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电力电子技术概述范文

电力电子技术概述

电力电子技术概述范文第1篇

【关键词】电子信息工程;现代化技术;刍议

0 引言

21世纪是一个信息技术快速更新变化和发展的时代,电子信息技术受到了社会各界极为广泛的关注和重视。毫无疑义,电子信息工程的发展受到人们广泛关注和热议的主要原因在于:我国不断加强科研方面的投资力度,科学技术蒸蒸日上,取得了前所未有的突破性进展和成效。从目前看来,相当一部分行业领域对各自的电子信息技术进行了深化改革和完善,最大限度地提升了我国社会的生产力水平,十分有效地促使我国社会经济水平大幅度攀升。在信息技术中,电子信息工程是其十分重要的组成部分之一,对科学技术的进步和社会长远发展起到至关重要的推动和促进作用。

1 电子信息工程的概念及内容概述

一般来说,采用一定的先进技术,科学、合理地控制和处理电子信息的学科被称为电子信息工程。资料显示,电子信息工程研究涉及的范围十分广泛。从某种程度上说,信息系统和电子设备的集成、涉及和开发是信息工程研究内容十分重要的组成部分。随着当今时代的迅猛发展和变化,与传统的电子工程研究内容相比,现有的电子信息工程的范围越来越广,涉及的研究内容越来越丰富。值得肯定的是,相当一部分电子信息工程内容与电子信息工程现代化技术有着十分密切的联系。这些电子信息工程内容包括:信息数据传递、手机声音、网络数据传递、电话信号处理和图像传递等等。实践表明,只有注重和强调在新产品的研发上投入十足的精力、人力、物力,才能十分有力地促使我们更好地掌握的了解这些电子信息工程内容。

2 电子信息工程的发展现状

对电子信息工程的概念及内容概述进行了较为系统地了解和阐述之后,接下来,我们全面、深入地探讨电子信息工程的发展现状,希望能够对电子信息工程的现代化技术刍议的实践工作起到一定的启示和帮助作用。

从目前看来,电子信息工程已经渗透到各个领域。在相当一部分领域中,电子信息技术取得了较为广泛的应用和认可,一定程度上加快推动了社会现代化的发展进程。这些领域包括:第三产业、农业和工业等等。随着当前经济水平的大幅度攀升,相当一部分新产品和新技术顺利将行业之间的界限打破和割裂,促使新技术业务的产业链取得了前所未有的突破性进展和成功。从某种程度上说,相关方面只有对大行业管理模式进行较为深入、细致地探讨和了解,才能最大限度地促使行业间的合作更加和谐,共同谋求利润的最大化。实践证明,我国政府在充分尊重市场调节的基础上,科学、合理地制定和完善相应的货币政策和财政政策,十分有利于大大增强电子信息化工程的实用性和科学性,有利于为信息化工程的健康、稳定、长久发展创造比较良好的外部环境。不可否认的是,电子信息工程现代化技术进行深入研究具有一定的必要性和重要性。在实践中,我们不难发现,电子信息工程现代化技术应用的过程中,存在着不少问题和难点,有待我们进一步分析解决和妥善处理。这里需要明确的是,产品市场环境恶劣和国家政策支持力度不够是最为主要的难点问题,应该引起有关方面的关注。

3 推动电子信息工程现代化技术发展的措施

对电子信息工程的概念及内容概述进行了较为系统地了解和阐述之后,我们全面、深入地探讨电子信息工程的发展现状,提出了推动电子信息工程现代化技术发展的两点有效措施,希望能够加快推动电子信息工程的现代化技术研究的发展进程。

3.1 加强国家政策扶持力度,优化电子信息资源环境

为了加快推动电子信息工程现代化技术发展,为了有效地对电子信息资源环境进行优化和改善,为了进一步确保电子信息产业的长久、稳定发展,中央和地方政府应该最大限度地加强政策方面的支持力度,设立相应的电子信息工程基金,进一步打开融资和投资渠道。从某种程度上说,中央和地方政府只有系统、全面地引导相关工程,并且对这些工程进行科学、合理地适度开发,才能进一步促使技术改造项目和产业自主创新能够顺利进行。这些工程包括:软件信息服务、电子通信产业、数字电视、电影推广和互联网应用等等。

3.2 加强现代化技术投资力度,培养创新思维的专业人才

实践表明,只有大力培养电子信息工程的现代化技术创新型人才,才能进一步促使我国电子信息工程更好、更快、更稳地发展。对于广大企业来说,通过不断优化和改善现有的企业环境,不断加强现代化技术投资力度,这在一定程度上给企业的整体印象和实力加分,为相当一部分高素质人才打造了一个充分展示自我,发挥自己才智的平台,从而更好地吸引相关方面的高素质人才积极投身到企业的建设中。更进一步说,企业不断加强现代化技术投资力度,注重培养具有创新思维的技术型人才,能够十分有效地为我国的电子信息工程技术研发注入一定的催化剂,能够促使这些电子信息工程的创新型人才更好地掌握和了解先进的科学知识和前沿理论,能够最大限度地拓宽我们电子信息技术知识面。这里需要明确指出的是,加强电子信息知识产权保护力度,提升产品的服务意识不容忽视。

4 结语

毫无疑问,计算机应用具有一定的优势和特点,它作为一种全新的信息传播方法,能够十分有力地推动整个社会经济向制度化、规范化、信息化发展。值得肯定的是,拥有比较强的计算能力是计算机应用的主要优势之一。本文较为系统、全面地阐述了电子信息工程的概念及内容概述,对电子信息工程的发展现状进行了细致地论述,接着,提出了一系列推动电子信息工程现代化技术发展的措施,希望能够进一步实现电子信息工程的现代化技术刍议的预期效果。

【参考文献】

[1]陈鸿.关于实现电子信息工程的现代化技术的探究[J].电子制作,2013(02).

[2]徐周乐.新形势下电子文件及档案信息化的管理策略[J].科技创业家,2011(06).

电力电子技术概述范文第2篇

关键词:教学改革;电气工程概论;互动式教学法;教学效果

作者简介:韩杨(1982-),男,四川成都人,电子科技大学机电学院,讲师。(四川 成都 611731)

基金项目:本文系电子科技大学中央高校基本科研项目(项目编号:2672011ZYGX2011J093)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)10-0057-02

“电气工程概论”课程是电气工程及其自动化专业的专业基础课。课程围绕电气工程领域的几个主要分支——电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工新技术等方面进行全面系统的介绍。通过该课程的学习,学生对电气学科的发展历史和应用现状有全景式的了解,对进一步深入电气工程学科类专业学习起到导航作用,并逐步培养对电气科学与工程的崇尚与追求的专业精神以及创新意识。[1,2]

实践表明,学生总是习惯于知识的“定量”化灌输模式,而对于这样一门以“定性”介绍为主、没有公式讲解和详细专业理论分析的课程,最初还有些不适应。如何激发学生对电气专业的兴趣,引导学生通过网络搜索和图书馆资料查询等手段,去主动了解和掌握一些专业知识背景,是课堂教学中需要着重思考和实践的课题。[3-5]笔者经过两三年的电气工程概论教学后,在重点讲述电力系统自动化、电力电子与电力传动等的基础上,把互动式教学方法成功应用到教学实践中。课堂教学表明,这对于提升学生学习兴趣和培养学生自主学习能力方面是非常有效的。

一、 采用互动式教学方法,探索改革教学模式

“电气工程概论”课程涵盖内容多,采用传统满堂灌式教学方法,效果不佳。笔者通过教学实践,摸索出一套有效的方法,教学安排按照如下顺序:教师理论讲解—多媒体PPT展示—视频演示—给学生布置课后调研题目—学生自主学习、分组研讨、制作PPT—学生课堂专题演讲—同学问答互动、教师总结—教师提出整改意见—学生课后再次收集资料、完成研究报告。这种互动式方法培养了学生对课程的兴趣,使他们在PPT演讲、书面表达、创新能力培养方面都起到积极作用。

二、调整更新教学内容,提升课堂教学质量

1.课程绪论

(1)主要内容:电气工程在国民经济中的地位;电气科学与工程的发展简史、前景、理论基础和常用计算机程序,譬如EMTP、MATLAB、BPA、EMTDC、PSPICE等。应达要求:了解电气科学与工程的产生过程;了解电气工程及其自动化专业的二级学科分布;了解电气工程学科的发展前景和在国民经济中的主要应用和作用。

(2)教学设计:围绕使学生对本课程的专业背景、主要应用前景有一个清晰的认识和激发其对本专业的热爱这一目标来展开。在讲授过程中,补充智能电网、新能源的开发利用技术等当前国内外的研究热点,扩展学生的专业视野。

2.电机电器及其控制技术

(1)主要内容:电机的作用及其发展简史;电机的分类与结构、应用领域、选用与运行控制;电机学的研究内容概要;电器的发展历史和分类。应达要求:了解电机的基本作用、发展简史、电器的发展历史;理解电机在国民经济中的应用领域;掌握电机的可逆原理;理解电机学的主要研究内容、高压电器与低压电器的基本结构与作用;掌握电机分类方法和不同类别的电机特点。

(2)教学设计:介绍电机与电器学科的概况、发展简史,使学生对电机学等后续专业基础课程以及电机的微机控制技术等专业课程的学习建立初步的感性认识。通过FLASH制作的同步电机励磁过程和旋转磁场模拟动画来加强学生对电机学理论知识的理解。对于电器部分,通过图片的形式向学生展示各种电器,增强学生的感性认识;对于高压电器部分,由于装置体积庞大,采用视频录相讲解的方法,拉近学生对高压电器的感性距离。

3.电力系统及其自动化技术

(1)主要内容:电力系统发展简史;电力系统简介;发电厂、电网概述;电力市场简介;电力新技术与发展趋势。应达要求:了解电力系统的发展简史和我国电力工业的发展概况、交直流输电技术的发展过程、各种类型的能源发电原理及其特点;了解电力市场的概念、电力新技术的发展趋势;理解电力系统的功能与作用、现代电力系统的主要特点和运行过程。

(2)教学设计:主要讲授电力系统的概况、基本概念,内容涉及发、输、供、配、用几大部分,按发电部分、电网运行与调度、电力应用三个环节顺序介绍。教学过程中首先从系统的角度对电力系统进行介绍,使学生建立对电力系统整体功能及结构的认识,在此基础上,进一步对各个组成部分分别阐述。在讲述电力系统发展前沿技术的时候,本着自动化、数字化、智能化的发展主线,将智能电网的概念引入课堂。

4.电力电子技术与电力传动

(1)主要内容:电力电子技术的作用与发展简史;电力电子技术的特点和研究内容、应用领域;电力电子技术的地位、发展方向和电力传动概况。应达要求:了解电力电子技术的作用、发展历史;了解电力电子技术的主要应用领域和新技术的发展趋势;了解电力传动的主要应用领域;理解电力电子技术的概念与特点和直流电机、交流电机传动的基本原理。

(2)教学设计:介绍电力电子技术的作用、历史、主要特点及其发展趋势。电力电子技术是我院电气专业一门重要的专业课程。对半导体变流技术的发展历程进行讲授,让学生明确电力电子技术的本质和重要意义;将实验室电力电子器件作为道具,在课堂上实物演示,让学生建立感性认识。在讲述电力传动部分时,结合工程实践进行案例教学,使学生明确电力传动在工业中的应用概况;结合科研课题,将典型案例通过PPT向学生展示。

5.高电压与绝缘技术

(1)主要内容:高电压与绝缘技术发展简史及主要内容;高电压新技术及其在各领域的应用。应达要求:了解高电压与绝缘技术的作用;了解高电压的产生原理和试验设备;了解高电压新技术及其在各领域的应用;理解基本的高电压及绝缘试验操作。

