哈尔滨工业大学航天学院
控制科学与工程系
生产实习报告
班 级： 学 号： 姓 名： 实习地点： 实习时间： 带队教师：
2016年 8月 3日
一、实习情况概述
为了拓展学生自身的知识面，扩大与社会的接触面，增加个人在社会竞争中的经验，锻炼和提高我们的能力，以便在毕业以后能够真正适应国内外经济形势的变化，学院组织了一次生产实习。实习期间，每天上午各个实验室和课题组通过讲座的方式讲解其研究内容和方向，而下午则是带领我们参观具体的实验设备和研究成果。参观的单位包括仿真中心、惯导中心、控制中心、智控所、控制科学与工程系、相关课题组以及航天科技股份有限公司。
实习时间：2016年7月18日——2016年7月29日 实习地点：哈尔滨市
实习单位：7月18日，控制中心
7月19日，汽车电子联合实验室
7月20日，航天科技股份有限公司
7月21日，仿真中心（姚郁组）
7月22日，仿真中心（杨明组）
7月25日，惯导中心
7月26日，光刻机课题组
7月27日，智能控制系统研究所
7月28日，马广富课题组
7月29日，控制科学与工程系
二、实习内容
1.控制理论与制导技术研究中心
通过讲座和实地参观使我对控制中心的研究内容及方向有了很深刻的了解。该中心成立于2001年10月，位于哈尔滨工业大学科学园2F栋，使用面积2000多平方米，具有完备的学习、科研环境和齐全的硬件设施。
控制理论与制导技术研究中心的研究工作侧重于两大领域：鲁棒控制理论与应用、导航制导与控制技术。现为教育部“鲁棒控制理论及在航天控制中的应用”长江学者创新团队和国家自然科学基金委“航天飞行器的鲁棒控制理论与应用”创新研究群体的主要基地。
此外，上午的讲座还介绍了复杂系统控制与滤波，飞行器导航与控制，惯性技术和计算机网络控制等的专业相关内容，下午的参观还介绍了四个实验项目，包括线性转台的控制、气悬浮小车的控制、网络控制中心、网上仿真实验等。
2.汽车电子联合实验室
汽车电子联合实验室是汽车电子工程研究中心与中国航天科工集团公司联合成立的，其目的是将技术创新和开发与成果转化融为一体。
该实验室的刘海峰老师向我们介绍了当下国内国际上有关汽车电子技术的主要研究领域，如：车辆智能技术、汽车主动安全技术、无人驾驶技术以及发动机控制方面的研究现状及困难。另外在新能源汽车电池状态评估设计，复杂机电系统的协调技术、嵌入式硬件开发技术以及控制器和控制系统的设计开发技术等方面做了介绍性讲解。通过刘老师的介绍我们明白到汽车电子控制技术成为解决汽车安全、节能环保、舒适为题的关键性核心技术，论到汽车新能源动力系统技术成为应对汽车能源与环境挑战的根本出路。
19日下午参观了位于科学园2B栋的汽车电子联合实验室，了解了嵌入式软件和硬件开发平台，汽车信息测量、采集、分析系统，汽车控制试验系统。通过实验室老师的介绍，知道该实验室主要的研究成果为：高性能信号处理技术、先进的控制策略开发与实现技术，并且已经掌握了汽车底盘、电动汽车总线、车身控制的核心技术。
3.航天科技股份有限公司
20日下午，参观了位于平房区的航天科技股份有限公司，通过科技讲座，我们了解到该公司的发展历程和主要的研发方向和研发产品。该公司原属于哈风华公司，后独立出来，归属于航天科工集团。主要产品是汽车电子产品，其中包括汽车组合仪表、汽车行驶记录仪、车身网络系统等。其产品被一汽、吉利等集团广泛使用。
该公司研发部车身网络系统项目组的项目经理为我们讲解了CAN总线技术。该技术传输速度快、可靠性高、采用差分信号，并具有纠错机制。CAN通信方式比传统通讯方式简单得多，线数少。应用在汽车上，可使电磁干扰减少，汽车质量减少，降低成本。
4.控制与仿真中心
控制与仿真中心与1986年成立，位于科学园E1栋。该中心是一个集自动控制、计算机、光学、电机、机械等专业为一体的学科交叉的仿真技术研究及专业人才培养基地，并已逐步成为我国从事飞行器半实物仿真技术研究、仿真用非标准设备的研制以及军用、民用仿真控制系统的研制和开发。该中心现有两个研究团队：制导、控制与仿真团队和系统仿真与飞行器控制团队。
