量的变化，在标称情况下，认为这些变量在某一不确定性下满足一已知模式，而当系统任一部件故障发生时，这些变量偏离其标称状态。通常根据系统输出或状态变量的估计残差的特性来判断故障。目前研究的目标是检测的及时性、准确性和可靠性及最小误报和漏报率。

故障诊断

故障诊断指根据残差方向和结构来分离出故障的部位，判断故障的种类，估计出故障的发生时间、大小和原因，进行评价与决策的过程。故障分类是将故障按其严重程度进行分类，以便采取相应措施。故障的评价和决策是指根据故障的类别、严重程度，决定是否采取修复、补救、隔离或改变控制率等措施，以防止故障的影响和传播，预防灾难事故的发生。

故障修复

故障修复指根据故障诊断结论，或是改变控制率或是控制重构或是系统重构，使整个系统在故障发生情况下，保证稳定并改善系统性能。如对传感器故障修复来说，可用一余度传感器或一估计值代替故障传感器的输出值。基于ANN在线估计器的FDIA是一有效方式。故障修复是自主系统(AS)和智能系统(AIS)的重要环节。故障修复把故障状态检测和故障诊断与自动控制紧密联系起来，使故障诊断具有更深远意义和广阔的应用前景。故障修复理论和方法将是目前和将来的研究方向。

现代故障诊断的发展趋势

现代故障诊断的发展方向是与容错控制、冗余控制、监控控制和余度管理等可靠性系统设计相结合的，是实现主动(视情)维修策略、监测控制、容错控制、自治控制、可信性系统等设计中的一个关键。

解析余度管理

现代余度管理从硬件余度向综合余度和解析余度管理发展。过去，动态系统的容错设计是基于硬件余度(余度部件、余度系统)而实现的，如三余度和四余度系统，通过简单的表决逻辑来判断故障。硬件余度遇到的主要问题是重量大、体积大、费用高、飞行器承载能力小。同时“同类”余度系统具有相同的寿命

周期，假如一个有故障可能其它也发生故障。但用“异类”余度系统又难以保证表决检验的一致性。为了使整个系统可靠、安全，且提高容错系统可利用性，因此有必要研究新方法消除或减少硬件余度。

进入70年代，随着计算机技术及其计算能力、可靠性的提高，现代控制理论的产生和发展，出现了以分析冗余取代物理(硬件)冗余的余度可靠性设计和余度管理思想。首先在仪表故障检测(IFD)中出现了这种新方式，其思想是用3个或以上不同类传感器测量系统不同的变量，产生完全不同的信号，通过一复杂综合比较逻辑来检测传感器故障。尽管是异类传感器，但所有都是由系统中同一动态状态激励的，因此具有某种功能关系。这种新方式初期称为本质余度或功能余度，以区别于物理余度或硬件余度。后来人们把它称为分析余度或人工余度。分析余度方式是一利用状态估计、参数估计、自适应滤波、变量阈值逻辑、统计决策理论和综合逻辑的信号处理技术，可以在电子电路或计算机上实现。目前实施的余度管理方式还是一综合方式，即包括硬件余度和解析余度。发展方向是分析余度。1971年Beard首次提出了故障检测滤波器(FDF)概念，标志着基于分析冗余(基于模型)故障诊断技术的诞生。

可信性系统设计

现代故障诊断是由于实施主动(视情)维修策略和建立监控系统的需要而发展起来的。由于现代机电自动化及控制系统的规模不断扩大、复杂性日益提高，以及系统投资的巨大，人们迫切需要提高机电自动化及控制系统的可信性。因而有必要建立一个监控系统来监督整个自动化系统的运行状态，不断检测系统的变化和故障信息，进而采取必要的措施(如隔离和修复或改变控制率等)来防止故障的传播和灾难性事故的发生。而其前提条件是具有在线实时可靠检测和诊断故障的能力。因此故障诊断是实现可信性系统设计的关键环节。可信性系统指集可靠性、有效性、可维修性和安全性为一体的系统。提高系统可信性的方法，即设计可信性系统的方法：①提高元部件本身的可靠性；②采用余度系统(部件)，如硬件、软件和复合冗余结构；③采用基于FDIA的容错和监控等控制系统。

最底层是控制层，功能是实现输入输出和各种控制率；中间层功能是检测传感器、驱动器、控制回路和控制率中的故障状态；最高层功能是状态—事件逻辑，即接受来自检测器的输入并输出执行措施。

基于FDIA的容错、监控控制系统的实现过程：①故障(失效)模态和影响分析(FMEA)；②影响严重度评价；③修复、补救措施推导；④故障修复设计(修正控制层、改变到另外控制模态、控制系统重构)；⑤逆FMEA过程；⑥系统建模(解析余度方法的故障检测的基础)；⑦故障检测器设计；⑧监控系统逻辑设计。

鲁棒故障诊断

故障诊断的鲁棒性是所有故障诊断理论、方法和系统所面临的重要问题。鲁棒故障诊断(RFD)概念首次在基于模型的故障诊断方法中提出。目前能查到的鲁棒故障诊断研究都是基于控制系统数学模型的。特别需指出的是在整个机械系统中，包括液压系统、液压控制系统，还没有见到鲁棒故障诊断的研究报道。

基于模型的鲁棒故障诊断研究始于80年代初。经过十几年的研究和发展，提出了不少方法，也进行了一些应用研究，国内一些学者也曾在RFD方面做过有益的研究。总的来说，RFD还是一新研究方向，有待深入研究。

基于人工神经网络的故障诊断，国内外已经在这方面做了许多研究。虽然ANN在网络拓扑结构上具有原则鲁棒性，但其BP学习算法是非鲁棒性的。就目前能查到的资料看，对鲁棒学习算法的研究刚刚开始，提出BP算法的非鲁棒性问题和解决途径，但还没有有效的鲁棒算法，对鲁棒故障诊断的研究尚未见到文献报道。

RFD是解决故障诊断实际应用的有效途径，是提高故障诊断系统性能指标的有效方式，同时将产生新颖有效的故障诊断理论和方法。

将来的研究方向

目前和今后的主要研究可归纳为以下几个方面：①在线实时故障检测算法；②本质非线性动态系统的FD方法。主要研究获取其状态、参数的有效方法；③对模型误差及不确定因素具有鲁棒性的FD算法；④鲁棒残差发生器和鲁棒(最优、自适应)阈值的设计理论和方法；⑤对无先验知识时被监控系统结构变化的检测及识别；⑥实时FD专家系统的开发及与基于ANN方法、模型方法的FD方法的综合；⑦智能故障检测和诊断系统理论和方法的研究。自学习检测系统；⑧以FDIA为核心的容错控制、监控系统和可信性系统。