(2)教学设计:介绍高电压与绝缘技术的发展历程、应用领域及其试验技术。本章具有很强的专业背景,因此在教学时,采用了PPT讲授和视频演示相结合的教学手段,突出高电压技术的产生背景、发展历程、试验条件和环境等,达到让学生建立一个感性认识的目的。

6.电工新技术

(1)主要内容:电工新技术发展趋势、超导电工技术、聚变电工技术、磁流体技术、可再生能源技术、磁悬浮列车技术、燃料电池技术、飞轮储能技术和微机电系统。应达要求:了解电工新技术的发展趋势、超导电工技术、磁聚变电工技术的基本原理及应用,磁流体发电和推进技术、磁悬浮列车技术、燃料电池技术及应用,飞轮储能技术及应用和微机电系统的基本概念。

(2)教学设计:主要以PPT讲授为主。对超导电工、聚变电工、可再生能源发电、燃料电池技术和微机电系统等前沿技术进行专题概述。

三、改革教学方法,创新互动式教学模式

1.注重课堂引导,激发学生学习兴趣

在教学过程中,借助网络资源,向学生介绍电气行业的应用情况和相关企业的产品和市场情况,譬如给学生介绍联合证卷行业深度分析“电力电子,我们可以看得更远”,重点介绍电力电子变频器、整流设备、无功补偿设备SVG、开关电源、直流输电装备等技术的实际工程应用,介绍相关企业和上市公司产品和市场概况,激发了学生的学习兴趣。

2.加强课堂互动,调动学生积极性

为了加强课堂互动,采用了PPT讲解和视频教学相结合的方法,进行多个专题介绍。譬如:核裂变之历史回顾、中广核集团介绍、日本核事故回顾、欧洲核聚变装置、中国托克马克聚变装置、日本新干线与中国高速铁路、国家电网、南方电网公司宣传片;汽轮发电机、水轮发电机安装视频和三峡发电厂简介。学生观看完视频后,进行提问:裂变和聚变的区别是什么?日本核泄漏事故的原因是什么?避免核事故的方法有哪些?日本新干线和中国高铁的技术要点有哪些?汽轮机和水轮机的原理是什么等等。鼓励学生回答问题,凡是举手回答问题的学生,在平时成绩上加2分,调动了学生的积极性。随后,教师进行总结评论。

3.推行专题报告,活跃课堂气氛

采用学生专题演讲方法,激发自主学习兴趣和收集整理资料的能力。学生3人一组,分工协作完成资料收集、PPT制作和课后研究报告撰写。学生报告题目有:智能电网概述、电气化铁路接触网介绍、电能存储技术的发展概况、地热发电的现状与技术要点、PLC的原理与应用、国内外智能电网发展趋势、柔性太阳能电池、国内外高压直流输电工程简介、电力系统柔性输配电技术、城市轨道交通供电系统和电动汽车电源系统等等。学生报告后,其他学生提3~5个问题,报告者首先作答,教师随后总结,并对相关技术问题进行详细讲解。对提问的同学,在平时成绩上加2分。这样课堂气氛非常活跃,学生争先恐后举手发言。

四、结束语

通过和学生的沟通发现,学生非常喜爱这种互动式教学方法,感觉课堂不再枯燥,而是充满活力,在知识获取和创新、演讲能力和书面表达方面都得到全面的锻炼,收获颇丰。学生的积极性被充分调动起来了,课堂气氛活跃,学生学习中找到了快乐,对电气工程专业提升了兴趣。教学实践表明,互动式教学方法在电气工程概论课程的应用是成功的。

参考文献:

[1]刘晋,牛印锁,文俊.国内外“电力电子技术”课程教学研究[J].中国电力教育,2012,(6):64-65.

[2]杨鸿波,高晶敏,侯霞,等.“电路分析”课程教学改革的探索与实践[J].中国电力教育,2011,(2):99-100.

[3]蒋陆萍,蒋宇琦.自主教学法在“电力生产概论”课程教学中的应用[J].中国电力教育,2012,(15):67-68.

电力电子技术概述范文第3篇

[关键词] EDA技术 电子系统 仿真

二十世纪后半期,随着集成电路和计算机的不断发展,电子技术面临着严峻的挑战。由于电子技术发展周期不断缩短,专用集成电路(ASIC)的设计面临着难度不断提高与设计周期不断缩短的矛盾。为了解决这个问题,要求我们必须采用新的设计方法和使用高层次的设计工具。在此情况下,EDA(Electronic Design Automation即电子设计自动化)技术应运而生。随着电子技术的发展及缩短电子系统设计周期的要求,EDA技术得到了迅猛发展。

一、EDA技术的定义及构成

所谓EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统。它是以计算机为工作平台,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式,以EDA工具软件为开发环境,以大规模可编程逻辑器件PLD(Programmable Logic Device)为设计载体,以专用集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、单片电子系统SOC(System On a Chip)芯片为目标器件,以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化设计过程 [J]。在此过程中,设计者只需利用硬件描述语言HDL(Hardware Description language),在EDA工具软件中完成对系统硬件功能的描述,EDA工具便会自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作,最终形成集成电子系统或专用集成芯片。尽管目标系统是硬件,但整个设计和修改过程如同完成软件设计一样方便和高效。

现代EDA技术的基本特征是采用高级语言描述,具有系统级仿真和综合能力。EDA技术研究的对象是电子设计的全过程,有系统级、电路级和物理级各个层次的设计。EDA技术研究的范畴相当广泛,从ASIC开发与应用角度看,包含以下子模块:设计输入子模块、设计数据库子模块、分析验证子模块、综合仿真子模块和布局布线子模块等。EDA主要采用并行工程和“自顶向下”的设计方法,然后从系统设计入手,在顶层进行功能方框图的划分和结构设计,在方框图一级进行仿真、纠错,并用VHDL等硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述,在系统一级进行验证,最后再用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网表,其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路。

二、EDA技术的发展

EDA 技术的发展至今经历了三个阶段:电子线路的CAD是EDA发展的初级阶段,是高级EDA系统的重要组成部分。它利用计算机的图形编辑、分析和存储等能力,协助工程师设计电子系统的电路图、印制电路板和集成电路板图。它可以减少设计人员的繁琐重复劳动,但自动化程度低,需要人工干预整个设计过程。

EDA技术中级阶段已具备了设计自动化的功能。其主要特征是具备了自动布局布线和电路的计算机仿真、分析和验证功能。其作用已不仅仅是辅助设计,而且可以代替人进行某种思维。

高级EDA阶段,又称为ESDA (电子系统设计自动化)系统。过去传统的电子系统电子产品的设计方法是采用自底而上(Bottom-UP)的程式,设计者先对系统结构分块,直接进行电路级的设计。EDA技术高级阶段采用一种新的设计概念:自顶而下(TOP-Down)的设计程式和并行工程(Concurrent Engineering)的设计方法,设计者的精力主要集中在所设计电子产品的准确定义上,EDA系统去完成电子产品的系统级至物理级的设计。此阶段EDA技术的主要特征是支持高级语言对系统进行描述。可进行系统级的仿真和综合。

三、基于EDA技术的电子系统设计方法

1.电子系统电路级设计

首先确定设计方案,同时要选择能实现该方案的合适元器件,然后根据具体的元器件设计电路原理图。接着进行第一次仿真,包括数字电路的逻辑模拟、故障分析、模拟电路的交直流分析和瞬态分析。系统在进行仿真时,必须要有元件模型库的支持,计算机上模拟的输入输出波形代替了实际电路调试中的信号源和示波器。这一次仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。仿真通过后,根据原理图产生的电气连接网络表进行PCB板的自动布局布线。在制作PCB板之前还可以进行后分析,包括热分析、噪声及窜扰分析、电磁兼容分析和可靠性分析等,并且可以将分析后的结果参数反标回电路图,进行第二次仿真,也称为后仿真,这一次仿真主要是检验PCB板在实际工作环境中的可行性。

可见,电路级的EDA技术使电子工程师在实际的电子系统产生之前,就可以全面了解系统的功能特性和物理特性,从而将开发过程中出现的缺陷消灭在设计阶段,不仅缩短了开发时间,也降低了开发成本。

2. 系统级设计

系统级设计是一种“概念驱动式”设计,设计人员无须通过门级原理图描述电路,而是针对设计目标进行功能描述。由于摆脱了电路细节的束缚,设计人员可以把精力集中于创造性概念构思与方案上,一旦这些概念构思以高层次描述的形式输入计算机后,EDA系统就能以规则驱动的方式自动完成整个设计。

系统级设计的步骤如下:

第一步:按照“自顶向下”的设计方法进行系统划分。

第二步:输入VHDL代码,这是系统级设计中最为普遍的输入方式。此外,还可以采用图形输入方式(框图、状态图等),这种输入方式具有直观、容易理解的优点。

第三步:将以上的设计输入编译成标准的VHDL文件。对于大型设计,还要进行代码级的功能仿真,主要是检验系统功能设计的正确性,因为对于大型设计,综合、适配要花费数小时,在综合前对源代码仿真,就可以大大减少设计重复的次数和时间,一般情况下,可略去这一仿真步骤。

第四步:利用综合器对VHDL源代码进行综合优化处理,生成门级描述的网表文件,这是将高层次描述转化为硬件电路的关键步骤。综合优化是针对ASIC芯片供应商的某一产品系列进行的,所以综合的过程要在相应的厂家综合库支持下才能完成。综合后,可利用产生的网表文件进行适配前的时序仿真,仿真过程不涉及具体器件的硬件特性,较为粗略。一般设计,这一仿真步骤也可略去。

第五步:利用适配器将综合后的网表文件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射操作,包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化和布局布线。

第六步:将适配器产生的器件编程文件通过编程器或下载电缆载入到目标芯片FPGA或CPLD中。如果是大批量产品开发,通过更换相应的厂家综合库,可以很容易转由ASIC形式实现。

四、前景展望

21世纪将是EDA技术的高速发展时期,EDA 技术是现代电子设计技术的发展方向,并着眼于数字逻辑向模拟电路和数模混合电路的方向发展。EDA将会超越电子设计的范畴进入其他领域随着集成电路技术的高速发展,数字系统正朝着更高集成度、超小型化、高性能、高可靠性和低功耗的系统级芯片(SoC,System on Chip)方向发展,借助于硬件描述语言的国际标准VHDL和强大的EDA工具,可减少设计风险并缩短周期,随着VHDL语言使用范围的日益扩大,必将给硬件设计领域带来巨大的变革。

参考文献:

[1]谭会生,张昌凡.EDA技术及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2001.

[2]李经智.EDA技术及其应用[J].齐齐哈尔大学学报,2006.

