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电器工程及自动化论文范文

电器工程及自动化论文

电器工程及自动化论文范文第1篇

理论联系实际,在实践工作中检验理论、提升理论,是企业对毕业生的要求。理论指导实践,在实践工作中运用科学的理论指导实践,是企业对工程技术人员的要求。作者曾在电力系统就职,体会比较深刻。对于变电站而言变压器检修经常要做空载和短路试验,工程上变压器空载试验方法采用调压器在低压侧加压,空载容量应小于调压器容量的50%,试验电流为额定电流的1‰~1%,以测量变压器的铁损。一般电力变压器在额定电压时,空载损耗约为额定容量的0.1%~1%。变压器短路试验用自耦变压器调节原边电压,原边电流达到额定值时,测量变压器铜损。通常电力变压器在额定电流下的短路损耗约为额定容量的0.4%~4%。通过亲自动手做压器空载、短路试验及观察实验现象,联系《电路》、《电机学》中关于变压器的相关知识,加深了对变压器的学习与理解。发电厂自动化控制是电力系统的发展趋势与要求,已投产和在建的大型发电厂的自动化控制水平非常高,已达到“无人值守,少人值班”管理模式。发电机组的自动开停机、自动同期并网技术验证了《自动控制理论》、《继电保护》等相关理论知识。在电力系统工作的4年中,笔者的理论知识在工作实践中不断得到深化和提升。

2电力系统工作经历对电气工程本科教学起到的积极作用

2.1教材选用目的更加明确

教材是高校实施培养计划的重要介质,直接影响着教学质量和人才。高质量、合理化的教材是提高教学质量与水平、完成人才培养计划与目标的保证。作者在施教时参照自身的工作经验,选用更具有方向性与实践性的教材,提高毕业生与企业之间的契合度。智能电网、数字化电站是电力系统的发展趋势,其要求电网信息化、自动化程度更高。因为这一目的,可编程控制器(ProgrammableLogicController,PLC)被广泛应用到电力系统中,目前国内应用的PLC有西门子(SIEMENS)公司生产的S7系列、施耐德公司生产的Quantum等系列、三菱公司生产的FX3G系列等。随着日系PLC退出中国市场,西门子PLC被普遍应用于电力系统自动化控制。例如三峡电厂、葛洲坝电厂、溪洛渡电厂等大型水电站使用PLC对发电机组、辅助设备系统等设备进行控制。因此在向电气工程与自动化专业教授《电器与可编程控制器》这门课程时,应该选用以西门子PLC为基础讲述电厂及电网自动化控制的教材,教学内容更接近电力系统工作实践,使电气工程及自动化专业毕业生在走上工作岗位时具有更强的适应能力。

2.2培养学生更具有方向性

现代电力企业对高校毕业生有着严格的职业要求。扎实的专业能力、较强的实践动手能力以及必要的公文写作能力是毕业生就职于电力企业所必须具有的素质。电力系统设备分为一次设备、二次设备两大类。就发电厂而言,从事电气一次设备的检修、维护及管理工作需要毕业生熟练掌握《发电厂电气主系统》、《电力系统继电保护》、《电机学》等专业课程的内容,熟悉电机、开关电器、载流导体、电抗器、补偿设备、避雷器、继电保护系统相关知识,这些是为适应发电厂工作而储备的理论知识。从事电气二次系统工作的毕业生则必须重点掌握《自动控制理论》、《电力系统继电保护》、《电子技术》、《电器与可编程控制器》的相应内容。因此拥有扎实、丰富的专业知识来服务电力企业,是电气工程及自动化专业的培养目标。实践动手能力在促使毕业生快速融入到企业生产工作中扮演着积极、重要的作用。发电厂电气设备维修工作需要毕业生有较强的电气二次配线、布线及PLC编程能力。发电厂中大量布置电气二次控制盘柜,实际的检修与维护工作需要高强度的控制回路布线与配线工作,电力系统高度自动化则需要毕业生具备基于PLC的自动化程序读写能力。公文写作能力是现代化大型企业对职工的基本要求。我国各级电力系统的运营、管理、维护已经实现了规范化、制度化、标准化。实际的工作中需要职工撰写大量的公文,例如对发电厂而言,每个月要写电厂运营报告、机组检修报告、技术改造方案等,特别是实行工作票制度后,每天都要写设备缺陷处理报告及巡检报告。这些工作要求职工具有一定的公文写作能力。对于毕业生而言,必要的公文写作能力在求职及就职中有着不可替代的优越性。

2.3将工作经验融入教学

将宝贵的工作经历融于课堂教学,可极大地丰富教学内容,提高学生的学习兴趣。作者讲述《电路》第十一章时,结合自己的工作经历深入浅出地讲述了变压器的原理、空载和短路实验,使学生更好地理解和掌握课堂内容。在讲述《电器与可编程控制器》时,以发电厂开停机控制流程、辅助设备自动化控制流程为例,将专业课程学习与电厂实际工作紧密结合起来,以培养更适合企业要求的应用型人才。

2.4将企业中应用的前沿技术带进课堂

随着数字化电站、智能电网的建设,大型发电机组实现并网发电,状态检测技术投入使用,开始对1000KV特高压技术进行实验研究。电力系统的发展日新月异,设备更新速度非常快。电气工程自动化专业的教学应当将当前电力系统的先进技术、发展趋势带进课堂,在丰富教学内容的同时,增加学生对前沿技术的求知兴趣。笔者从事过175MW、770MW水电机组的自动化控制系统改造及维修工作,巨型水电厂厂用电系统运行及维护工作,水电机组状态检测与故障诊断系统的组建与维护工作。其中770MW发电机组自动化控制技术、巨型水电组状态检测与故障诊断技术都是当前电力系统的前沿技术。将这些知识带进课堂,有利于学生充分认识本专业的发展动向与趋势,积极地规划自己的职业发展方向。

3结语

电器工程及自动化论文范文第2篇

教师自身的专业水平理论联系实际,在实践工作中检验理论、提升理论,是企业对毕业生的要求。理论指导实践,在实践工作中运用科学的理论指导实践,是企业对工程技术人员的要求。作者曾在电力系统就职,体会比较深刻。对于变电站而言变压器检修经常要做空载和短路试验,工程上变压器空载试验方法采用调压器在低压侧加压,空载容量应小于调压器容量的50%,试验电流为额定电流的1‰~1%,以测量变压器的铁损。一般电力变压器在额定电压时,空载损耗约为额定容量的0.1%~1%。变压器短路试验用自耦变压器调节原边电压,原边电流达到额定值时,测量变压器铜损。通常电力变压器在额定电流下的短路损耗约为额定容量的0.4%~4%。通过亲自动手做压器空载、短路试验及观察实验现象,联系《电路》、《电机学》中关于变压器的相关知识,加深了对变压器的学习与理解。发电厂自动化控制是电力系统的发展趋势与要求,已投产和在建的大型发电厂的自动化控制水平非常高,已达到“无人值守,少人值班”管理模式。发电机组的自动开停机、自动同期并网技术验证了《自动控制理论》、《继电保护》等相关理论知识。在电力系统工作的4年中,笔者的理论知识在工作实践中不断得到深化和提升。

二电力系统工作经历对电气工程本科教学起到的积极作用

1教材选用目的更加明确教材是高校实施培养计划的重要介质

直接影响着教学质量和人才。高质量、合理化的教材是提高教学质量与水平、完成人才培养计划与目标的保证。作者在施教时参照自身的工作经验,选用更具有方向性与实践性的教材,提高毕业生与企业之间的契合度。智能电网、数字化电站是电力系统的发展趋势,其要求电网信息化、自动化程度更高。因为这一目的,可编程控制器(ProgrammableLogicController,PLC)被广泛应用到电力系统中,目前国内应用的PLC有西门子(SIEMENS)公司生产的S7系列、施耐德公司生产的Quantum等系列、三菱公司生产的FX3G系列等。随着日系PLC退出中国市场,西门子PLC被普遍应用于电力系统自动化控制。例如三峡电厂、葛洲坝电厂、溪洛渡电厂等大型水电站使用PLC对发电机组、辅助设备系统等设备进行控制。因此在向电气工程与自动化专业教授《电器与可编程控制器》这门课程时,应该选用以西门子PLC为基础讲述电厂及电网自动化控制的教材,教学内容更接近电力系统工作实践,使电气工程及自动化专业毕业生在走上工作岗位时具有更强的适应能力。

2培养学生更具有方向性现代电力企业对高校毕业生有着严格的职业要求

扎实的专业能力、较强的实践动手能力以及必要的公文写作能力是毕业生就职于电力企业所必须具有的素质。电力系统设备分为一次设备、二次设备两大类。就发电厂而言,从事电气一次设备的检修、维护及管理工作需要毕业生熟练掌握《发电厂电气主系统》、《电力系统继电保护》、《电机学》等专业课程的内容,熟悉电机、开关电器、载流导体、电抗器、补偿设备、避雷器、继电保护系统相关知识,这些是为适应发电厂工作而储备的理论知识。从事电气二次系统工作的毕业生则必须重点掌握《自动控制理论》、《电力系统继电保护》、《电子技术》、《电器与可编程控制器》的相应内容。因此拥有扎实、丰富的专业知识来服务电力企业,是电气工程及自动化专业的培养目标。实践动手能力在促使毕业生快速融入到企业生产工作中扮演着积极、重要的作用。发电厂电气设备维修工作需要毕业生有较强的电气二次配线、布线及PLC编程能力。发电厂中大量布置电气二次控制盘柜,实际的检修与维护工作需要高强度的控制回路布线与配线工作,电力系统高度自动化则需要毕业生具备基于PLC的自动化程序读写能力。公文写作能力是现代化大型企业对职工的基本要求。我国各级电力系统的运营、管理、维护已经实现了规范化、制度化、标准化。实际的工作中需要职工撰写大量的公文,例如对发电厂而言,每个月要写电厂运营报告、机组检修报告、技术改造方案等,特别是实行工作票制度后,每天都要写设备缺陷处理报告及巡检报告。这些工作要求职工具有一定的公文写作能力。对于毕业生而言,必要的公文写作能力在求职及就职中有着不可替代的优越性。

3将工作经验融入教学将宝贵的工作经历融于课堂教学

可极大地丰富教学内容,提高学生的学习兴趣。作者讲述《电路》第十一章时,结合自己的工作经历深入浅出地讲述了变压器的原理、空载和短路实验,使学生更好地理解和掌握课堂内容。在讲述《电器与可编程控制器》时,以发电厂开停机控制流程、辅助设备自动化控制流程为例,将专业课程学习与电厂实际工作紧密结合起来,以培养更适合企业要求的应用型人才。

4将企业中应用的前沿技术带进课堂随着数字化电站、智能电网的建设

大型发电机组实现并网发电,状态检测技术投入使用,开始对1000KV特高压技术进行实验研究。电力系统的发展日新月异,设备更新速度非常快。电气工程自动化专业的教学应当将当前电力系统的先进技术、发展趋势带进课堂,在丰富教学内容的同时,增加学生对前沿技术的求知兴趣。笔者从事过175MW、770MW水电机组的自动化控制系统改造及维修工作,巨型水电厂厂用电系统运行及维护工作,水电机组状态检测与故障诊断系统的组建与维护工作。其中770MW发电机组自动化控制技术、巨型水电组状态检测与故障诊断技术都是当前电力系统的前沿技术。将这些知识带进课堂,有利于学生充分认识本专业的发展动向与趋势,积极地规划自己的职业发展方向。

三结语

电器工程及自动化论文范文第3篇

关键词:电工技师论文工艺性标准化

一、专业项目论文的工作观

技师技能考核或鉴定首先应注重的是工作者专业素质——岗位工作能力水平的评价。写作和提交论文是申报鉴定者应对技能考核鉴定的准备过程,同时是个人技能水平的展示过程。

技术工人的专业工作目的一般要求是:保证生产质量、提高生产率、降低物质消耗——有效益价值核算或向好性预期。凭借论文关于专业工作项目立论确定、技术路线解析、工艺方法选择、调试过程记录等的描述,充分显示工作者的能力水平——专业规范把握、主流技术运用、工艺方法适当、工序工步明晰。

技师论文应该强调较高级工艺性内容,应该是工作技艺和业绩展示、以专业文献范式表述的文章,并不一定要用某效益指标来显示工作价值。如工艺改进型课题论文,突出的是专业技巧水平;又如新技术应用型课题论文,突出的是对工程新技术或复杂工艺的理解和驾驭能力。

