DZ209传感器非线性校正的算法研究
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摘 要在许多测控系统中,往往存在非线性环节,特别是传感器输出量和被测物理量之间的关系,绝大多数是非线性的。这势必难以保证系统的精度与准确度,有时不得不规定传感器的使用范围。因此,需要对传感器信号进行非线性校正。在传感器非线性校正领域,国内外许多学者提出多种方法,并得到广泛应用,传统方法归纳起来可分两类:一类是公式法,即以实验数据为基础,用最小二乘等系统辨识方法求取拟合曲线参数,建立校正曲线的解析表达式;另一类是表格法,以查表为手段,通过分段线性化来逼近传感器的非线性特性曲线。本文主要介绍以下几种方法:1. 遗传神经网络算法。2. 基于神经网络的电容式压力传感器非线性校正。3基于LS-SVM 辨识的温度传感器非线性校正。4基于BP网络的厚膜压力传感器非线性校正。5基于 BP网络的结冰传感器非线性校正方法。6基于 DSP 技术的传感器非线性校正。关键词:传感器, 非线性, 校正ABSTRACTIn many monitoring and control systems, often non-linear aspect, in particular the sensor output and measured the relationship between the physical, the overwhelming majority is nonlinear. This system will not guarantee the accuracy and precision, and sometimes had to provisions of the use of sensors. Therefore, the sensor signals the need for non-linear correction. Sensors in the field of non-linear correction, many domestic and foreign scholars have put forth a variety of methods, and is widely used, traditional methods can be summed up can be divided into two groups: those that formula, that is the basis of experimental data, using least-squares, etc. Identification of parameters to strike a curve, the establishment of calibration curves are obtained other is form, to look-up table as a means, through the sub-linear approach to the non-linear characteristics of sensors. This paper presents the following methods: 1. Genetic neural network algorithm. 2. Based on neural network of capacitive pressure sensor nonlinear correction. 3. LS-SVM based on the identification of temperature sensors nonlinear correction. 4. Based on BP thick film pressure sensor network of non-linear correction. 5. Based on the ice sensor network BP nonlinear correction methods. 6. Based on DSP technology sensors nonlinear correction. Key words: sensors, nonlinear, correction目录前言传感器是利用某种功能 (即效应) 将被测的量 (物理量 )敏感并变换成可以测量的量的一种器件,它是当今自动化设备的感知器官。传感器实质上是一种功能块,其作用是将来自外界的各种物理量或信号转化为电信号量的敏感器件 。传感器在现代科学技术中有着广泛的应用。理想传感器的输入输出是一种恒等或线性关系,而实际传感器的输入和输出之间则常常为一种非线性关系。在实用时颁对这种非线性进行校正。随着智能仪表发展、传感器精度的提高、量程的扩大 研究校正传感器非线性特性的通用方法及相应软件已成为十分有意义的工作。于是近几年出现了许多传感器非线性校正方法,尤其人工神经网络法,由于它具有高度的非线性表达能力拟合快速、精度高等优点,代表着传感器校正的新方向。在数字技术及微计算机广泛应用的今天 ,测量范围不断扩大 ,对测量准确度的要求不断提高,因而对非线性校正的问题就更加受到广泛的重视 。 在测控系统中,传感器的非线性特性严重影响着测控精度如何消除传感器的非线性对测控精度的影响在非电量电测技术中广泛使用着各类传感器 ,它们用来将非电物理量转化为电量。但大多数传感器的输出特性是非线性的 ,这是由于其转换原理为非线性所致造成的,如电容传感器、电感传感器、热电偶等。 对于传感器的非线性问题,在传统的模拟指示仪表中常采用 3 种方法 ;1)缩小测量范围,取近似值;2)采用非线性指示刻度 3)加入非线性校正环节。第一章 遗传神经网络及其在非线性校正中的应用在许多测控系统中,往往存在非线性环节,特别是传感器输出量和被测物理量之间的关系,绝大多数是非线性的。这势必难以保证系统的精度与准确度,有时不得不规定传感器的使用范围。因此,需要对传感器信号进行非线性校正。非线性校正的方法可分为硬件校正和软件校正。其中,硬件校正具有电路复杂、调试困难、通用性差等的缺陷,工程中很少应用。而软件校正具有处理数据能力强、精度高、通用性强和性价比高等特点,在工程中得到广泛应用。用软件进行非线性校正的方法很多,传统的方法中最常用的是最小二乘法和函数校正法,还有遗传算法和神经网络方法,这些方法都存在这样或那样的缺陷。本文采用遗传算法(Genetic Algorithms,GA)和神经网络( Neural Network,NN)相结合的遗传神经网络(Genetic Neural Network,GNN)方法。GA 和 NN 都是解决非线性、不确定性问题的有力工具,GA 和 NN 各有优势和缺点,GA 的优势在于具有较强的全局搜索能力,但容易过早收敛。而 NN 的局限是收敛速度慢且易陷于局部最小。将两者结合,可以扬长避短,获得理想效果。1.1 遗传算法GA 是一种基于自然选择和群体遗传机理的搜索优化算法。它既具有全局最优性,又在大范围内具有鲁棒性。它首先将问题的可能解按某种形式进行编码,编码后的解称为染色体(或个体) 。随机选取 N 个染色体构成初始种群,然后分别进行三种运算:复制(reproduction) 、交叉(crossover ) 、变异(mutation) ,来产生适应度高的个体,形成新的种群。这样一代一代不断繁殖、进化,最后收敛到更适应环境的个体上,也就是问题的最优解。神经网络的种类很多,这里采用被广泛应用的 BP 网络。BP 网络是一种前馈网络,它采用分层结构。通过对样本的不断学习来调整神经元间的连接权和神经元的阈值,根据误差反向传播来不断修正连接权和阈值,使误差沿梯度方向下降,最后使其进入稳定状态。遗传神经网络包括:连接权的进化、网络结构的进化和学习规则的进化。这里采用连接权的进化,其基本方法是:首先采用遗传算法对神经网络的初始权值和阈值进行快速优化,在解空间中定位出一个较好的搜索空间,并将此作为其后采用神经网络搜索的初始权值和阈值,然后利用神经网络的局部搜索能力强的优点在解空间中搜索出最优解。遗传神经网络算法的流程图如图一所示。图 11.2 遗传神经网络的应用下面以压力传感器的电流输出和压力输入的非线性关系为例,介绍遗传神经网络在智能变送器中进行非线性校正的方法。其原理图如图二所示。此例为单输入单输出系统,神经网络的结构采用含有一个隐含层和一个输出层的两层结构,如图三所示。1.2.1 样本点的选取问题问题的空间编码 种群初始化解码运行神经网络评价结束交叉变异二次选择用 BP 算法进行网络训练评价复制满足不满足不满足满足将系统的实际输出和期望输出构成的数据对作为样本的模式对。在本应用中,传感器压力输入范围为 06Mpa,输出范围为 420mA。通过非线性校正,将传感器的实际的电流输出变换为与压力输入成线性关系的 420mA 电流信号。通过对压力传感器精确测量,得到以下数据对:(0,4.263) 、 (2,9.509) 、(3,12.133) 、(5,17.381) 、 (6,20.006) 。取实际输出与期望输出作为模式对:(4.263,4) 、 (9.509,9.333) 、 (12.133,12) 、 (17.381,17.333) 、(20.006,20) 。将其归一化处理后为:(0.01644,0) 、 (0.34431,0.33331) 、(0.50831,0.5) 、 (0.83631,0.83331) 、 (1.00038,1.0) 。1.2.2 编码I =f(p)s传感器遗传神经网络优化权值和阈值 算法被测压力p实际输出电流 I IyEmI= (I )=kps图 二I s Iw122121b2b1b3图 三编码方式有二进制编码和实数编码两种,这里采用实数编码。将各权值和阈值分别用实数表示,再将它们按顺序级联起来,就得到一个基因串,称为个体。注意,级联时要将与同一节点相连的权值和阈值所对应的数放在一起,这样有利于特征提取和特征探测。1.2.3 适应度计算在遗传算法中,判断个体优劣的尺度是适应度。适应度的大小,决定某个体的繁殖和消亡。适应度的计算公式为:f=1/E (1)E= (2)mkmkY2其中:f 是种群中个体的适应度;E 是网络评价函数;Y 和 分别是第 m 个mkYk样本、第 k 个输出的的实际输出值和期望输出值。适应度越大,网络的实际输出与期望输出的误差就越小。网络的实际输出根据下式计算:H =f( ) (3)j jiijIwY =g( ) (4)kkjjk其中:H 是隐含层单元的输出;w 是输入层到隐含层的权值; 是隐含层单j ij j元的阈值;I 是输入层单元的输出;Y 是第 k 个输出节点的实际输出; w 是隐i k kj含层到输出层的权值; 为输出层神经元的阈值;f()和 g()分别是隐含层神经k元和输出层神经元的激活函数,这里均取为线性函数。1.2.4 群体选择继承用 MATLAB6.5 来编制程序。由函数 randn(60,7)随机产生 60 个个体作为初始种群。然后分别进行遗传算法的三个基本步骤。(1)复制个体是否被复制取决于适应度的大小,适应度大的个体被复制,小者被淘汰,新种群中的个体数目和原来种群的相同。