电力电子技术概述范文第4篇

关键词:EDA技术;电子设计;应用

随着现代社会数字技术和信息技术的不断发展进度,我国数字化电子信息产品也得到一定发展,电子技术自动化逐渐成为电子设计的重要基础,在推进电子设计系统稳定持续发展方面也发挥着重要的作用。因此积极探讨EDA技术在电子设计领域内的实际应用情况,对于提高电子设计水平以及促进电子系统规模化发展方面,都具有重要的意义。

1 EDA技术概述

1.1 简介

电子设计自动化技术简称EDA技术,是电子技术及仿真模拟工作的基础技术,通过可编程逻辑器件在数字系统中的有效应用,切实提高了电子设计的灵活性和可控性,并且通过可编程逻辑器件的结构及工作方式的重构,有效的提高了电子设计硬件的效率。尤其是PLD应用的进度,促使其下载方式以及集成规模等都发生了一定程度的变化,有效的推动了现代电子技术的发展,EDA技术基于EDA工具软件平台,通过对硬件描述语言进行有效应用,以实现系统逻辑描述,从而完成设计文件。EDA技术也具有自动完成逻辑翻译、逻辑分割等功能,为保障电子线路系统功能的实现提供可靠的基础。

1.2 现状

就EDA技术的发展情况来看,半导体工艺技术的进步,推进了EDA技术的发展,当前IC设计产业在高度发展的同时也面临着产品上市周期缩短、成本降低等挑战,这就需要相关设计人员积极选用高效的EDA技术,全面衡量设计过程中硬件的物理特性对设计时序及功能的潜在影响,并积极选用合适的设计术语以及抽象形式等数据来进行描述设计,以保证电子设计的合理性和可靠性。EDA技术在电子设计中对测试深验证亚微米技术的物理效应能力以及抽象设计能力都有着严格的要求。

EDA技术的发展,与计算机技术、电子系统设计等都存在着密切的联系,总的来看,EDA技术的发展主要分为三个阶段,一是计算机辅助阶段,主要是在计算机的辅助下对电路原理图进行编辑和处理,转变传统的绘图工作方式,以规范的PCB布线布局方式来提高电子设计效果。二是计算机辅助工程设计阶段,通过逻辑模拟、故障仿真以及定时分析功能,对产品的相关性能及功能进行提前预知,从而促进电路设计中各项问题的有效解决。三是电子设计自动化阶段,通过对高级描述语言及综合技术的有效应用,完成设计前期的高层次设计,促进电力设计质量和效果的提升。

2 EDA技术要点

2.1 硬件描述语言

硬件描述语言主要是通过软件百年城来对电子系统中的电路结合以及逻辑功能等进行具体描述,为保证EDA技术在电子设计中的实际应用效果,应当对硬件描述语言进行合理运用,确保其最大程度上满足的大规模的电子系统。IE EE是一种全方位的硬件描述语言,以VHDL为硬件描述语言的各种功能,包含多个设计层次,促进系统行为级、逻辑焖鸡等设计的实现,在实际应用中可以通过数据流、结构及行为等三种方式实现对整个项目的混合描述。VHDL硬件描述语言在实际应用中具有良好的移植性,便于工艺之间相互转换,促进系统功能得以实现。

2.2 ASIC技术

就EDA技术得总体情况来看,将ASIC芯片合理应用到集成电路设计中,能够有效的解决电子系统集成电路中存在的可靠性差、体积大等主要问题,促进电子设计的总体效果的提升。在现代社会科学技术不断发展的大环境下,电子产品市场的门槛不断提高,ASIC芯片也日趋复杂,主要分为全定制或半定制ASIC及可编程。为保证EDA技术在电子设计中的实际应用效果,应当尽可能保持所涉及的ASIC芯片获得最优性能,以最大程度上降低技术耗能、促进EDA技术的利用率得以有效提升。

3 EDA技术电子设计流程及应用

3.1 EDA技术电子设计流程

EDA技术是系统级的设计方法,是一种层次相对较高的电子设计方式,EDA技术以概念为驱动从而使电子设计工作者在设计时无需利用门级原理图,电子设计工作者在确定设计目标之后就可以用EDA技术来表述电路,这样不仅可以减少电路细节的约束及限制,同时也可以使设计者的设计更具创造性。EDA系统在电子设计人员将概念构思及高层次的描述输入计算机之后在系统规则下完成对电子产品的设计。

EDA技术的电子设计工作流程大致包括系统划分、代码级功能仿真、VHDL代码或图形的输入、送配前时序仿真及ASIC实现部分。首先,电子设计借助文本或者图形编辑器呈现出设计描述,也就是实现设计表述。其次,电子设计借助编译器对设计进行错排编译,即输入HDL程序。然后,设计人员需要沟通软件和硬件设计,以便实施功能仿真,即综合。最后,在确认仿真设计无误时,通过FPGA或CPLD完成逻辑映射操作,即编程下载,系统级设计完成。

3.2 EDA技术的应用

EDA技术在电子工程设计中扮演着非常重要的角色,首先,电子自动化技术可以验证电路设计方案的正确性,在进行电子设计时,待设计方案确定之后,会利用结构模拟或者系统仿真等方式来验证设计方案的正确性,在验证过程中系统中的各个环节的传递函数确定之后设计方案便可以实现。这种系统仿真技术推广到非电子专业的系统设计也会得到充分的发展。EDA技术在系统进行仿真之后的电路结构进行模拟分析,从而使得电路设计方案的可行性及正确性得到充分的保障。其次,电子自动化字数也可以对电路特性进行优化设计。电路的稳定性能受到元器件容差及工作环境温度等的影响。在传统设计过程中难以对电路的整体进行优化设计,也无法全面的分析电路稳定性的影响因素。EDA技术中的温度分析及统计分析等功能的应用则可以全面的分析电路特性影响因素,从而对电路特性进行整体的优化设计。最后,电子自动化技术也可以实现电路特性的全功能模拟测试。

3.3 以EDA技术为基础电子设计的注意事项

在利用EDA技术进行电子设计时,首先应充分的考虑电子电路延时的不确定性,以及在系统进行自动编译时会被冗余的电路简化,因此,在应用EDA技术时,应注意采用的反向器个数避为偶数,同时以并联的方式将反向器连接成延时电路。其次,在设计过程中输入的弓}脚不能处于置空状态,要保证有信号源来驱动引脚,及保持部分不用的弓}脚保持接地,同时,器件的电源应始终与地线引脚保持相连,彼此之问可以进行滤波及去祸。最后,在设计中药避免器件过于发热。

结束语

当前社会发展形势下,EDA技术逐渐成为电子设计过程中的核心技术,并发展为电子产品研制的源动力,通过EDA技术的有效应用,一定程度上提高了电子设计的整体水平,推进电子系统向集成化与规模化方向发展,为高性能电子产品的开发奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]朱金明,黄理瑞.浅析电子设计中EDA技术的应用[J].数字技术与应用,2014(7).

电力电子技术概述范文第5篇

【关键词】现代电子信息技术;特点;发展方向

由于当今电子信息技术发展已深入到社会上各个领域,人们吃穿住行都已无法与信息技术分离,影响着人们生活方式与社会经济发展。基于现代电子信息技术重要性,人们应在深入了解现代电子信息技术同时,掌握电子信息技术发展动向,使得现代电子信息技术能够为社会发展提供强大动力。

1现代电子信息技术概述

所谓“现代电子信息技术”是指以“信息化”为核心,使电信技术与计算机技术相融合的一种处理图像、文字、声音、数字以及各类信息的手段,并可根据所收集信息进行整合、储存、传播、加工以及获取的技术形式。现代电子信息技术包含通信技术、传感技术、信号处理技术以及计算机技术,由于现代电子信息技术涉及范围较广,使得我国许多行业中都离不开电子信息技术,例如计算机产业、设备制造业、微电子产业、元器件制造产业、专用信息应用设备制造业、信息服务行业以及软件业等。

2现代电子信息技术特点

任何事物都是不断发展变化,而为了满足当今社会发展需求,现代电子信息技术也应顺应社会发展潮流进行创新与发展。我国现代电子信息技术发展特点主要包括以下几点:首先,现代电子信息技术具有智能化、集约化特点,其中“智能化”是指现代电子信息技术能够运用虚拟程序展现人类感知与思维,并利用现代电子信息技术集约化特点,对电子设备感知的内容进行科学处理分析;其次,现代电子信息技术具有网络化、数字化特点。随着电子信息技术中互联网的发展,使得全世界的沟通发展变得“无边界”,世界各国之间经济、政治、文化交流越发密切,适合经济全球化下社会发展的需要。由于现代电子信息技术具有数字化优势,使得人们在沟通交流中形成的信息资源,可以运用数字化手段传输到电子设备上,并同时运用数字化对网络资源进行整合、编制、储存,使得人们无论何时想获取资料都可以利用现代电子信息技术进行搜索、查找,有利于网络资源得到优化配置,使人们无论任何时间,在任何地点都可以运用信息技术对所需材料进行搜索,极大程度方便了社会各界的生产与生活。

3现代电子信息技术发展动向

3.1电子信息技术发展动向简述

电子信息技术于世界第三次工业革命后期十九世纪末开始发展,随着世界经济的发展,到了二十世纪电子信息技术进入飞速发展时期,并以“应用范围广、发展速度快”为二十世纪电子信息技术发展主要特征。在世界贸易组织设立推动下,全球经济一体化态势已成国际经济与社会相融相通的必然形式,因此步入二十一世纪的电子信息技术为了适应世界发展,此时的电子信息技术已进入“微电子技术”时代,以因特网与计算机的普及与完善标志信息型社会的确立,使得信息技术发展方向已不局限于对计算机以及相关产业的发展上,在工业、科学、医学、通信、国防等方面都有应用与发展,更深入发展到人们身边,影响着人们的生产生活。

3.2未来我国电子信息技术发展动向概述

(1)技术若想得到长远发展,其根本在于自主研究,不能只依赖世界先进技术的引进,因此未来我国信息技术将以实现“芯片设计自主化”为发展动向,为我国信息技术发展的硬件设施奠定坚实基础。(2)通过研究现今电子信息系统级语言发展动向,使得电子信息语言应在SystemC和Suoerlog这两种先进验证语言体系中进行抉择,这涉及未来电子信息企业创新与投资方向。(3)继续加强“HDL”(一种硬件描述语言方式,用以制作数字电路)深入发展,并以提高HDL仿真性能与综合性能为发展动向,使得我国在引入世界上先进发展经验的同时,最终可以实现自主生产知识产权相关公司的确立。(4)为了使我国电子信息技术发展得到保障,国家政府应在未来电子信息技术发展中不断给予政策、法律的支持,使得电子信息技术能在相关职能部门积极配合下,实现信息技术从创新研发到投入生产的立体化发展模式。此外,信息技术若想发展除了吸收外来先进技术手段之外,我国应积极培养电子信息技术专业人才,从而为实现电子信息自主发展提供人才支持。

3.3未来我国信息技术发展动向技术代表

3.3.1云计算未来发展信息技术“智能化”是信息技术产业发展追求的终极目标,其中最具代表性的就是“云计算”。云计算概念最早于2006年被谷歌率先提出,随后云安全、云存储、公共云等概念应运而生,并深入影响着人们生活。由于云计算发展时间较短,是一种运用分布式计算机进行资源整合、处理、计算、储存的新兴计算模型,促使云计算迄今为止仍没有明确、统一概念形成,而发展方向也有多种可能,因此未来信息技术发展中必定有云计算的身影。3.3.2光电子技术未来发展通过当今信息技术发展应用发现,相较于电子显示光电子逻辑在运行较为复杂程序时优势明显,光电子技术是最大型电子显示驱动下程序运行处理能力的1000倍左右。因此,在未来电子信息技术发展动向上,对光电子技术的发展以及同微电子技术结合应用,将成为创造出运行更高速、容量更大、涉及范围更广新型光电集成系统的主要技术支持。

4结束语

综上所述,电子信息技术发展是时展的助推器,是社会经济发展的技术支持,是人们生活不断完善的技术保障。因此,我国应不断培养信息技术专业人才、完善信息技术领域管理机制以及给予资金支持,从而实现“科学技术是第一生产力”终极目标。

参考文献

[1]张洲.现代电子信息技术的应用研究[J].企业导报,2015(11):89-90.

[2]丛日新.现代电子信息技术的发展趋势[J].消费电子,2014(10):88-88.

[3]陈力宁.现代化生活中电子信息技术应用浅谈[J].中国新通信,2016,18(24):80-80,81.