1.强调论文项目的工艺性价值。技能,应理解为专业工作的技能工艺能力。也许是简称,总易误认为技能偏指技术能力,而忽视工艺能力。技术一般是指工业过程的方法论,即一般是可行性确定后在标准化设计前提下选材、加工手段、加工流程以尽可能的高效率获得目标产品的方法。而工艺,可以理解为加工的“艺术”,强调工作过程中获得目标产品的技巧性、保障性和完美性。技术工艺能力,可以理解为技术与工艺互渗而形成的知识型、技巧型、成熟型的生产力。

较高级的专业技能型人员的工作,应能体现技术工艺引人入胜的技巧性,工作项目论文也理所当然要求显示出工艺性价值——论文应显示出写作者关于工作项目的基本技术理解能力和工艺质量层次。基本技术能力包括专业理论的引用或引证,工艺质量则涵括改进能力、工作技巧、专业理论与实际的连接和补足能力、安全防护构思能力、提高工作对象商品化的能力。工艺质量直接决定了目标产品的实用性、适用性和市场性。

2.注重专业性表述的标准化概念。技师的基本技术理论理解力是其工作的重要基础之一,但其工作的方式、目标往往约束了专业理论的扩充速度和应用空间。许多长期在特殊电气工程岗位工作、工艺经验丰富的技艺型人员理论水平并不高,但他们的本职工作很出色,工作质量的工艺价值突现。一般认为长期的专职工作经验中积累着较高的专业工艺悟性。应该看到,高专业工艺性主要表现为相对行业标准、生产规范有很强的理解力,对生产流程有很强的连接、补足、改进的能力。正是高的专业悟性使得技艺型人员与技术设计人员的工作配合相得益彰。

3.把握过程分析的理论深度。一些技师工作项目论文中,用大量篇幅阐述理论的依据——数理公式推导过程或教科书式论说,然后绘出基本原理图,最后给出相当肯定的可行性结论。必须注意,这种论文往往是有缺陷的——项目的实施有效性没有表达—作者的操作工艺技能水平得不到显示。缺少相关工程经验公式或者经验系数(理论公式受客观实际过程条件的约束),易使得项目实施性这一关键工艺环节受到鉴定评价者质疑。这类论文的缺陷在论文大辩的有限时间里难以弥补。

4.妥当运用“技术进步手段”、“技术创新理念”、“精湛工艺过程”。机电工程岗位特征——专业智能成分较多,技巧思维保持,非连续性非周期性的操作。视下述工作能力为工艺能力;把握专业标准和规范的运用方法、流畅的专业语言(术语,编程,工程图,解析图表等)表述、撰适用的工程文档、规划工作技巧和效率。

技术进步:在产业规范约束下,采用现代的、主流的专业技术成果。

技术工艺创新:在产业规范约束下的工作能够在去除隐患、操作便捷、安全可靠、形式优化、节能提效、减污去噪、降低维护成本、智能化诊断运行等某些方面有显明的特色成果。

基本完备和适配的资料:是指可以作为施工提纲或设备的档案基本资料。

二、电学原理在工程运用中的本征性理解

机电技术中的电工技术是关于电能量分配和智能控制的技术,应用电工技术的基础原理是欧姆定律和麦克斯韦电磁方程组。

1.本征性理解。客观导电材料上的电量分析应划分为以电压(电动势能信息)为主量的“信息变换及传递系统”和以电流为主量的“能量传输电路”。控制信息传递系统的第一要素是“保证信息的准确”,控制系统传递信息不一定依赖固形材料(例如可通过空间电磁场感应传递)。

使用电动机为电能耗用终端的设备继电器线路形式控制电路主要形成运动控制“逻辑、时间、顺序”机制,自保、互锁、延时、中继等都是形成控制信息的电路。

采用集成运放器为核心的信号电压调节器主要解决比例(信号放大)、微分(信号即时变化率)、积分(信号的时间积累效应),而整流、检波、限幅、隔离、跟随、调零、保护等都是附加电路。

电能量传输的第一要素是电路成为回路,依赖有形的导电材料,再者就是能量规模(大小)和传输时间可控。因此,控制电路的关键功能是信息“变换(如电压放大器)”和“调节”。

主电路的关键功能是能量的“被控”和“驱动”,而反馈电路则是对于完成基本运转功能的、由基本控制器和驱动器(主电路)组成的开环系统输出量检测并形成修正信号的“智能化”部件。

现时的机电“主流技术”指由集成PID运算器件、逻辑运算器件(CPU)及大容量数据存储器件为核心的控制器运用技术、由可高频全控大功率无触点开关元件为核心的驱动器运用技术及由新型传感器为核心的传感信号接收变换电路技术。

2.机电能量转换技术离不开磁材料技术,也离不开磁路分析技术;传统的磁路材料由于磁传导敏感于温度和介质成分,其电气特性检定比较困难。但是近些年来,新型合成磁性材料技术迅猛发展,其运用空间(特别是在机电技术领域)急速扩展。

再者,材料科学技术和信息技术是工业技术发展的双引擎,感知设备运动状态和形成系统信息的传感器技术是智能系统的前端。

从对于控制方式本质的理解判断机电控制技术的发展方向:以一个四端电路(网络)为例,若以改变激励能够实现相应响应,则控制方式可分为:a.电流控制电流(控制机制参数体现为电流放大系数),b.电压控制电流(控制机制参数体现为转移电导(跨导)),c.电压控制电压(控制机制参数体现为电压放大倍数),d.电流控制电压(控制机制参数体现为转移电阻(跨阻)),实现电能利用的机电设备的电路多以电流为被控量,所以上述a,b两种控制方式是驱动器电路,c是信息处理电路,d不是机电设备电路优选形式(能量控制信号)。

上述a、b方式分别代表着两个时代的电能传输电路(主电路、驱动器)形式。

a方式中,电流控制电流的中心技术是:实现小电流控制大电流、一路电流控制多路电流。代表性功能器件有三极管和继电器。

三极管,响应速度高,无动作触点,但控制电路与被控电路有公共支路,控制量与被控量的高次谐波相互影响或制约,而且可承受功率在瓦特级,一般不符合机电设备功率规模要求。

继电器(接触器),以电-磁-力形式驱动开关触点动作,实现电流的小控大和一控多。但触点动作时间不准、电弧现象、线圈断电反电动势高并形成高频干扰源、体积大等固有弱点,长期以来被视为“非理想器件”。

b方式是经典控制技术体系中理想的控制方式——信息控制能量。

上世纪后半期,业界使用大功率半控型电子器件晶闸管加之PWM技术的移相触发器实现有缺陷的“信息控制能量”方式于机电设备能量控制——主要是直流电动机的荷载调速。

上世纪末期大功率全控型电子器件IGBT(一种增强型绝缘栅场效应管器件)的商品化普及,机电设备用全控型的信息控制能量方式成为现实,例如在结构简单价格低廉的交流电动机实现宽范围荷载的变频调速。

3.电气主流技术发展的瞻望。机电设备机械构件的技术进步程度受制于材料技术发展及其成果的商品化程度。通用机电电工技术范畴的技术开发重点有:

电力电子技术:利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术,是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科成果。器件以半导体为基本材料,根据器件的特点和电能转换的要求,开发电能转换电路,包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及电路。

电动机技术:强磁材料与低温环境技术。

虚拟现实技术:软件型传感系统分析与仪表。

机电液智能控制技术:机械、液压、电子融合控制技术使得机器的效率、性能、品质、可靠性等大大提升,如大型工程机械设备、深海或隧道的巨力液压控制系统。

微机电系统技术:常规电气系统元器件微型化组件化甚至实现“叠层组件—集成化”,即把微型化的敏感元器件、微处理器、执行器、各种机械构件、电动机、能源、光学系统等都集成于一个极小的几何空间内,并且能像集成电路一样大批量、廉价地生产。

电致流体相变技术:电场作用下电流变液(ERF,electrorheologicalfluid)可在“固”—“液”两相之间转换,转换过程可控而且可逆,转换时间为ms级,利用其电控力学行为,可以预期得到较之传统力学元件更为理想的(机—电能量转换控制的)响应指标。

磁致流体相变技术:磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。在零磁场条件下呈现出低黏度的牛顿流体特性;而在强磁场作用下,则呈现出高黏度、低流动性。磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的,而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系。

硅胶导电与绝缘的智能化控制技术;作为可以在电磁场发挥“柔性”功能的新型器件必将影响机电设备电路构造技术。导电硅胶是具备导电性能的硅胶制品,用于一些电子硅胶产品上发挥开关接通的作用,现时应用于一些电子设备、家用设备、办公设备中,比如导电硅胶按键、电线连接管、影印机滚轴、电缆插头、连接器衬垫等。

三、要强调通用电学知识与电工新技术运用衔接的工艺能力

机电设备技术标准(国家标准、国际电工委员会文件、超级公司企业标准)的意志和执行能力。标准化是机电设备可靠性的保障。国家标准中对机床的控制方式、接地方式、抗干扰、容错、机械连锁、危险部件防护等,作了较完善规定,有效保障了机床的安全可靠运转。经验证明,符合标准的机床,故障率较低,反之故障率则高,可靠的保护措施是防止器件和装置损坏的重要方面。

当前的国家职业技能鉴定技师和高级技师考评体系强调了标准化水平是素质和技术能力的体现。如技术资料规范化编整能力、微机控制应用程序解析能力、逆向工程能力(逆向于在确定材料条件下设计制造的路径对产品拆解—解析技术工艺特征,提交改进或改性方案,以期获得结构或功能更优化的产品)、工程数学与物理运动现实的映射解释能力。

四、提高论文的精致程度和新技术含量的着眼点

维修电工岗位工作的技术工艺核心领域(空间范围,对象)。

维修电工岗位工作的主流技术、前端发展技术(如机器人,城市电动载人设备(电梯,搜索救生设备,无人驾驶运行设备,物流基地自动化设备等),注意:在机电前端技术领域;与电路系统运行规律模式相似的流体智能控制系统正在迅速地发生着微型化、精准化、多种指标信息传递同道化的技术水平提升。

机器的电气系统运用主流技术改造的工艺路线和工步流程。

一些控制系统设计方案的实用性(技术改造方案的功能指标的得失)和适用性。

专业技术文献资料的引用和“创新价值”的保障。

五、论文正文的编辑策略

通过这里的工作全过程的描述而展示个人的工作实力状况,明喻达到专业技师水平。正文应涵括以下内容:

1.详尽细致的立论表述:现实性、可行性、绩效预期等。立论的过程是运用专业范畴的概念、判断和推理等逻辑思维形式,简述预期的项目工作的流程、效益目标、专业技术层次特征和工艺精华综合;证明自己的主张。立论应具备论点、论据和论证三要素。

现实性:有重点而且简单的描述工作环境,仪器工具,基础性技术资料等工作先期条件,适配一些示意性插图、流程框图、曲线图、简表等。

可行性:有重点而且简单的描述工作团队情况,已经具备的知识基础和经验,主流技术采用的决定,需要增加的仪器工具,实施方案或技术工艺路线。

绩效预期:有重点而且简单的、与现实性情况可比较的谈说,重点是预期的技术或形式先进性、工程安全性、设备的控制或运行可靠性、节能减排等的定性谈说。

2.主流技术采用、工艺方案、实施过程等的详述。例如:可编程序控制器(PLC)技术基于用计算机软件实现继电器电路中的中继、延时、顺序、串并逻辑、传感信息处理等的硬件功能而提升了机电设备控制的可靠性。又如:基于用计算机软件对全控型大功率电力电子器件编程控制而实现交流电源变频控制,使得电动机“宽范围、恒功率或恒转矩的调速”成为普适技术。

工艺方案:展示工作者专业软实力的平台,以分类的技术工艺设计资料及对其简单注解说明文字为主项。资料文件要符合专业规范,要基本完备,要适配。例如:机床设备电气系统档案基本资料文件一般有电路原理图、电器件位置示意图、接线图、元件明细表、电气原理说明或控制流程注解、维修或改造记录等。

三项资料:工作对象技术改造之前的电路原理图及工况表述、改进工程技术路线设计(流程图与功能框图)和主要零部件明细,是工艺方案论证的骨干依据。

对于要遵循物理规律,以推演、论证、解析为主要技术路线的项目论文,建议采用机电工程手册为理论蓝本,引用工程计算方法处理数据。

调试过程:调试工作的工序、工步罗列,调试过程状况和数据的记录。

3.结果与讨论。这是全文的重心,应精心筛选技术工艺成果,把那些必要而充分的数据、现象、样品、认识等选出来,写进去,作为分析的依据。在对结果做定性和定量分析时,应说明数据的处理方法及误差分析,说明现象出现的条件及其可证性。

概括项目工作的总结:所得结果与已有结果的比较;联系实际结果,解说它的工程意义、应用价值和在实际中推广应用的可能性;在本项目实施过程中尚存在的问题,对相关进程记录资料进一步标准化编整的见解、意愿与建议。

参考文献: 

[1]王建,张文凡.电类技师论文的撰写、答辩及点评.(ISBN9787111318422).机械工业出版社,2012. 