群体中每个个体在子代中的期望生存数目根据下式来计算:K = (5)mNffn1其中:N 为群体规模;f 为某个体的适应度;K 为某个体在子代中期望生存的n *mK +1 K K +0.5mK K 0,被称为调节常数,它能够在训练误差和模型复杂度之间取一个折中,以便使所求的函数具有较好的泛化能力,并且,r 值越大,模型的回归误差越小。可以根据式(4)的目标函数和约束条件在对偶空间上求取 ,建立 Lagrange 求解方程式中 ai(i=1,2,M)为 Lagrange 乘子。因此,最优的 a=ai,aMT 可以通过 Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件进行分析,并简化将式(6)、式(7)代入式(8)消去 和 ,则优化问题又可转化为求解如下方程3.3 实际传感器校正实验铂铑 30-铂铑 6 热电偶(B 型)在 01 820范围内的输入-输出特性,在低温段有较严重的非线性,直接影响测量精度,有必要增加非线性补偿环节进行校正使其线性化。将分度表数据组成补偿器训练数据集 ,其中,该数据集共含样本数据 181 个。用 LS-SVM 回归算法对该数据集进行拟合,辨识模型参数 ,本文算例中调节常数 r 取 1 000。至于非线性补偿器数学模型(幂级数多项式)阶次 N 的选取,一般视传感器传输特性曲线的复杂程度而定,针对本文热电偶,N 分别取不同值进行多次实验。实验结果表明:温度传感器补偿环节的阶次 N=10 时可取得较好的非线性校正效果,经过LS-SVM 辨识参数 建立补偿器数学模型为将该数学模型串联在铂铑 30-铂铑 6 热电偶(B 型)的输出端,可构成具有非线性自校正功能的传感器系统,通过该校正模型之后,使热电偶系统的线性度由校正之前的 0.2123 降为 0.0353。值得注意的是,铂铑 30-铂铑 6 热电偶(B 型)在整个测试范围中的传输特性曲线并不是单调递增的。由于在 0100段,传感器的分度函数呈现 U 型分布,例如:与输出热电动势 E=0 mV 对应的测试温度可能是 0,也可能是 40。所以,在低温段,该传感器传递函数的反函数是不存在的,影响了该部分非线性校正的效果;但在中高温段(4001800)传感器输出的具有明显的单调特性,因此,在该温度段用逆模型进行校正取得了相当理想效果。图 4 所示的实际校正结果也表明:除低温段外,传感器系统的校正值与真实值非常接近。通过构建传递函数的逆模型可实现传感器的非线性校正,提高传感器的测量精度。本文针对实际问题,建立幂级数多项式补偿模型,并利用 LS-SVM 的回归算法辨识模型参数,实现传感器的非线性校正。本文方法是现代技术(人工智能)和传统方法(最小二乘法)的一种结合,与神经网络为代表的人工智能方法不同,本文方法并没有利用非线性学习能力逼近模型的输入-输出特性;而是利用 LS-SVM 线性回归算法进行模型参数辨识,因此,可给出补偿器模型的解析形式数学表达式。第四章 基于BP网络的厚膜压力传感器非线性校正简述了厚膜压力传感器结构原理和力学模型、传统非线性校正方法,以及用神经网络进行非线性校正的原理,探讨用BP神经网络实现厚膜压力传感器的非线性校正。并通过MATLAB神经网络工具箱进行仿真。研究结果表明:采用该方法对弹性体应变量与压力关系的非线性校正可以将标准误差减小2个数量级,简单而有效地实现传感器非线性校正。厚膜压力传感器是利用厚膜应变电阻的压阻效应制作而成的新型传感器。具有工作温度范围宽、耐腐蚀、蠕变小、重复性好、性价比高等特点,在许多行业被广泛用来检测和控制气体、液体的压力。由于厚膜压力传感器力学模型的限制,传感器非线性问题导致传感器的精度不高,大量程情况下,厚膜电阻对压力响应存在严重的非线性关系,影响传感器的量程,进而限制了传感器应用领域的扩大。为解决大应变情况下过载能力同非线性的矛盾、提高传感器的测量精度、优化传感器的性能,本文在原有厚膜压力传感器基础上研究了使用BP网络的非线性拟合能力改善传感器的性能。实验样品采用一种 2O的96A1 2 O3陶瓷件研制的厚膜力敏芯片,厚膜电阻对压力响应曲线用BP神经网络在PC机上用Matlab中的神经网络工具箱进行训练。4.1 感静结构原理及力学模型厚膜压力传感器的结构如图1所示。通过厚膜丝网印刷将AgPb导电带和厚膜应变电阻掩模图形依次转印到周边固支陶瓷弹性体上,经高温烧结而成,然后。在陶瓷盖板上印烧温度补偿电路,最后,利用低温玻璃浆料将盖板和陶瓷弹性体低温烧结成敏感芯片。当陶瓷弹性体的一面受到压力作用时,陶瓷弹性体发生变形,另一面印烧有4个厚膜电阻组成的全桥,因压阻效应原理,全桥输出随压力值呈近似线性变化,电压信号通过放大电路调理输出标准的模拟信号 。采取恒压源供电时,理想状态下,电桥输出为V=UR/R,简化后,电桥输出为V=U GF 式中U为恒压源电压;为应变量;R为电阻变化量;R为单臂电阻值;GF为厚膜电阻的应变系数。根据Timoshenko对各种板壳的的力学分析,当中心挠度 0。过大,电阻变化不再与应力成正比,这对传感器的线性有很大的影响。4.2 传感器非线性校正方法传统的传感器非线性校正大多采用直线拟合法、查表法等方法。采用直线拟合法线性化,非线性误差的大小是以一定的拟合直线为基准直线而得到的,拟合直线不同,非线性误差也不同,通常,采用直线拟合法线性化的方法最小二乘法。查表法是一种分段线性插值法。它是用固定长的小区间对坐标内的曲线进行分割,区间越小,所分割的线段越逼近直线。用分段折线逼近法进行处理,检测精度比较低,要保证较高的精度就要增加分段的数量,会给调校工作带来不便。为了更好解决厚膜压力传感器的非线性问题,本文引入BP神经网络来逼近传感器非线性,进而在膜片可以承受的挠度范围内,增大压力测量的范围。BP网络具有很强的非线性映射能力,可以用传感器的输出即神经网络的输入信号和神经网络的期望输出值训练神经网络,让它通过自学习逼近传感器非线性特性的函数,从而实现非线性校正。4.2.1 基于BP网络的非线性校正(1)BP网络简介人工神经网络具有独特的非线性映射能力、很强的环境适应能力,并已在语音识别、模式分类、图像处理和自动控制等领域获得了比较成功的应用,促使人们开展人工神经网络在传感器非线性领域中的应用研究,利用人工神经网络所具有独特的非线性映射能力,实现传感器非线性校正。BP网络是比较成熟的神经网络,在实际应用中,8O-90的网络模型是采用BP网络或它的变化形式。它采用监督式的学习算法,现已证明:只要神经元作用函数合适,收敛步数足够多,BP网络就可以任意逼近一个非线性系统 。(2)BP网络构成通常,传感器特性函数往往是复杂的曲线,为了实现非线性函数的逼近,BP神经网络中采用了误差反传算法。误差反传算法的主要思想是把学习过程分为2个阶段:第一阶段(正向传播过程),给出输入信息通过输入层经隐含层逐层处理并计算每个单元的实际输出值;第二阶段(反向过程),若在输出层未能得到期望的输出值,则逐层递归地计算实际输出与期望输出之差值(即误差),以便根据此差值调节权值。经过训练的BP网络,因为泛化功能,对于不是样本集中的输入也能给出合适的输出 。本文尝试用Levenberg-Marguardt算法训练BP网络对厚膜压力传感器进行非线性补偿,取相应压力下的传感器响应为输入值,标准压力值为输出,在输入与输出之问建立起合适的映射,使其输出对输入的响应特性具有与被辨识过程相同的外部特性。由于BP神经网络有良好的插值特性即使输入未经训练的数据也能给出一个合理的输出。BP网络设计为1-5-1结构,即1个输入层神经元,5个隐含层神经元,1个输出层神经元。隐含层和输出层分别采用Tansig函数和线性Purelin函数,Tansig函数用于将神经元的输入范围(一,+)映射到(一1,+1)之间,对于大的输入信号,放大系数较小,而对小的输入信号,放大系数较大。Purelin函数只是简单地将神经元输入经阈值调整后传递到输出,这样,可以使网络输出任何值。(3)数据处理与网络训练表1给出了标号为1 ,2 ,3 厚膜压力传感器3次加载和卸载情况下标准载荷和相应载荷的传感器响应,使用最小二乘法拟合厚膜压力传感器输入、输出,由表1可见,传感器输入、输出有较大的非线性误差,同时,给出一无线性回归的回归方程Y=aX+6 式中a为拟合直线的斜率即灵敏度;b为拟合直线的截距即零点; X为载荷;Y为输出响应。通过输入一输出的一兀线性回归的回归方程推导输出一输入的拟合直线:X=(Y-b)/a,从而计算出由相应标准载荷的传感器响应计算得到的压力值,以及传感器响应计算得到的压力值与标准载倚的标准偏差,如表2中所示。利用BP网络的学习功能,可以较好地实现厚膜压力传感器输出信号的校正,提高检测精度。由表2和表3的比较,2种方法对检测的压力与标准载荷的标准偏差的影响,直线拟合法在10 -2kPa量级BP网络法可以达到10 -4 kPa量级。使用直线拟合法对传感器非线性校正BP网络进行传感器非线性校正后,误差可以减小2个数量级。本文采用的BP网络的复杂度不高,输入、输出层神经元个数为1,隐含层神经元个数为5,属于较简单的网络结构。经过3次训练以后,网络的目标误差就达到要求。本文结合厚膜压力传感器的实验数据,探讨了用BP神经网络实现厚膜压力传感器非线性校正的方法,算法中可以根据需要改变隐含层单元神经元数目、训练时间和目标误差,算法精度高且易于实现,非线性校正后,误差可以减小2个数量级。充分发挥了BP网络的非线性映射能力,是传感器实现非线性校正简单而有效的方法。在传感器使用过程中,如需要重新标定,只要获得一组输人-输出数据对,就可用训练神经网络,具有良好的应用前景。第五章 基于 BP网络的结冰传感器非线性校正方法 根据当前结冰传感器非线性校正存在的问题,提出了利用BP网络建立传感器逆模型的校正方法。文中采用功能强大的 MATLAB工具软件,对神经网络进行训练,获得权值、阈值。实际应用结果表明,该方法简单、实用,大大方便了产品性能一致性不高的结冰传感器在测控 系统中的应用。结冰传感器是用于探测结冰厚度的设备。它是基于振动原理设计的,振动体采用振管形式。当振管垂直立于环境中时,激振电路为振管提供交变磁场,振管在磁场的作用下产生磁致伸缩作轴向振动,同时信号拾取电路将此机械振动信号转变为电信号反馈给激振电路,使电路谐振于振管的轴向振动固有频率上。根据振动理论,当振管表面出现冰层时,其轴向振动固有频率会产生偏移 ,使电路的谐振频率也产生偏移,因此根据频率偏移量 即可确定冰层的厚度 。d=F(f-f0) 式中:d为冰层厚度 ; f为结冰后的振动频率;f0为结冰前的振动频率。 f0为定值 ,所以冰层厚度只与频率值f有关系,但频率值与冰层厚度为非线性关系,不能简单地由频率值确定所测的冰层厚度,这样增加了厚度显示和处理的复杂性。为了保证一定的测量精度以便于在测控系统中应用,必须对其进行非线性校正。 以前一直采用表格法进行数据处理,通过分段线性化法来逼近传感器的静态特性 曲线 ,简单 、实用。但当表格小时,精度受到影响;表格大时,实时性受影响 ,对传感器的处理器提出了严格的要求。神经网络方法为传感器的非线性校正方法的研究开辟了新的途径。具体做法是,以实验数据为样本训练 BP网络,得到结冰传感器的逆模型,从而使传感器经神经网络组成的系统线性化,传感器的非线性特性得到补偿 ,校正后的网络可按线性特性处理,提高了测量精度,大大拓展了结冰传感器的应用范围。 