对故障检测、诊断来说，具体在以下方面需大力研究：①反馈系统(闭环系统)中的故障诊断；②小幅值故障、软性故障和早期故障的检测；③执行器、过程和传感器中故障的诊断；④除突变性故障外的故障的早期预报，即预报诊断；⑤动态系统中的在线实时故障检测；⑥系统过渡过程检测和过渡过程中的故障检测；⑦动态系统启动和结束过程中的故障检测；⑧(鲁棒、自适应)阈值选择和确定。

信息技术的发展历程

信息技术发展史： 第一次信息技术革命是语言的使用。发生在距今约35 000年～50 000年前。 语言的使用——从猿进化到人的重要标志 类人猿是一咱类似于人类的猿类，经过千百万年的劳动过程，演变、进化、发展成为现代人，与此同时语言也随着劳动产生。祖国各地存在着许多语言。如：海南话与闽南话有类似，在北宋时期，福建一部人移民到海南，经过几十代人后，福建话逐渐演变成不语言体系，闽南话、海南话、客家话等。 第二次信息技术革命是文字的创造。大约在公元前3500年出现了文字 文字的创造——这是信息第一次打破时间、空间的限制 陶器上的符号：原始社会母系氏族繁荣时期（河姆渡和半坡原始居民） 甲骨文：记载商朝的社会生产状况和阶级关系，文字可考的历史从商朝开始 金文（也叫铜器铭文）：商周一些青铜器，常铸刻在钟或鼎上，又叫“钟鼎文” 第三次信息技术的革命是印刷的发明。大约在公元1040年，我国开始使用活字印刷技术(欧洲人1451年开始使用印刷技术)。 印刷术的发明 汉朝以前使用竹木简或帛做书材料，直到东汉（公元105年）蔡伦改进造纸术，这种纸叫“蔡候纸”。从后唐到后周，封建政府雕版刊印了儒家经书，这是我国官府大规模印书的开始，印刷中心：成都、开封、临安、福建阳。 北宋平民毕发明活字印刷，比欧洲早400年 第四次信息革命是电报、电话、广播和电视的发明和普及应用。 世纪中叶以后，随着电报、电话的发明，电磁波的发现，人类通信领域产生了根本性的变革，实现了金属导线上的电脉冲来传递信息以及通过电磁波来进行无线通信。 1837年美国人莫尔斯研制了世界上第一台有线电报机。电报机利用电磁感应原理(有电流通过，电磁体有磁性，无电流通过，电磁体无磁性)，使电磁体上连着的笔发生转动，从而在纸带上画出点、线符号。这些符号的适当组合(称为莫尔斯电码)，可以表示全部字母，于是文字就可以经电线传送出去了。1844年5月24日，他在国会大厦联邦最高法院议会厅作了“用导线传递消息”的公开表演，接通电报机，用一连串点、划构成的“莫尔斯”码发出了人类历史上第一份电报：“上帝创造了何等的奇迹！”实现了长途电报通信，该份电报从美国国会大厦传送到了40英里外的巴尔的摩城。 1864年英国著名物理学家麦克斯韦发表了一篇论文(《电与磁》)，预言了电磁波的存在，说明了电磁波与光具有相同的性质，都是以光速传播的。 1875年，苏格兰青年亚历山大.贝尔发明了世界上第一台电话机，1878年在相距300千米的波世顿和纽约之间进行了首次长途电话实验获得成功。 电磁波的发现产生了巨大影响，实现了信息的无线电传播，其他的无线电技术也如雨后春笋般的涌现：1920年美国无线电专家康拉德在匹兹堡建立了世界上第一家商业无线电广播电台，从此广播事业在世界各地蓬勃发展，收音机成为人们了解时事新闻的方便途径。1933年，法国人克拉维尔建立了英法之间的第一条商用微波无线电线路，推动了无线电技术的进一步发展。 1876年3月10日，美国人贝尔用自制的电话同他的助手通了话。 1895年俄国人波波夫和意大利人马可尼分别成功地进行了无线电通信实验。 1894年电影问世。1925年英国首次播映电视。 静电复印机、磁性录音机、雷达、激光器都是信息技术史上的重要发明。 第五次信息技术革命是始于20世纪60年代，其标志是电子计算机的普及应用及计算机与现代通信技术的有机结合。 随着电子技术的高速发展，军制、科研、迫切需要解决的计算工具也大大得到改进，1946年由美国宾夕法尼亚大学研制的第一台电子计算机诞生了。 1946~1958年第一代电子计算机 1958~1964年第二代晶体管电子计算机 1964~1970年第三代集成电路计算机 1971~20世纪80年代第四代大规模集成电路计算机 至今正丰研究第五代智能化计算机

信息技术及其影响教案

1．2 信息技术及其影响 一、教材分析 本节涉及到信息技术的应用、发展及其影响，是整册书的导言或概括性内容，是对义务教育阶段相关内容的延续和加深。 通过对本节内容的学习，学生可以了解信息技术的基本概念，感受由于信息技术的发展应用从而引发在自己身边的变化或影响，同时通过寻本溯源了解信息技术的过去、现在与未来，激发对信息社会生活的关注与向往。 二、学情分析 本课的教学对象是高中一年的学生，他们对知识的获取已经开始由感性认识提升到理性认识，但分析问题缺乏深度，容易受到网络的诱惑而去做与课堂无关的事。因此，课堂设计要能够吸引学生的注意力，为学生营造愉快的学习环境，进而培养学生的自主学习、团队合作学习精神。 三、教学目标 1、知识与技能： a.列举信息技术的应用实例； b.初步了解信息技术的发展历程和趋势 2、过程与方法： a．初步掌握根据任务的要求，确定信息的来源的方法，尝试通过书籍、报刊、广播电视和因特网等各种途径搜集资料； b．调查、研究信息技术的历史和发展趋势。 c．掌握辩证的思维方法，分析信息技术对社会的影响。 3、情感态度与价值观： 结合案例分析，探讨信息技术对社会发展，科技进步和个人学习生活等方面的影响，激发学生对信息技术的学习兴趣，培养合作解决问题的能力。 合理使用信息技术，使学生养成良好的上网习惯和意识。 四、教学重点和难点 1、教学重点： a．掌握什么是信息技术； b．信息技术的发展历程。 2、教学难点： a．信息技术概念的理解； b．信息技术、计算机技术、网络技术、通信技术的区别与联系； c．信息技术发展历程的划分。 五、教学方法 体验法、讲授法、讨论法、示例法 六、教学环境 硬件：局域网机房，教师机一台，学生机81台，投影仪