电器工程及自动化论文范文第4篇

关键词:电气工程;智能化技术;理论基础;技术优势;应用

中图分类号:F40 文献标识码:A

智能化技术是计算机技术与人工智能理论的完美融合,是最近才兴起的一个高新技术领域。但是从出现到发展的短短数年间,智能化技术就受到了普遍的关注和广泛的应用,其未来前景不可限量。

1 人工智能理论

人工智能,它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,是计算机科学的一个分支。通过人工智能本质方向的了解,生产出了一个与人类大脑做出雷同反应的智能化机器,这个主要包含语言识别、自然语言处理、机器人、专家系统和图像识别等。“人工智能”一词是在1956年Dartmouth学会上提出的,人工智能发展迅速,成为以计算机主流,涉及信息论、控制论、自动化、生物学、心理学、语言学、医学和哲学等多版学科。对于其主要的目的就是通过使用机器设备能够达到智能效果,依赖机器来完成复杂性的工作。智能化的电气自动控制系统主要就是为了加强整个劳动分配过程,实现了计算机智能化,这样一来大大的减少了人为劳动过程,加强了工作效率,譬如:铝电解生产中的模糊自适应控制技术,就是大量使用了人工智能技术。在我们国家主要是通过廉价输出的劳动力来得出的经济数值,但是远远没有达到其他较发达的国家经济水平。在我们电气自动化控制中加强人工化智能的使用,研制出一个能类似于人类判断系统、处理功能的控制系统,加强我们生产的能力,推动我们国家的经济发展。

2 人工智能的优点

针对不同的人工智能控制,需要使用不同的方法进行讨论。但是一些人工智能控制器,例如:模糊神经、模糊、遗传算法和神经都是一种类非线形的函数近似器。采取这种的分类有利于对总体的了解,同时会促进对控制策略的综合性开发。上述的人工智能函数近似器具有常规的函数估计器所不具备的优势。首先,在很多情况中,精确的掌握控制对象的动态方程是很复杂的,因此控制器在设计实际控制对象的模型时,往往会产生很多不确定的因素,例如:非线性时、参数变化等,这新信息通常无法掌握。而人工智能控制器在设计的时候可以不需要控制对象的模型。依据下降时间、鲁棒性和响应时间的不同,人工智能控制器通过适当的调整可以提高自身的性能。例如:在下降时间方面,模糊逻辑控制器比最优秀的PID控制器要快4倍。在上升时间方面,模糊逻辑控制器比最优秀的PID控制器要快2倍。与古典控制器相比,人工智能控制器具有更容易调节的特征。即使缺乏专家的现场指导,人工智能控制器也能够使用响应数据来进行设计。还可以通过相应信息、运用语言等方式来进行设计。人工智能控制器具有很强的一致性,输入陌生的数据就能够产生很高的估计,可以忽略驱动器对它产生的影响。对于某些控制对象来说,虽然暂时没有采用人工智能控制器也可以产生良好的效果,但是对其他的控制对象来说,不一定会产生相似的良好效果,因此在设计上必须坚持具体问题具体分析的原则。在反模糊化和模糊化的过程之中,如果采用规则库、隶属函数和适应模糊神经控制器,能够精确的进行实时确定。在实现这个成果的众多方法之中,只有通过系统技术的使用才能得到稳定的解,配合简单的拓扑的结构配置,能够实现迅速的自学习和快速收敛。

3 智能化技术在电气自动化控制中的应用

研究结果表明:智能控制、优化设计以及故障诊断的合理使用是实现电气工程自动化控制的前提条件。

3.1 智能控制

电气自动化的控制工作中加入智能化技术可实现电气工程控制的无人操作化、高效化、远程化以及自主化,给智能化控制创造了良好的发展空间,智能化控制在电气自动化技术中的广泛应用更加验证了智能化技术的优越性,并使智能化技术在其他领域的发展打下了良好的基础。

3.2 优化设计

在电气工程自动化控制过程中,经常会涉及到电气设备的设计,而设计的过程又相当的繁琐,它不仅要求设计人员对磁力、电气、电路等学科的知识要有足够的认识并能恰当的运用到设计工作中,而且它对设计人员的工作经验也有比较高的要求。传统的设计方式是利用实验与经验相结合的手工设计来完成的,因此方案的达标率低,修改的难度较大;而现在的方案设计是利用CAD技术以及计算机辅助软件来完成的,不仅减少了设计所需的时间,而且设计出来的方案无论是质量还是使用性能都相对较好。遗传算法是优化设计的过程中智能化技术应用的具体形式之一,它具有非常强的实用性和先进性,它的使用在一定程度上对设计进行了优化。

3.3 故障诊断

电气工程系统的运行过程中,电气设备发生故障的情况不可避免,而在故障发生前必定会有一系列与故障本身存在一定联系的征兆出现,利用智能化技术,就可以对其进行全面、准确的诊断。由于变压器在电气设备中具有十分重要的作用,因此电气设备监测人员对它的运行状况格外的重视,经常对其进行不定时的检测、维修,不过这样做也不能完全避免电气故障的出现,为了及时地将故障诊断出来,把电气故障造成的损失降到最低,智能化技术无疑是最佳的选择。在运用智能化技术对变压器的故障进行诊断的过程中,最主要的诊断方式就是通过对变压器中渗漏油的分解气体进行分析,快速找到变压器发生故障的大致范围,然后再把范围逐步缩小找出发生故障的具置并对其进行检修。这样做不仅加快了对故障的诊断以及检修速度,而且它还避免了故障对电气设备造成损害的情况出现,使得电气设备的运行经济效益在某种程度上得以提升。

结语

随着科技的不断进步,人工智能技术的发展越来越迅速,在人工智能技术的应用下,各种施工变的更加的智能化。而机械企业在电气自动化不断成熟的今天,引进人工智能技术更是对生产起到了良好的促进作用,促进企业的更好更快的发展。

参考文献

[1]耿英会.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技创新导报,2012(2):66~66.

电器工程及自动化论文范文第5篇

关键词:汽车电子;电力电子;教学改革

作者简介:吴晓刚(1981-),男,黑龙江哈尔滨人,哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,副教授;周美兰(1962-),女,黑龙江哈尔滨人,哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,教授。(黑龙江 哈尔滨 150080)

基金项目:本文系黑龙江省高等教育教学改革项目(项目编号:JG2201201107)、哈尔滨理工大学高等教育研究重点项目(项目编号:A201200004)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)28-0098-02

随着汽车产业的发展,电子技术在汽车上的应用已成为汽车设计研究部门考虑汽车结构革新的重要原因。在国外,平均每辆汽车上的电子装置在整车成本中占20%~25%,一些豪华轿车上装有40多个微处理器,有的汽车电子产品甚至占整车成本的50%以上。许多汽车制造商都认为,增加汽车电子装备的数量,促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的有效手段。[1]

在对汽车电子技术的教学研究中,文献[2]提出优化“汽车电子与控制”配置课程的内容、改革结构体系、改革教学方法和手段、加强实验建设和课程设计环节等改革思路。文献[3]分析了“汽车电子控制技术”课程在理论教学和实践教学方面的问题,提出了灵活多样的理论教学改革方案和采用项目教学法等加强实践环节教学的建议。文献[4]介绍了汽车电子控制技术课程精品实验项目的设计思想、主要环节及具体实践。文献[5]将虚拟仪器LabVIEW软件应用于汽车电子技术综合性和设计性虚拟实验中,并进行了实验教学的实践。文献[6]开发了汽车电子控制系统实验教学所需要的嵌入式系统,完成了实验箱硬件及教学实验所需的支撑软件,并在此基础上开展了教学实践。文献[7]介绍了在电子信息工程专业开设汽车电子系列特色课程的研究。

在汽车电子中,涉及到电力电子技术的内容通常称为汽车电力电子技术,并且成为了电力电子技术的重要分支。哈尔滨理工大学(以下简称“我校”)电气工程及其自动化专业下的电力电子方向,在汽车电子研究上已有了十几年的基础。在依托汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程研究中心和黑龙江汽车电子技术研究中心科研基地的基础上,形成了以新能源汽车动力系统控制和汽车电子驱动控制为特色的研究方向,并培养了大量的硕士研究生和博士。因此,为了在本科教学中体现我校电气工程及其自动化专业的办学特色,结合在汽车电子方向上的研究成果,在2010年制定的电气工程及其自动化专业电力电子方向本科生培养方案中,特别增设了“汽车电子技术”专业方向选修课。本文以“汽车电子技术”课程作为研究和实践对象,通过课程结构优化设置和考核方式改革,结合现场教学和研究性教学的教学方法,实现具有特色的专业选修课教学。

一、“汽车电子技术”课程结构

“汽车电子技术”课程开设在大学四年级上学期,为专业选修课程,2学分,共32学时。其中理论教学22学时,实践教学10学时。根据电气工程及其自动化专业的基础课程和平台课程设置,结合汽车电子技术的主要特点,“汽车电子技术”课程的理论教学可分为6个模块,如图1所示。

在“汽车电子技术”课的理论教学环节中,第一部分,先介绍汽车电子的基本概念,回顾汽车电子技术的发展历史,通过实例分析介绍汽车电子对汽车安全与节能的影响,结合电气工程及其自动化专业的相关知识,讲述汽车电子与电力电子的关系。

第二部分,介绍汽车电子技术中常用的器件。包括光电、霍尔、电阻等各类传感器,常用于汽车电子控制系统中的单片机选型及选用依据,汽车电子控制系统中所用的交直流电机、电磁阀等执行器件的工作原理和控制方法。

第三部分,在以上介绍的基础上,着重介绍汽车变速器电控、ABS系统、动力转向电控等汽车电子控制系统的设计方法,主要内容包括电控系统开发遵循的标准、硬件电路设计和软件编程方法,特别强调目前汽车电子控制系统中所用的V流程开发模式。

第四部分,结合新能源汽车的热点问题,充分发挥电气工程及其自动化专业知识在电动汽车方面的运用。本门课与目前车辆工程专业所开设的“汽车电子技术”不同之处在于,省去了传统以发动机作为主导的汽车动力系统控制部分,强化了电驱动系统的匹配与设计部分。该部分内容除了包含对于汽车动力系统设计方法和匹配规律的介绍外,还增加了对于电动汽车动力系统控制的一般方法介绍。

第五部分,介绍汽车电器系统,包括汽车仪表系统、灯光照明系统、电动门锁系统、电动车窗、电动后视镜、电动天窗、电动座椅、车载空调系统、车载音响系统、车载电视娱乐系统、车载无线通讯系统、电子导航与全球定位系统、智能交通系统和车载网络系统等方面的内容。

第六部分是课程的最后部分,介绍汽车电子控制系统中可靠性的评价标准和一般的故障诊断方法。

以上六部分构成了我校电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”理论教学的主要内容。

在“汽车电子技术”课程的实践教学过程中,主要有实验和课程设计两种方式。实验课作为学生在校内实现理论联系实际的一种比较有效的手段,学生通过实验能够加深对课程理论知识的理解,并能够培养一定的实践能力。我校在电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”实验课的设置上,主要分为5个部分,如图2所示。

课程设计是提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段,它不但可以使学生加深对理论和实验课程的理解,而且能够使学生将所学的课程内容与相关课程综合起来,提高了知识的应用能力。[8]“汽车电子技术”是一门实践性很强的课程,课程设计主要结合我校电气工程及其自动化专业平台课的知识,以电动汽车控制系统作为设计目标,让学生结合电力电子技术的相关知识进行设计。

二、“汽车电子技术”课程教学方法的改革

对于“汽车电子技术”课程来说,涉及到的汽车电子控制系统单靠语言描述是很难讲清楚的,而通过传统的板书教学方式,也很难清晰勾勒出汽车电子控制系统的原理和工作过程。因此本门课在授课方式上采用多媒体教学的方式,通过多媒体课件制作出的动画及示意图等来展示汽车电子控制系统的结构、组成及工作原理,使教学的内容直观清晰,易于理解。