5.1 BP网络 人工神经 网络是一门新兴交叉学科。在人工神经网络的实际应用中,80 90 的人工神经网络模型是采用BP神经网络。它是一种 前馈神经网络,通常由输入层、输出层和若干隐含层组成,相邻层之间通过突触权矩阵连接起来。研究最多的是一个隐含层的网络,因为3层的前馈网络就能逼近任意的连续函数 。 各层节点的输出按下式计算 式中Y i是节点输出,X i是节点接收的信息, ij是相关连接权重 , i为阈值 ,n是节点数。 5.1.1用 BP网络进行数据拟合 (1) 基本原理 采用神经网络方法对传感器输出特性进行数据拟合的原理图由传感器模型和神经网络校正模型两部分组成,如图1所示。图中,假设传感器的静态输入输出的特性为 y=(x)。采用实验值通过对BP网进行训练,可以得到传感器的逆模型 =f -1(y)。对于任意输出 y i,都可以找到输入输出特性曲线上对应的输入xi,从而实现了线性化 。(2)学习算法 BP网络的基本学习算法是误差反向传播学习算法。这种算法简单、实用,但从数学上看它归结为一非线性的梯度优化问题,因此不可避免的存在局部极小问题,学习算法的收敛速度慢,通常需要上千次或更多。近些年许多专家对学习算法进行了广泛的研究,现在已发展了许多的改进学习算法,如快速下降法、LevenbergMarquardt法等,收敛速度快,能满足实时性要求。其中Levenberg-Marquardt法简称 L-M算法是一种将最陡下降法和牛顿法相结合的算法。它的本质是二阶梯度法,故具有很快的收敛速度。基于此文中采用 L-M 算法来训练BP网络。它不需要计算Hessian矩阵,而是利用式(3)进行估算:H =J TJ 梯度利用式(4)计算:g=J Te (4) 式中,J为 Jacobian矩阵 ,包括网络误差项相对于权重和阈值的一阶微分,e为网络的误差项。Jacobian矩阵可以利用标准的 BP算法得出,这比直接计算Hessian矩阵简单得多。L-M算法的迭代式为: 如果比例系数=0,则为牛顿法,如果取值很大,则接近梯度下降法,每迭代成功一步,则减小一些 ,这样在接近误差目标的时候 ,逐渐与牛顿法相似。牛顿法在接近误差的最小值的时候,计算速度更快,精度也更高。实践证明,采用该方法可以较原来的梯度下降法提高速度几十甚至上百倍。 5.2 MATLAB中学习过程与仿真MATLAB62中的神经网络工具箱功能强大,不但能方便创建常见的神经网络,还支持用户自己构造网络 。在实际中,根据测量范围和精度要求,以实验中的 101个数据为样本,在MATLAB中构造BP网络进行训练。在训练之前,对数据进行了预处理。谐振频率值为输入样本 P,将冰层厚度变换到一1,1的范围后作为输出样本t。训练完后,再通过后处理还原回原来的样本空间。神经网络模型为单输入单输出,隐含层有5个神经元,训练中误差指标定为001。训练结果如图2、图3、表1。训练进行了15 步就满足了误差要求,收敛速度较快。神经网络作为一种分析、处理问题的新方法已经在很多领域显示了强大的生命力。由于神经网络具有高速并行计算能力和非线性变换能力,能够随时进行再学习且学习效率很高,特别对于产品性能一致性不高的结冰传感器更见其效果。相对其他校正方式而言,神经网络无须深入了解对象的机理,具有很强的曲线拟合能力。实验表明,补偿的效果令人满意,大大方便了结冰传感器在测控系统中的应用。第六章 基于 DSP 技术的传感器非线性校正针对系统内含有DSP(数字信号处理)芯片的检测系统,提出了运用DSP芯片对传感器进行非线性校正的方法。与传统校正方法进行比较可以表明,此方法简化了设计,提高了通用性和灵活性。并且通过最小二乘法在DSP芯片上实现非线性校正的实例说明其可行性。在检测装置的组成环节中,往往存在非线性环节,特别是传感器的输出量与被测物理量之间的关系,绝大部分是非线性的。这势必难以保证系统的精度与准确度,有时甚至不得不规定传感器的使用范围。因此,对传感器输出信号进行非线性校正就显得尤为重要。对传感器信号的非线性校正方法比较多,按照实现的条件可以分为用硬件电路实现和在智能芯片或微机中以软件方法实现。用硬件电路进行校正大都存在电路复杂、调试困难、精度低、通用性差等缺点,不利于工程实际应用。以单片机为基础的智能芯片无法实现非线性校正的高速数据运算,微机的高成本和庞大的体积又难以满足现场工控的灵活要求。所以目前在很多信号检测系统中都使用了数据计算处理能力极强、性价比较高的DSP芯片作为主处理器。文章提出了一种利用DSP技术进行传感器信号非线性校正的方法。该方法充分发挥DSP芯片对于数据运算处理的能力,使非线性校正的实现具有精度高、通用性好等特点,并给出了用最小二乘法多项式曲线拟合实现测振系统非线性校正数字信号处理的实例。6.1 与硬件电路校正方法的比较硬件校正方法主要有这几种:(1)利用模数转换AD电路来进行非线性校正;(2)电桥电路做修改,加人电源补充或恒定电流的电路,使电桥电路的线性化得以保证;(3)用多功能转换器来组成线性化电路。以上几种方法都只能应用于精度不高、被测对象相对固定的情况。若要提高精度,必须提高AD转换器的位数或修正电路的精度,这样辅助电路将变得较复杂,成本也会提高,而且通用性差的问题仍然难以克服。在测振系统中,由于被测对象的材质与工作环境可能是不固定的,所以传感器输出的非线性关系也随着被测对象材质和工作环境的变化而变化。这样,如果根据某一具体对象和环境设计特定的非线性校正电路,其精度和通用性就会显得不够理想。因此,我们设想在测试现场通过DSP技术对被测信号进行软件非线性校正。如图1所示。当被测对象的材质与工作环境发生变化时,只要根据精度要求和测量范围改变少量的参数即可满足要求,整个系统的灵活性和精度就会大大提高。6.2 与传统软件方法的比较以前用软件来实现非线性校正的智能芯片主要是运用单片工控微处理器,通常采用查表或插值的方法,但像多项式曲线拟合这样的校正方法,因为计算的相对复杂和单片机本身计算能力的限制,往往难以得到应用。而如果运用微机来解决计算能力的问题,又由于系统的高成本和庞大的体积使得应用灵活性变差。随着DSP技术的不断发展,DSP芯片的计算功能越来越强,应用手段也日趋普及。大多数DSP芯片都支持汇编语言和标准C语言编程,并带有优化C编译器,使C语言在DSP芯片中实现的效率大大提高。所以,无论是查表、插值或是曲线拟合等非线性校正的运算方法都可以直接在DSP芯片中编程实现,无需增加其他硬件资源,具有成本低、精度高的特点,如图2所示。6.3 最小二乘法多项式曲线拟合的原理最小二乘法多项式曲线拟合的基本思想就是选择个多项式函数:去逼近一组测量数据( x i,y i) (i=0,1, ,n)。在实际中应用最广的是采用最小二乘法对测量数据进行多项式拟合。由于被拟合的测量数据本身带有一定的测量误差,所以,所拟合的曲线一般不要求多项式f(x)严格通过每一个测量点( x i,y i),而是要求 f(x)尽可能地从每个测量点的附近通过,进而可排除掉一些人为的误差,真实反映出变量之间的客观整体变化规律,获得很高的拟合精度。最小二乘法多项式曲线拟合的过程用数学可描述为:对于x与y的一组测量数据(x 0,y 0), ( x 1,y 1) ( x m, ym),欲求一个 n(nm)次多项式:来反映 x 与 y 之间的函数关系,并使得在给定的节点 x0, x1xm,使平方和误差 达到最小值。E 为测量点 Xi处的拟合值 f(xi)与 yi之间偏差的平方和。把满足上述关系的函数 f(x)称为上述最小二乘问题的最小二乘解。曲线拟合就是要求这样一条函数的曲线,使离散的测量节点数据与拟合曲线的偏差平方和为最小因为 xi与 yi均是已知的数据,余下的问题就是如何确定多项式 f(x)的 n+1 个系数 a0,a 1, ,a n 来满足对(2)式的要求。由(2)式可看出,测量次数 m 总是要多于未知参数的个数,因而不能利用一般的代数方程去求解这一组“矛盾” 的方程,根据数学分析的多元函数求极值定理可知,若把 E 视为关于 ak 的 n+1 元函数,对于不同的多项式(不同的 ak )就有不同的 E 值,即E = E(ao,a l, ,a k) 于是,上面提出的函数拟合问题就转化为一个多元函数求极值问题,为此,求解: 便立即得到 n+1 个方程组成的线性方程组:解方程组(5)即得到ai(j=0,1,n)。6.4 应用实例笔者采用T1公司的浮点型DSP芯片TMS320C3X,运用C语言编制最小二乘法曲线拟合程序对以测振系统中位移霍尔传感器的输出信号进行了非线性校正处理。首先,在被测对象静止的状态下,测得一组传感器输出电压值U i(i=0,1 ,m)和传感器与被测对象之间的距离值S i(i=0,1 ,m)的数据。U i在有效测量范围内从小到大等间距取值,并经过AD转换以数字量的形式输入DSP,相应的传感器与被测对象之间的距离值S i也以数字量的形式输入DSP中,测量数据如表1所示。上述数据如果构造一个二次多项式S=a 0+a1U+a2U2来拟合,则参数m=9,n=2。(m为拟合样本数据的长度,n为目标多项式的阶数)DSP芯片根据式(5)应用最小二乘法对这两组数据进行运算,可以得出a0=l141848,a 1=-778302,a 2=340455, 即:S = 1141848-778302U+340455U 2 获得拟合多项式后,在测振系统运行时,即可根据式(6)对传感器的输出信号u实时计算出相应的距离值s,然后由距离值的变化曲线求出被测对象的振动幅值和频率。表2列出了实际测量值与拟合计算值之间的比较关系。表中两者的最大相对误差为008830 0OO9641,具有较高的拟合精度。由于采用c语言编程,计算公式的描述直观、简洁。同时,被拟合数据的长度m和拟合多项式的次数凡都可根据测量现场的条件实时进行调整。例如可以根据具体被测对象的振幅变化范围适当增大或减小数据长度m,以达到更好的拟合效果。而多项式次数n的调整又可满足不同的精度要求。所以运用DSP技术,在现场条件或测试要求改变时,不必重新大规模改编程序,只需相应地修改参数m或n (nm) 即可。而要完成同样运算任务,并到达相应的测试精度,目前的单片工控微处理器在运行速度是难以实现的,程序编制的工作量较大,通用性也较差。如果运用微机,虽然在运算速度、精度等方面都能与DSP相当,但成本较高,也不适应工业现场的工作条件。所以对于实时性要求较高的传感器信号的非线性校正,运用DSP技术实现是比较理想的选择。当然,除了最小二乘多项式曲线拟合外,反函数、插值和查表等方法都可以在DSP芯片中用C语言或汇编语言实现。实际应用时,可根据具体对象选择不同的程序,有很好的灵活性。文章提出的在DSP芯片中实现非线性校正的观点和方法,经过研究和实验验证在精度、通用性、灵活性方面都非常适合实际工程应用,可以应用于各种传感器系统。1毕业设计(论文)任务书课题名称 传感器非线性校正的算法研究 学院(部) 信息工程学院 专 业 电子信息工程 班 级 24030402 学生姓名 王 兵 学 号 2403040213 月 日 至 月 日 共 周指导教师(签字) 教学院长(签字) 年 月 日2一、设计内容(论文阐述的问题)在许多测控系统中,往往存在非线性环节,特别是传感器输出量和被测物理量之间的关系,绝大多数是非线性的。