机械故障诊断技术的现状及发展趋势

机械故障诊断技术的现状及发展趋势 摘要：随着机械行业的不断发展，机械故障诊断的研究也不断提出新的要求，进20年来，国内外的故障诊断技术得到了突飞猛进的发展，对机械故障诊断的发展现状进行了详细的论述，并对其发展趋势进行了展望。 关键词：故障诊断；现状；发展趋势 引言 机械故障诊断技术作为一门新兴的科学，自二十世纪六七十年代以来已经取得了突飞猛进的发展，尤其是计算机技术的应用，使其达到了智能化阶段，现在，机械故障诊断技术在工业生产中起着越来越重要的作用，生产实践已经证明开展故障诊断与状态预测技术研究其重要的现实意义。 我国的故障诊断技术在理论研究方面，紧跟国外发展的脚步，在实践应用上还是基本锣鼓后语国外的发展。在我国，故障诊断的研究与生产实际联系不是很紧密，研究人员往往缺乏现场故障诊断的经验，研究的系统与实际情况相差甚远，往往是从高等院校或者科研部门开始，在进行到个别企业，而国外的发展则是从现场发现问题进而反应到高等院校或者科研单位，是的研究有的放矢。 记过近二十年的努力，我国自己开发的故障诊断系统已趋于成熟，在工业生产中得到了广泛应用。但一些新的方法和原理的出现，使得故障诊断技术的研究不断向前发展，正逐步走向准确、方便、及时的轨道上来。 1.故障诊断的含义及其现状 故障诊断技术是一门了解和掌握设备运行过程中的状态，进而确定其整体或者局部是否正常，以便早期发现故障、查明原因，并掌握故障发展趋势的技术。其目的是避免故障的发生，最大限度的提高机械地使用效率。 1.1设备诊断技术的研究内容主要包括以下三个环节： （1）特征信号的采集：这一过程属于准备阶段，主要用一些仪器测取被测仪器的有关特征值，如速度、湿度、噪音、压力、流量等。 现在信号的采集主要用传感器，在这一阶段的主要研究基于各种原理的传感技术，目标是能在各种环境中得到高可靠、高稳定的传感测试信号。国内传感器类型：电涡流传感器、速度传感器、加速度传感器和湿度传感器等；最近开发的传感技术有光导纤维、激光、声发射等。（2）信号的提取与处理：从采集到的信号中提取与设备故障有关的特征信息，与正常信息只进行对比，这一步就可以称之为状态检测。目前，小波分析在这方面得到广泛应用，尤其是在旋转机械的轴承故障诊断中。基于相空间重构的GMD数据处理方法也刚刚开始研究，此方法对处理一些复杂机械的非线性振动，从而进一步预测故障的发展趋势非常有效。（3）判断故障种类：从上一步的结果中运用各种经验和知识，对设备的状态进行识别，进而做出维修决策。这一步关键是研究系统参数识别和诊断中相关的实用技术，探讨多传感器优化配置问题，发展信息融合技术、模糊诊断、神经网络、小波变换、专家系统等在设备故障诊断中的应用。 1.2故障诊断及时的发展历程· 故障诊断技术的大致三个阶段： （1）事后维修阶段；（2）预防维修阶段；（3）预知维修阶段。现在基本处于预知维修阶段，预知维修的关键在于对设备运行状态进行连续监测或周期检测，提取特征信号，通过对历史数据的分析来预测设备的发展趋势。 1.3故障诊断的发展现状 目前，国内检测技术的研究主要集中在以下几个方面：

电子技术发展史概述-首次

电子技术发展史概述 电子技术是十九世纪末、二十世纪初发展起来的新兴技术。由于物理学的重大突破，电子技术在二十世纪发展最为迅速，应用最为广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。 从20世纪60年代开始，电子器件出现了飞速的发展，而且随着微电子和半导体制造工艺的进步，集成度不断提高。CPLD／FPGA、ARM、DSP、A／D、D／A、RAM和ROM等器件之间的物理和功能界限正日趋模糊，嵌入式系统和片上系统(SOC)得已实现。以大规模可编程集成电路为物质基础的EDA技术打破了软硬件之间的设计界限，使硬件系统软件化。这已成为现代电子设计的发展趋势。 现在，人们已经掌握了大量的电子技术方面的知识，而且电子技术还在不断的发展着。这些知识是人们长期劳动的结晶。 我国很早就已经发现电和磁的现象，在古籍中曾有“磁石召铁”和“琥珀拾芥”的记载。磁石首先应用于指示方向和校正时间，在《韩非子》和东汉王充著《论衡》两书中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事业发展的需要，我国在十一世纪就发明了指南针。在宋代沈括所著的《梦溪笔谈》中有“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”的记载。这不仅说明了指南针的制造，而且已经发现了磁偏角。直到十二世纪，指南针才由阿拉伯人传入欧洲。 在十八世纪末和十九世纪初的这个时期，由于生产发展的需要，在电磁现象方面的研究工作发展的很快。库仑在 1785 年首先从实验室确定了电荷间的相互作用力，电荷的概念开始有了定量的意义。

1820 年，奥斯特从实验时发现了电流对磁针有力的作用，揭开了电学理论的新的一页。同年，安培确定了通有电流的线圈的作用与磁铁相似，这就指出了此现象的本质问题。有名的欧姆定律是欧姆在 1826 年通过实验而得出的。法拉第对电磁现象的研究有特殊贡献，他在1831 年发现的电磁感应现象是以后电子技术的重要理论基础。在电磁现象的理论与使用问题的研究上，楞次发挥了巨大的作用，他在1833 年建立确定感应电流方向的定则（楞次定则）。其后，他致力于电机理论的研究，并阐明了电机可逆性的原理。楞次在 1844 年还与英国物理学家焦耳分别独立的确定了电流热效应定律（焦耳 - 楞次定律）。与楞次一道从事电磁现象研究工作的雅可比在 1834 年制造出世界上第一台电动机，从而证明了实际应用电能的可能性。电机工程得以飞跃的发展是与多里沃 - 多勃罗沃尔斯基的工作分不开的。这位杰出的俄罗斯工程师是三相系统的创始者，他发明和制造出三相异步电机和三相变压器，并首先采用了三相输电线。在法拉第的研究工作基础上，麦克斯韦在 1864 年至 1873 年提出了电磁波理论。他从理论上推测到电磁波的存在，为无线电技术的发展奠定了理论基础。1888 年，赫兹通过实验获得电磁波，证实了麦克斯韦的理论。但实际利用电磁波为人类服务的还应归功于马克尼和波波夫。大约在赫兹实验成功七年之后，他们彼此独立的分别在意大利和俄国进行通信试验，为无线电技术的发展开辟了道路。 人类在自然界斗争的过程中，不断总结和丰富着自己的知识。电子科学技术就是在生产斗争和科学实验中发展起来的。 1883 年美国发明