在“汽车电子技术”课程的教学过程中,除了正常的多媒体课堂教学外,还采用了现场教学结合研究性教学的授课方法。现场教学即依托我校汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程中心的实验平台,使学生到工程中心参观现场演示,并试用工程中心开发的汽车电子产品实验样机。这些教学手段可以使学生对汽车电子的功能及开发有更直观的认识。除此之外,教学内容中以汽车电子产品的项目开发作为主导。例如在“汽车电子控制系统的设计”这部分内容讲授时,可自始至终以工程中心开发的汽车变速器控制单元作为对象,从汽车电子产品开发的前期调研、方案论证,到中间环节的样机开发、功能验证,再到最后环节的样机标定、测试等进行全方位的介绍。通过这样的讲授,学生对汽车电子的感性知识加深,在理论学习中的目的就会变得明确,清楚地认识到需要掌握的主要内容。

三、“汽车电子技术”课程考核方式

为了有效地组织教学,突出“汽车电子技术”课程的实践性,改革了这门课程的考核方式。我校其他专业课程的考核方式大部分是以平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%的比例进行综合评定。而由于“汽车电子技术”课程面向电气工程及其自动化专业电力电子方向的本科生,选课人数基本维持在40~60人范围内,这样的人数规模便于授课教师进行小范围内的专业指导,因此在考核方式上提出了平时成绩、作业成绩、实验成绩、课程设计与专业论文撰写相结合评定的方式。与其他课程不同之处还在于,其他课程安排的课程设计都是最终给定一个独立的成绩,而作为专业选修课,本门课程的课程设计成绩只是最终成绩的其中一部分。

目前该门课程的考核采用平时成绩占10%,作业成绩占10%,实验成绩占10%,课程设计占30%,专业小论文占40%的比例权重进行成绩的评定。这样做的好处是,不但能够充分发挥本门课理论与实践紧密结合的特点,并且可以充分激发学生的学习兴趣,培养学生的团队合作精神。

专业小论文作为考核的主要部分,在撰写过程中,授课老师首先利用2学时的时间对学生进行科技论文撰写的培训,而后引导学生充分利用学校图书馆的资源,根据各自分配到的科技论文主题进行文献的检索;学生分成了3至4名成员一组,选择关于汽车电子的主题项目,可建议主题为电动汽车整车控制器的设计、汽车防抱死ABS系统设计、汽车自动变速器控制系统设计等,学生也可以自己提出新的主题。给定主题一段时间以后,学生提交科技论文,并以学术会议的形式在课堂上进行交流,老师和其他同学可以自由根据报告者的内容提问,并提出意见和建议。该部分成绩可以当场给出,这样做的好处是激发学生的积极性,所给定的成绩能够实现主观与客观兼顾的效果,令所有同学信服。

四、结论

根据“汽车电子技术”理论与实际紧密结合的特点,结合所开设课程在电气工程及其自动化专业的实际情况,提出了教学中课程内容优化配置,现场教学结合研究性教学的授课方法;考核上提出了平时、作业、实验、课程设计与科技论文撰写相结合的方式。通过这些教学改革,提高学生学习的积极性和主动性,真正能够在有限的学时内获得最实用的知识,增强学生的实践能力。

参考文献:

[1]李建秋,赵六奇,韩晓东.汽车电子学教程[M].第2版.北京:清华大学出版社,2011.

[2]周雅夫,连静,李琳辉,等.《汽车电子与控制》课程教学改革的探析[J].科技创新导报,2010,(16):190.

[3]赵科.汽车电子控制技术教学探讨[J].新西部:理论版,2011,(27):221-222.

[4]赵秀春,徐国凯,陈晓云.汽车电子控制技术精品实验项目设计与实践[J].大连民族学院学报,2010,12(5):497-499.

[5]仇成群.LabVIEW在汽车电子虚拟实验教学中的应用[J].仪器仪表用户,2011,18(6):97-98.

[6]张新丰,陈慧,孟宗良,等.控制器V型开发模式实验教学探索[J].实验室研究与探索,2012,31(2):131-134.

电器工程及自动化论文范文第6篇

【关键词】:电气自动化;发展;应用

中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1003-8809(2010)-08-0186-04

一、电气自动化的发展

电气工程及其自动化的触角伸向各行各业,小到一个开关的设计,大到宇航飞机的研究,都有它的身影。本专业生能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作,是宽口径“复合型”高级工程技术人才。该领域对高水平人才的需求很大。据估计,随着国外大企业的进入,在这一专业领域将出现很大缺口,那时很可能出现人才供不应求的现象。电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科,但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关,发展非常迅速,现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分,广泛应用于工业、农业、国防等领域,在国民经济中发挥着越来越重要的作用,下文就来简述一下我国电气自动化的发展历程:

(一)全空型的电力电子开关。于上世纪五十年代晶闸管出现了,它标志着运动控制的新纪元。尽管它是第一代电子电力器件,但仍被沿用至今。随后交流变频技术出现后相继有出现了全控制式器件如GTR等。这是电力电子器件的第二代;接下来是IGBT和MGT这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。最后是功率集成电路,PIC即第四代电力电子器件。

(二)由低频向高频方向发展的电路。不断更新的电力电子器件势必要引发变换器电路的换代。

当应用于普通晶闸管时,直流传动的变换器主要是整流相互控制,交流变频传动则是交―直―交变频器。当电力电子器件转换到第二代的时候,PWM变换器采用的相应也要多些。因为采用了PWM变换器之后不仅提高了功效,并且能够减少高次谐波对电网的影响,合理解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。随着应用的深入,PWM也存在着诸多缺陷,因此也就有了谐振式直流逆变器电路的发展。

(三)交流调速控制理论。交流电机磁场定向远离市由德国学者F・Blaschke所提出来的,这一理论的提出为交流传动高性能控制奠定了深刻的理论基础。但他提出的这个思想远不能够达到理论的操控效果。于是事隔14年后于1985年德国鲁德大学的Depenbrock教授又提出了直接转矩控制的思想,紧接着有将它推放到了弱磁调速的范围内。可以说他的这一控制思想新颖,控制结构简单明了,信号处理的物理概念明确,是一种高静动态性能的新型交流调速方法。

(四)通用变频器的投入使用。通用变频器:系列化、批量化、占市场量最大的中小功率变频器。先后变频器经历了第一代:普通功能型U/F控制型;第二代:高功能型U/F型;第三代:高动态性能适量控制型。

(五)单片机的发展。占主导地位的MCS-51的8位机虽占主导地位,但是它的功能还比较简单,指令集短小,因此就有了适合大批量生产的PIC系列单片机的推广使用,它不仅具有很高的可靠性,而且保密性高。

二、电气自动化的应用

一直以来,我国在CIMS,自动控制,机器人产品,专用集成电路等等方面有了长足的进步。例如:“基于微机环境的集成化CAPP应用框架与开发平台”开发了以工艺知识库为核心的、以交互式设计模式为基础的综合智能化CAPP开发平台与应用框架(CAPPFramework),推出金叶CAPP、同方CAPP等系列产品。具有支持工艺知识建模和动态知识获取、各类工艺的设计与信息管理、产品工艺信息共享、支持特征基创成工艺决策等功能,并提供工艺知识库管理、工艺卡片格式定义等应用支持工具和二次开发工具。系统开放性好,易于扩充和维护。产品已在全国的企业,特别是CIMS示范工程企业,推广应用,还研制了自动控制装置及系列产品,红外光电式安全保护装置,大功率、高品质开关电源的开发。机器人产品包括移动龙门式自动喷涂机,电动喷涂机器人,柔性仿形自动喷涂机,往复式喷涂机,自动涂胶机器人,框架式机器人,搬运机器人,弧焊机器人的研制。以上这些产品的开发应用还只是电子工程与自动化在生产中的一个侧面,不足以反映其全貌。在国外先进技术的冲击下,从各个方面进行新一轮技术重组。形势是严峻的,同时也充满机遇。

电气自动化技术尽管已经广泛应用与我国国民生产的各个部门和领域,但它仍需要不断革新,不断发展。

参考文献:

[1]《电气自动化专业拓展一楼宇智能化方向》作者:毛臣健

电器工程及自动化论文范文第7篇

关键词:人工智能 电气 自动化

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法 技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支 它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器.该领域的研究包括机器人.语言识别、图像识别 自然语言处理和专家系统等。电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行、自动控制,电力电子技术、信息处理、试验分析 研制开发以及电子与计算机应用等领域的一门学科。实现机械的自动化,让机械部份脱离人类的直接控制和操作自动实现某些过程是电气自动化和人工智能研究的交汇点。积极运用人工智能的新成果无疑有利于电气自动化学科特别是自动控制领域的发展.也有利于提高电气设各运行的智能化水平.对改造电气设备系统,增强控制系统稳定性.加快生产效率都有重大意义。

1、人工智能应用理论分析

人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟,延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质.并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器 该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别 自然语言处理和专家系统等。自从1956年“人工智能 一词在Dartmouth学会上提出以后,人工智能研究飞速发展,成为以计算机为主.涉及信息论.控制论, 自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学的一门学科。人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂的工作。

当今社会,计算机技术已经渗透到生产生活的方方面面.计算机编程技术的日新月异催生自动化生产,运输 传播的快速发展。人脑是最精密的机器,编程也不过是简单的模仿人脑的收集、分析、交换、处理、回馈.所以模仿模拟人脑的机能将是实现自动化的主要途径。电气自动化控制是增强生产.流通、交换、分配等关键一环.实现自动化,就等于减少了人力资本投入,并提高了运作的效率。

2、人工智能控制器的优势

不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去讨论。但Al控制器例如:神经、模糊、模糊神经以及遗传算法都可看成一类非线性函数近似器。这样的分类就能得到较好的总体理解.也有利于控制策略的统一开发。这些Al函数近似器比常规的函数估计器具有更多的优势.这些优势如下:

(1)它们的设计不需要控制对象的模型(在许多场合,很难得到实际控制对象的精确动态方程,实际控制对象的模型在控制器设计时往往有很多不确实性因素,例如:参数变化,非线性时,往往不知道)。

(2)通过适当调整(根据响应时间 下降时间、鲁棒性能等)它们能提高性能。例如模糊逻辑控制器的上升时间比最优PID控制器快1.5倍 ,下降时间快3.5倍, 过冲更小。

(3)它们比古典控制器的调节容易。

(4)在没有必须专家知识时.通过响应数据也能设计它们。

(5)运用语言和响应信息可能设计它们。

总而言之,当采用自适应模糊神经控制器、规则库和隶属函数在模糊化和反模糊化过程中能够自动地实时确定。有很多方法来实现这个过程,但主要的目标是使用系统技术实现稳定的解,并且找到最简单的拓朴结构配置.自学习迅速,收敛快速。

3、人工智能的应用现状

随着人工智能技术的发展,许多高等院校及科研机构就人工智能在电气设备的应用方面展开了研究工作,如将人工智能用于电气产品优化设计,故障预测及诊断、控制与保护等领域。

3.1 优化设计

电气设备的设计是一项复杂的工作 它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识,还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的.因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展,电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD),大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进.使传统的CAD技术如虎添翼.产品设计的效率及质量得到全面提高。用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法,非常适合于产品优化设计。因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。

3.2 故障诊断

电气设备的故障与其征兆之间的关系错综复杂,具有不确定性及非线性.用人工智能方法恰好能发挥其优势。已用于电气设备故障诊断的人工智能技术有:模糊逻辑、专家系统、神经网络。

变压器由于在电力系统中的特殊地位而备受关注,有关方面的研究论文较多。目前对变压器进行故障诊断最常用的方法是对变压器油中分解的气体进行分析.从而判断变压器的故障程度。人工智能故障诊断技术在发电机及电动机方面的研究工作也较为活跃。

3.3智能控制

人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开.但在电气设备控制领域所见报道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3种:模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。由于模糊控制是其中最为简单、最具实际意义的方法.因而它的应用实例最多。

4、结语

人类智能主要包括三个方面.即感知能力.思维能力 行为能力。而人工智能是指由人类制造出来的 机器”所表现出来的智能。人工智能主要包括感知能力、思维能力和行为能力。人工智能的应用体现在问题求解.逻辑推理与定理证明,自然语言理解 自动程序设计.专家系统,机器人学等方面,而这诸多方面都体现了一个自动化的特征.表达了一个共同的主题,即提高机械人类意识能力,强化控制自动化.因此人工智能在电气自动化领域将会大有作为,电气自动化控制也需要人工智能的参与。