这势必难以保证系统的精度与准确度,有时不得不规定传感器的使用范围。因此,需要对传感器信号进行非线性校正。本文主要介绍以下几种方法:1. 遗传神经网络算法。2. 基于神经网络的电容式压力传感器非线性校正。3基于LS-SVM 辨识的温度传感器非线性校正。4基于BP网络的厚膜压力传感器非线性校正。5基于 BP网络的结冰传感器非线性校正方法。6基于 DSP 技术的传感器非线性校正。二、设计原始资料(实验、研究方案)1.图书馆借阅相关书籍;2.上网查询相关的传感器非线性校正的资料;3.多媒体教学演示盘。三、设计完成后提交的文件和图表(论文完成后提交的文件)1. 计算说明书部分:(1)遗传算法过程的运算;(2)LS-SVM 系统辨识原理;(3)最小二乘法多项式曲线拟合的原理。32、图纸部分:(1) 遗传神经网络算法的流程图。(2) 验误差收敛速度的曲线图。(3) 基于 LS SVM 系统辨识方法的温度传感器非线性补偿器构造原理图。四、毕业设计(论文)进程安排序号 设计(论文)各阶段名称 日期(教学周)1 收集资料 (2008-3-3 至 2008-4-15)2 分析并总结信息 (2008-4-15 至 2008-5-10)3 学习并理解资料 (2008-5-10 至 2008-5-30)4 编辑论文 (2008-5-30 至 2008-6-8)五、主要参考资料1刘君华测试技术与测试系统设计M西安:西安交通大学出版社,19992王艳传感器非线性校正方法研究J测试技术学报,1998,112(3):27313付尚朴线性方程组极小最小二乘解行处理法c语言程序J 教学与科技,1990,4(3): 20264张雄伟,曹铁勇DSP芯片的原理与开发应用( 第2版)M北京:电子工业出版社,20005王念旭DSP基础与应用系统设计M北京:北京航空航天出版社,2001长安大学本科生毕业设计(论文)工作规范毕业设计(论文)工作及撰写规范长安大学毕业设计(论文)工作规范(试行)为 了 规 范 我 校 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 , 提 高 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 质 量 ,根 据 教 育 部 关 于 强 化 大 学 生 专 业 实 践 能 力 培 养 的 有 关 规 定 , 结 合 学 校 本 科 教学 特 点 , 特 制 订 我 校 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 规 范 。一 、 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 题 目 选 择 、 调 研 及 撰 写 等 工 作 要 求1、 选 题 原 则( 1) 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 选 题 首 先 要 符 合 专 业 培 养 目 标 , 满 足 教 学 基 本 要求 。( 2) 选 题 应 有 利 于 学 生 得 到 较 全 面 的 训 练 , 有 利 于 培 养 学 生 的 独 立 工 作能 力 、 工 作 方 法 , 有 利 于 巩 固 、 深 化 和 扩 大 学 生 所 学 的 知 识 。( 3) 在 满 足 教 学 基 本 要 求 的 前 提 下 , 选 题 应 尽 可 能 面 向 经 济 建 设 , 紧 密结 合 生 产 实 际 、 科 学 研 究 和 本 专 业 新 技 术 的 开 发 , 选 择 结 合 生 产 、 科 研 和 实验 室 建 设 需 要 的 题 目 。( 4) 课 题 应 有 一 定 的 实 用 性 和 先 进 性 , 内 容 应 比 上 届 更 新 1/3 以 上 ,部 分 课 题 应 代 表 本 学 科 的 先 进 水 平 。( 5) 工 科 类 专 业 要 以 设 计 型 题 目 为 主 , 设 计 型 题 目 比 例 不 得 低 于80%。( 6) 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 选 题 要 充 分 体 现 培 养 计 划 对 基 本 理 论 、 基 本 训 练和 基 本 能 力 的 培 养 要 求 , 要 有 利 于 学 生 的 综 合 能 力 培 养 和 提 高 。 选 题 内 容 一般 不 超 出 本 专 业 教 学 大 纲 要 求 , 专 业 覆 盖 面 要 大 , ( 7) 坚 持 一 人 一 题 , 大 而 难 的 题 目 可 分 解 为 若 干 个 子 题 目 , 保 证 学 生 各自 能 取 得 阶 段 性 成 果 。毕 业 设 计 ( 论 文 ) 题 目 确 定 前 , 指 导 教 师 必 须 进 行 科 技 查 新 , 保 证 设 计( 论 文 ) 题 目 、 内 容 及 其 成 果 具 有 一 定 创 新 。长安大学本科生毕业设计(论文)工作规范2、 选 题 基 本 程 序( 1) 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 题 目 由 指 导 教 师 提 出 , 包 括 题 目 的 意 义 、 目 的 、主 要 内 容 、 前 期 工 作 及 具 备 的 条 件 , 经 教 研 室 初 审 , 院 ( 部 ) 审 定 , 最 后 报教 务 处 备 案 。 题 目 确 定 后 不 得 随 意 更 改 。( 2) 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 题 目 应 在 毕 业 设 计 前 一 学 期 第 16 周 前 确 定 并 向学 生 公 布 , 题 目 数 量 必 须 大 于 参 加 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 学 生 人 数 。( 3) 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 实 行 双 向 选 择 , 学 生 自 愿 选 题 、 选 教 师 , 指 导 教师 按 专 业 特 长 选 择 题 目 和 学 生 , 最 终 由 学 院 领 导 小 组 确 定 毕 业 设 计 ( 论 文 )题 目 与 指 导 教 师 。 选 题 工 作 于 设 计 ( 论 文 ) 工 作 前 一 学 期 第 18 周 结 束 。3、 任 务 书 、 指 导 书 的 编 制毕 业 设 计 ( 论 文 ) 选 题 确 定 后 , 各 院 、 部 应 立 即 组 织 教 师 编 制 任 务 书 。任 务 书 的 填 写 要 规 范 认 真 , 审 查 程 序 完 备 , 时 间 紧 凑 , 目 标 明 确 , 任 务具 体 , 进 度 安 排 合 理 , 工 作 量 符 合 要 求 。为 保 证 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 有 序 进 行 , 任 务 书 应 在 第 七 学 期 ( 五 年 制为 第 九 学 期 ) 末 放 假 前 发 给 学 生 , 人 手 一 册 。某 些 需 要 指 导 书 的 专 业 , 具 体 要 求 由 学 院 自 定 。4、 课 题 调 研 、 文 件 检 索 与 应 用 、 开 题 报 告 撰 写为 了 减 少 考 研 和 就 业 对 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 的 冲 击 , 保 证 毕 业 设 计( 论 文 ) 工 作 进 程 和 质 量 , 从 第 七 学 期 ( 五 年 制 专 业 为 第 九 学 期 ) 第 十 六 周开 始 , 进 入 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 准 备 阶 段 。 接 到 实 习 任 务 书 和 指 导 书 后 , 学 生要 利 用 寒 假 , 了 解 课 题 所 涉 及 的 研 究 、 生 产 、 销 售 、 使 用 等 方 面 的 实 际 情 况以 及 有 关 的 数 据 、 图 表 、 文 献 资 料 等 , 独 立 完 成 调 研 任 务 。文 件 检 索 与 应 用 能 力 是 一 个 科 技 人 员 的 基 本 功 , 是 进 行 高 水 平 科 研 工 作的 基 础 。 学 生 要 在 教 师 指 导 下 学 会 查 阅 相 关 文 献 和 资 料 的 步 骤 和 方 法 , 学 会对 文 献 的 筛 选 和 应 用 。 每 位 学 生 参 阅 的 文 献 资 料 至 少 15 篇 以 上 , 其 中 含 外文 资 料 2 篇 。学 生 应 在 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 开 始 前 完 成 中 英 文 资 料 综 述 、 3000 字以 上 的 译 文 和 2000 字 左 右 的 开 题 报 告 。5、 设 计 说 明 书 及 论 文 撰 写长安大学本科生毕业设计(论文)工作规范完 整 的 毕 业 设 计 说 明 书 或 毕 业 论 文 通 常 由 题 目 ( 标 题 ) 、 中 英 文 摘 要 及关 键 词 、 目 录 、 引 言 ( 前 言 ) 、 正 文 、 结 论 、 致 谢 、 参 考 文 献 、 附 录 等 组 成 。为 了 保 证 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 质 量 , 原 则 上 , 毕 业 设 计 说 明 书 不 少 于20000 字 ( 含 计 算 部 分 ) , 毕 业 论 文 不 少 于 20000 字 , 外 语 专 业 的 论 文 不 少于 5000 个 外 文 单 词 。设 计 类 图 纸 应 以 计 算 机 绘 图 为 主 , 描 图 和 铅 笔 图 应 至 少 各 一 副 。 图 纸 数量 由 指 导 教 师 根 据 专 业 特 点 提 出 具 体 要 求 。毕 业 设 计 计 算 说 明 书 ( 论 文 ) 结 构 、 格 式 等 , 按 长 安 大 学 毕 业 设 计( 论 文 ) 撰 写 规 范 中 有 关 要 求 执 行 。二 、 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 指 导毕 业 设 计 ( 论 文 ) 教 学 过 程 实 行 指 导 教 师 负 责 制 。 指 导 教 师 要 对 整 个 毕业 设 计 ( 论 文 ) 阶 段 教 学 活 动 负 责 , 并 在 全 过 程 中 发 挥 主 导 作 用 。( 一 ) 指 导 教 师 的 基 本 素 养合 格 的 指 导 教 师 必 须 具 备 以 下 两 方 面 最 基 本 素 养 :1、 有 扎 实 的 专 业 基 础( 1) 本 学 科 基 本 知 识 、 基 本 理 论 、 基 本 技 能 比 较 深 厚 扎 实 ;( 2) 了 解 本 学 科 研 究 的 历 史 、 现 状 和 发 展 趋 势( 3) 指 导 教 师 应 熟 练 掌 握 本 课 题 的 基 础 资 料 和 研 究 动 向 ;( 4) 具 有 指 导 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 写 作 的 实 践 与 经 验 。