[4]龚成.论电子信息技术的应用特点与未来发展趋势[J].网络安全技术与应用,2014(08):197-198.

电力电子技术概述范文第6篇

一、EDA技术的定义及构成

所谓EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统。它是以计算机为工作平台,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式,以EDA工具软件为开发环境,以大规模可编程逻辑器件PLD(ProgrammableLogicDevice)为设计载体,以专用集成电路ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)、单片电子系统SOC(SystemOnaChip)芯片为目标器件,以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化设计过程[J]。在此过程中,设计者只需利用硬件描述语言HDL(HardwareDescriptionlanguage),在EDA工具软件中完成对系统硬件功能的描述,EDA工具便会自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作,最终形成集成电子系统或专用集成芯片。尽管目标系统是硬件,但整个设计和修改过程如同完成软件设计一样方便和高效。

现代EDA技术的基本特征是采用高级语言描述,具有系统级仿真和综合能力。EDA技术研究的对象是电子设计的全过程,有系统级、电路级和物理级各个层次的设计。EDA技术研究的范畴相当广泛,从ASIC开发与应用角度看,包含以下子模块:设计输入子模块、设计数据库子模块、分析验证子模块、综合仿真子模块和布局布线子模块等。EDA主要采用并行工程和“自顶向下”的设计方法,然后从系统设计入手,在顶层进行功能方框图的划分和结构设计,在方框图一级进行仿真、纠错,并用VHDL等硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述,在系统一级进行验证,最后再用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网表,其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路。

二、EDA技术的发展

EDA技术的发展至今经历了三个阶段:电子线路的CAD是EDA发展的初级阶段,是高级EDA系统的重要组成部分。它利用计算机的图形编辑、分析和存储等能力,协助工程师设计电子系统的电路图、印制电路板和集成电路板图。它可以减少设计人员的繁琐重复劳动,但自动化程度低,需要人工干预整个设计过程。

EDA技术中级阶段已具备了设计自动化的功能。其主要特征是具备了自动布局布线和电路的计算机仿真、分析和验证功能。其作用已不仅仅是辅助设计,而且可以代替人进行某种思维。

高级EDA阶段,又称为ESDA(电子系统设计自动化)系统。过去传统的电子系统电子产品的设计方法是采用自底而上(Bottom-UP)的程式,设计者先对系统结构分块,直接进行电路级的设计。EDA技术高级阶段采用一种新的设计概念:自顶而下(TOP-Down)的设计程式和并行工程(ConcurrentEngineering)的设计方法,设计者的精力主要集中在所设计电子产品的准确定义上,EDA系统去完成电子产品的系统级至物理级的设计。此阶段EDA技术的主要特征是支持高级语言对系统进行描述。可进行系统级的仿真和综合。

三、基于EDA技术的电子系统设计方法

1.电子系统电路级设计

首先确定设计方案,同时要选择能实现该方案的合适元器件,然后根据具体的元器件设计电路原理图。接着进行第一次仿真,包括数字电路的逻辑模拟、故障分析、模拟电路的交直流分析和瞬态分析。系统在进行仿真时,必须要有元件模型库的支持,计算机上模拟的输入输出波形代替了实际电路调试中的信号源和示波器。这一次仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。仿真通过后,根据原理图产生的电气连接网络表进行PCB板的自动布局布线。在制作PCB板之前还可以进行后分析,包括热分析、噪声及窜扰分析、电磁兼容分析和可靠性分析等,并且可以将分析后的结果参数反标回电路图,进行第二次仿真,也称为后仿真,这一次仿真主要是检验PCB板在实际工作环境中的可行性。

可见,电路级的EDA技术使电子工程师在实际的电子系统产生之前,就可以全面了解系统的功能特性和物理特性,从而将开发过程中出现的缺陷消灭在设计阶段,不仅缩短了开发时间,也降低了开发成本。

2.系统级设计

系统级设计是一种“概念驱动式”设计,设计人员无须通过门级原理图描述电路,而是针对设计目标进行功能描述。由于摆脱了电路细节的束缚,设计人员可以把精力集中于创造性概念构思与方案上,一旦这些概念构思以高层次描述的形式输入计算机后,EDA系统就能以规则驱动的方式自动完成整个设计。

系统级设计的步骤如下:

第一步:按照“自顶向下”的设计方法进行系统划分。

第二步:输入VHDL代码,这是系统级设计中最为普遍的输入方式。此外,还可以采用图形输入方式(框图、状态图等),这种输入方式具有直观、容易理解的优点。

第三步:将以上的设计输入编译成标准的VHDL文件。对于大型设计,还要进行代码级的功能仿真,主要是检验系统功能设计的正确性,因为对于大型设计,综合、适配要花费数小时,在综合前对源代码仿真,就可以大大减少设计重复的次数和时间,一般情况下,可略去这一仿真步骤。

第四步:利用综合器对VHDL源代码进行综合优化处理,生成门级描述的网表文件,这是将高层次描述转化为硬件电路的关键步骤。综合优化是针对ASIC芯片供应商的某一产品系列进行的,所以综合的过程要在相应的厂家综合库支持下才能完成。综合后,可利用产生的网表文件进行适配前的时序仿真,仿真过程不涉及具体器件的硬件特性,较为粗略。一般设计,这一仿真步骤也可略去。

第五步:利用适配器将综合后的网表文件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射操作,包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化和布局布线。:

第六步:将适配器产生的器件编程文件通过编程器或下载电缆载入到目标芯片FPGA或CPLD中。如果是大批量产品开发,通过更换相应的厂家综合库,可以很容易转由ASIC形式实现。

四、前景展望

21世纪将是EDA技术的高速发展时期,EDA技术是现代电子设计技术的发展方向,并着眼于数字逻辑向模拟电路和数模混合电路的方向发展。EDA将会超越电子设计的范畴进入其他领域随着集成电路技术的高速发展,数字系统正朝着更高集成度、超小型化、高性能、高可靠性和低功耗的系统级芯片(SoC,SystemonChip)方向发展,借助于硬件描述语言的国际标准VHDL和强大的EDA工具,可减少设计风险并缩短周期,随着VHDL语言使用范围的日益扩大,必将给硬件设计领域带来巨大的变革。

参考文献:

[1]谭会生,张昌凡.EDA技术及应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2001.

电力电子技术概述范文第7篇

[关键词]电力系统;继电保护;可靠性;措施

中图分类号:TM712 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)44-0081-01

电力系统不但是国民经济发展的重要基础,也是我国经济发展的重要组成部分,电力系统供电能力的提高,包括供电稳定性、供电效率、供电安全、供电可靠性的提高,对于我国经济的发展有着深远的意义。要想提高电力系统运行的稳定性,就要首先提高继电保护装置的可靠性,而电力系统相关技术的迅速发展和电网规模的不断扩大对继电保护装置所提出的要求越来越高,同时,随着科学技术的不断发展,不断完善的继电保护装置也在预防和控制电力故障中起到了越来越显著的作用。

1、继电保护装置概述

1.1.继电保护装置的内涵

在电力系统中,常因各种内外因素的影响,不可避免的产生故障,消除故障,确保供电可靠性,保证电力设备的安全正常运行的一种基本手段即继电保护。对其的要求主要有使电力系统有良好的可靠性、选择性、灵敏性以及速动性。电力系统的故障主要形式为短路,短路时电气量的变化组成了继电保护动作,如电流、电压、功率、频率等的变化,从系统设计的方面解释,继电保护系统即是由一种或多种相互独立又通过某种方式连接的继电保护装置共同组成了继电保护系统。所有的电力装置如母线、电路、变压器等都必须在继电保护系统的保护下方可运行。

1.2.继电保护装置的作用

电力系统的故障主要形式为短路,短路或其他故障时电气量的变化组成了继电保护动作,如电流、电压、功率、频率等的变化。继电保护设备的主要职能有:监视正常的供电系统设备的运行,确保其安全正常并将可靠的运行情况汇报给值班人员;及时自动有选择性的去除故障部分,保留并保护正常部分继续工作;并能及时发出故障警报信号通知工作人员,使工作人员能尽快解决问题。

1.3.继电保护可靠性指标

继电保护的可靠性的内涵是在一个有着优良的技术,高质量的装置,合理的配置的系统中,设备能够在规定的时间完成规定的任务,换句话说,即确保该动作时动作,不该动作时不动作,去除故障部分,保留正常部分。其可靠性是最基本的继电保护要求。它又被分为两个标准,一是功能的可靠性,是从一次系统的观点描述的,它是工作状态下的继电保护系统能正常无误的工作的概率,继电保护的误动概率以及拒动概率都与其相关;二是设备的可靠性,其是从二次系统的观点描述的,继电保护系统在运行中时每时每刻都处于工作状态的概率。有多种方法应用于继电保护系统可靠性的分析,如概率法、模型法以及故障树分析法等,但是概率法不能用于求解,因为继电保护系统是可修复的系统。

2、提高继电保护装置可靠性的途径

提高继电保护装置的可靠性应从管理、技术和人员三方面入手,具体措施包括以下几点:

2.1.继电保护的验收环节要做好

验收工作是继电保护工作中最基本的一项。它保证了各项工作的完善进行,以及电力系统的安全、稳定运行。其工作流程为:首先工作人员对继电保护装置进行调试,然后经专业的验收、严格的检查的后填写验收单,之后验收单将被交往厂部,继电保护装置的检修、生产、试用、开关合跳试验均由厂部完成。期间保护装置变动的时间、变动情况都将详细记录填写,由相关负责人签字然后存档以便日后查询。程序的运行只有在试运行或运行试验安全无误的条件下方可启动。

2.2.继电保护装置和二次回路的巡检要仔细

电力系统安全问题的预防占有十分重要的地位,只有早预防,才能早发现其中潜在的隐患,尽量在事故前解决问题,避免事故的发生。所以对继电保护装置及二次回路的定期巡检十分重要,也是故障预防的重要途径。检查工作要全面仔细,其主要内容有:检查设备的开关、按钮、压板、的位置,检查指示灯、警报铃是否能正常工作;检查保护压板,自动装置是否满足调度要求;检查继电器接口,回路有无松动脱落、发热、异味等;检查线路是否完整,是否存在附加电阻过热的情况等。

2.3.继电保护系统的技术改造工作要完善

随着科学技术的不断发展,继电保护系统的自动化水平也在不断提高,通信技术、计算机技术、数字处理技术以及电子技术等也逐渐应用于继电保护计术,为其注入了新的活力,不再拘于传统格局。为使继电保护技术更好的创新发展,跟上世界的脚步,电力工作者加大继电保护技术的改善工作,与时俱进,不断创新,要以传统的继电保护系统拥有的运行的可靠性、速动性选择性以及灵敏性特点及运行保护、调试方便为基础,加大并完善继电保护技术的创新。如今未处理技术已在电力系统中被广泛应用,如以微处理器为基础的数字保护装置、计量测试表、监控装置及发电机励磁控制装置,这些装置摒弃了传统的常规电流电压互感器而采用紧凑型、低功率的电流和电压互感器,这对电力系统保护的可靠性来说意义重大。

2.4.提高工作人员的素质水平

从事继电保护工作的工作人员应不断学习坚持培训,传统的继电保护人员的培养只是师傅传、帮、带,在这种学习模式的基础下,工作人员还应积极的创造各种条件,寻找各种机会对自己进行多元化培训,提高其素质水平。方法有:组织各种参观,请老师讲座、到厂家学习、利用网络同行人员不断交流学习、观看网络教育视频、针对某一问题进行专题研讨、组织各种比赛考试等。此外还要增强责任感。随着技术的更新应用,电网的飞速发展,继电保护的工作日益复杂,以及保护,调试,验收等环节的重要性都要求技术人员要有高度的责任感,避免人为因素造成的损失。

继电保护技术在电力系统中占有非常重要的地位,其中继电保护的可靠性又是对其最基本的要求。良好的继电保护系统是人们生产生活正常进行的重要保障,而且随着电力系统的高速发展和计算机技术、电子技术的应用,继电保护技术面临着全球化,智能化的发展趋势,所以,做好继电保护的各个环节十分重要,继电保护技术应该被大力推广与创新,继电保护人员也应不断学习进步增强责任感,确保为电力系统提供稳定、安全的运行环境,更好的服务于社会。

参考文献

[1] 张卜元.电力系统继电保护的可靠性研究.[J].煤炭技术.2011(7):41.