参考文献:

电器工程及自动化论文范文第8篇

关键词:传感器技术;理论教学改革;实践教学改革;成绩评定方式

作者简介:张艳霞(1979-),女,河南漯河人,郑州信息科技职业学院机电工程系,助教;郑伟伟(1984-),男,河南新密人,郑州信息科技职业学院机电工程系,助教。(河南 郑州 450046)

基金项目:本文系郑州信息科技职业学院教改项目(项目编号:CZYB2014009)的研究成果。

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)03-0130-02

传感技术包括传感器的研究、设计、试制、生产、检测和应用,传感器是现代测控系统的首要环节,它集机械、动力、物理、化学、光学、材料、电子、生物、半导体、信息处理等众多学科于一体,应用领域十分广泛,与当前多学科交叉融合的趋势相一致,在专业课程体系中起到重要的承上启下作用,是实践性非常强的综合性应用技术。[1-3]

目前,传感器技术是高职高专院校机电一体化、电气自动化、汽车检测与维修等专业的一门专业技术课。该课程涉及知识面广,且实践性很强,不但学生觉得难学,对老师来说也是一个挑战。另外,近几年来,中国逐渐普及大学教育,高职高专的学生大多基础知识不太牢固,接受这门课程较难,更不用说提高学习兴趣了。因此结合高职院校的传感器技术教学经验,对该课程教学改革进行了探索。

一、高职院校传感器技术课程教学现状

1.理论教学方面

谈到理论教学,首先要追溯到教材问题。当前,高职院校的传感器技术理论教材种类繁多,琳琅满目,大多教材偏重于抽象的传感器原理推导,基础知识差的学生很难掌握,导致学生学不会的现象严重。其次,涉及到教学方法上。目前,大多数高职院校的传感器技术教学依然沿用传统的教学模式,教师灌输知识,学生被动接受,模式单一,无法调动学生的学习积极性,更不用说培养学生的创新能力了。因此,高职院校的理论教学要遵循“必需、够用”的原则,改变传统思维,不断探索一些新的教学方法,把抽象的传感器技术原理变得具体化、简单化,使其有利于学生的学习与接受。

2.实践教学方面

高职院校的培养目标是高级技师、高级技工,对于教学来讲,主要侧重于各类传感器的应用。目前,大部分高职院校做传感器技术的实验设备落后、匮乏,学生只能在实验台上按部就班地完成一些验证性的实验,缺乏主动性和探索性,很少涉及传感器实际应用,更谈不上创新和工程实践,根本无法提升学生分析问题和解决实际问题的能力。近些年来,新型传感技术的发展日新月异,涌现出大批先进的传感器,与学校做的简单验证性实验、演示性小实验相差甚远,学生毕业以后相当长一段时间都与自己的工作接不上轨。

二、理论教学内容与教学方法的改革

传感器技术课程有以下特点:首先是该课程涉及知识面范广,涵盖信息量大。各章节的教学内容大部分按照传感器的原理类型分开,相对比较独立、分散,缺乏延续性和整体性。其次是该课程实践性强。由于传感器的实际应用十分广泛,大至宇宙飞船、飞机,小至家用电器洗衣机、热水器都用到传感器,因此,该课程与实践结合非常紧密。

这门课传统的理论教学都是先介绍传感器的工作原理,再进行理论推导、定量分析,涉及实际应用较少,课堂组织形式单一,很难调动学生的积极性。所以高职高专的传感器理论教学应本着“必须、够用”的原则,简化理论推导和分析,尽可能结合工程实践介绍各种传感器的主要性能、信号转换与处理的方法、实际应用效果。为突出理论教学重点,提高学生的学习兴趣,在教学实践中采用了以下教学方法:

1.利用多媒体技术,丰富教学手段

教师根据自己的教案制作多媒体课件,并将多媒体课件与板书相结合,通过声、光、电、图片、动画、视频等手段突出教学的重点,分散教学难点。以差动电感传感器的工作原理为例,把差动变隙式和差动螺线管式的工作原理做成动画,两个衔铁的上下动作把由于衔铁运动而引起的感应电动势的变化表现得非常形象,学生能很轻松地理解差动电感传感器的工作原理,弥补了由于客观硬件先天不足而引起的操作不可实现性。另外还可以从网上下载滚柱直径分选装置应用的一些视频,放到多媒体课件里,课堂上能让学生身临其境地观看该装置的工作过程。

2.用实例演示,形象教学方法

为了打破理论教学的单调无味,在课堂上,教师可以结合日常生活设计一些简单的小实验演示给同学们看。比如讲授气敏电阻传感器时,可以让学生拿来啤酒做现场演示;讲授霍尔传感器时,可将霍尔开关装在教室的门上,来演示霍尔元件对磁铁的感应;讲授热电偶传感器时,可用打火机烧铜丝和铁丝的接头来产生电动势,灼烧过程中可以让同学们观察万用表的电压读数。当然,这些简单的小实验也可以请一部分同学在课堂上亲自演示,激发同学们的学习兴趣。另外,也可以购买一些工业上实用的传感器在课堂上进行展示,例如用途广泛的数字温度传感器以及小型液位变送器等,可以把这些传感器直接拿到学生的面前,让学生对其有个形象直观的认识,然后讲解他们的应用价值、应用实例以及接线过程。对于一些无法在课堂上实现演示的传感器,可以搜集一些工程实践应用的图片、视频放在PPT上展示给学生。

3.鼓励学生课外电子设计制作

电子设计制作有助于学生把所学的理论知识转化为实践技能,并在实践中充实理论知识;同时也能把专业领域内其他学科的理论知识有机结合起来,形成整体的专业知识体系,更有利于完备学生的知识结构。比如学习压阻传感器时,可以让同学们自己设计一个电子称,电子称系统包括压力传感器、电桥、放大电路、AD转换电路、显示电路等,需要学生掌握电路、电子、编程等课程的相关知识。[4]

三、实践教学方法改革

1.巧妙设计课内实训项目

现有实验室的传感器都集成在实验箱里,而且是固定的几个验证性实验,功能性、综合性实验较少,与日新月异的传感器的发展相差甚远。为了让学生更多地了解目前传感器的发展与使用现状,缩小教学与实际应用之间的差距,必须加强教学实践环节,把课内实训转化成项目实践。可以采用CDIO(CDIO,Conceive-Design-Implement-Operate,即“构思-设计-实现-运行”)工程教育模式,以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的方式学习工程。[5]该教育理念就是让学生身临其境地感受到一个产品或系统从基本构想、设计、研制实现直到实际运行的完整开发过程,培养学生学会解决问题的能力,执行过程中以教师为主导,以学生为主体。例如,可以让学生运用学过的知识,给机器人做一个一闪一闪的眼睛。先引导他们思考该系统都用到哪些知识,可能是单片机控制器、LED灯、电缆、调试器、传感器、相关软件等;把学生分成小组,小组里的每个同学分别承担一项任务,引导他们完成设计、实现、运行;每个同学都把自己的作品展示出来,向老师和同学汇报自己的思路和所做的工作;经过提问、解答,教师可以给小组里的每同学所做的工作进行分析、评定。

2.带领学生参与设计大赛

机器人创新大赛和电子设计大赛都是教育部倡导的大学生学科竞赛,它们不但有助于培养学生的创新意识、团队协作精神和良好的工程素养,而且还可以让学生逐步形成理论联系实际的学风,积极踊跃地参加课外科技活动的习惯,为国家培养创新人才打下良好的基础,为优秀人才的脱颖而出创造条件。在整个参与比赛的过程中,学生不但可以进一步巩固、完善所学的传感器知识,还能有机地结合其他学科的知识,把抽象的理论知识转化综合成实践能力,充分理解各种原理和应用,建立起完备的知识网络,促进教学。

四、课程考核方式和评价的改革

以往这门课考核的是各个知识点的记忆、与传感器原理相关的计算、分析,几乎很少涉及实际应用,而期末考试一考定音势必限制了学生的知识范围和思维模式,现在尽量考核学生的理论知识应用能力、动手实践能力、创新合作能力和语言表达能力。成绩的评定也不再单纯由教师承担,而是由学生自我测评、学生之间互评与教师评价相结合来完成。

这种考核模式以提高学生的能力和素质为目的,以考勤、作业项目、课外实践、实验能力、专业知识、语言表达能力和创新合作精神为依据,综合对学生进行成绩评定。例如可以是平时成绩(作业+考勤)占20%、实验能力20%、课外项目实践30%、期终报告占30%;其中后三项各项评价中教师占50%,自我评价占15%,学生评价占35%。另外,让学生参与成绩评定的同时也培养他们正确的自我评价和评价他人的能力。

五、完善教学配套设施

前面所述的各种改革措施,不仅需要教师投入大量的时间和精力来实施,学生付出大量的时间和行动来配合,更重要的是需要学校从软硬件各方面来完善配套。首先是从政策上倡导并支持教师教育教学改革,其次是从硬件上提供相应的条件。

六、结束语

针对目前高职院校传感器技术课程教学的种种缺陷,结合本院学生的特点和实际情况,本文提出的分应用多媒体技术、灵活运用实物演示以及鼓励学生参与课外制作的理论教学方法,极大地激发了学生的学习热情,明显提升了课堂教学效果;在实践教学方面,本文提出的加强课内实训设计和带领学生参与设计大赛的实践教学方法,很好引领了学生的创新意识,并且为学生提供了足够的自由度,激发了学生的主动性和创造性,使不同学习层次的学生都能体会到设计的乐趣,加深对传感器及其应用的理解和掌握,达到理想的教学效果。本文提出的成绩评定方式不但规范了日常教学过程的管理,而且提高学生学会学习、自主学习的能力。

参考文献:

[1]张玉莲.传感器与自动检测技术[M].北京:机械工业出版社,

2007.

[2]彭承琳.生物医学传感器原理及应用[M].北京:高等教育出版社,2000.

[3]郁有文,常建,程继红.传感器原理及工程应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,2003.

电器工程及自动化论文范文第9篇

关键词:工程测量、工程测量学仪器

中图分类号:TB22文献标识码: A 文章编号:

1、概述

由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快。工程测量学的研究领域是相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。

解析法和模拟法是网优化设计方法的两种方法。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。

多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。也可用于变形预报。变形观测数据处理的几种典型方法。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。变形的物理解释通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。

科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等称科傻一;在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”称科傻二。一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集称科傻三。

2、学科地位和研究应用领域

2.1 学科定义

工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。

2.2 学科地位

测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分:

大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量);

工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量);

航空摄影测量与遥感学;

地图制图学;

不动产地籍与土地整理。

2.3 研究应用领域

目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。

由Hennecke,Mueller,Werner 3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。

由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。

国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。

德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。

电器工程及自动化论文范文第10篇

关键词:课程开发 工作过程系统化 任务驱动 项目导向

目前,加强课程建设是我国高职教育进行内涵建设的重要切入点,而基于工作过程系统化原则进行课程开发与建设,是由职业教育的属性所决定的。

笔者论述以工作过程系统化为原则,结合任务驱动、项目导向的教学模式,对电子产品生产与管理课程的开发与建设的情况。

一、课程体系结构设计

1.基于工作过程系统化的课程设计

通过精心设计的10个项目任务,实现了对电子产品设计与生产企业从产品开发到大批量生产的完整“工作过程”的模拟,涵盖了职业实践活动中的主要工作任务,所涉及的知识内容和技能以10个工作项目任务为纲,构成了完整的知识结构和技能结构,从而构成本课程的体系结构(见图1)。

图 课程体系结构图

精心设计的10个项目任务,将实际工作任务与学习项目联系起来,学习内容是职业实践中开放性的、没有固定答案的工作任务,学习的内容是工作,通过工作实现了学习。而在完成这些任务的过程中,学生的知识和技能得到综合运用,其创新能力得到有效培养(表1)。