2、 对 指 导 工 作 有 正 确 认 识( 1) 明 确 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 的 目 的 、 要 求 , 以 及 在 人 才 培 养 过 程 的重 要 意 义 , 掌 握 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 的 基 本 程 序 和 相 关 知 识 ;( 2) 明 确 自 己 在 整 个 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 中 的 角 色 和 作 用 , 有 较 强 的责 任 心 和 质 量 意 识 。( 二 ) 指 导 教 师 的 条 件1、 指 导 教 师 应 由 中 级 职 称 以 上 有 能 力 、 有 经 验 的 教 师 担 任 , 助 教 不 能 独立 指 导 毕 业 设 计 ( 论 文 ) , 但 可 以 协 助 指 导 教 师 工 作 。2、 在 生 产 单 位 进 行 的 毕 业 设 计 , 在 指 导 教 师 不 足 的 情 况 下 , 可 聘 请 工 程长安大学本科生毕业设计(论文)工作规范技 术 人 员 ( 中 级 职 称 以 上 ) 担 任 兼 职 指 导 教 师 , 并 由 院 长 ( 部 主 任 ) 批 准 。3、 毕 业 论 文 指 导 教 师 必 须 在 公 开 刊 物 上 发 表 过 一 定 数 量 的 研 究 文 章 。( 三 ) 指 导 教 师 的 职 责指 导 教 师 要 对 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 过 程 全 面 负 责 , 为 了 保 证 质 量 , 每 位 指导 教 师 所 带 学 生 人 数 最 多 不 得 超 过 10 人 。 指 导 教 师 的 主 要 职 责 如 下 :1、 了 解 自 己 所 指 导 学 生 的 情 况 , 包 括 : 思 想 状 况 特 别 是 对 待 毕 业 设 计( 论 文 ) 的 态 度 和 业 务 素 质 , 认 真 做 好 教 书 育 人 工 作 , 对 学 生 进 行 组 织 纪律 和 安 全 教 育 , 使 学 生 以 正 确 的 态 度 、 饱 满 的 热 情 , 积 极 认 真 参 加 毕 业 设 计( 论 文 ) 。2、 编 制 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 任 务 书 、 指 导 书 及 有 关 指 导 文 件 ;3、 组 织 、 指 导 学 生 制 定 设 计 ( 论 文 ) 工 作 计 划 , 提 出 分 阶 段 工 作 要 求 ;4、 指 导 学 生 阅 读 参 考 文 献 , 收 集 设 计 ( 论 文 ) 所 用 资 料 , 进 行 有 关 试 验 ;5、 掌 握 设 计 ( 论 文 ) 进 度 , 检 查 设 计 ( 论 文 ) 文 献 质 量 , 启 发 学 生 解 决设 计 ( 论 文 ) 中 的 具 体 问 题 ;6、 对 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 过 程 进 行 检 查 、 记 录 和 考 评 ;7、 审 阅 设 计 ( 论 文 ) 成 果 并 对 设 计 ( 论 文 ) 质 量 提 出 审 查 意 见 ;8、 总 结 指 导 工 作 经 验 , 提 出 改 进 和 提 高 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 水 平 的 意见 。( 四 ) 对 学 生 的 基 本 要 求1、 珍 惜 机 会 。 利 用 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 教 学 环 节 , 学 习 待 人 接 物 之 道 , 学会 调 研 和 查 阅 文 献 方 法 , 掌 握 试 验 技 能 及 方 法 , 提 高 对 知 识 的 综 合 运 用 能 力 ,增 强 分 析 和 解 决 问 题 能 力 。2、 加 强 规 范 。 明 确 具 体 工 作 进 程 及 每 一 阶 段 的 工 作 内 容 和 目 标 要 求 。3、 注 重 细 节 。 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 内 容 、 格 式 , 要 按 照 长 安 大 学 毕 业设 计 ( 论 文 ) 撰 写 规 范 要 求 进 行 。4、 勇 于 创 新 。 要 全 面 检 索 国 内 外 同 类 研 究 资 料 , 注 意 把 握 同 类 设 计 研 究的 现 状 和 前 沿 , 并 根 据 任 务 书 要 求 , 按 进 度 、 按 质 量 、 创 新 性 地 完 成 各 阶 段的 工 作 任 务 。长安大学本科生毕业设计(论文)工作规范5、 尊 敬 师 长 , 虚 心 求 教 ; 团 结 同 学 , 互 助 协 作 , 培 养 团 队 精 神 。6、 自 觉 遵 守 长 安 大 学 校 外 实 践 教 学 安 全 管 理 办 法 等 规 定 。三 、 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 评 阅1、 评 阅 教 师 资 格评 阅 教 师 由 具 有 中 级 以 上 职 称 、 有 能 力 、 有 经 验 的 教 师 担 任 。 在 可 能 条件 下 , 可 聘 请 校 内 、 外 学 术 水 平 较 高 和 实 际 经 验 丰 富 的 教 师 或 工 程 技 术 人 员( 中 级 职 称 以 上 ) , 参 加 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 评 阅 工 作 。2、 评 阅 教 师 职 责( 1) 评 阅 教 师 应 对 学 生 的 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 成 果 及 质 量 进 行 认 真 评 审 ,客 观 公 正 的 提 出 评 审 意 见 并 给 出 评 阅 成 绩 。( 2) 评 阅 教 师 评 审 毕 业 设 计 时 , 主 要 考 察 课 题 完 成 情 况 , 设 计 合 理 性 ,推 导 正 确 性 , 计 算 准 确 性 , 论 证 充 分 性 , 工 艺 可 行 性 , 图 样 标 准 性 等 ;对 毕 业 论 文 的 评 审 , 应 从 以 下 方 面 评 定 : 论 文 选 题 的 实 用 性 、 分 析 的 科学 性 和 体 系 的 完 整 性 ; 获 取 资 料 是 否 丰 富 , 处 理 资 料 是 否 科 学 、 严 谨 ; 综 合运 用 基 础 理 论 和 专 业 知 识 的 深 度 、 归 纳 、 概 括 及 运 算 的 能 力 ; 文 字 表 达 能 力及 文 章 的 逻 辑 性 。评 语 必 须 体 现 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 特 点 , 指 出 成 绩 和 不 足 。 评 语 必 须 由 评阅 人 本 人 撰 写 , 其 他 人 不 可 代 替 。四 、 校 外 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 管 理( 一 ) 题 目 选 择毕 业 设 计 ( 论 文 ) 题 目 由 校 内 、 外 指 导 教 师 共 同 协 商 后 , 由 教 研 室 初 审 ,院 、 部 、 系 审 定 , 最 后 报 教 务 处 备 案 。 题 目 确 定 后 不 得 随 意 更 改 。( 二 ) 指 导 教 师1、 在 校 外 进 行 毕 业 设 计 ( 论 文 ) , 原 则 上 应 配 备 2 名 指 导 教 师 。 一 名 由接 收 学 生 单 位 工 程 技 术 人 员 担 任 , 另 一 名 由 校 内 专 业 教 师 担 任 。 接 收 单 位 的工 程 技 术 人 员 为 主 要 指 导 教 师 , 校 内 教 师 为 辅 助 指 导 教 师 。2、 主 要 指 导 教 师 应 具 有 相 关 专 业 中 级 以 上 技 术 职 称 。 学 生 所 在 院 、 部 要对 主 要 指 导 教 师 资 格 进 行 审 查 。 辅 助 指 导 教 师 要 根 据 专 业 培 养 目 标 、 教 学 基本 要 求 协 助 主 要 指 导 教 师 进 行 工 作 。长安大学本科生毕业设计(论文)工作规范3、 指 导 教 师 职 责 与 校 内 相 同 。( 三 ) 对 学 生 要 求1、 学 生 要 严 格 遵 守 学 校 、 学 院 关 于 校 外 实 践 教 学 的 有 关 规 定 , 认 真 完 成工 作 任 务 。2、 学 生 要 定 期 向 学 院 、 辅 助 指 导 教 师 汇 报 思 想 及 工 作 情 况 。五 、 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 答 辩答 辩 是 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 的 重 要 组 成 部 分 , 是 教 学 工 作 的 最 后 一 个环 节 。 它 既 是 学 校 对 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 进 行 考 核 、 验 收 的 一 个 过 程 , 也是 学 生 对 自 己 的 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 进 一 步 推 敲 、 深 化 的 过 程 , 对 学 生 分 析 能力 、 概 括 能 力 和 表 述 能 力 的 锻 炼 与 提 高 有 重 要 意 义 。( 一 ) 答 辩 组 织 机 构1、 各 院 、 部 要 成 立 答 辩 委 员 会 , 主 持 全 院 的 答 辩 工 作 。 学 院 ( 部 ) 答 辩委 员 会 一 般 由 7 9 人 组 成 , 设 主 任 委 员 1 人 , 副 主 任 委 员 1 2 人 , 委 员 若干 人 。 2、 各 院 、 部 在 答 辩 委 员 会 下 , 成 立 若 干 个 以 专 业 为 单 位 的 答 辩 考 评 委 员会 。 考 评 委 员 会 具 体 制 定 本 专 业 的 答 辩 工 作 进 程 计 划 , 审 定 答 辩 小 组 提 出 的毕 业 设 计 ( 论 文 ) 成 绩 , 并 写 出 评 定 意 见 。3、 各 专 业 可 根 据 毕 业 生 人 数 , 设 若 干 个 答 辩 小 组 , 每 个 小 组 至 少 由 3名 教 师 组 成 , 其 中 一 名 应 是 答 辩 考 评 委 员 会 委 员 。