1-第1章-机电设备故障诊断技术发展概述

教师授课教案 2013/ 2014 学年第1学期课程机电设备故障诊断与维修 目的要求：了解机电设备故障诊断技术发展的过程以及最新诊断技术应用情况 旧知复习： 重点难点：机电设备故障诊断传统技术 教学过程：（包括主要教学环节、时间分配） 旧知复习及新课导入 5分钟 新课内容： 1、发展历程及现状 5分钟 2、常用的传统技术方法 30分钟 3、存在的问题 10分钟 4、发展趋势 35分钟 5、小结 5分钟 课后作业： 1、名词：振动监测诊断技术、油液磨屑分析检测诊断技术、红外测温诊断技术、射线扫描技术 2、查资料，了解机电设备故障诊断与维修技术的发展趋势 教学后记：

第1章机电设备故障诊断技术发展概述 一、发展历程及现状 现代化生产中机械设备的故障诊断技术越来越受到重视，人们投人大量精力进行研究，机电设备故障诊断技术取得了很大的进展：探索出一系列新的理论方法与技术应用于实际，增加了对设备故障判断的效率，奠定了对设备实施故障诊断分析与修复的坚实基础，产生了明显的经济效益和社会效益。 机电设备诊断技术最初来自军事上的需要，在第二次世界大战初期问世。当时能用仪表进行设备状态参数测定，相继又开发了快速、多功能自动监测仪器；20世纪60年代以来，随着航天工业的发展，可靠性理论的应用，使设备诊断技术迅速发展；70年代，随着微电子技术的发展，计算机技术、传感器技术的应用，机械设备故障诊断技术更加完善，主要用于航天、核电等部门；20世纪末已经在冶金矿山、交通运输、化工、发电、农业和机械制造等部门的机械设备上开始应用设备诊断技术，其发展日新月异，经济效益日益明显；进入新世纪，这一技术迅速渗透到国民经济各部门，应用已相当普及，设备故障诊断技术水平的提高，开始向智能化方向发展。 回顾历史，不难看出机械故障诊断技术的发展经历了3个阶段：诊断结果取决于领域专家的感官及专业知识和经验对诊断信息判断的初级阶段；以传感器、动态监测技术为手段，基于计算机信号处理的现代诊断技术；实现诊断系统智能化，向监测、诊断、管理和调度的集成化发展。 美国从1967年在美宇航局和海军研究所的倡导下，由企业和大学参加成立了机械故障诊断技术的研究组织，开展机械设备的故障机理，检测、诊断和预测等方面的研究。另外俄亥俄州立大学开展了根据振动的解析对轴承、齿轮、发动机及一般回转机械的诊断技术研究。相继锅炉、压力容器等静止机械的检测诊断中心，根据美国机械工程学会（ASME）的规定开展静止机械的故障诊断技术研究，制定了一系列规程标准。同时一些监测仪器设备公司也研制并生产各类型检测诊断仪器，如Atlanta公司开发的M600旋转机械在

信息技术与课程整合十年发展历程概览

信息技术与课程整合十年发展历程概览

信息技术与课程整合十年发展历程概览 从2000年至今,我国基础教育信息化取得了一系列成就与长足发展,具体表现在“校校通”工程、农村中小学现代远程教育工程、“班班通”工程、国家贫困地区义务教育工程等大规模项目和工程的实施;硬件设施建设日渐完备、软件资源建设日益丰富、信息技术与课程整合认识备受重视等信息技术与课程整合环境的建设与完善;教师教育技术培训、教师技能大赛、信息技术与课程整合优质课大赛、现代教育发展论坛等促进信息技术与课程整合内涵发展及理论提升 的相关活动举办;教师应用信息技术的意识提高、教师应用信息技术能力加强、学生信息素养提升等效果日益明显。 ●发展历程 概览十年来的发展,我们将信息技术与课程整合的发展分为四个阶段。 1.多媒体的到来 我国在上世纪90年代就开始了信息技术与课程整合的研究,到2000年也积累了很多经验。但是这段时间的发展也存在明显的不足和问题,没有形成良好的信息技术与课程整合氛围,一些学校和地区仅仅停留在视听教学的硬件本位时代;缺乏信息技术与课程整合的理论及方法指导,教师应用信

学生而言,多媒体教学中应用了图片、动画、影音、视频等素材,更能激发他们的学习兴趣,增加了学习的趣味性,也使得呆板的内容变得丰富多彩而容易理解和领会。 2.网络资源库的建设 多媒体的到来阶段对于那些从未接触过信息技术的教师而言,是很大的进步,但是在应用过程中教师们也逐渐发现:他们能够获得的资源多是针对某一知识或者具体章节的演示课件或素材,往往无法根据需要对其内容进行修改。他们渴望能够根据个人能力及学生特征选择适合的资源,然而当时的资源建设极大地滞后于教学需求,虽然已经涌现了很多致力于资源建设的公司和企业,但是由于缺少教学理念指导,并非所有资源都是有价值的,甚至很难在其中查找真正需要的资源。 这种情况随着“校校通”工程的深入而日益凸显,阻碍了信息技术与课程整合的有效开展,因此,资源建设和资源库建设受到了教育信息化界越来越多的关注和重视,取得了快速的发展。初期,大多数人都在关注网络资源库快速建设,同时,一些专家学者以发展的眼光关注网络资源库的内涵发展,对其定位、分类、标准、功能等层面进行了深入思考。我国的网络资源库建设也逐渐关注资源的规范和标准。因此,可以将资源建设的发展历程归纳为资源建设和资源平台建设两个