[2] 柳运华、樊恩红.电力系统继电保护可靠性研究.[J].科技咨询.2011(22):142.

[3] 王冬生.电力系统继电保护的可靠性与维护应用.[J].城市建设理论研究(电子版).2011(23).

电力电子技术概述范文第8篇

1.电子证据的概念

为了进行电子证据的研究,避免发生认识上的混乱,只有精确地理解其概念的内涵和外延。从逻辑学的角度来讲,电子证据概念的内涵应当是电子证据所反映的客观事物本质属性的总和;电子证据概念的外延是指具有电子证据内涵的客观事物的总和。逻辑学没有必要明确回答电子证据的内涵和外延到底是什么,但是电子证据学的首要任务就是明确电子证据的概念。如果不能掌握电子证据概念的内涵和外延,我们就不能正确制定电子证据的规则、原则,电子证据的可采纳性、证明力、归类及其审查判断等方面的研究也难以做到有的放矢。因此对电子证据的研究首先从概念开始。

对电子证据概念的定义目前主要有以下几种:

概念1:网上证据即电子证据,也被称为计算机证据,是指在计算机或计算机系统运行过程中产生的以其记录的内容来证明案件事实的电磁记录物。

概念2:电子证据是指订立合同的交易主体通过网络传输确定各方权利义务以及实施合同款项支付、结算和货物交换等的数码信息。

概念3:电子证据是以通过计算机存储的材料和证据证明案件事实的一种手段,它最大的功能是存储数据,能综合、连续地反映与案件有关的资料数据,是一种介于物证与书证之间的独立证据。

概念4:电子证据是存储于磁性介质之中,以电子数据形式存在的诉讼证据。

概念5:电子证据是以数字的形式保存在计算机存储器或外部存储介质中、能够证明案件真实情况的数据或信息。

尽管从概念的内涵和外延等角度考量,这几种关于电子证据的本质属性和对象范围的描述仍有认知上的差异,我们还是能够在一定范围内达成共识:首先电子证据的产生、存储和运输离不开计算机技术、存储技术、网络技术的支持;其次,经过现代化的计算工具和信息处理设备的加工,信息经历了数字化的过程,转换为二进制的机器语言,实现了证据电子化。“电磁记录物”、“数码信息”、“计算机存储的材料”、“电子数据”等用语实际上正说明了电子证据的独特存在形式。再次,电子证据是能够证明一定案件事实的证据,这是其作为诉讼证据的必要条件,因此,不能把保存在计算机及其设备中的数据都看成是电子证据。笔者认为,由于电子证据的研究在司法和计算机科学等领域还是一个新课题,因此对电子证据的概念一时难有定论。令人欣慰的是,目前的研究者虽然对电子证据的理解程度和角度有所不同,但是对电子证据的本质属性却达成了一定的共识,这就为进一步的合作研究与交流打下了基础。

2.电子证据的特征

特征是作为人或事物特点的征象、标志等。特点是人或事物所具有的独特之处,因此它排除了与他人或他事物共性的东西。既然电子证据是一种新的证据形式,我们就要分析它的“独特之处”。对电子证据特点的归纳主要有以下两种观点可供参考:

观点1:电子证据具有无形性、多样性、客观真实性、易破坏性等特征电子证据首先具有内在实质上的无形性,也就是说电子证据实质上只是一堆按编码规则处理成的“0”和“1”,看不见,摸不着。其次,电子证据外在表现形式的多样性,它不仅可体现为文本形式,还可以图形、图像、动画、音频及视频等多媒体形式出现,由于其借助具有集成性、交互性、实时性的计算机及其网络系统,极大地改变了证据的运作方式。再次,电子证据具有客观真实性。排除人为篡改、差错和故障等因素,电子证据是所有证据中最具证明力的一种,它存储方便,表现丰富,可长期无损保存及随时反复重现。另外,电子证据具有易破坏性,由于电子数据是以“比特”的形式存在的,是非连续的,数据被人为篡改后,如果没有可资对照的副本、映像文件就难以查清、难以判断。至于误操作、病毒、软硬件故障、系统崩溃、突然断电等意志以外的因素也可导致数据失真。

观点2:电子证据除具有高科技性、无形性、复合性、易破坏性等特征外,还具有收集迅速,易于保存,占用空间少,传送和运输方便,可以反复重现,作为证据易于使用、审查、核对,便于操作等特点。

观点3:电子证据具有双重性、多媒体性、隐蔽性、易保管、传输方便、可反复重现、便于使用等特征双重性是指电子证据具有较高的精密性和脆弱性,既有高科技为依托,又存在易错和易毁损的不利情形;多媒体性与前述的“多样性”、“复合性”说法不同,实际上并无多大出入;隐蔽性是指电子证据必须用特定的二进制编码表示,数据存储于磁性介质中,一切都由这些不可见的无形编码来传递。

观点4:电子证据是现代高科技发展的重要产物和先进成果,是现代科学技术的发展在诉讼证据上的体现,它与其他证据相比主要有技术含量高、易被伪造和篡改、复合性、间接性,此外,电子证据由其本身的特性决定了它具有无形性、易收集性、易保存性、可以反复重现等特性。

但是笔者认为观点1将客观真实性作为电子证据的显著特征值得探讨,因为只要是诉讼证据,就应该具备三个最基本的特征:客观性、关联性、合法性。而客观性是指一切诉讼证据都必须是客观存在的真实情况,不论其表现形式如何,都是不以人们的主观意志为转移的。客观性是一切诉讼证据最本质的特征。如果我们用客观真实性作为电子证据的特征,就难以将其与其他证据区分开来。因此,我们只有研究电子证据的独特之处,才能确切表述出电子证据的特征。

观点2与观点1的不同之处在于它突出了电子证据的高科技性,即电子证据以现代化的计算工具和信息处理工具为依托,并随着科技的发展不断更新、变化。并且对电子证据的存储、传输、提取、审核等方面的优点予以了概括总结。至于电子证据的复合性实际上与电子证据表现形式的多样性并无二致,在此不作赘述。上述两种观点对电子证据的无形性和易破坏性的认识亦无分歧。观点3观点2与观点3、观点4看起来出入很大,实际上最为接近,相同点如下所示:

特征相同(近)点

观点2

观点3

观点4

1

高科技性、易破坏性

双重性

技术含量高、易被伪造

和篡改

2

无形性

隐蔽性

无形性

3

复合性

多媒体性

复合性

4

收集迅速,易于保存,占用空间少,传送和运

输方便,可以反复重现,作为证据易于使用、审查、核对,便于操作

易保管、传输方便、可反复重现、便于使用

易收集性、易保存性、可以反复重现

值得注意的是观点4认为由于电子证据容易被伪造、篡改,再加上电子证据由于人为的原因或环境和技术条件的影响容易出错,以及我国现阶段执法人员和专业技术人员的实际水平还很难做到电子证据遭破坏后还原,所以,在很多情况下,电子证据常常作为间接证据使用。因此,间接性亦是电子证据的特点之一。不过亦有学术观点认为,电子证据的法律属性不应是间接性的,不论是因为其本身的特点,还是依据社会发展,国际通行做法;传统法律的框架,装不下包罗万象的社会问题,而电子证据的发展一定会冲破传统证据法律的束缚。

3.电子证据研究的意义

随着信息技术特别是网络技术的不断发展,国际互联网的全球化热潮使人类社会进入了一个新的信息时代。由于国际互联网具有不受时间、地域限制的特性,一种与传统交易形态截然不同的通过国际互联网进行交易的方式应运而生。10在电子商务中,传统的合同、提单、保险单、发票等书面文件被储存于计算机存储设备中的相应的电子文件所代替,这些电子文件就是证据法中的电子证据。另外,涉及电子隐私、网络与计算机安全、网络中的知识产权、网络中的行政管理和行业管理等诸多方面涉及的法律事实在很大程度上需要电子证据来认定。因此,对电子证据的研究不是一时的“出风头之举”,它至少有以下几方面的意义:

首先,对电子证据的研究有助于及早确立“电子世界”的证据法律秩序。众所周知,自20世纪90年代以来,数字化通讯网络和计算机装置使得信息载体的存储、传递、统计、等环节实现无纸化。但是,这种信息载体的革命性变革也引发了诸多法律问题,其中电子资料的证据力又成了解决这些全新实体法律问题的关键环节。从网络隐私权和网络知识产权侵权案件到电子合同纠纷、网络中的消费者权益保护乃至网络广告的行政规制、网络和电子商务中的犯罪问题追究等诸多民事、经济、行政和刑事案件均需要电子证据的强有力支持。因此,电子证据的立法工作必将依托电子证据的研究成果而展开。

其次,对电子证据的研究有利于证据理论的发展。在证据学方面,传统的证据理念受到了电子信息的巨大冲击,且不说电子证据的形式与传统意义上的证据截然不同,甚至电子证据的收集、审查判断也出现了新的特征。电子证据本质上是一组数字化的信息,通过“0”或“1”这两个数字的不同编码记录于磁性介质中。“由于相关立法严重匮乏和滞后,目前我国的诉讼实践多把电子证据推定为书证或视听材料,但是越来越多的学者认为电子证据的特殊性质使其难为书证或视听材料所涵盖,为此对电子证据问题进行深入的探讨成为学界的当务之急”。

再次,对电子证据的研究有利于消除诉讼实践中关于电子证据的认知误区。依托计算机及其网络构建的虚拟世界,是一个平面、开放、无边界的空间。在这样的环境中,信息的稳定性、安全性、可靠性难以得到保障,因此电子证据的收集、采信在诉讼实践中颇多争议,“循传统论”、“唯公证论”、“自由收集论”等认知误区的形成干扰着诉讼实践中电子证据资格的认定。