( 二 ) 答 辩 日 期学 校 答 辩 工 作 集 中 安 排 在 毕 业 生 离 校 教 育 前 一 周 进 行 , 各 院 ( 部 ) 各 答辩 小 组 具 体 的 时 间 、 地 点 安 排 必 须 在 答 辩 工 作 开 始 一 周 前 交 教 务 处 , 汇 总 的全 校 答 辩 工 作 安 排 表 将 及 时 在 校 园 网 公 布 。( 三 ) 答 辩 程 序1、 答 辩 内 容 和 时 间 要 求首 先 , 学 生 向 答 辩 小 组 报 告 自 己 设 计 ( 论 文 ) 的 主 要 内 容 , 时 间 约 15分 钟 , 之 后 , 学 生 回 答 教 师 提 问 , 时 间 约 10 分 钟 。 报 告 的 内 容 包 括 :( 1) 课 题 的 任 务 、 目 的 与 意 义 ;( 2) 所 采 用 的 原 始 资 料 及 文 献 等 ;长安大学本科生毕业设计(论文)工作规范( 3) 设 计 ( 论 文 ) 的 基 本 内 容 及 主 要 方 法 ;( 4) 成 果 、 结 论 和 对 自 己 完 成 任 务 的 评 价 。2、 教 师 提 问 内 容 要 求教 师 提 问 一 般 包 括 以 下 三 个 方 面 的 内 容 :( 1) 需 进 一 步 说 明 的 问 题 ;( 2) 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 所 涉 及 的 有 关 基 本 理 论 、 知 识 和 技 能 ;( 3) 判 断 学 生 独 立 工 作 能 力 的 相 关 问 题 。3、 学 生 答 辩( 1) 答 辩 前 的 准 备 思 想 准 备答 辩 既 是 对 自 己 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 汇 报 的 过 程 , 也 是 对 自 己 设 计( 论 文 ) 成 果 浓 缩 、 再 深 化 、 再 认 识 的 一 个 过 程 , 答 辩 学 生 应 端 正 态 度 , 以饱 满 的 热 情 参 加 答 辩 。 答 辩 内 容 的 准 备A 准 备 关 于 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 内 容 的 答 辩 要 点 材 料 。B 准 备 回 答 教 师 提 问 的 材 料 。C 准 备 答 辩 所 需 用 品 , 如 必 要 的 挂 图 、 投 影 胶 片 、 表 格 及 公 式 等 材 料 。( 2) 答 辩 注 意 事 项注 意 掌 握 时 间 , 内 容 简 明 扼 要 , 答 辩 全 面 认 真 。 仪 容 要 整 洁 , 行 动 要 自 然 , 姿 势 要 端 正 , 要 表 现 出 良 好 的 精 神 风 貌 和较 高 的 素 养 。 回 答 老 师 提 问 时 要 沉 着 冷 静 , 要 用 肯 定 的 语 言 , 是 即 是 , 非 即 非 , 不能 模 棱 两 可 。 内 容 上 紧 扣 题 目 , 言 简 意 赅 , 表 述 上 要 口 齿 清 楚 、 流 利 , 声 音大 小 适 中 。 对 老 师 提 出 的 问 题 , 如 果 确 实 回 答 不 出 来 时 , 应 该 态 度 坦 然 , 直 接 向老 师 说 明 情 况 , 对 没 有 把 握 的 问 题 不 得 强 词 夺 理 。4、 教 师 点 评提 问 教 师 要 对 学 生 回 答 的 问 题 进 行 点 评 并 给 出 结 论 , 对 于 回 答 不 够 完 整或 回 答 不 出 的 问 题 , 教 师 要 给 出 答 案 。长安大学本科生毕业设计(论文)工作规范( 四 ) 答 辩 记 录答 辩 记 录 是 学 生 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 答 辩 过 程 的 真 实 反 映 , 要 与 其 它 材 料一 起 归 档 保 存 。 对 每 一 个 答 辩 问 题 , 答 辩 纪 录 都 要 体 现 如 下 内 容 : 所 提 问 题 、回 答 要 点 、 教 师 点 评 、 结 论 , 其 中 , 结 论 分 为 完 全 正 确 、 基 本 正 确 、 部 分 正确 、 不 正 确 四 档 。( 五 ) 成 绩 评 定 与 公 布1、 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 成 绩 评 定 应 该 客 观 、 公 正 , 必 须 在 综 合 考 虑 指 导 教师 、 评 阅 人 和 答 辩 小 组 意 见 的 基 础 上 进 行 。2、 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 的 成 绩 按 五 级 分 制 ( 优 秀 、 良 好 、 中 等 、 及 格 、 不及 格 ) 给 出 。3、 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 成 绩 评 定 采 用 结 构 评 分 的 办 法 , 由 院 答 辩 委 员 会 最后 确 定 。 “结 构 分 ”由 指 导 教 师 评 分 、 评 阅 人 评 分 、 答 辩 小 组 评 分 组 成 , 三 部分 的 比 例 为 3: 3: 4。4、 同 一 专 业 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 总 体 成 绩 应 呈 正 态 分 布 , 优 良 率 不 得 超 过60%( 优 秀 20%; 良 好 40%) , 及 格 和 不 及 格 的 学 生 为 10 15%。5、 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 成 绩 由 院 ( 部 、 系 ) 答 辩 委 员 会 统 一 向 学 生 公 布 。6、 成 绩 公 布 后 一 周 内 , 学 生 对 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 成 绩 有 异 议 的 , 可 直 接向 院 ( 部 、 系 ) 答 辩 委 员 会 或 学 校 教 务 处 反 映 。 院 ( 部 、 系 ) 答 辩 委 员 会 和教 务 处 应 在 一 周 内 做 出 答 复 。( 六 ) 总 结 深 化答 辩 结 束 后 , 学 生 要 认 真 总 结 答 辩 经 验 。 有 哪 些 经 验 与 教 训 , 从 总 结 经验 教 训 入 手 , 检 查 自 己 掌 握 各 门 课 程 的 基 础 理 论 、 基 本 知 识 和 基 本 技 能 情 况 ;分 析 问 题 解 决 问 题 的 能 力 以 及 口 头 表 达 能 力 、 文 字 表 达 能 力 的 情 况 , 找 出 薄弱 环 节 , 采 取 补 救 措 施 , 把 基 础 打 扎 实 一 些 , 以 利 于 日 后 向 新 的 深 度 高 度 攀登 。六 、 质 量 监 控1、 组 织 机 构学 校 成 立 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 质 量 监 控 领 导 小 组 , 各 院 ( 系 ) 成 立 相 应 的毕 业 设 计 ( 论 文 ) 质 量 监 控 工 作 小 组 。 校 、 院 ( 部 、 系 ) 二 级 毕 业 设 计 ( 论长安大学本科生毕业设计(论文)工作规范文 ) 质 量 监 控 机 构 由 校 、 院 ( 部 、 系 ) 内 各 学 科 教 学 经 验 丰 富 , 学 术 上 有 较高 造 诣 、 热 心 教 学 改 革 、 具 有 高 级 职 称 的 教 师 与 教 学 管 理 人 员 组 成 。2、 主 要 职 能毕 业 设 计 质 量 监 控 机 构 的 主 要 职 能 是 加 强 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 过 程 监控 , 实 地 检 查 毕 业 设 计 工 作 进 展 状 况 , 实 事 求 是 地 分 析 毕 业 设 计 工 作 中 存 在的 问 题 , 提 出 改 进 设 计 工 作 的 具 体 意 见 和 建 议 , 保 证 毕 业 设 计 工 作 正 常 进 行 ,实 现 毕 业 设 计 工 作 目 标 , 保 证 毕 业 设 计 工 作 质 量 。3、 工 作 重 点( 1) 在 毕 业 设 计 准 备 阶 段 , 即 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 前 一 学 期 第 十 八 周 以 前 ,检 查 师 资 力 量 配 备 , 审 查 毕 业 设 计 选 题 , 检 查 指 导 教 师 和 学 生 毕 业 设 计 的 资料 准 备 情 况 、 学 院 对 学 生 参 加 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 的 资 格 审 核 情 况 ;( 2) 在 毕 业 设 计 工 作 初 期 阶 段 , 即 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 开 始 第 三 周 以 前 ,检 查 开 题 报 告 、 任 务 书 , 落 实 设 计 条 件 , 协 调 各 方 面 的 关 系 , 为 设 计 工 作 顺利 开 展 创 造 条 件 ;( 3) 毕 业 设 计 工 作 中 期 阶 段 , 即 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 学 期 第 10 12 周 ,深 入 教 学 现 场 ( 设 计 院 、 计 算 机 室 、 实 验 室 、 工 作 现 场 等 ) , 通 过 观 察 、 提问 、 考 察 、 问 卷 调 查 等 方 法 检 查 毕 业 设 计 进 度 和 设 计 质 量 , 了 解 教 师 指 导 工作 ;( 4) 毕 业 设 计 工 作 后 期 阶 段 , 即 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 答 辩 前 后 , 检 查 学 生毕 业 设 计 资 料 的 完 善 情 况 、 答 辩 条 件 和 答 辩 过 程 等 情 况 ;( 5) 设 计 成 果 评 估 阶 段 , 即 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 答 辩 结 束 。 评 选 校 ( 院 )级 优 秀 毕 业 设 计 , 对 毕 业 设 计 工 作 及 其 成 果 进 行 评 估 , 通 报 评 估 结 果 , 总 结毕 业 设 计 工 作 经 验 , 完 善 、 修 订 和 执 行 毕 业 设 计 质 量 评 价 标 准 。