科学技术发展史论文

成都理大学 科学技术史论文题目：世界科技发展史回顾与未来科技发展展望 彭静 201206020228 核自学院 指导老师：周世祥

世界科技发展史回顾与未来科技发展展望 科学技术发展史是人类认识自然、改造自然的历史，也是人类文明史的重要组成部分。今天，当人类豪迈地飞往宇宙空间，当机器人问世，当高清晰度数字化彩电进入日常家庭生活，当克隆羊多利诞生惊动整个世界之时，大家是否会感受到，人类经历了一个多么漫长而伟大的科学技术发展历程。 一．古代科技发展概况 大约在公元前4000年以前，人类由石器时代跨入青铜器时代，并逐渐产生了语言和文字。在于自然界的长期斗争中，人类不断推动着生产工具和生产技术的进步，与此同时，人类对自然界的认识也不断丰富，科学技术的萌芽不断成长起来。 世界文明发端于中国，埃及，印度和巴比伦四大文明古国。中国古代科学技术十分辉煌，但主要在技术领域。中国的四大发明对世界文明产生巨大影响。古代中国科技文明的主要支桂有天文学、数学、医药学、农学四大学科和陶瓷、丝织、建筑三大技术,及世界闻名的造纸、印刷术、火药、指南针四大发明。四大发明：造纸、印刷术、火药、指南针。 生活在尼罗河和两河流域的古埃及和巴比伦人在天文学，数学等方面创造了杰出的成就，埃及金字塔名垂史册，印度数学为世界数学发展史大侠光辉的一页。 古希腊是科学精神的发源地，古希腊人创造了辉煌夺目的科学奇迹，在人类历史上第一次形成了独具特色的理性自然观，为近代科学的诞生奠定了基础。在人类历史上第一次形成了独具特色的的理性自然观，为近代科学的诞生奠定了基础。毕达哥拉斯，希波克拉底，以及百科全书式的学者亚里士多德都是那一时期的解除代表人物。公元前3世纪，进入希腊化时期的古希腊获得更大的发展，出现了欧几里得，阿基米德和托勒密三位杰出的科学家，使得古代科学攀上三座高峰。 公元最初的500多年中，欧洲的科学技术持续衰落，5世纪后进入黑暗的年代，并且延续了1000多年，科学一度成为宗教的婢女。但是科学精神在14世纪发出自己的呐喊，近代实验科学的始祖逻辑尔-培根像一颗新星，点亮了欧洲的天空。 在整个古代,技术发展的水平不高,科学也没有达到系统的程度,不同地域的人民之间还未建立起长期稳定的经济、文化联系, 但许多古代的科学技术成果, 如阳历和阴历, 节气、月、星期和其它时间单位的划分, 恒星天区的划分和名称,数学的基础知识和十进制记数法、印度——阿拉伯数字、轮车技术、杠杆技术、造纸术、印刷术等等,都已深深镶入了整个人类文明大厦的基础。 古代自然科学的发展还停留在描述现象，总结经验的阶段，个学科的分野并不明确，因而具有实用性，经验性和双重性，但它给近代科学的发展准备了充分的条件。 2.近现代科学技术的发展

故障诊断技术发展现状

安全检测与故障诊断 题目：故障诊断技术发展现状 导师：秀琨 学生：典 学号：14114263

目录 1 引言 (3) 2 故障诊断的研究现状 (3) 1.1基于物理和化学分析的诊断方法 (3) 1.2基于信号处理的诊断方法对 (3) 1.3基于模型的诊断方法 (3) 1.4基于人工智能的诊断方法 (4) 2故障诊断研究存在的问题 (6) 2.1故障分辨率不高 (7) 2.2信息来源不充分 (7) 2.3自动获取知识能力差 (7) 2.4知识结合能力差 (7) 2.5对不确定知识的处理能力差 (7) 3发展方向 (8) 3.1多源信息的融合 (8) 3.2经验知识与原理知识紧密结合 (8) 3.3混合智能故障诊断技术研究 (9) 3.4基于物联网的远程协作诊断技术研究 (9) 4发展方向 (9)

1 引言 故障可以定义为系统至少有一个特性或参数偏离正常的围，难于完成系统预期功能的行为。故障诊断技术是一种通过监测设备的状态参数，发现设备的异常情况，分析设备的故障原因，并预测预报设备未来状态的技术，其宗旨是运用当代一切科技的新成就发现设备的隐患，以达到对设备事故防患于未然的目的，是控制领域的一个热点研究方向。它包括故障检测、故障分离和故障辨识。故障诊断能够定位故障并判断故障的类型及发生时刻，进一步分析后可确定故障的程度。故障检测与诊断技术涉及多个学科，包括信号处理、模式识别、人工智能、神经网络、计算机工程、现代控制理论和模糊数学等，并应用了多种新的理论和算法。 2 故障诊断的研究现状 1.1基于物理和化学分析的诊断方法 通过观察故障设备运行过程中的物理、化学状态来进行故障诊断，分析其声、光、气味及温度的变化，再与正常状态进行比较，凭借经验来判断设备是否故障。如对柴油机常见的诊断方法有油液分析法，运用铁谱、光谱等分析方法，分析油液中金属磨粒的大小、组成及含量来判断发动机磨损情况。对柴油机排出的尾气(包含有NOX，COX 等气体) 进行化学成分分析，即可判断出柴油机的工作状态。 1.2基于信号处理的诊断方法对 故障设备工作状态下的信号进行诊断，当超出一定的围即判断出现了故障。信号处理的对象主要包括时域、频域以及峰值等指标。运用相关分析、频域及小波分析等信号分析方法，提取方差、幅值和频率等特征值，从而检测出故障。如在发动机故障领域中常用的检测信号是振动信号和转速波动信号。如以现代检测技术、信号处理及模式识别为基础，在频域围，进行快速傅里叶变换分析等方法，描述故障特征的特征值，通过采集到的发动机振动信号，确定了试验测量位置，利用加速传感器、高速采集卡等采集了发动机的振动信号，并根据小波包技术，提取了发动机故障信号的特征值。该诊断方法的缺点在于只能对单个或者少数的振动部件进行分析和诊断。而发动机振动源很多，用这种方法有一定的局限性。 1.3基于模型的诊断方法 基于模型的诊断方法，是在建立诊断对象数学模型的基础上，根据模型获得的预测形态和所测量的形态之间的差异，计算出最小冲突集即为诊断系统的最小诊断。其中，最小诊断就是关于故障元件的假设，基于模型的诊断方法具有不依赖于被诊断系统的诊断实例和经验。将系统的模型和实际系统冗余运行，通过对比产生残差信号，可有效的剔除控制信号对

高中历史 专题五 第3课《科学技术的发展与成就》教案 人民版必修3

三、科学技术的发展与成就 课标要求： 列举新中国成立以来科技发展的主要成就，认识科技进步在现代化建设中的重大作用。教学目标： （1）、知识与能力：通过本专题的学习，了解新中国成立以来科技发展的主要成就，认识科技进步在现代化建设中的重要作用。 （2）、过程与方法：本课涉及到的知识点较多而零散，在学习过程中可以分阶段记忆。同时，要结合一定社会的政治、经济背景对其加以分析，加深对历史和现实的理解过程。要善于从不同的角度分析新中国科技发展的历程，能对其进行较为全面的比较、概括和阐释。 （3）、情感态度与价值观：通过本课学习，进一步了解新中国在科学技术方面取得的巨大成就，激发对祖国历史与文化的自豪感。逐步形成对国家、民族的历史使命感和社会责任感，培养爱国主义情感。树立为社会主义现代化建设而努力学习的人生理想。 教学课时：1课时。 重点难点： 重点：新中国科技成就。要引导学生了解新中国在科学技术方面所取得的标志性成就及其在增强综合国力中的意义。 难点：科技进步在现代化建设中的作用。要引导学生通过对现代中国科技进步的史实的了解。加深对科学技术是第一生产力这一重要命题的理解。 教学建议： （1）“科研的起步与国力的展示”一目，主要讲述了新中国成立后到“文革”爆发前，我国在科研方面的政策和成就。教师需要让学生依据教材理清线索即可，同时可以补充一些图片和文字资料增强学生的感性认识。 （2）“‘科学技术是第一生产力’的提出”一目，主要讲述了十一届三中全会召开后，邓小平提出了“科学技术是第一生产力”。这部分内容是本课的重点，但不需要补充太多的课外知识，把课文中的内容讲清楚，使学生能清晰的理解即可，也可以提供相关的影片资料，增加学生学习的兴趣。 （3）“走向世界的中国科技”一目，主要讲述了随着“科教兴国”战略实施以来，我国在科学技术方面所取得的成就。教师可以依据教材从核技术、空间技术、运载火箭研究、信息技术和生物工程几个方面阐述成就即可。在讲述中需要教师补充一些图片、文字和影视资料，增强直观性。