表1 项目任务表

序号 项目名称及内容 对应的工作过程

项目一 创建新公司,建立管理结构,制定管理规章制度 创建新公司

项目二 制定检验文件(来料检验、产品最终检验) 产品检验

项目三 调查行业工程背景问题,形成调查报告 工程背景知识的获取

项目四 新产品研制,制定设计文件 新产品研制-技术管理

项目五 新产品生产准备:制定工艺文件 新产品试生产-工艺管理

项目六 新产品生产准备:设置质量控制点,制定质量管理制度 新产品试生产-质量管理

项目七 新产品生产准备:建立公司质量管理体系 新产品试生产-质量管理

项目八 新产品生产准备:在设立的质量控制点,建立控制图 新产品研制-质量管理

项目九 工作现场管理,施行5S等现场管理制度 生产管理-现场管理

项目十 综合项目数控步进直流稳压电源的设计与制作 综合项目

2.实际工作任务与课程学习项目的对接

工作过程中的具体工作任务对应本课程的学习项目,提取职业能力要求,对应到教学内容中。因此,教学内容极具针对性与适用性。以项目二为例(其他项目可详见各项目文件中的知识点大纲),表2中第一列是项目二中要求完成的学习任务,其与实际工作任务高度一致,第二列是完成相应任务对应的职业技能及能力要求,第三列是对应的知识点内容(除部分是本门课程的知识点内容外,还整合应用了前续课程的知识点)。

项目二 制定检验文件(来料检验、产品最终检验)

表2 项目内容、职业技能与教学内容对应表

项目任务 职业能力或技能 教学内容(知识点内容)

1.使用Protel软件画出电路原理图与PBC板布线图,给出原料清单 电子产品设计开发

电子电路识图、选用 功率放大电路(前续课程)

电路原理图的绘制(前续课程)Protel DXP软件的使用

2.制定电阻器的来料检验文件,并实施检验方案 电子元器件的识别与检测

常用仪器仪表的使用

质量管理实务 常用电子元器件

常用仪器仪表的使用

抽样检验(前续课程)

3.制定电容器的来料检验文件,并实施检验方案 电子元器件的识别与检测

常用仪器仪表的使用

质量管理实务 常用电子元器件

常用仪器仪表的使用

抽样检验(前续课程)

4.制定二极管的来料检验文件,并实施检验方案 电子元器件的识别与检测

常用仪器仪表的使用

质量管理实务 常用电子元器件

常用仪器仪表的使用

抽样检验(前续课程)

5.制定三极管的来料检验文件,并实施检验方案 电子元器件的识别与检测

常用仪器仪表的使用

质量管理实务 常用电子元器件

常用仪器仪表的使用

抽样检验(前续课程)

6.制定继电器的来料检验文件,并实施检验方案 电子元器件的识别与检测

常用仪器仪表的使用

质量管理实务 常用电子元器件

常用仪器仪表的使用

抽样检验(前续课程)

7.现场答辩 计算机应用能力 PPT的制作(前续课程)

二、学习情景设计的原则

应用富有职业教育特色的工作过程系统化课程开发技术,按照电子产品设计与生产企业从产品开发到大批量生产的完整工作过程开发课程,同时与国家职业标准和职业资格鉴定规范进行对接。

1.课程以专业岗位职业能力与素质的全面培养为目标

本课程通过设置的各项目任务,对学生的方法能力、社会能力、专业能力进行综合培养。在教学过程的实施中,学生5~6人组成一个小组,模拟小型公司完成项目任务。模拟公司团队通过分工合作、团队协作,综合运用所学的专业知识,去探究和完成项目任务。

模拟公司法是行动导向的教学模式。强调学生作为学习的行动主体,以职业情景中的行动能力为目标,以基于职业情景中的行动过程为途径,以独立计划、独立实施与自我评估的自我调节的行为方法,以师生及生生的合作行动为方式,以强调学习中自我构建的行动过程为学习过程,实施对学习者方法能力、社会能力、专业能力的综合培养。

2.课程内容的序化基于真实的工作过程

项目任务表(表1)是课程内容的概括,项目任务的展开顺序对应于实际工作过程的工作任务的展开顺序。课程内容项目载体的选取,来源于真实的工作过程。

3.课程内容与职业岗位要求集成

在本课程的设计中,将国家职业技术资格质量工程师(助理)及全国计算机信息高新技术计算机辅助设计模块(Protel平台)绘图员级(国家职业资格四级)等职业规范进行了无缝集成。

三、项目引领任务驱动的教学设计

1.行动导向的教学设计

教学活动的开展综合采用了行动导向的模拟公司法、项目教学法、角色扮演及分组讨论法。在完成相应的创新项目的过程中,各模拟公司小组内学生在项目任务的驱动下,通过分工合作、讨论、角色扮演,以及老师适时的启发、提示和引导,教、学、做一体化,使各种教学模式和方法有机地融合在一起。

2.实现四个一体化

实现了课堂与实习地点一体化、理论与实践一体化、工作与学习一体化以及教、学、做一体化。通过在校内具有教学功能的真实职场环境的实训基地完成上述工作项目,实现了课堂与实习地点一体化、理论与实践一体化以及教、学、做一体化。

参考文献:

[1]张鹤萍,徐国庆.工作知识:职业教育课程的“新鲜血液”[J].职教通讯,2010(3).

[2]姜大源.论高职教育工作过程系统化课程开发[J].徐州建筑职业技术学院学报,2010(10).

电器工程及自动化论文范文第11篇

【关键词】教学方法 项目驱动 一体化 表决器 组合逻辑电路

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)06-0241-01

引言

数字电子技术课程是电子、通信、自动化等理工科专业的基础课程。该课程知识点多,逻辑性强,且理论与实践结合密切,掌握基本理论和实践技能可为后续课程打下基础。学校在培养学生时应以市场为导向,以创新为动力,培养具有自学能力、创新意识、实践能力及团体协作能力的技能应用型人才。数字电子技术主要分为组合逻辑电路和时序逻辑电路,在教学方法上,采用了项目驱动,任务导向的一体化教学,起到了较好的学习效果,下文以组合逻辑电路中三变量多数表决器为例阐述。

1.项目驱动一体化教学

数字电子技术课程教学方法很多,可以采用传统的板书讲授法、多媒体讲解演示法、图示法、螺旋上升式和支架式教学法、支架式问题启发式教学法、比较法、项目导向-任务驱动教学法等[1],各种教学方法各有利弊。在授课过程中应选择合适的教学工具,根据教学目的和内容特点将各种方式有效组合利用,以便使学生真正成为学习的主导与主体,激发他们更好的学习这门课程。

项目驱动一体化教学就是:即依附一个应用项目,设定具体任务,几人一组让同学分工合作进行理论设计[2],实现理论教学区,模拟操作区,岗位训练区,实现教学场地“空间一体化”。项目驱动一体化教学体系框架结构如图1所示。

2.应用实施步骤

(1)布置项目:表决器在选举及投票时用的非常多,是比较贴近实际的一个产品。该项目要求利用所学的组合逻辑电路知识[3],设计一个至少3变量的多数表决器,表决时无弃权情况。学生4人为一个小组,分工协作,共同完成理论到实践设计。

图1. 项目驱动一体化教学体系框架结构图

(2)理论教学区――电路理论设计:组合逻辑电路设计步骤:逻辑抽象,函数表达式,选择器件,电路连线。由项目要求可知,输入有3个,设为ABC,输出1个设为Y,可依此列出真值表,写出函数表达式如下:

选择器件,电路连线:

方案一:采用小规模集成门电路设计(门电路),从电路器件数目少,种类少的角度考虑,选用与非门设计电路图如图3(a)所示。

方案二:采用中规模集成芯片设计(译码器和数据选择器)。用3-8译码器74HC138及双4选1数据选择器74HC153根据函数构建实现,连线如图2(b)(c)所示。

(a)门电路 (b) 74HC138 (c)74HC153

图2. 三变量表决器电路设计图

(3)模拟操作区――软件模拟仿真:选用元器件及仪表与实物较接近的Multisim10,该软件的元件库提供了数千种电路元器件及其理想值,另外仪器库中的数字万用表,逻辑分析仪,函数信号发生器等多种电工电子仪表可供选用[4]。让学生根据所采用的器件进行Multisim模拟仿真,采用门电路进行的软件模拟如图3所示,当代表三变量的开关ABC有2个以上接高电平时,与G4与非门相接的灯就会点亮,表示方案通过。

图3. 采用门电路构成的3变量表决器

(4)岗位训练区――版图绘制及DIY、元件焊接调试[5]:采用Protel99SE进行PCB版图的设计;接下来进行PCB制板,看是否达到设计要求的效果。学生此部分若未学过Protel可先暂不操作。

(5)各组答辩、评价:根据各组理论设计、软件模拟、实物制作情况,给予合理的评价,总结各组的优缺点,看是否符合起初设计规定的要求,鼓励学生设计中的创新之处,让学生感到自学的快乐。

3.总结

项目驱动一体化教学法使学生通过一个与现实紧密的项目操作,完成理论教学区,模拟操作区,岗位训练区,实现教学场地“空间一体化”教学,使学生在学习数字电子技术的课程中,可以做到突出应用主线,注重学用结合,更好的培养学生创新、团体协作能力,为其以后提供更为广阔的发展空间。

参考文献:

[1]刘岩梅.浅谈数字电路的教学方法[J].科技信息,2010(26):132

[2]蒋淑明,项目教学法在数字电子线路课程教学中的应用[J].实践与探索,2010(6):158-159

[3]刘海燕 贾燕茹,《组合逻辑电路设计》的课堂教学设计与实践[J].郑州铁路职业技术学院学报,2010(2):61-63

电器工程及自动化论文范文第12篇

微电子论文2000字(一):浅谈一种新型的25Hz相敏轨道电路微电子接收器论文

摘要随着电子技术的发展,相敏轨道电路接收信号处理装置已逐步实現电子化,以电子接收器代替以前的机械式二元二位继电器,彻底解决了原继电器接点卡阻、抗电气化干扰能力不强、返还系数低等问题。目前广泛使用的微电子接收器都是使用单片机来处理信息,对输入信号采用升压方式进行采样处理,虽提高了信号强度,但是不利于防止输入高压损坏接收器;且每个接收器仅采用单一信号处理通道进行信号分析处理,并由其输出信号驱动轨道继电器动作,接收器的安全性、可靠性和抗干扰能力有待提高;另外,现有接收器故障后相关电气参数不能实时监测;前述不足以影响到轨道电路的整体可靠性和可用性。因此,本文提出了一种基于DSP的新型微电子接收器,以提高微电子接收器的可用性、可靠性及安全性。

关键词电子技术;25Hz轨道电路;接收器

1系统原理

1.1接收器冗余结构

图1新型微电子接收器(0.5+0.5方案)的冗余结构图

接收器的冗余结构图,每台接收器同时进行两个轨道区段(区段A和区段B)的轨道电路信号和局部电源信号的处理,相邻两个轨道区段可共用两台接收器,这两台接收器中的任一正常工作,均可正常处理这两个轨道区段信号,并驱动这两个轨道区段的后级轨道继电器动作。如图1所示,相对于目前的接收器冗余方案,新型微电子接收器的冗余方案可使每个轨道区段节省一个接收器,从而降低建设成本。在接收器冗余结构图中,当接收器1和接收器2中的某一个发生故障时,若另一个接收器能够正常工作即可确保轨道区段信号的正常处理;同时可以通过接收器的自检功能发出报警,提醒维护人员及时更换故障接收器,从而提高轨道电路的整体可用性。

1.2接收器二取二原理

接收器系统内部采用独立的双套硬件和双套软件,实现一路信号,两路处理,最终通过安全与门判决,输出判决结果。当无论是接收器哪一套硬件或软件出现问题,两路处理结果不一致时,系统输出判决都是导向安全的结果。且仅当两路信号处理的结果完全一致时,安全与门输出相同结果。

2系统构成

如图2所示,新型接收器核心处理部分采用双DSP芯片构成二取二安全结构。主从DSP同时处理轨道电路信号和局部电源信号,分别输出判决信号;将主从DSP的判决结果进行与运算,如果主从DSP的判决信号不一致,接收器输出信号将保持轨道继电器处在落下状态;只有当主从DSP的判决信号一致且满足轨道区段空闲条件时,接收器才会输出驱动轨道继电器吸起的信号,显示轨道区段处于空闲状态;主从DSP任一故障,接收器均不能输出驱动轨道继电器吸起的信号,从而提高接收器安全性。

新型接收器电路模块包括:局部输入隔离电路、轨道输入防雷电路、输入信号采集电路、数据处理电路(DSP芯片)、安全与门电路、输出控制电路、电源电路、通信电路和显示与告警电路。

输入隔离:采用电流互感器将轨道信号和局部信号与后级信号处理模块进行电磁隔离,隔离变压器采用降压方式,当输入的信号出现大的冲击或干扰时,通过变压器进行衰减,加载在后级信号处理电路上的信号将被衰减,对后级信号处理电路起到防护作用。