4、 工 作 方 法对 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 的 检 查 , 采 用 校 、 院 两 级 进 行 的 方 式 , 学 校 以抽 查 为 主 , 对 全 校 该 项 工 作 的 开 展 进 行 及 时 的 了 解 、 检 查 和 指 导 ; 学 院 采 取自 查 的 形 式 , 是 整 个 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 检 查 的 重 点 , 要 重 视 研 究 和 解 决工 作 中 出 现 的 新 情 况 、 新 问 题 , 积 极 采 取 措 施 , 加 大 工 作 力 度 , 保 证 毕 业 设计 ( 论 文 ) 工 作 的 整 体 水 平 得 到 不 断 提 高 。长安大学本科生毕业设计(论文)工作规范七 、 优 秀 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 及 指 导 教 师 评 选各 学 院 应 严 格 依 照 长 安 大 学 优 秀 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 及 指 导 教 师 评 选 办法 规 定 , 做 好 优 秀 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 及 指 导 教 师 的 评 选 工 作 。( 一 ) 优 秀 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 及 指 导 教 师 数 量 指 标 由 教 务 处 下 达 。( 二 ) 优 秀 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 及 指 导 教 师 评 选 范 围 及 条 件1、 优 秀 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 评 选评 选 范 围 : 应 届 本 科 毕 业 生 的 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 。参 评 优 秀 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 必 须 具 备 以 下 条 件 :( 1) 材 料 要 齐 全 , 除 长 安 大 学 本 科 生 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 撰 写 规 范 规 定 的 材 料 外 , 还 应 包 括 : 1500 2000 字 的 设 计 ( 论 文 ) 缩 写 一 份 ( 包 括 纸质 材 料 和 电 子 版 文 档 ) 、 优 秀 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 评 审 表 等 。( 2) 要 求 : 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 成 绩 为 “优 秀 ”; 符 合 长 安 大 学 本 科 生 毕 业 设 计( 论 文 ) 撰 写 规 范 、 缩 写 稿 符 合 “优 秀 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 选 集 ”撰 写 规 范的 要 求 ; 以 前 未 被 评 为 校 级 优 秀 的 题 目 ; 没 有 工 程 背 景 的 虚 拟 题 目 不 能 参 评 ; 题 目 名 称 不 完 整 、 材 料 不 齐 全 的 不 能 参 加 评 选 。2、 优 秀 指 导 教 师 评 选评 选 范 围 : 本 年 度 直 接 指 导 本 科 生 进 行 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 的 教 师 。优 秀 指 导 教 师 必 须 具 备 以 下 条 件 :( 1) 拥 护 党 的 路 线 、 方 针 和 政 策 , 做 到 教 书 育 人 。 全 面 落 实 、 严 格 执 行学 校 有 关 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 的 管 理 规 定 ;( 2) 重 视 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 , 选 题 符 合 专 业 培 养 目 标 要 求 , 学 生 达到 综 合 训 练 目 标 ;( 3) 毕 业 设 计 任 务 书 填 写 规 范 , 设 计 内 容 和 任 务 有 明 确 要 求 , 工 作 量 适中 ;( 4) 能 按 有 关 规 定 对 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 的 各 个 环 节 进 行 深 入 细 致 的 指 导 ,并 对 学 生 的 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 进 度 及 时 检 查 ; 对 学 生 要 求 严 格 ; 长安大学本科生毕业设计(论文)工作规范( 5) 能 认 真 评 阅 学 生 毕 业 设 计 ( 论 文 ) , 客 观 公 正 , 严 格 评 分 , 能 指 出设 计 ( 论 文 ) 及 说 明 书 中 存 在 的 问 题 与 不 足 ;( 6) 所 指 导 学 生 的 毕 业 设 计 已 经 被 推 荐 为 校 级 优 秀 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 。( 三 ) 优 秀 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 及 指 导 教 师 评 选 办 法1. 符 合 条 件 的 学 生 和 指 导 教 师 本 人 申 请 , 系 ( 室 ) 推 荐 , 各 学 院 组 织 评选 , 并 将 申 请 表 、 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 等 相 关 材 料 报 教 务 处 ;2、 教 务 处 组 织 专 家 对 申 报 材 料 进 行 审 查 , 并 将 审 查 结 果 报 学 校 教 学 工 作委 员 会 ;3、 学 校 教 学 工 作 委 员 会 审 批 。八 、 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 总 结 与 归 档( 一 ) 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 调 查为 全 面 了 解 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 的 开 展 情 况 , 更 好 的 指 导 毕 业 设 计 ( 论 文 )工 作 , 各 学 院 在 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 结 束 后 , 要 在 毕 业 生 中 就 毕 业 设 计( 论 文 ) 工 作 的 开 展 情 况 进 行 问 卷 调 查 , 要 求 :1、 调 查 包 括 当 届 毕 业 的 所 有 专 业 , 调 查 比 例 不 低 于 相 应 专 业 毕 业 生 人 数的 20%;2、 调 查 内 容 应 包 括 在 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 中 的 学 生 投 入 情 况 、 教 师 指导 情 况 、 选 题 的 合 理 性 以 及 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 的 效 果 等 方 面 , 详 见 “毕 业 设计 ( 论 文 ) 学 生 问 卷 调 查 表 ”。3、 对 调 查 结 果 进 行 汇 总 、 分 析 , 对 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 中 存 在 的 问 题要 提 出 改 进 措 施 , 并 将 相 关 信 息 反 映 在 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 总 结 中 。( 二 ) 设 计 ( 论 文 ) 工 作 总 结设 计 ( 论 文 ) 工 作 结 束 后 , 学 院 要 对 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 工 作 进 行 总 结 分析 。 总 结 应 包 括 本 届 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 基 本 情 况 、 工 作 开 展 情 况 、 存 在 的 问题 及 相 应 对 策 等 , 书 面 总 结 分 析 材 料 应 及 时 报 教 务 处 。( 三 ) 毕 业 设 计 ( 论 文 )归 档1、 归 档 要 求( 1) 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 资 料 完 整 性 。毕 业 设 计 ( 论 文 ) 资 料 包 括 : A.毕 业 设 计 说 明 书 或 毕 业 论 文 ( 包 括 : 封长安大学本科生毕业设计(论文)工作规范面 、 任 务 书 、 开 题 报 告 、 中 英 文 摘 要 和 关 键 词 、 目 录 、 正 文 、 致 谢 、 参 考 文献 、 附 录 、 附 件 ) ; B .毕 业 设 计 ( 论 文 ) 成 绩 评 定 书 ( 包 括 : 毕 业 设 计 ( 论文 ) 成 绩 、 指 导 教 师 评 语 及 成 绩 、 评 阅 教 师 评 语 及 成 绩 、 答 辩 评 语 及 成 绩 ) ;答 辩 记 录 ; 外 文 资 料 翻 译 及 原 文 复 印 件 等 。( 2) 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 资 料 的 规 范 性 符 合 长 安 大 学 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 撰 写 规 范 中 有 关 要 求 。 不 漏 填 项 目 , 该 签 字 处 均 应 如 实 签 字 各 类 文 件 中 时 间 标 注 准 确 , 无 前 后 颠 倒 现 象 。 成 绩 评 定 书 上 的 成 绩 按 五 级 制 给 出 , 指 导 教 师 成 绩 、 评 阅 教 师 成 绩 、答 辩 成 绩 与 最 终 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 成 绩 之 间 符 合 3: 3: 4 的 换 算 关 系 。 各 类 评 语 准 确 、 客 观 , 用 词 规 范 , 无 病 句 、 错 别 字 等 缺 陷 。 资 料 袋 封 面 的 内 容 填 写 完 整 。