电子技术发展史概述-首次

电子技术发展史概述电子技术是十九世纪末、二十世纪初发展起来的新兴技术。由于物理学的重大突破，电子技术在二十世纪发展最为迅速，应用最为广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。 从20世纪60年代开始，电子器件出现了飞速的发展，而且随着微电子和半导体制造工艺的进步，集成度不断提高。CPLD／FPGA、ARM、DSP、A／D、D／A、RAM和ROM等器件之间的物理和功能界限正日趋模糊，嵌入式系统和片上系统(SOC)得已实现。以大规模可编程集成电路为物质基础的EDA技术打破了软硬件之间的设计界限，使硬件系统软件化。这已成为现代电子设计的发展趋势。 现在，人们已经掌握了大量的电子技术方面的知识，而且电子技术还在不断的发展着。这些知识是人们长期劳动的结晶。 我国很早就已经发现电和磁的现象，在古籍中曾有“磁石召铁”和“琥珀拾芥”的记载。磁石首先应用于指示方向和校正时间，在《韩非子》和东汉王充着《论衡》两书中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事业发展的需要，我国在十一世纪就发明了指南针。在宋代沈括所着的《梦溪笔谈》中有“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”的记载。这不仅说明了指南针的制造，而且已经发现了磁偏角。直到十二世纪，指南针才由阿拉伯人传入欧洲。 在十八世纪末和十九世纪初的这个时期，由于生产发展的需要，在电磁现象方面的研究工作发展的很快。库仑在1785年首先从实验室确定了电荷间的相互作用力，电荷的概念开始有了定量的意义。1820年，奥斯特从实验时发现了电流对磁针有力的作用，揭开了电学理论的新的一页。同年，安培确定了通有电流的线圈的作用与磁铁相似，这就指出了此现象的本质问题。有名的欧姆定律是欧姆在1826年通过实验而得出的。法拉第对电磁现象的研究有特殊贡献，他在1831年发现的电磁感应现

纳米科学与技术的发展历史

纳米科学与技术的发展历史 物三李妍 1130060110 纳米科学与技术(简称纳米科技)是80年代后期发展起来的,面向21 世纪的综合交叉性 学科领域,是在纳米尺度上新科学概念和新技术产生的基础.它把介观体系物理、量子力学、混沌物理等为代表的现代科学和以扫描探针显微技术、超微细加工、计算机等为代表的高技术相结合, 在纳米尺度上(0.1nm到10nm之间)研究物质(包括原子、分子)的特性和相互 作用,以及利用原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的特性制造具有特定功能的产品,实现生产方式的飞跃。 历史背景 对于纳米科技的历史, 可以追溯到30多年前着名物理学家、诺贝尔奖获得者Richard Feynman于美国物理学会年会上的一次富有远见性的报告 . 1959 年他在《低部还有很大 空间》的演讲中提出:物理学的规律不排除用单个原子制造物品的可能。也就是说, 人类 能够用最小的机器制造更小的机器。直至达到分子或原子状态, 最后可以直接按意愿操纵原子并制造产品。他在这篇报告中幻想了在原子和分子水平上操纵和控制物质.他的设想 包括以下几点: (1)如何将大英百科全书的内容记录到一个大头针头部那么大的地方; (2) 计算机微型化; (3)重新排列原子.他提醒到, 人类如果有朝一日能按自己的主观意愿排列原子的话, 世界将会发生什么? (4) 微观世界里的原子.在这种尺度上的原子和在体块材 料中原子的行为表现不同.在原子水平上, 会出现新的相互作用力、新颖的性质以及千奇 百怪的效应. 就物理学家来说, 一个原子一个原子地构建物质并不违背物理学规律.这正 是关于纳米技术最早的构想。20 世纪70 年代, 科学家开始从不同角度提出有关纳米技术的构想。美国康奈尔大学Granqvist 和Buhrman 利用气相凝集的手段制备出纳米颗粒, 提出了纳米晶体材料的概念, 成为纳米材料的创始者。之后, 麻省理工学院教授德雷克斯勒积极提倡纳米科技的研究并成立了纳米科技研究小组。纳米科技的迅速发展是在20 世纪 80 年代末、90 年代初。1981 年发明了可以直接观察和操纵微观粒子的重要仪器——— 扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM), 为纳米科技的发展起到了积极的促进作用。1984 年德国学者格莱特把粒径6 nm 的金属粉末压成纳米块, 经研究其内部结构, 指出了它界面奇异结构和特异功能。1987 年, 美国实验室用同样的方法制备了纳米TiO2 多晶体。1990 年7月第一届国际纳米科学技术会议与第五届国际扫描隧道显微学会议在美国巴尔

故障诊断技术发展历史(最新版)