电力电子技术概述范文第9篇

前言:信息时代变革的节奏是前所未有的,信息的存在与取得方式的飞跃使证据学研究乃至证据立法面临诸多考验。在证据信息化的大趋势下,以计算机及其网络为依托的电子数据在证明案件事实的过程中起着越来越重要的作用。这种以新的形态出现的证据形式在证据法律实践与理论研究中的有识之士定义为电子证据。为了避免法律的性格过于被动,各国的法律界都在做法律举证上的相关调整;在我国,计算机科学和法学乃至其他相关学科领域的一些专家和学者也开始了电子证据的研究,并已取得初步进展。1. 电子证据的概念为了进行电子证据的研究,避免发生认识上的混乱,只有精确地理解其概念的内涵和外延。从逻辑学的角度来讲,电子证据概念的内涵应当是电子证据所反映的客观事物本质属性的总和;电子证据概念的外延是指具有电子证据内涵的客观事物的总和。逻辑学没有必要明确回答电子证据的内涵和外延到底是什么,但是电子证据学的首要任务就是明确电子证据的概念。如果不能掌握电子证据概念的内涵和外延,我们就不能正确制定电子证据的规则、原则,电子证据的可采纳性、证明力、归类及其审查判断等方面的研究也难以做到有的放矢。因此对电子证据的研究首先从概念开始。对电子证据概念的定义目前主要有以下几种:概念1:网上证据即电子证据,也被称为计算机证据,是指在计算机或计算机系统运行过程中产生的以其记录的内容来证明案件事实的电磁记录物。1概念2:电子证据是指订立合同的交易主体通过网络传输确定各方权利义务以及实施合同款项支付、结算和货物交换等的数码信息。2概念3:电子证据是以通过计算机存储的材料和证据证明案件事实的一种手段,它最大的功能是存储数据,能综合、连续地反映与案件有关的资料数据,是一种介于物证与书证之间的独立证据。3概念4:电子证据是存储于磁性介质之中,以电子数据形式存在的诉讼证据。4概念5:电子证据是以数字的形式保存在计算机存储器或外部存储介质中、能够证明案件真实情况的数据或信息。5尽管从概念的内涵和外延等角度考量,这几种关于电子证据的本质属性和对象范围的描述仍有认知上的差异,我们还是能够在一定范围内达成共识:首先电子证据的产生、存储和运输离不开计算机技术、存储技术、网络技术的支持;其次,经过现代化的计算工具和信息处理设备的加工,信息经历了数字化的过程,转换为二进制的机器语言,实现了证据电子化。“电磁记录物”、“数码信息”、“计算机存储的材料”、“电子数据”等用语实际上正说明了电子证据的独特存在形式。再次,电子证据是能够证明一定案件事实的证据,这是其作为诉讼证据的必要条件,因此,不能把保存在计算机及其设备中的数据都看成是电子证据。笔者认为,由于电子证据的研究在司法和计算机科学等领域还是一个新课题,因此对电子证据的概念一时难有定论。令人欣慰的是,目前的研究者虽然对电子证据的理解程度和角度有所不同,但是对电子证据的本质属性却达成了一定的共识,这就为进一步的合作研究与交流打下了基础。2. 电子证据的特征特征是作为人或事物特点的征象、标志等。特点是人或事物所具有的独特之处,因此它排除了与他人或他事物共性的东西。既然电子证据是一种新的证据形式,我们就要分析它的“独特之处”。对电子证据特点的归纳主要有以下两种观点可供参考:观点1:电子证据具有无形性、多样性、客观真实性、易破坏性等特征电子证据首先具有内在实质上的无形性,也就是说电子证据实质上只是一堆按编码规则处理成的“0”和“1”,看不见,摸不着。其次,电子证据外在表现形式的多样性,它不仅可体现为文本形式,还可以图形、图像、动画、音频及视频等多媒体形式出现,由于其借助具有集成性、交互性、实时性的计算机及其网络系统,极大地改变了证据的运作方式。再次,电子证据具有客观真实性。排除人为篡改、差错和故障等因素,电子证据是所有证据中最具证明力的一种,它存储方便,表现丰富,可长期无损保存及随时反复重现。另外,电子证据具有易破坏性,由于电子数据是以“比特”的形式存在的,是非连续的,数据被人为篡改后,如果没有可资对照的副本、映像文件就难以查清、难以判断。至于误操作、病毒、软硬件故障、系统崩溃、突然断电等意志以外的因素也可导致数据失真。6观点2:电子证据除具有高科技性、无形性、复合性、易破坏性等特征外,还具有收集迅速,易于保存,占用空间少,传送和运输方便,可以反复重现,作为证据易于使用、审查、核对 ,便于操作等特点。7观点3:电子证据具有双重性、多媒体性、隐蔽性、易保管、传输方便、可反复重现、便于使用等特征8双重性是指电子证据具有较高的精密性和脆弱性,既有高科技为依托,又存在易错和易毁损的不利情形;多媒体性与前述的“多样性”、“复合性”说法不同,实际上并无多大出入;隐蔽性是指电子证据必须用特定的二进制编码表示,数据存储于磁性介质中,一切都由这些不可见的无形编码来传递。观点4:电子证据是现代高科技发展的重要产物和先进成果,是现代科学技术的发展在诉讼证据上的体现,它与其他证据相比主要有技术含量高、易被伪造和篡改、复合性、间接性,此外,电子证据由其本身的特性决定了它具有无形性、易收集性、易保存性、可以反复重现等特性。 但是笔者认为观点1将客观真实性作为电子证据的显著特征值得探讨,因为只要是诉讼证据,就应该具备三个最基本的特征:客观性、关联性、合法性。而客观性是指一切诉讼证据都必须是客观存在的真实情况,不论其表现形式如何,都是不以人们的主观意志为转移的。客观性是一切诉讼证据最本质的特征。如果我们用客观真实性作为电子证据的特征,就难以将其与其他证据区分开来。因此,我们只有研究电子证据的独特之处,才能确切表述出电子证据的特征。观点2与观点1的不同之处在于它突出了电子证据的高科技性,即电子证据以现代化的计算工具和信息处理工具为依托,并随着科技的发展不断更新、变化。并且对电子证据的存储、传输、提取、审核等方面的优点予以了概括总结。至于电子证据的复合性实际上与电子证据表现形式的多样性并无二致,在此不作赘述。上述两种观点对电子证据的无形性和易破坏性的认识亦无分歧。观点3观点2与观点3、观点4看起来出入很大,实际上最为接近,相同点如下所示:特征相同(近)点观点2观点3观点41高科技性、易破坏性双重性技术含量高、易被伪造和篡改2无形性隐蔽性无形性3复合性多媒体性复合性4收集迅速,易于保存,占用空间少,传送和运输方便,可以反复重现,作为证据易于使用、审查、核对,便于操作易保管、传输方便、可反复重现、便于使用易收集性、易保存性、可以反复重现值得注意的是观点4认为由于电子证据容易被伪造、篡改,再加上电子证据由于人为的原因或环境和技术条件的影响容易出错,以及我国现阶段执法人员和专业技术人员的实际水平还很难做到电子证据遭破坏后还原,所以,在很多情况下,电子证据常常作为间接证据使用。因此,间接性亦是电子证据的特点之一。不过亦有学术观点认为,电子证据的法律属性不应是间接性的,不论是因为其本身的特点,还是依据社会发展,国际通行做法;传统法律的框架,装不下包罗万象的社会问题,而电子证据的发展一定会冲破传统证据法律的束缚。93. 电子证据研究的意义随着信息技术特别是网络技术的不断发展,国际互联网的全球化热潮使人类社会进入了一个新的信息时代。由于国际互联网具有不受时间、地域限制的特性,一种与传统交易形态截然不同的通过国际互联网进行交易的方式应运而生。10在电子商务中,传统的合同、提单、保险单、发票等书面文件被储存于计算机存储设备中的相应的电子文件所代替,这些电子文件就是证据法中的电子证据。另外,涉及电子隐私、网络与计算机安全、网络中的知识产权、网络中的行政管理和行业管理等诸多方面涉及的法律事实在很大程度上需要电子证据来认定。因此,对电子证据的研究不是一时的“出风头之举”,它至少有以下几方面的意义:首先,对电子证据的研究有助于及早确立“电子世界”的证据法律秩序。众所周知,自20世纪90年代以来,数字化通讯网络和计算机装置使得信息载体的存储、传递、统计、等环节实现无纸化。但是,这种信息载体的革命性变革也引发了诸多法律问题,其中电子资料的证据力又成了解决这些全新实体法律问题的关键环节。从网络隐私权和网络知识产权侵权案件到电子合同纠纷、网络中的消费者权益保护乃至网络广告的行政规制、网络和电子商务中的犯罪问题追究等诸多民事、经济、行政和刑事案件均需要电子证据的强有力支持。因此,电子证据的立法工作必将依托电子证据的研究成果而展开。其次,对电子证据的研究有利于证据理论的发展。在证据学方面,传统的证据理念受到了电子信息的巨大冲击,且不说电子证据的形式与传统 意义上的证据截然不同,甚至电子证据的收集、审查判断也出现了新的特征。电子证据本质上是一组数字化的信息,通过“0”或“1”这两个数字的不同编码记录于磁性介质中。“由于相关立法严重匮乏和滞后,目前我国的诉讼实践多把电子证据推定为书证或视听材料,但是越来越多的学者认为电子证据的特殊性质使其难为书证或视听材料所涵盖,为此对电子证据问题进行深入的探讨成为学界的当务之急”。11再次,对电子证据的研究有利于消除诉讼实践中关于电子证据的认知误区。依托计算机及其网络构建的虚拟世界,是一个平面、开放、无边界的空间。在这样的环境中,信息的稳定性、安全性、可靠性难以得到保障,因此电子证据的收集、采信在诉讼实践中颇多争议,“循传统论”、“唯公证论”、“自由收集论”等认知误区的形成干扰着诉讼实践中电子证据资格的认定。12另外,对电子证据的研究对信息技术进步亦有一定影响。如果说信息技术进步把电子证据纳入证据学研究的视野,那么电子证据研究的深入亦将引发计算机及其网络技术发展方向的新思考。电子证据的客观性、真实性、关联性、可采性、不可抵赖性等诸多标准,也是信息技术在其发展过程中急待解决的问题;为了使电子证据具备相应的证据资格,保障网络与电子商务活动的顺利开展、维护当事人的合法权益,密码、数字签名、身份验证技术、防火墙、灾难恢复、防病毒、防黑客入侵等信息技术保障的力度会不断加大。“信息技术迅猛发展,渗透至人类社会的各个领域。”13在这个数字化的时代里,电子证据在查明案件事实的过程中的作用日益显著,因此对电子证据的发现、收集、评断和使用等诸多方面进行全方位的研究意义更为深远。

电力电子技术概述范文第10篇

关键词:微电网;分布式;控制技术

1 微电网概述

微电网即微型电网是一种由负荷和微型电源共同组成的、可提供电能系统;微电网相对外部大电网表现为一个单一的可控单元,该可控单元能够满足微电网内部用户对电能质量及供电可靠性和安全性的要求[1][2][3]。具有以下特征[4]:(1)微电网内部的电源主要由电力电子器件负责能量的转换,并提供必要的控制。(2)微电网相对于外部大电网表现为单一的受控单元,并可同时满足用户对电能质量和供电安全等方面的要求。(3)微电网存在两种典型的运行模式:正常情况下微电网与常规配电网并网运行,称为联网模式;当检测到电网故障或电能质量不满足要求时,微电网将及时与电网断开而独立运行,称为孤岛模式。两者之间的切换必须平滑而快速。

2 国内外现状

近年来,许多国家如美国、日本、澳大利亚等纷纷开展了对微电网技术的研究,并且解决了一部分微电网中的运行、保护、经济性等理论问题。

2.1 美国微电网的研究现状

美国是最先提出了微电网概念的国家,1999年美国可靠性技术解决方案协会(the Consortium for Electric Reliability Technology Solutions,CERTS)首次对微电网在结构、控制、经济等方面进行了研究并于2002年正式提出了相对完整的微电网概念,并且是目前微电网概念中最权威的一个。近年来,其微电网研究一直在有条不紊地进行着,其研究的重点主要集中在提高供电的可靠性、满足多种电能质量的要求、降低成本和实现智能化等方面[5][6]。

2.2 欧洲微电网研究现状

欧洲国家于2005 年提出“Smart Power Networks”计划,随后便出台该计划的技术实现方略。“Smart Power Networks”计划作为欧洲2020 年及后续的电力发展目标表明了未来欧洲电网需具备以下特点: 灵活性、可接入性、可靠性及经济性。并且提出微电源输出端逆变器相应控制策略:PQ控制VSI(voltage source inverter)控制策略。同时提出优化约束方程,并对超额发出热能的弃用制订了惩罚方案。最后,在满足微电网电、热双重需求的条件下,以系统燃料耗量最低为目标,提出了优化的功率分配方案[4]。