在控制理论方面，该中心在非线性最优控制与鲁棒控制、非线性解耦控制、混合系统控制、运动控制、非线性鲁棒滤波方法等研究领域，进行了多年的深入研究，取得了一批理论成果和实际应用成果。这些研究成果在国内率先应用于垂直发射导弹快速转弯控制、动能拦截器制导控制、飞行器直接力、气动力复合控制、空间飞行器制导控制等具有明确背景需求的研究中。
在半实物仿真系统研制方面，制导、控制与仿真团队圆满研制交付了一百五十余套、包括电动仿真测试转台、电动负载力矩模拟器、多自由度运动仿真系统、精密离心机系统等等非标仿真设备的研制。机电伺服控制系统开发技术处于国内领先地位，研制完成了国内第一套空间交会对接运动模拟系统、国内第一套光学景象匹配制导仿真系统、国内第一套全电动五自由度飞行仿真模拟系统。产品广泛应用于我国航空、航天2院各部门的半实物飞行仿真试验中，深受用户好评。
当前，控制与仿真中心在承接大量机电伺服控制系统开发、飞行器导航、制导、控制方法研究课题的基础上，主要理论研究方向为：先进伺服控制方法、高性能飞行器制导控制方法、复杂系统仿真测试技术、非线性控制、鲁棒控制。
5.空间控制与惯性技术研究中心
空间控制与惯性技术研究中心创立于1990年，是我国大型高精度惯导测试设备研制的重要基地和人才培养摇篮。设有空间控制、惯性技术、运动控制、先进理论、精密检测等8个研究室，科研面积2500平方米。该中心紧密结合航天前沿技术的需求，形成了以国防和航天高技术为主的研究方向，共承担并完成了国家“863”、国防“973”、国防预先研究等科研课题20余项。在高精度惯性测试设备、惯性导航技术、微笑卫星姿态控制等方面做出了突出贡献，在飞行器仿真制导与控制、鲁棒控制理论及应用等方面处于国内领先地位。同时，其在控制理论与应用方面取得了具有国际影响力的研究成果。
通过25日上午的讲座，我们了解到惯性制导的概念、原理、优点，以及控制系统设计、电机的常识。此外，老师还对空间飞行器地面仿真系统、姿态轨道控制技术、AGV控制技术、无人机控制、计算机视觉等专业相关知识做了详细地介绍。而下午则是参观了惯导中心的三个实验室，参观了装有各种传感器的转台装置及星敏感器等。其中有一个实例：利用六根轴以不同的角度交叠，通过控制轴的长短实现多个自由度，利用其来实现卫星的对接。
6.光刻机课题组
该研究团队研制出了国内首台用于卫星在轨飞行验证的高精度转台，解决了光通信运动控制原理分析、空间高低温、失重及辐照环境下高精度运动控制等关键技术。并于2011年10月成功实现低轨道星地激光链路的高速捕获和跟踪，建立时间小于5秒，是国内首次实现星地激光链路数据通信实验。属于国内唯一，并达到了国际先进水平。
26日上午的讲座着重介绍了该课题组正在进行的光刻机项目及其相关的技术方法：纳米精度多自由度运动台的系统设计仿真集成、同步控制理论方法、冗余控制方法、高精密减震器、光刻机投影物镜可动机构的控制与测量等，以及相应的工程扩展：基于不规则形体原理的智能加工方法研究，dspace快速原型开发系统、智能机器人精密运动台的快速开发等。而当天下午则是实地参观了位于科学园超精密仪器工程研究所的光刻机实验室，更加直观的了解到光刻机具体的控制设计。
7.智能控制与系统研究所
智能控制与系统研究所是于2010年成立的并由高会军教授带队的研究所，主要从事控制理论与应用、机器人技术、复杂生产一体化控制等的研究。在控制理论与应用方面，该研究所在系统的状态估计、时滞系统与网络化控制等方面做出了突出的贡献，此外，其还将控制理论应用于实际：节能主动悬架系统控制、复杂生产过程三网通信、给予生物特征的身份识别等。特别地，研究所在民用高端装备研制中取得了很多突破性的进展，其中包括：光机电一体化设备、贴片机、汽车仪表检测等。其中的贴片机设备则达到了国内先进水平，有望在未来几年突破国外的技术封锁，达到或超越国际先进水平。
此外，该研究所对机器人技术的研究也取得了重大成果，机器人技术在工业、医学、农业、建筑业、军事等领域都有广泛的应用，而且特种机器人应用前景越来越广阔。抛光机器人的研究解决了传统人工抛光在恶劣环境下易得肺病、产品一致性差、效率低、抛光成本高的问题，设计出了一种简单可靠、价格低廉、便于维修的自动化喷涂机器人。研究所还同时研制出了并联机器人、医疗机器人等相关机器设备，应用广泛。