故障诊断技术发展历史 故障诊断(FD)始于(机械)设备故障诊断，其全名是状态监测与故障诊断(CMFD)。它包含两方面内容：一是对设备的运行状态进行监测；二是在发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。设备故障诊断是随设备管理和设备维修发展起来的。欧洲各国在欧洲维修团体联盟(FENMS)推动下，主要以英国倡导的设备综合工程学为指导；美国以后勤学(Logistics)为指导；日本吸收二者特点，提出了全员生产维修(TPM)的观点。美国自1961年开始执行阿波罗计划后，出现一系列因设备故障造成的事故，导致1967年在美国宇航局(NASA)倡导下，由美国海军研究室(ONR)主持成立了美国机械故障预防小组(MFPG)，并积极从事技术诊断的开发。 美国诊断技术在航空、航天、军事、核能等尖端部门仍处于世界领先地位。英国在60～70年代，以Collacott为首的英国机器保健和状态监测协会(MHMG & CMA)最先开始研究故障诊断技术。英国在摩擦磨损、汽车和飞机发电机监测和诊断方面具领先地位。日本的新日铁自1971年开发诊断技术，1976年达到实用化。日本诊断技术在钢铁、化工和铁路等部门处领先地位。我国在故障诊断技术方面起步较晚，1979年才初步接触设备诊断技术。目前我国诊断技术在化工、冶金、电力等行业应用较好。故障诊断技术经过30多年的研究与发展，已应用于飞机自动驾驶、人造卫星、航天飞机、核反应堆、汽轮发电机组、大型电网系统、石油化工过程和设备、飞机和船舶发动机、汽车、冶金设备、矿山设备和机床等领域。 故障诊断的主要理论和方法 故障诊断技术已有30多年的发展历史，但作为一门综合性新学科——故障诊断学——还是近些年发展起来的。从不同的角度出发有多种故障诊断分类方法，这些方法各有特点。从学科整体可归纳以下理论和方法。 (1)基于机理研究的诊断理论和方法从动力学角度出发研究故障原因及其状态效应。针对不同机械设备进行的故障敏感参数及特征提取是重点。 (2)基于信号处理及特征提取的故障诊断方法主要有时域特征参数及波形特征诊断法、时差域特征法、幅值域特征法、信息特征法、频谱分析及频谱特征再分析法、时间序列特征提取法、滤波及自适应除噪法等。今后应注重实时性、自动化性、故障凝聚性、相位信息和引入人工智能方法，并相互结合。 (3)模糊诊断理论和方法模糊诊断是根据模糊集合论征兆空间与故障状态空间的某种映射关系，由征兆来诊断故障。由于模糊集合论尚未成熟，诸如模糊集合论中元素隶属度的确定和两模糊集合之间的映射关系规律的确定都还没有统一的方法可循，通常只能凭经验和大量试验来确定。另外因系统本身不确定的和模糊的信息(如相关性大且复杂)，以及要对每一个征兆和特征参数确定其上下限和合适的隶属度函数，而使其应用有局限性。但随着模糊集合论的完善，相信该方法有较光明的前景。 (4)振动信号诊断方法该方法研究较早，理论和方法较多且比较完善。它是依据设备运行或激振时的振动信息，通过某种信息处理和特征提取方法来进行故障诊断。在这方面应注重引入非线性理论、新的信息处理理论和方法。

电子技术发展历程

电子技术发展历程 术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。 一代电子产品以电子管为核心。四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管，它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点，很快地被各国应用起来，在很大范围内取代了电子管。五十年代末期，世界上出现了第一块集成电路，它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路，从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。由于，电子计算机发展经历的四个阶段恰好能够充分说明电子技术发展的四个阶段的特性，所以下面就从电子计算机发展的四个时代来说明电子技术发展的四个阶段的特点。 世界上第一台电子计算机于1946年在美国研制成功，取名ENIAC （Electronic Numerical Integrator and Calculator）。这台计算机使用了18800个电子管，占地170平方米，重达30吨，耗电140千瓦，价格40多万美元，是一个昂贵耗电的"庞然大物"。由于它采用了电子线路来执行算术运算、逻辑运算和存储信息，从而就大大提高了运算速度。ENIAC每秒可进行5000次加法和减法运算，把计算一条弹道的时间短为30秒。它最初被专门用于弹道运算，后来经过多次改进而成为能进行各种科学计算的通用电子计算机。从1946年2月交付使用，到1955年10月最后切断电源，ENIAC服役长达9年。尽管ENIAC还有许多弱点，但是在人类计算工具发展史上，它仍然是一座不朽的里程碑。它的成功，开辟了提高运算速度的极其广阔的可能性。它的问世，表明电子计算机时代的到来。从此，电子计算机在解放人类智力的道路上，突飞猛进的发展。电子计算机在人类社会所起的作用，与第一次工业革命中蒸汽机相比，是有过之而无不及的。ENIAC问世以来的短短的四十多年中，电子计算机的发展异常迅速。迄今为止，它的发展大致已经了下列四代： 第一代（1946~1957年）是电子计算机，它的基本电子元件是电子管，内存储器采用水银延迟线，外存储器主要采用磁鼓、纸带、卡片、磁带等。由于当时电子技术的限制，运算速度只是每秒几千次~几万次基本运算，内存容量仅几千个字。程序语言处于最低阶段，主要使用二进制表示的机器语言编程，后阶段采用汇编语言进行程序设计。因此，第一代计算机体积大，耗电多，速度低，造价高，使用不便；主要局限于一些军事和科研部门进行科学计算。 第二代（1958~1970年）是晶体管计算机。1948年，美国贝尔实验室发明了晶体管，10年后晶体管取代了计算机中的电子管，诞生了晶体管计算机。晶体管计算机的基本电子元件是晶体管，内存储器大量使用磁性材料制成的磁芯存储器。与第一代电子管计算机相比，晶体管计算机体积小，耗电少，成本低，逻辑功能强，使用方便，可靠性高。 第三代（1963~1970年）是集成电路计算机。随着半导体技术的发展，1958年夏，美国德克萨斯公司制成了第一个半导体集成电路。集成电路是在几平方毫米的基片，集中了几十个或上百个电子元件组成的逻辑电路。第三代集成电路计算机的基本电子元件是小规模集成电路和中规模集成电路，磁芯存储器进一步发展，并开始采用性能更好的半导体存储器，运算速度提高到每秒几十万次基本运算。由于采用了集成电路，第三代计算机各方面性能都有了极大提高：体积缩小，价格降低，功能增强，可靠性大大提高。 第四代（1971年~日前）是大规模集成电路计算机。随着集成了上千甚至上万个电子元件的大规模集成电路和超大规模集成电路的出现，电子计算机发展进入了第四代。第四代计算机的基本元件是大规模集成电路，甚至超大规模集成电路，集成度很高的半导体存储器替代了磁芯存储器，运算速度可达每秒几百万次甚至上亿次基本运算。 （一）电子管（1883年到1904年电子管问世）

信息技术及其发展简史

信息技术及其发展简史信息技术及其发展简史 信息技术的概念 一、具体知识内容 信息技术：一切与信息的获取、加工、表达、交流、管理和评价等有关的技术都可称之为信息技术。 信息技术主要包括传感技术、通信技术和电子计算机技术等。 1．我们常说的“IT”是（）的简称 A．信息技术B．因特网C．输入设备D．手写板 2．总体来说，一切与信息的获取、加工、表达、（D ）、管理、应用等有关的技术，都可以称之为信息技术. A．识别B．显示C．交换D．交流 信息技术的悠久历史 一、具体知识内容 人类社会发展历史上发生过五次信息技术革命（教材P6）： （1）语言的使用；(是从猿进化到人的重要标志) （2）文字的创造； （3）印刷术的发明； （4）电报、电话、广播、电视的发明和普及； （5）计算机技术及现代通信技术的普及与应用。(将人类社会推进到了数字化的信息时代) 1．关于信息技术的出现，下列说法正确的是（） A．自从有了广播、电视后就有了信息技术B．自从有了计算机后就有了信息技术 C．自从有了人类就有了信息技术D．信息技术是最近发明的技术 2．下列有关信息技术的描述正确的是（） A．通常认为，在人类历史上发生过五次信息技术革命 B．随着信息技术的发展，电子出版物会完全取代纸质出版物