2.3 我国微电网研究现状

2008年初的冰雪天气导致我国发生大面积停电,只有少数小电网在支撑重要用户运行,暴露了我国现有的网架结构在保障用户供电方面所存在的薄弱环节同时也将微型电网的作用充分展示了出来,并促使我国加快了对微型电网的研究步伐。2009年,中国国家科技部通过“973”计划项目,专门资助了分布式发电供能系统的相关基础研究。次年,中国国家科技部通过《国家高科技研究发展计划(863)》立项了近十个有关微电网方面的研究课题。“十二五”期间,我国将在太阳能、风能占优势的地区建设成微电网示范区,同时还将推动建设100 座新能源示范城市。我国微电网的发展虽尚处于起始阶段,但微电网的特点适应我国电力发展的需求和方向,具有广阔的发展前景[7]。

3 微电网关键技术

3.1 微电网的控制技术

在微电网研究领域,最为关键的技术是微电网的运行控制。目前,有三种比较常见的微电网控制方式[2][3][9]:(1)基于电力电子技术等概念的控制方法。该方法根据微电网的控制要求与发电机的下垂特性将不平衡功率动态分配给各机组承担,具有简单、可靠、易于实现的优点。(2)基于能量管理系统的控制。该方法采用不同的控制模块分别对有功和无功进行控制,很好地满足了微电网的多种控制要求,此外该方法针对微电网中对无功的不同需求,功率管理系统采用了不同的控制方法从而提高了控制性能。(3)基于多技术的微电网控制。该方法将计算机领域的多技术应用到微电网,的自治性、自发性等特点能够很好地适应和满足微电网分散控制的要求。

3.2 协调继电保护和无功补偿技术[10]

微电网的保护方法与传统配电网的保护方法不同,主要是微电网的多电源特性,使得两者区别很大,主要难点在潮流的双向流动、并网和孤立运行时短路容量的变化方面。因此,传统配电网在低压侧集中无功补偿的方法已经不适合微电网。

3.3 电力电子技术[10]

大部分的新能源发电技术所发出的电能在频率和电压水平上不能满足现有互联电网的要求,因此无法直接接入电网,需通过电力电子设备才能接入。为此要大力加强对电力电子技术的研究,研制一些新型的电力电子设备作为配套设施,如并网逆变器、静态开关和电能控制装置。

3.4 可再生能源技术

太阳能、风能等可再生能源接入电网给电力系统带来了非常大的影响,虽然相对于传统的能源发电,可再生能源的成本并不低,但是其新型的发电技术对于电网的发展起到了关键的作用。

3.5 储能技术

储能技术在微电网中是特别重要的一项技术,它具有削峰填谷的作用从而提高了间歇式能源的利用效率[11],该技术的关键在于超导储能技术,超级电容等方面。

结束语

微电网作为分布式发电优化集成的一种方式,已经成为世界各国研究的重点,微电网将在未来占有重要的地位。微电网虽然具有很多优点,但在大规模应用之前,还有许多问题需要解决。所以中国微电网技术的发展还将面临着更多挑战。但是近年来国家已出台新的政策积极鼓励新能源的发展并且方便新能源接入配电网,相信中国的微电网技术会走上高速发展的道路。

参考文献

[1]吕婷婷,段玉兵,龚宇雷等.微电网故障暂态分析及抑制方法研究[J].电力系统保护与控制,2011,39(2):102-107,130.

[2]鲁宗相,王彩霞,闵勇,等.微电网研究综述[J].电力系统自动化,2007,31(19):100-107.

[3]张艳红,杜欣慧,张建伟微电网控制技术的研究现状及发展方向[J].山西电力,2011,6:28-31.

[4]储灵施.微电网研究发展概况[J].产品与技术供配用电,2010,4:76-77.

[5]Ni Ming,McCalley J D,Vittal V,et al.Online risk-based security assessment[J].IEEE Trans on Power Systems,2003,18(1):258-265.

[6]丁明,孙昕,胡昭明.大型电力系统可靠性评价体系(II)算法[J].合肥工业大学学报,1998,21(6):1-6.

[7]刘文,杨慧霞,祝 斌.微电网关键技术研究综述[J].电力系统保护与控制,2012,14(40):152-155.

[8]Lasseter R,Akhil A,Marnay C,et al. Integration of distributedenergy resourses : the CERTS microgrid concept[EB/OL].[2007-04-01].http://certs.[bl.gov/pdf/50829].pdf.

[9]刘伟达,孟建良,庞春江等.多Ag即t在电力系统中的应用[J].电气时代,2004(8):72-74.

电力电子技术概述范文第11篇

【关键词】逻辑设计;目标定位;教学内容;模式手段

一、逻辑设计课程目标与定位

1、课程目标

使学生具备本专业的高素质技术应用型人才所必需的电子电路逻辑设计基本知识和灵活应用常用数字集成电路实现逻辑功能的基本技能;为学生全面掌握电子设计技术和技能,提高综合素质,增强职业变化的适应能力和继续学习能力打下一定基础;通过项目的引导与实现,培养学生团结协作、敬业爱岗和吃苦耐劳的品德和良好职业道德观。本课程目标具体包括知识目标、能力目标和素质目标。

(1)知识目标:熟悉数字电子技术的基本概念、术语,熟悉逻辑代数基本定律和逻辑函数化简;掌握门电路及触发器的逻辑功能和外特性;掌握常用组合逻辑电路和时序电路的功能及分析方法,学会一般组合逻辑电路的设计方法(用SSI和MSI器件),学会同步计数器的设计方法;熟悉脉冲波形产生与变换电路的工作原理及其应用;了解A/D,D/A电路及半导体存储器、PLA器件的原理及其应用。

(2)能力目标:具有正确使用脉冲信号发生器、示波器等实验仪器的能力;具有查阅手册合理选用大、中、小规模数字集成电路组件的能力;具有用逻辑思维方法分析常用数字电路逻辑功能的能力;具有数字电路设计初步的能力。

(3)素质目标:培养学生学习数字电路的兴趣;培养学生团结合作的意识,培养学生自己查找资料能力。

2、课程定位

《逻辑设计》是计算机应用技术专业和电子信息类专业的一门重要硬件基础课,其理论性和实践性很强,尤其强调工程应用。是现代电子技术、计算机硬件电路、通信电路、信息与自动化技术的和集成电路设计的基础。在高速发展的电子产业中数字电路具有较简单又容易集成。通过本课程学习,熟悉小中大规模数字集成电路分析与应用,突出数字电子技术应用性,获得数字电子技术必要的基本理论基本知识和基本技能;了解数字电子技术的应用和发展概况,为后继课程及从事相关工程技术工作和科研与设计工作打下一定基础。《逻辑设计》在电子信息专业课程的地位,表现在其先导课程为《电工电子技术》,要求学生掌握由分立元器件组成的电子电路的识别与检测、与基本分析方法,掌握有关晶体管以及晶体管电路的分析方法等;其后续课程有《微机原理与接口技术》、《单片机技术应用》、《EDA技术应用》等。学习集成电路芯片在计算机及相关电子设备中的应用与作用。

二、逻辑设计课程教学内容

1、教学内容选取依据

(1)以培养高素质技能型人才为目标,教学内容选择与组织突出“以能力为本位,以职业实践为主线,以项目主体--任务贯穿”为总体设计要求,在内容的选取上,首先立足于打好基础。在确保基本概念、基本原理和基本教学方法的前提下,简化集成电路内部结构和工作原理的讲述,减少小规模集成电路的内容,尽可能多地介绍中大规模集成电路及其应用。以能力培养为主线,以应用为目的,突出思路与方法阐述,力求反映当今数字电子技术的新发展。

(2)在教材内容编排上精心组合,深入浅出,做到概念清晰,逻辑设计思想严谨。教学实施中注重重点突出,层次分明,相互衔接,逻辑性强,以利于教学做一体化的整合。在讲义上力求简洁流畅,通俗易懂,便于学生自学。

(3)以实训项目为载体,采取任务驱动教学做一体化的实施,体现理论指导实践,实践深化理论的素质养成目的。

(4)依据各学习项目的内容总量以及在该门课程中的地位分配各学习项目的课时数。

(5)知识学习程度用语主要使用“了解”、“理解”、“能”或“会”等用来表述。“了解”用于表述事实性知识的学习程度,“理解”用于表述原理性知识的学习程度,“能”或“会”用于表述技能的学习程度。

2、教学具体内容安排

表决器电路设计与制作,抢答器电路设计与制作,同步计数器电路设计与制作,方波发生器电路设计与制作,数字钟电路设计与制作。

三、逻辑设计课程教学模式与手段

1、教材编写

教材编写体现项目课程的特色与设计思想,教材内容体现先进性、实用性,典型产品的选取科学,体现地区产业特点,具有可操作性。呈现方式图文并茂,文字表述规范、正确、科学。

2、教学模式

采取项目教学,以工作任务为出发点来激发学生的学习兴趣,教学过程中要注重创设教育情境,采取“教学做”一体化的教学模式,将知识、能力、素质的培养紧密结合,进一步加强职业教育教学改革研究,优化完善我校应用型人才培养体系。

3、教学方法

从教学手段、教案设计、教学思路、语言表述、教学资源等方面着手,对如何在课堂教学中提高学生的学习主动性和兴趣开展教研。教学过程有进行项目引导,任务贯穿,“提出问题”、“引导思考”、“假设结论”、“探索求证”,把握课程的进度,活跃课堂气氛,使大多数学生能够获得尽可能大的收获。采用“发现法”教学方式,使学生建立科学的思维方法与创新意识。学习内容的掌握依赖于学习者的实践,课程组加强了对教师教学及学生学习过程的管理;为使学生理解和有效掌握课程内容,在坚持课外习题练习、辅导答疑等教学环节的基础上,增加随堂练习、单元测验等即时性练习环节,督促学生复习和掌握已学知识点。

4、教学手段

充分利用挂图、投影、多媒体等现代化手段,发挥网络突破空间距离限制的优势,让学生能够最大限度的利用学习资源,自主地学习和提高,弥补课堂上未能及时消化吸收的部分内容。教学过程中相应教学班成立课程提高学习小组,任课教师课外指导该小组进行拓展学习及课外科技活动指导,达到因材施教的目的;一方面教师指导有兴趣能力强的学生进行课外学习,特别是对数字系统设计知识的答疑指导,为能力强的学生提供发展空间,解决因课时数限制而无法在课堂上深入讲授特定工程应用专题的矛盾。也加强了教师与学生的互动,教师可以第一手了解学生对教学过程的反馈,改进教学方法,利用学习好的学生带动整个班级的学习,促进良好班风学风的形成。探讨当前教学环境下,培养学生课外学习能力的新模式。

5、课程资源的开发与利用

整理并开发具有职教特色的自编教材,编写学生实训指导用书,引导学生查阅网络资源,要注重利用仿真软件的辅助设计功用。

参考文献

电力电子技术概述范文第12篇

20世纪末,电子设计技术获得了飞速的发展,现代电子设计技术的核心已日趋转向基于计算机的电子设计自动化技术,即EDA(ElectronicDesignAutomation)技术。EDA技术就是依赖功能强大的计算机,在EDA工具软件平台上,对以硬件描述语言HDL(HardwareDescriptionLanguage)为系统逻辑描述手段完成的设计文件,自动地完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合(布局布线),以及逻辑优化和仿真测试,直至实现既定的电子线路系统功能。EDA技术在硬件实现方面融合了大规模集成电路制造技术,IC版图设计技术、ASIC测试和封装技术、FPGA/CPLD编程下载技术、自动测试技术等;在计算机辅助工程方面融合了计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)、计算机辅助工程(CAE)技术以及多种计算机语言的设计概念;而在现代电子学方面则容纳了更多的内容,如电子线路设计理论、数字信号处理技术、数字系统建模和优化技术及长线技术理论等。