轨道输入防雷电路:采取大功率双向瞬态防雷管,实现对输入雷电和浪涌的防护。

输入采集电路:将输入交流信号的负半周信号抬高到零电平以上,满足后级单电源工作运放的输入要求,单电源工作可减小器件功耗。

数据处理电路:把输入的25Hz轨道和局部模拟信号通过芯片自带的A/D模数转换器转换为数字信号,对转换后的数字信号进行分析处理,测出轨道输入的25Hz信号幅值及轨道信号与局部信号的相位差,在主处理器采集从处理器的输出信号和后级输出控制电路的输出信号并经其判断接收器正常后,再由主处理器控制显示告警电路,并由主处理器将相关数据通过接收器的通讯电路送监测分机。

安全与门电路:比较主从DSP输出信号,经安全与门判决二者一致方能向后级输出控制电路送出有效信号。

输出控制电路:采用开关电源方式输出驱动轨道继电器的直流电压信号。

通信电路:采用总线方式,向集中监测分机传送25Hz相敏轨道电路接收器采集到的轨道交流电压值、相位角和接收器的工作状态等信息。

显示与告警电路:显示接收器自身工作状态及接收器所处理轨道区段的占用与空闲状态,显示接收器DC24V工作电源及局部电源的正常或故障状态。

3结束语

新型接收器将实现接收器工作状态和轨道电路电气参数的实时在线监测,提高运营维护效率,降低维护人员劳动强度,同时,根据新型25Hz相敏轨道电路接收器的功能和特点,可减少现有接收器和轨道架的数量,大量地减少室内配线,初步分析可节约建设成本约20%。

微电子毕业论文范文模板(二):微电子控制机电设备在工业中的具体应用论文

摘要:在科学技术快速进步的背景下,工业自动化水平取得了比较明显的提升,在机械制造方面表现的更加明显,基于各种因素的影响,微电子技术得到了相对广泛的应用。基于此,本文详细分析了微电子控制机电设备在工业中的应用,希望能够为实际提供良好的借鉴意义,以供参考。

关键词:微电子;机电设备;工业;应用探讨

信息技术的发展以及先进电子设备的产生催生了机电一体化时代的到来,所谓的机电一体化技术是把电工电子技术、机械技术、信息技术、微电子技术、接口技术、传感器技术、信号变换技术等一系列技术结合,再综合应用于实际的综合技术,现代化自动生产设备可以说为机电一体化的设备。微型计算机在机电一体化系统的作用能够总结成如下三点:第一,直接控制机械工业生产过程;第二,机械工业生产期间加强各物理参数的自动测试,进行测试结果的显示记录,在计算、存储、分析判定并处理测量参数或指标;第三,进行机械生产过程的管理与监督。机电一体化系统里微电子控制机电设备怎样进行适宜计算机选择,怎样设计硬件系统,怎样组织软件开发,怎样对现有计算机系统等进行维护与使用是相当关键的,也是值得探索的

课题。

1微电子控制机电设备系统的组成和原理

在某微电子控制机电系统当中,主要是由PLC、管路压力变送器、变频器等多种设备组成的。在控制系统当中,管路压力变送器主要是检测控制辅助冲量、管路水压、蒸发量等三个变量,接着将数据信号向PLC当中传送,并且通过PLC进行分析和计算,将信号发送信号控制器,通过信号控制器来控制水泵运转,在设计系统的過程中需要与实际情况合理的进行结合,并且对变频器的输出频率进行确认,输出频率在整个系统设计过程中具有非常重要的意义,和系统的控制息息相关,在确定系统输出频率是需要综合性的分析和考虑用水量以及扬程参数等。在整个系统当中控制流程的用水量变化,主要是通过压力变送器向PLC传送的通过PLC进行分析和计算,可以有效的调节循环泵的频率,合理的分配能源,让工作的效率提高,起到节约资源的作用。

2微电子控制机电设备在工业中的具体应用

1)可编程序控制器(PLC)的应用。从PLC的角度进行分析,其主要优势在于具有很强的控制能力,而且稳定性较高,机身体积相对较小,可以有效的和其他的配件进行组合。在工业生产的过程中,因为机电设备往往会占据一定的面积,如果想让其厂房中的占比较高,就一定要注意让厂房的空余面积加大,尽量让控制器的数量减少,让机电设备的数量增多,与此同时还需要注意PLC的节能性较高相比,其他的控制系统可以节约资源,让工业生产的成本支出降低,让企业的经济效益增加,由于PLC设备可以有效的和其他设备之间进行组合,可以灵活方便的在厂房当中进行布设,让一机多用。可以实现让厂房的设备结构进一步得到简化,对设备维护中耗费的人力物力进行控制,减少人力输出,可以将人力有效的分配到工业生产当中,让生产资料的利用效率提高。PLC的另一大优势在于可以通过现场总线和生产设备之间

进行连接,有效的监控工业生产,可以动态化的监控生产的全过程,确保在生产过程中,第一时间解决生产时产生的故障,避免由于机械故障而导致生产进度停滞,让设备的维护开支得到控制,PLC的计算速度很快,可以轻松的对生产时的任何变动进行管理和控制,有效的防止由于设备变化控制器无法及时应对而产生的问题,PLC还可以进行相关的升级,伴随当前经济快速发展,就算生产线当中的产品产生了变动,只需要正确的调整,控制程序也可以符合新产品生产的具体需求。

相比于其他编程操作,PLC控制器在编程的过程中较为方便,员工通过短时间的训练就可以熟练的掌握编程的技巧,在实际操作的过程中工作步骤相对较为简单,可以很容易的掌握设备的维修安装以及操作,由于PLC自带程序编辑器只需要工作人员了解梯形语言,就可以对其进行熟练的掌握。对控制器的工作语言进行了解,当出现故障的时候可以及时的调整和处理控制器。

2)变频器调速器的作用。变频器工作状态分作自动与手动两类,手动工作状态即在PLC结束工作后展开的人工操作行为,经电位器调节能对变频器输出频率进行给定。自动工作状态实质是PLC输出信号为变频器输出频率展开控制。和传统调节阀控制方式相比,PLC控制可节电,更好进行水泵磨损控制,在延长设备寿命与实现系统自动化水平提升中发挥了重要作用。

第一,和传统正弦波控制技术相比,因变频器用到了电压空间矢量控制技术,先进性和独特性在性能上得到充分凸显,同时因其特有的低速转矩大、运行稳定性强、谐波成分小等特征,这对我国电网而言输出电压自动调整功能能充分进行优势发挥。第二,变频器具备外部端子、键盘电位器与多功能段子等一系列操作方式,功能完善,可输入多种模拟信号(如电流、电压、频率等效范围检测,转速追踪等);并且变频器可实现摆频运行与程序运行等一系列模式。第三,因变频器全系列元件应用的是西门子产品,有极强的保护性能,可靠稳定,能很好的避免过流、短路、过压等问题,确保本机能正常运行。并且变频器有良好的绝缘耐压性,产品质量好,设定简单等使得其有更强的适用性。

3)电路发挥的作用。在安装PLC和变频器的时候,保证电路的稳定是保障工作的必要。电路在安装过程中,应该采取边安装边测电的方式,这样更能使电流稳定,这同样属于工作期间需引起重视的关键环节。在电路安装完毕之后,不要急着通电,应该先再次检查电路是否安装正确,查看是否有少安装或者多安装的情况。另外,测量一下接触元器件的连接点,这样可以发现一些接触不良的地方,若有漏电情况应该及时对此进行维修。电路在工业中也是起到了很大的作用,在安装电路的时候,一定要小心谨慎,综合考虑多方面因素,不要遗漏一些小问题,有时一些小问题也可能出大错,保证电路的稳定才能更好地协调其他设备的安装稳定。应认真复查电路,查看电路有无正确安装,或存在设备多安装或少安装的现象,同时应认真检测每个接触元器件连接点,明确有无接触不良或短路现象,若发生漏电务必要及时维修与处理。电路调试的具体流程总结如下:

第一,应认真查看明确电路整体状况,了解电路面板线有无准确连接,有无看似连接实际并未连接的线,或易短路的线;是否存在两条或多条线混淆的情况;此后,使用最小量程档的万用表对电路面板进行检查,查看开路处和闭路处有无正确开路与闭路,地线是否漏接,电源连线连接的安全性等,同时需测量电源有无短路现象。测量期间可直接进行元器件连接点测量,如此可明确有无以上情况的同时又弄清楚是否存在接触点不良现象。第二,电路调试过程的关键环节之一即硬件电路调试。调试期间务必要注意细小环节的把控,根据电路功能原理做好各个单元电路的调试,再作整体调试,后进行整个电路的调试。电路在工业生产里发挥的作用是相当大的,电路安装过程里务必要综合考量多方因素,认真谨慎,切不可遗漏或放过存在的小问题,确保电路稳定性得到保障。

电器工程及自动化论文范文第13篇

关键词:人工智能;电气;自动化

人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法 技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支 它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器.该领域的研究包括机器人.语言识别、图像识别 自然语言处理和专家系统等。电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行、自动控制,电力电子技术、信息处理、试验分析 研制开发以及电子与计算机应用等领域的一门学科。实现机械的自动化,让机械部份脱离人类的直接控制和操作自动实现某些过程是电气自动化和人工智能研究的交汇点。积极运用人工智能的新成果无疑有利于电气自动化学科特别是自动控制领域的发展.也有利于提高电气设各运行的智能化水平.对改造电气设备系统,增强控制系统稳定性.加快生产效率都有重大意义。

1、人工智能应用理论分析

人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟,延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质.并生产出一种新的能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器 该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别 自然语言处理和专家系统等。自从1956年“人工智能 一词在Dartmouth学会上提出以后,人工智能研究飞速发展,成为以计算机为主.涉及信息论.控制论, 自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学的一门学科。人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂的工作。

当今社会,计算机技术已经渗透到生产生活的方方面面.计算机编程技术的日新月异催生自动化生产,运输 传播的快速发展。人脑是最精密的机器,编程也不过是简单的模仿人脑的收集、分析、交换、处理、回馈.所以模仿模拟人脑的机能将是实现自动化的主要途径。电气自动化控制是增强生产.流通、交换、分配等关键一环.实现自动化,就等于减少了人力资本投入,并提高了运作的效率。

2、人工智能控制器的优势

不同的人工智能控制通常用完全不同的方法去讨论。但Al控制器例如:神经、模糊、模糊神经以及遗传算法都可看成一类非线性函数近似器。这样的分类就能得到较好的总体理解.也有利于控制策略的统一开发。这些Al函数近似器比常规的函数估计器具有更多的优势.这些优势如下:

(1)它们的设计不需要控制对象的模型(在许多场合,很难得到实际控制对象的精确动态方程,实际控制对象的模型在控制器设计时往往有很多不确实性因素,例如:参数变化,非线性时,往往不知道)。

(2)通过适当调整(根据响应时间 下降时间、鲁棒性能等)它们能提高性能。例如模糊逻辑控制器的上升时间比最优PID控制器快1.5倍 ,下降时间快3.5倍, 过冲更小。

(3)它们比古典控制器的调节容易。

(4)在没有必须专家知识时.通过响应数据也能设计它们。

(5)运用语言和响应信息可能设计它们。

总而言之,当采用自适应模糊神经控制器、规则库和隶属函数在模糊化和反模糊化过程中能够自动地实时确定。有很多方法来实现这个过程,但主要的目标是使用系统技术实现稳定的解,并且找到最简单的拓朴结构配置.自学习迅速,收敛快速。

3、人工智能的应用现状

随着人工智能技术的发展,许多高等院校及科研机构就人工智能在电气设备的应用方面展开了研究工作,如将人工智能用于电气产品优化设计,故障预测及诊断、控制与保护等领域。

3.1 优化设计

电气设备的设计是一项复杂的工作 它不仅要应用电路、电磁场、电机电器等学科的知识,还要大量运用设计中的经验性知识。传统的产品设计是采用简单的实验手段和根据经验用手工的方式进行的.因此很难获得最优方案。随着计算机技术的发展,电气产品的设计从手工逐渐转向计算机辅助设计(CAD),大大缩短了产品开发周期。人工智能的引进.使传统的CAD技术如虎添翼.产品设计的效率及质量得到全面提高。用于优化设计的人工智能技术主要有遗传算法和专家系统。遗传算法是一种比较先进的优化算法,非常适合于产品优化设计。因此电气产品人工智能优化设计大部分采用此种方法或其改进方法。