8.马广富课题组
马广富课题组主要从事空间飞行器的研究，工程课题主要来自于：北京控制工程研究所、上海卫星工程研究所、上海宇航系统工程研究所、航天科工三院三部以及航天长征火箭技术有限公司等。该课题组主要的研究问题包括：航天器姿态轨道动力学与控制、航天器编队飞行动力学与控制、最优控制理论、非线性控制理论等。
9.控制科学与工程系
控制科学与工程系成立于1955年，在苏联专家的指导下，该系发展较快，是国内最早创办的自动控制专业，也是国内最早培养研究生的学科。控制科学与工程系面向全校10多个专业开设了许多技术基础课，其中自动控制原理、自动控制元件及线路、模糊控制三门课程为省级精品课程。系里建有一个飞行器控制国家级实验教学示范中心。有哈工大-航天科工汽车电子技术联合实验室、哈工大-QNT-TI车载信息系统实验室、微芯公司单片机联合实验室等良好的实践教学科研环境。
经过多年发展，控制科学与工程系形成了鲁棒控制、非线性控制、模糊与智能控制、机器人控制、在线测控技术、惯导测试技术、卫星姿态控制、汽车电子控制、超声检测技术、飞行器控制与仿真等主要科研方向。通过承担国家、省部以及企业的重要科研课题，取得了一大批高水平的研究成果以及在医疗超声和汽车电子控制领域的产业化成果。控制科学与工程系在教学和科研方面曾获得国家级奖项3项、省部级奖项14项、出版教材及专著12部、年均发表高水平科技论文100余篇。
三、实习中的日常生活
因为本次实习主要是采取上午在学校内举行讲座、下午参观实验室的形式，所以只需要在学校的宿舍住宿，早中晚三餐基本都在学校食堂解决，讲座的教室和实验室的地点走路就可以到达。
1.校内： 1) 早8：30在指定教室点名； 2) 8：30-11：45在教室听讲座； 3) 午饭、午休自行安排；
4) 14：00开始2或3批在哈工大科学园指定地点集合，参观各个课题组的实验室，由老师或者博士生对实验仪器、各个开发软硬件等进行介绍和答疑解惑；
5) 参观结束后，自行活动。 2.航天科技股份有限公司
1) 13：30在游泳馆门前集合并出发； 2) 在实习单位上课并参观车间；
3) 统一坐车返回学校，到校后自由活动。
四、实习总结
实习就是每一个大学生所必须经历的从大学校园生活的一个工作的过度，由原来的大学生变成社会人。想到要走入社会了，心中难免有点惴惴不安，学院安排的这次为期十几天的校内实习，目的就是为了给我们走出学校进入社会的一个过渡阶段，让我们将学校里所学的理论知识与实际操作相结合，为以后奠定更加扎实的基础。
在短短的两周的校内实习里，让我们收获颇丰，学到了很多课堂上根本学不到的知识，这也将是我在大学时代一次重要的经历。作为学习本专业三年多的我们，所有专业相关的基础知识、基本理论、基本方法和结构体系，我们都基本掌握，但这些似乎只是纸上谈兵。倘若将这些理论性极强的东西应用于实际，那我们只会是事倍功半、无从下手。校内实习，不仅让我逐渐的对所学的专业知识与学习方法都有了新的理解和收获，而且为我以后步入社会奠定了良好的基础。
两周的校内实习让我们直接接触到各个实验室的老师、学长，深入的接触了各个实验室的研究方向及实验项目，让我们和平时听说的各种实验设备、工程项目有了实际的接触，解决了我心中不少的好奇和疑惑。同时，本次生产实习也让我在研究生导师的选择上有了新的认识，帮助我找到了感兴趣并想要继续深造的方向，给了我了解并选择未来的机会。通过去工厂实地参观实习，让我们认识了平时只能通过书本而想象的设备，在企业的“身临其境”让我们褪去了书本的束缚，真正的把理论联系到实际，看到了许多工业成品，我们有了更多的理解和体会。
实习的两周很快就过去了，尽管时间短，但却很充实。生产实习为我们对专业的深入了解奠定了基础，也让我们在面对毕业设计及研究生导师的选择时，心里多了一份踏实。感谢学校和老师给了我们这样一个机会来更好的面对未来。
五、指导教师签字：