二、电子设计自动化技术的发展历程

EDA技术的发展经历了一个由浅到深的过程。20世纪70年代,随着中小规模集成电路的开发应用,传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的方法已无法满足设计精度和效率的要求,因此工程师们开始进行二维平面图形的计算机辅助设计,以便把人们从繁杂、机械的版图设计工作中解脱出来,这就产生了第一代EDA工具。到了80年代,为了适应电子产品在规模和制作上的需要,随之出现了以计算机仿真和自动布线为核心技术的第二代EDA技术。其特点是以软件工具为核心,通过这些软件完成产品开发的设计、分析、生产、测试等各项工作。90年代后,EDA技术继续发展,出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的第三代EDA技术。它的出现,极大地提高了系统设计的效率,使广大的电子设计师开始实现“概念驱动工程”的梦想。设计师们摆脱了大量的辅助设计工作,而把精力集中于创造性的方案与概念构思上,从而极大地提高了设计效率,缩短了产品的研制周期。由此可见,EDA技术可以看做是电子CAD的高级阶段。EDA工具的出现,给电子系统设计带来了革命性的变化。随着Intel公司Pentium处理器的推出,Xilinx等公司几十万门规模的FPGA的上市,以及大规模的芯片组和高速、高密度印刷电路板的应用,EDA技术在仿真、时序分析、集成电路自动测试、高速印刷电路板设计及操作平台的扩展等方面都面临着新的巨大的挑战。这些问题实际上也是新一代EDA技术未来发展的趋势。

三、电子设计自动化技术的优势

在传统的数字电子系统或IC设计中,手工设计占了较大的比例。一般先按电子系统的具体功能要求进行功能划分,然后将每个电子模块画出真值表,用卡诺图进行手工逻辑简化,写出布尔表达式,画出相应的逻辑线路图,再据此选择元器件,设计电路板,最后进行实测与调试。手工设计方法主要有以下缺点:复杂电路的设计、调试十分困难;由于无法进行硬件系统功能仿真,如果某一过程存在错误,查找和修改十分不便;设计过程中产生大量文档,不易管理;对于IC设计而言,设计实现过程与具体生产工艺直接相关,因此可移植性差;只有在设计出样机或生产出芯片后才能进行实测。与之相比,EDA技术的优势则显而易见。

1.用HDL对数字电子系统进行抽象的行为与功能描述到具体的内部线路结构描述,从而可以在电子设计的各个阶段、各个层次进行计算机模拟验证,保证设计过程的正确性,可以大大降低设计成本,缩短设计周期。

2.EDA工具之所以能够完成各种自动设计过程,关键是有各类库的支持,如逻辑仿真时的模拟库、逻辑综合时的综合库、版图综合时的版图库、测试综合时的测试库等。

3.某些HDL语言也是文档型的语言(如VHDL),极大地简化设计文档的管理。

4.EDA技术中最为令人瞩目的功能,即最具现代电子设计技术特征的功能是日益强大的逻辑设计仿真测试技术。这极大地提高了大规模系统电子设计的自动化程度。

5.传统的电子设计方法至今没有任何标准规范加以约束,因此,设计效率低,系统性能差,开发成本高,市场竞争能力小。EDA技术的设计语言是标准化的,不会由于设计对象的不同而改变;它的开发工具是规范化的,EDA软件平台支持任何标准化的设计语言;它的设计成果是通用性的,IP核具有规范的接口协议。良好的可移植与可测试性,为系统开发提供了可靠的保证。

6.EDA技术最大的优势就是能将所有设计环节纳入统一的自顶向下的设计方案中。

电力电子技术概述范文第13篇

关键词: 机电一体化 制造技术 发展趋势

1.绪论

现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式,以及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了以“机电一体化”为特征的发展阶段。

2.机电一体化概要

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,其还将被赋予新的内容。但它的基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术,以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,就称为机电一体化系统或机电一体化产品。

因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是,机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术,以及其他新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护,等等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,而且是人的感官与头脑的延伸,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。

3.机电一体化的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此,机电一体化的主要发展方向如下。

3.1智能化

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然,使机电一体化产品具有与人完全相同的智能,是不可能的,也是不必要的。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。

3.2模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但我们可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然,从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

3.3网络化

20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育,以及人们的日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(home net)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(Computer Integrated Appliance System,CIAS),使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此,机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。

3.4微型化

微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小 、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

3.5绿色化

工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富、生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。

3.6系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。

电力电子技术概述范文第14篇

1.1机电系统的内涵机电系统,也是机电一体化系统,它一般是指几厘米以下,甚至更加小尺寸的小型装置,主要由传感顺、执行器,以及微能源等组成,实际上是一个相对独立的智能系统,在电子和机械等各个领域有着非常广泛的应用。对于机电系统的具体内涵,其实有很多不同版本的理解,有的认为,机电系统是一种将机械设备、电子装置和各种软件等有机结合而组成的应用系统;有的认为,机电系统是一种主要由计算机信息网络协调并控制的,以此来实现机械力、运动和能量流等多动力学任务,同时,将机械和机电的各个部件相联系的系统;有的认为,机电系统是一种将多种不同技术,比如,机械电工、电子光学等组合而成的系统。而在我国普遍将机电系统定义为是机电一体化技术(包括精密机械技术、伺服传动技术、传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术,以及系统总体技术)与机电一体化产品的合称。

1.2概念设计的内涵众所周知,产品设计是一项非常复杂的工作,就其具体的过程而言,虽然国际上有诸多论述,众说纷纭,但是无论是哪一种说法,得出的总结就是产品设计涉及到两个重要的设计阶段,也就是概念设计与详细设计。而概念设计的内涵主要包括这样几个方面:首先,功能创新;其次,功能分析和功能结构图设计;再者,工作原理解的搜索和确定;最后,功能载体方案构思和决策。因此,概念设计在产品设计的整个过程中占据着重要地位,发挥着不可替代的作用,如果概念设计做好了,产品设计的整体水平才能达到一定的高度。此外,机电系统的概念设计运用到多个学科范畴的知识,其体现了设计的高度艺术性、创新性,以及综合性。

2机电系统概念设计技术的应用特点

2.1创新性我国一直致力于建设创新型国家,培养创新型高新技术人才,对于“创新”一词的高度重视是当今社会的必然要求,而对于机电系统概念设计技术而言,创新性更是机电系统概念设计技术的精髓和灵魂,如果要适应时展的要求,满足用户对机电产品的日益增长的要求,就要很好地体现机电系统概念设计技术的创新性特点,只有不断地对机电系统进行创新的概念设计,才能够打造出能够让机电产品的用户感到满意并且适用的新产品。因为机电系统本身就是一个相对比较繁杂的综合性系统,所以,机电系统概念设计技术上所体现出来的创新可以是不同层面的,比如,机电系统的结构的完善和更换等等。无论是哪个方面的创新,都直接对机电系统的整体的创新有很大的影响。因此,机电系统概念设计技术的创新性特点是不可忽视的。

2.2多样性除了创新性的特点以外,机电系统概念设计的另一个比较重要的特点就是它所体现出来的多样性。无论是机电系统概念设计的手段的多种多样,还是机电系统概念设计的设计方案的丰富多样,都在一定程度上反映了机电系统概念设计在市场需求、工作原理,以及产品形态等多个方面的多样化。不但布局不同会体现多样化,而且设计思路不同也会加强多样化的显现。

3结语

电力电子技术概述范文第15篇

关键词:机电一体化;概念;现状;发展趋势

一、机电一体化的概念与由来

人类进入了一个新的世纪──21世纪。回顾过去的20世纪,人类的经济和科学技术发展成果超过了过去所有世纪的总和。传统的学科正在脱胎换骨,新的学科不断问世,技术的融合程度比任何一次技术革命都高。机电一体化技术产生于这一背景之下,自然符合科技发展的规律,也是机械学科发展的必然结果。“机电一体化”这一技术术语最初来源于日本学术界,他们根据英文的Mechanics(机械学)和Electronics(电子学)两词,组合出Mechantronics一词,日文谐音记作“夕力卜口二少又”,其表意汉字为“机电一体化”,Mechantronics一词从学科角度可以翻译为“机械电子学”,我国科技界也经常直接使用“机电一体化”作为汉语的表达词汇。

一般认为,机电一体化是以机械学、电子学和信息科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。这里面包含了三重含义:首先,机电一体化是机械学、电子学与信息科学等学科相互融合而形成的学科。其次,机电一体化是一个发展中的概念,早期的机电一体化就像其字面所表述的那样,主要强调机械与电子的结合,即将电子技术“溶入”到机械技术中而形成新的技术与产品。随着机电一体化技术的发展,以计算机技术、通信技术和控制技术为特征的信息技术“渗透”到机械技术中,丰富了机电一体化的含义,现代的机电一体化不仅仅指机械、电子与信息技术的结合,还包括光(光学)机电一体化、机电气(气压)一体化、机电液(液压)一体化、机电仪(仪器仪表)一体化等;最后,机电一体化表达了技术之间相互结合的学术思想,强调各种技术在机电产品中的相互协调,以达到系统总体最优。换句话说,机电一体化是多种技术学科有机结合的产物,而不是它们的简单叠加。

二、机电一体化的发展现状

与其它科学技术一样,机电一体化技术的发展也经历了一个较长期的过程。有学者将这一过程划分为萌芽阶段、快速发展阶段和智能化阶段三个阶段,这种划分方法真实客观地反映了机电一体化技术的发展历程。

“萌芽阶段”指20世纪60年代以前的时期。在这一时期,人们在机械产品的设计与制造过程中总是自觉或不自觉地应用电子技术的初步成果来改善机械产品的性能,特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,出现了许多性能优良的军事用途的机电产品。这些机电结合的军用技术在战后转为民用,对战后经济的恢复和技术的进步起到了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。

20世纪70年代到80年代为第二阶段,称之为“快速发展阶段”。在这一时期,人们自觉地、主动地利用3C技术的成果创造新的机电一体化产品,3C技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是:①mechatronics一词首先在日本被普遍接受,大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;②机电一体化技术和产品得到了极大发展;③各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。

从20世纪90年代开始的第三阶段,称之为“智能化阶段”。在这一阶段,机电一体化技术向智能化方向迈进,其主要标志是光学、通信技术等领域进入机电一体化,同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。

我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,并取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。

三、机电一体化的发展趋势

随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展,成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术,目前正向光机电一体化技术(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)方向发展,应用范围愈来愈广。

机电一体化技术具体包括以下内容:

(1)机械技术机械技术是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其它高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上的变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。在机电一体化系统制造过程中,经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术,同时采用人工智能与专家系统等,形成新一代的机械制造技术。

(2)计算机与信息技术

其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。

(3)系统技术

系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,它是实现系统各部分有机连接的保证。

(4)自动控制技术

其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

(5)传感检测技术

传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的保证。

(6)伺服传动技术包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。

四、结语

综上所述,机电一体化的出现不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

参考文献:

[1]李建勇.机电一体化技术.北京:科学出版社,2004.

[2]潘忠堂.浅析传感器技术是机电一体化的一项关键技术.机械电子工程,1998(1):13-17,39

[3]冯正进.机电一体化技术进展.工业工程,2000(1):1-4