2、 归 档 保 存答 辩 结 束 后 , 各 院 ( 部 ) 应 将 本 届 学 生 所 有 的 毕 业 设 计 ( 论 文 ) 归 档 。校 级 优 秀 归 学 校 档 案 室 , 长 期 保 存 ; 其 它 按 专 业 、 班 级 、 学 号 归 院 ( 部 ) 资料 室 , 保 存 5 年 。教 务 处二 六 年 三 月 十 六 日长安大学本科生毕业设计(论文)撰写规范长安大学本科生毕业设计(论文)撰写规范毕业设计(论文)教学过程是学生在校学习的最后阶段,是培养学生综合运用所学知识、分析和解决实际问题、锻炼学生创新能力的重要环节,更是学习深化与升华的重要过程。毕业设计(论文)是记录学生科研和工程成果的重要文献资料,也是学生申请学位的基本依据。为了规范我校本科生毕业设计(论文)格式,保证毕业设计(论文)质量,特制定长安大学本科生毕业设计(论文)撰写规范。一、毕业设计(论文)资料组成毕业设计(论文)任务书;毕业设计(论文)开题报告;毕业设计说明书或毕业论文(含图纸);毕业设计(论文)成绩;外文资料翻译及原文复印件;答辩记录等。二、毕业设计(论文)资料的书写及装订毕业设计(论文)资料的填写要规范,学院、专业、学号等信息要完整,不能使用简称,卷面要整洁,如为手写,则一律用黑或蓝黑墨水,字体要工整,如打印,签名处必须手写。为便于操作和管理,每位学生的毕业设计(论文)与毕业设计(论文)管理档案分别单独装订成册。1毕业设计(论文)装订次序(每生一册)(1)封面;(2)毕业论文(设计)任务书;(3)开题报告;(4)中英文摘要及关键词(5)目录;(6)正文;(7)致谢(8)参考文献或资料;(9)附录(包括计算程序及说明、过长的公式推导等);长安大学本科生毕业设计(论文)撰写规范(10)附件(包括图纸、外文文献译文等);2毕业论文(设计)管理档案装订(每生一册)(1)毕业设计(论文)成绩评定书;(2)毕业论文(设计)成绩评审表(指导教师用);(3)毕业论文(设计)成绩评审表(评阅教师用);(4)毕业论文(设计)成绩评审表(答辩小组用);(5)答辩记录。毕业设计(论文)、管理档案与其它资料一起,装入学校统一印制的毕业设计(论文)资料袋,填写好袋面内容,交指导教师,经审阅评定后归档。三、撰写的内容与要求一片完整的毕业设计(论文)通常由题目、摘要及关键词、目录、正文、致谢、主要参考文献、附录等几部分构成。为了保证毕业设计(论文)质量,原则上,毕业设计说明书(含计算部分)不少于 20000 字,毕业论文不少于20000 字,外语专业的论文不少于 5000 个外文单词。(一)封面封面采用长安大学统一格式。毕业设计(论文)题目应简练、准确、有概括性,如果有些细节必须放进标题,可分为主标题和副标题两个部分。(二)中英文摘要及关键词摘要是对毕业设计(论文)的高度概括,要求用中、英文分别书写,字数不少于 300 字。英文摘要与中文内容完全相同。毕业设计摘要应扼要叙述本设计的主要内容、特点,文字要精练。毕业论文的摘要是课题研究内容的简要陈述,内容包括研究目的、方法、成果和结论,具有独立性和完整性。关键词是反映毕业设计(论文)主题内容的名词,应为通用技术词汇,一般 35 个,按词条外延层次(学科目录分类)由高至低顺序排列。排版规范:1、中文摘要(1)居中打印“摘要”二字(三号黑体),二字之间空一格。长安大学本科生毕业设计(论文)撰写规范(2)“摘要”二字下空一行打印摘要内容(小四号宋体),摘要内容每段开头后缩两个字。(3)摘要内容后下空一行打印“关键词”三字(小四号黑体),其后为关键词(小四号宋体),每一关键词之间用逗号隔开,最后一个关键词后不打标点符号。2、英文摘要(1)居中打印“ABSTRACT ”,再下空二行打印摘要内容。(2)摘要内容每段开头留四个字符。(3)摘要内容后下空一行打印“KEY WORDS”,其后为关键词用小写字母,每一关键词之间用逗号隔开,最后一个关键词后不打标点符号。(三)目录毕业设计(论文)目录按三级标题编写,要求层次清晰,且要与正文标题一致。主要包括前言(绪论)、正文主体、结论、致谢、主要参考文献及附录等。“目录”二字为小二号黑体,居中打印;下空一行为章、节、小节及其开始页面(小四号宋体)。章、节、小节分别以第一章、1.1、1.1.1 等数字依次标出。(四)正文1.正文内容毕业设计说明书(论文)正文部分包括:前言或绪论、正文主体及结论三部分内容。(1)毕业设计说明书的前言部分主要概括本设计的目的、意义、范围及应达到的技术要求;简述本课题在国内(外)发展概况及存在问题;本设计的指导思想;阐述本设计应解决的问题等。毕业论文的绪论是综合评述前人工作,说明论文工作的选题目的和意义,国内外文献综述,以及论文所要研究的内容。(2)毕业设计说明书的正文主体包括各种原始资料的采集、设计方案的确定、设计计算过程、设计方案比较、工程预算、经济分析等内容。长安大学本科生毕业设计(论文)撰写规范毕业论文的正文主体是论文中最重要的部分,是对研究工作的详细表述,其内容主要包括:问题的提出,研究工作的基本前提、假设和条件;模型的建立,实验方案的拟定;基本概念和理论基础;计算的主要方法和内容;实验方法、内容及分析;理论论证,理论在课题中的应用,课题得出的结果,以及对结果的论证等。该部分要求层次清楚,通顺,重点突出。(3)毕业设计的结论是对整个设计工作的归纳和总结,通过对设计方案的经济技术比较,总结出自己所作设计方案的合理性、可行性以及经济节能、环保等方面的优点和不足之处,并提出改进意见以及个人的见解和看法。毕业论文的结论作为单独一章排列,但标题前不加第 XXX 章字样,它是对整个研究工作进行归纳和综合而得出的总结性结论,是对所得结果与已有结果的比较和课题尚存在的问题、以及进一步开展研究的见解与建议。结论要写得概括、简短。2.正文主体格式第一章(空两格)(居中、三号、黑体)1.1 (顶格、四号、黑体)1.1.1 (小四号、黑体)正文(小四号、宋体)段落开始时后缩两个字,行与行之间、段落和段落之间均为多倍行距(设置值为 1.25),字符间距为默认值。各章标题距下文双倍行距。(五)致谢致谢应以简短的文字对导师和给予指导或协助完成毕业设计(论文)工作的组织和个人表示感谢。文字要简捷、实事求是,切忌浮夸和庸俗之词。(六)主要参考文献正文之后应刊出主要参考文献。列出的只限于那些作者亲自阅读过的,最重要的且发表在公开出版物上的文献或网上下载的资料。参考文献的序号左顶格;如有多个责任者,之间以“,”分隔,责任者超过 3 人时,只著录前 3 个责任者,其后加“等” 字( 英文用 et al );文献名不加长安大学本科生毕业设计(论文)撰写规范书名号“”;以英文大写字母方式标识各种参考文献类型:专著M,论文集C,报纸文章N,期刊文章J,学位论文D,报告R,标准S,专利P;每一参考文献条目的最后均以“”结束。几种主要参考文献条目的编排格式及示例如下:(1)连续出版物序号 主要责任者文献题名J刊名,出版年份,卷号(期号):起止页码例如:1 袁庆龙,候文义Ni-P 合金镀层组织形貌及显微硬度研究J太原理工大学学报,2001,32(1):51-53.(2)专著序号 主要责任者文献题名M出版地:出版者,出版年:起止页码 例如:2 刘国钧,王连成图书馆史研究M北京:高等教育出版社,1979:15-18(3)国际、国家标准序号标准代号,标准名称S出版地:出版者,出版年例如:3 GB/T 161591996,汉语拼音正词法基本规则S北京:中国标准出版社,1996以上序号与文字之间空两格。如果需要两行的,第二行文字要位于序号的后边,与第一行文字部分对齐。中文的用五号宋体,外文的用五号 Times New Roman 字体。(七)附录附录是对于一些不宜放在正文中,但有参考价值的内容,可编入毕业设计(论文)的附录中,例如公式的推演、编写的程序等。四、其他要求(一)文字论文中汉字应采用简化汉字总表规定的简化字,并严格执行汉字的规范。所有文字字面清晰,不得涂改。(二)表格长安大学本科生毕业设计(论文)撰写规范论文的表格可以统一编序(如:表 1),也可以逐章单独编序(如:表2.5),采用哪种方式应和插图及公式的编序方式统一。表序必须连续,不得重复或跳跃。表格的结构应简洁。表格中各栏都应标注量和相应的单位。表格内数字须上下对齐,相邻栏内的数值相同时,不能用“同上”、“同左”和其它类似用词,应一一重新标注。表序和表题置于表格上方中间位置,无表题的表序置于表格的左上方或右上方(同一篇论文位置应一致)。 (三)图插图要精选。图序可以连续编序(如 图 12),也可以逐章单独编序(如 图 2.8),采用哪种方式应与表格、公式的编序方式统一。图序必须连续,不得重复或跳跃。仅有一图时,在图题前加附图字样。毕业设计(论文)中的插图以及图中文字符号应打印,无法打印时一律用钢笔绘制和标出。由若干个分图组成的插图,分图用 a,b,c,标出。图序和图题置于图下方中间位置。(四)公式论文中重要的或者文中须重新提及的公式应注序号并加圆括号,序号一律用阿拉伯数字连续编序(如:(15)或逐章编序(如(3.10),序号排在版面右侧,且距右边距离相等。公式与序号之间不加虚线。(五)数字用法公历世纪、年代、年、月、日、时间和各种计数、计量,均用阿拉伯数字。年份不能简写,如 2004 年不能写成 04 年。数值的有效数字应全部写出,如:0.50:2.00 不能写作 0.5:2。(六)软件软件流程图和原程序清单要按软件文档格式附在论文后面,特殊情况可在答辩时展示,不附在论文内。(七)工程图按国标规定装订图幅小于或等于 3#图幅时应装订在论文内,大于 3#图幅时按国标规定单独装订作为附图。长安大学本科生毕业设计(论文)撰写规范(八)计量单位的定义和使用方法按国家计量局规定执行。五、有关说明1、毕业设计(论文)资料均为 A4 幅,任务书、开题报告、毕业设计(论文)成绩评定书、毕业设计(论文)封面、稿纸、答辩记录等的格式设有模板,可在教务处网页下载中心下载。2、鉴于我校学科门类多、毕业设计(论文)题目类型多、各专业的要求也不尽相同等情况,各院(部)在实际工作时,也可根据各自专业特点,对教务处所设计表格的内容、形式等做适当的修改、调整,以便更加符合各专业毕业设计(论文)工作要求。3、对于学院要求统一而教务处未作要求的资料,其格式和内容由学院自行制定。教 务 处二六年五月八日长安大学优秀毕业设计(论文)选集撰写规范长安大学优秀毕业设计(论文)选集撰写规范编辑长安大学优秀毕业设计(论文)选集的目的是宣传、交流我校本科生毕业设计(论文)的水平和成果,因为它代表了我校本科生的教学质量。为了保证长安大学优秀毕业设计(论文)选集的质量,真实反映我校毕业设计(论文)教学水平,特制定本规范。一 文章结构形式前置部分:论文标题(3 号黑体)居中。隔一行排列班级、学生姓名和指导教师姓名(不标职称,小 4 号宋体)。摘要:中文 300 字左右,英文摘要应与中文摘要内容完全相同(1000 个字符左右)。关键字:35 个词。正文部分:一、 1 2 二、 1 2 主要参考文献:1. 2. (列出 2-5 条即可)长安大学优秀毕业设计(论文)选集撰写规范上述各项,除特殊要求的字号与字体外,一律用 5 号宋体。二 行文要求每
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