3.2 故障诊断

电气设备的故障与其征兆之间的关系错综复杂,具有不确定性及非线性.用人工智能方法恰好能发挥其优势。已用于电气设备故障诊断的人工智能技术有:模糊逻辑、专家系统、神经网络。

变压器由于在电力系统中的特殊地位而备受关注,有关方面的研究论文较多。目前对变压器进行故障诊断最常用的方法是对变压器油中分解的气体进行分析.从而判断变压器的故障程度。人工智能故障诊断技术在发电机及电动机方面的研究工作也较为活跃。

3.3 智能控制

人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开.但在电气设备控制领域所见报道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3种:模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。由于模糊控制是其中最为简单、最具实际意义的方法.因而它的应用实例最多。

电器工程及自动化论文范文第14篇

【关键词】建筑电气工程;自动化设计;实现分析

1、电气工程及其自动化概述

电气工程及其自动化采用的理论基础往往是电磁感应定律、基尔霍夫电路定律等等,并且关系着一系列的技术和科学问题,比如电能的产生、运输以及使用等等过程;电气工程及其自动化涉及到很多的领域,比如电力电子技术、计算机技术、电机电器技术信息与网络控制技术等等,因此电气工程及其自动化综合了很多方面,是一个复杂的行业,主要特点是结合了强弱电、机电、软硬件等等。

2、电气工程及其自动化的发展历史

全空型电力电子开关:电子电力器件从某种程度上来说,经历了四代,第一代是晶闸管,并且一直到今天还在使用;第二代是全控制式器件,是在交流变频技术之后出现的;第三代是复合型电力电子器件,也就是IGBT和MGT;功率集成电路,也就是PIC,是第四代的电力电子器件。

从原来的低频发展为目前的高频电路:变换器电路的更新换代,是在电力电子器件的发展下所催动的;但是直流变换器用在普通晶闸管的时候,主要是相互控制整列,而交流变频传动采用的变频器方式则是交流到直流再到交流。而第二代电力电子器件取代了原来的变换器时,就增多了很多的采用。PMW变换器在发展过程中,逐渐的显露出了很多的缺陷,因此,高频电路就逐渐取代了原来的低频电路。

投入使用的通用变频器:在通用变频器投入使用之前,还经历了第一代功能型U/F控制类型,高功能型第二代U/F型和高动态性能的变频器。

3、建筑中的电气工程及其自动化技术运用

楼宇自动化:楼宇自动化控制一般采用的是计算机集散控制,也就是利用计算机对楼宇进行集中管理,分散控制。直接数字控制器往往被大部分用作分散控制器,然后运用上位计算机来管理和监控主机屏幕;曲线、动画、数据库、各种专用的控件以及文本和脚本等等都可以作为手段来进行使用;楼宇自动化是一个非常复杂的系统,包括很多的方面,比如通风与空调监控系统、照明监控系统、电力供应监控系统、消防监控系统、供水与排水监控系统以及电梯运行监控系统以及综合保安系统和结构化布线系统等等。设计楼宇自动化系统主要是分析、分类和处理判断建筑内各项机电设备的信息,根据这些处理的信息,找出最好的优化控制手段,从而有效的集中管理和监控各项系统设备的运行,保证各个子系统设备运行状态是有序和高效的,让工作的环境变得更加的舒适和安全;从而有效的保证各系统造价是最少的,并且在能源和日常管理费方面也可以大大的节省,保证系统能够将其作用充分的发挥出来,这样就可以将现代化智能楼宇的管理和服务层次有效的提升。

电气安全:随着社会的发展,电力能源在人类生活中的应用范围越来越广,电力设备和电力设施已经成为人们生活和工作中非常重要的一部分。电气绝缘:要想保证人身的安全和电气设备的正常运行,首先就应该保证配电线路和电气设备的绝缘;要想测试电气的绝缘性能,可以采用衡量绝缘电阻、抗压强度、漏电流等参数的方法。安全距离:电气安全距离指的是人体和电力设备之间的安全可靠距离;地面与带电体之间、身体与带电体之间、带电体与带电体之间等等都需要保持一定的距离。安全载流量:导体的安全载流量指的是通过导体内部的电流量是符合相关的要求和标准的。通过导体的电流量如果超过了安全的范围,就会出现一些事情,比如损坏绝缘,甚至是出现一些火灾等等。

建筑设备自动化系统:楼宇自动化系统是集中监控建筑物内的空调设备、冷热源设备、防火防盗设备等等,保证这些设备的正常运行,从而让建筑物内的环境变得更加的舒适和安全。

4、建筑中电气工程及其自动化技术的完善

建立自动化的系统架构:在建筑中设计电气工程及其自动化的时候,就应该建立自动化的系统架构,包括电气工程及其自动化技术需要具备的功能、需要处理的问题等等,在自动化的系统架构中应该设置一些管理模块,根据实际需要,将相应的功能设置在管理模块中;根据这个自动化的系统架构还可以作为后续制度建设的依据,并且在设置相关人员的时候,也可以充分的发挥指导作用;常见的模块有数据管理、运行监控、人员管理、电力设施养护以及电气工程管理等等。

合理选用自动化设备:电气工程自动化技术的基础就是自动化设备,因此自动化设备选用的合理与否将会直接影响到整个自动化技术的科学性和效率等等。一般情况下,可以电气工程及其自动化技术设备分为三个类别,第一类别是电磁开关、自动化和变压器设备等,属于经营设备;第二类设备主要是一些传输设备、监测设备和网络传输设备等,具体指的是电子信号转换系统和信息收集传递装置等等,通过第二类设备收集的信息可以将系统的实时动态有效的反映出来;第三类设备主要是对系统的加工设备进行控制。

环境监控:环境监控主要是对电气工程设备的运行环境进行检测,还应该实时监控温度、湿度、电压和功率等等,并且建立相应的警戒线值,从而对外部环境做出正确的判断,如果外部链接发生比较大变化的时候,控制中心就会及时的接收到这些变化的数据,从而及时的发出相关的指令。

5、结语

随着时代的发展和科技的进步,建筑电气工程及其自动化的应用范围越来越广;医院因为其本身的特点,对电气工程及其自动化有着更高的要求,所以在设计的时候,应该采取高标准和高规格,保证电气工程及其自动化能够将设计的功能充分的发挥出来。本文简要概述了电气工程及其自动化,然后重点分析了建筑电气工程自动化设计及实现,希望可以提供一些有价值的参考意见。

参考文献

[1]黄明阳.建筑中的电气工程及其自动化技术研究[J].城市建设理论研究,2012,2(15):23-27.

电器工程及自动化论文范文第15篇

“汽车电子技术”课程开设在大学四年级上学期,为专业选修课程,2学分,共32学时。其中理论教学22学时,实践教学10学时。根据电气工程及其自动化专业的基础课程和平台课程设置,结合汽车电子技术的主要特点,“汽车电子技术”课程的理论教学可分为6个模块,如图1所示。在“汽车电子技术”课的理论教学环节中,

第一部分,先介绍汽车电子的基本概念,回顾汽车电子技术的发展历史,通过实例分析介绍汽车电子对汽车安全与节能的影响,结合电气工程及其自动化专业的相关知识,讲述汽车电子与电力电子的关系。

第二部分,介绍汽车电子技术中常用的器件。包括光电、霍尔、电阻等各类传感器,常用于汽车电子控制系统中的单片机选型及选用依据,汽车电子控制系统中所用的交直流电机、电磁阀等执行器件的工作原理和控制方法。

第三部分,在以上介绍的基础上,着重介绍汽车变速器电控、ABS系统、动力转向电控等汽车电子控制系统的设计方法,主要内容包括电控系统开发遵循的标准、硬件电路设计和软件编程方法,特别强调目前汽车电子控制系统中所用的V流程开发模式。

第四部分,结合新能源汽车的热点问题,充分发挥电气工程及其自动化专业知识在电动汽车方面的运用。本门课与目前车辆工程专业所开设的“汽车电子技术”不同之处在于,省去了传统以发动机作为主导的汽车动力系统控制部分,强化了电驱动系统的匹配与设计部分。该部分内容除了包含对于汽车动力系统设计方法和匹配规律的介绍外,还增加了对于电动汽车动力系统控制的一般方法介绍。

第五部分,介绍汽车电器系统,包括汽车仪表系统、灯光照明系统、电动门锁系统、电动车窗、电动后视镜、电动天窗、电动座椅、车载空调系统、车载音响系统、车载电视娱乐系统、车载无线通讯系统、电子导航与全球定位系统、智能交通系统和车载网络系统等方面的内容。

第六部分是课程的最后部分,介绍汽车电子控制系统中可靠性的评价标准和一般的故障诊断方法。

以上六部分构成了我校电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”理论教学的主要内容。在“汽车电子技术”课程的实践教学过程中,主要有实验和课程设计两种方式。实验课作为学生在校内实现理论联系实际的一种比较有效的手段,学生通过实验能够加深对课程理论知识的理解,并能够培养一定的实践能力。我校在电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”实验课的设置上,主要分为5个部分,如图2所示。课程设计是提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段,它不但可以使学生加深对理论和实验课程的理解,而且能够使学生将所学的课程内容与相关课程综合起来,提高了知识的应用能力。

“汽车电子技术”是一门实践性很强的课程,课程设计主要结合我校电气工程及其自动化专业平台课的知识,以电动汽车控制系统作为设计目标,让学生结合电力电子技术的相关知识进行设计。

二、“汽车电子技术”课程教学方法的改革

对于“汽车电子技术”课程来说,涉及到的汽车电子控制系统单靠语言描述是很难讲清楚的,而通过传统的板书教学方式,也很难清晰勾勒出汽车电子控制系统的原理和工作过程。因此本门课在授课方式上采用多媒体教学的方式,通过多媒体课件制作出的动画及示意图等来展示汽车电子控制系统的结构、组成及工作原理,使教学的内容直观清晰,易于理解。在“汽车电子技术”课程的教学过程中,除了正常的多媒体课堂教学外,还采用了现场教学结合研究性教学的授课方法。现场教学即依托我校汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程中心的实验平台,使学生到工程中心参观现场演示,并试用工程中心开发的汽车电子产品实验样机。这些教学手段可以使学生对汽车电子的功能及开发有更直观的认识。除此之外,教学内容中以汽车电子产品的项目开发作为主导。例如在“汽车电子控制系统的设计”这部分内容讲授时,可自始至终以工程中心开发的汽车变速器控制单元作为对象,从汽车电子产品开发的前期调研、方案论证,到中间环节的样机开发、功能验证,再到最后环节的样机标定、测试等进行全方位的介绍。通过这样的讲授,学生对汽车电子的感性知识加深,在理论学习中的目的就会变得明确,清楚地认识到需要掌握的主要内容。

三、“汽车电子技术”课程考核方式

为了有效地组织教学,突出“汽车电子技术”课程的实践性,改革了这门课程的考核方式。我校其他专业课程的考核方式大部分是以平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%的比例进行综合评定。而由于“汽车电子技术”课程面向电气工程及其自动化专业电力电子方向的本科生,选课人数基本维持在40~60人范围内,这样的人数规模便于授课教师进行小范围内的专业指导,因此在考核方式上提出了平时成绩、作业成绩、实验成绩、课程设计与专业论文撰写相结合评定的方式。与其他课程不同之处还在于,其他课程安排的课程设计都是最终给定一个独立的成绩,而作为专业选修课,本门课程的课程设计成绩只是最终成绩的其中一部分。

目前该门课程的考核采用平时成绩占10%,作业成绩占10%,实验成绩占10%,课程设计占30%,专业小论文占40%的比例权重进行成绩的评定。这样做的好处是,不但能够充分发挥本门课理论与实践紧密结合的特点,并且可以充分激发学生的学习兴趣,培养学生的团队合作精神。专业小论文作为考核的主要部分,在撰写过程中,授课老师首先利用2学时的时间对学生进行科技论文撰写的培训,而后引导学生充分利用学校图书馆的资源,根据各自分配到的科技论文主题进行文献的检索;学生分成了3至4名成员一组,选择关于汽车电子的主题项目,可建议主题为电动汽车整车控制器的设计、汽车防抱死ABS系统设计、汽车自动变速器控制系统设计等,学生也可以自己提出新的主题。给定主题一段时间以后,学生提交科技论文,并以学术会议的形式在课堂上进行交流,老师和其他同学可以自由根据报告者的内容提问,并提出意见和建议。该部分成绩可以当场给出,这样做的好处是激发学生的积极性,所给定的成绩能够实现主观与客观兼顾的效果,令所有同学信服。

四、结论