C．信息技术是计算机技术和网络技术的简称 D．英文的使用是信息技术的一次革命 3．人类经历的五次信息技术革命依次为：语言的使用、文字的使用，（），电报、电话、广播、电视的使用和计算机的普及应用及其与通信技术的结合。 A．火的使用B．指南针的使用C．印刷技术的应用D．蒸汽机的发明和使用 信息技术的发展趋势 一、具体知识内容 1．神奇的计算机技术 （1）虚拟现实： 虚拟现实技术是伴随多媒体技术发展起来的计算机新技术，它利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨显示技术，生成三维逼真的虚拟环境，用户需要使用特殊的交互设备才能进人虚拟环境中。例如：3D游戏、电子宠物、三维全景图片、虚拟实验等（教材P7）。 虚拟现实技术融合了数学图像处理、计算机图形学、多媒体技术、（传感器技术）等多个信息技术分支。（教参P12） （2）语音技术(教材P8) 语音技术在计算机领域中的关键技术有自动语音识别技术（ASR ) 和语音合成技术（TTS ）。例：语音输入法(开发公司:汉王、IBM 、微软) 语音识别技术是指将人说话的语音信号转换为可被计算机识别的文字信息，从而识别说话人的语音指令以及文字内容的技术。 语音合成技术是指将文字信息转变为语音数据，以语音的方式播放出来的技术。 （3）智能代理技术(教材P8) 智能代理技术是人工智能技术应用的一个重要方面，它通常可以主动地根据人的需要完成某些特定的任务。主要用于信息的自动检索和实现网上购物、网过滤。（案例：办公自动化、电子商务、搜索引擎中的“机器人”或“蜘蛛”程序） 计算机技术是信息处理的核心，计算机未来研究的一个主要方向是智能化。 电子商务：在网络环境下，实现网上购物、网上交易和在线电子支付的一种商业运营模式。 （4）中国的超级计算机 2．发展趋势（教材P7-10） （1）越来越友好的人机界面 （2）越来越个性化的功能设计

机械故障诊断技术的现状及发展趋势

机械故障诊断技术的现状及发展趋势 伴随着机械产业的持续前进，对辨析事故的水平要求也越来越高，最近这二十年以来，我国以及国际上辨析事故的手段都有很大的进步，文章对机械事故的辨析技术发展状况展开了具体的讲述，同时对其前进方向展开了预测。 标签：故障诊断；现状；发展趋势 引言 从20世纪60-70年代开始，对机械事故的判断技术作为一项新流行的学科，开始了快速的发展，在判断中运用计算机进行协助，使对机械事故的判断技术发展到了智能化的水准。当下，在工业制造企业中机械事故的判断技术发挥着越来越关键的影响，在制造过程中完全证实了拓展事故判断和状况推测手段的探索是必然的。 我国对机械事故判断的技术在思想上是很接近于发达国家的，但是在实际操作中的步骤实施距离发达国家还是有一定距离的。在国内，对事故判断理论上的探索和实际生产没有紧密的连接起来，研究的工作者大多只会在理论上进行探索，没有实际的工作经验，研究出的结果往往和真实的生产大相径庭，一般都是在高校与研究院所作为起始点，接着渗入到各个行业中。国外对机械事故判断技术的研究是通过对现场操作中发生的问题反应到研究所，对症下药。 在过去20年的发展中，中国自行研究的事故判断体系一部分已经很老练，被很多的工业厂商大范围投入使用。不过很多新型的理论与实践的运用，让事故判断方法发展也越来越迅速，慢慢的做到及时、快捷与精准。 1 故障诊断的含义及其现状 事故判断方法是有明白与掌控设施正常运行时的情况，从而了解整个设施或者部分设施是否是正常运行，这样就能够第一时间找出事故的原因，了解其发展的情况的手段，这种手段能够防止事故的出现，尽最大的可能增加机械的运行速度。 1.1 设备故障诊断技术的研究内容 故障诊断技术主要包括以下三个基本环节： （1）特征信号的采集：这一过程属于准备阶段，主要用一些仪器测取被测仪器的有关特征值，如速度、温度、噪声、压力、流量等。 对于信号的搜集大多使用传感设备，对这一步骤的探索主要是研究搜集信号的方法，其宗旨是在任何情况下都能够取得可信赖、平稳的特征信号。我国传感

电子技术发展历程

电子技术发展历程 Prepared on 22 November 2020

电子技术发展历程术是十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术，二十世纪发展最迅速，应用最广泛，成为近代科学技术发展的一个重要标志。 一代电子产品以电子管为核心。四十年代末世界上诞生了第一只半导体三极管，它以小巧、轻便、省电、寿命长等特点，很快地被各国应用起来，在很大范围内取代了电子管。五十年代末期，世界上出现了第一块集成电路，它把许多晶体管等电子元件集成在一块硅芯片上，使电子产品向更小型化发展。集成电路从小规模集成电路迅速发展到大规模集成电路和超大规模集成电路，从而使电子产品向着高效能低消耗、高精度、高稳定、智能化的方向发展。 由于，电子计算机发展经历的四个阶段恰好能够充分说明电子技术发展的四个阶段的特性，所以下面就从电子计算机发展的四个时代来说明电子技术发展的四个阶段的特点。 世界上第一台电子计算机于1946年在美国研制成功，取名ENIAC （Electronic Numerical Integrator and Calculator）。这台计算机使用了18800个电子管，占地170平方米，重达30吨，耗电140千瓦，价格40多万美元，是一个昂贵耗电的"庞然大物"。由于它采用了电子线路来执行算术运算、逻辑运算和存储信息，从而就大大提高了运算速度。ENIAC每秒可进行5000次加法和减法运算，把计算一条弹道的时间短为30秒。它最初被专门用于弹道运算，后来经过多次改进而成为能进行各种科学计算的通用电子计算机。从1946年2月交付使用，到1955年10月最后切断电源，ENIAC服役长达9年。尽管ENIAC还有许多弱点，但是在人类计算工具发展史上，它仍然是一座不朽的里程碑。它的成功，开辟了提高运算速度的极其广阔的可能性。