电器工程及自动化论文篇1

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。

电器工程及自动化论文篇2

社会的进步科技的发展带动了自动化技术逐渐取代手工技术，当前工业社会生产活动中自动化技术已经大规模普及推广开来，而且自动化程度不断加深。随之自动控制理论随着数学、计算机等多学科的发展也取得很大的进步，并逐渐由传统的经典控制理论向现代控制理论发展，现代控制理论在精准度和过程控制方面的优势也使得电气自动化技术其过程更加复杂化，在自动化产品设计进入实际工程前要进行一系列的模拟仿真，以确保能够世纪工程需要。

1 电气自动化和仿真技术

1.1 电气自动化的发展和特点

电气自动化作为电气信息方向的一门新学科，因为和人们生产生活密切相关而迅速发展。经过长时期的发展，如今电气自动化已经作为高新技术产业的重要部分而发展较为成熟。电气自动化从一个电气开关开始到整个电气系统的控制部分都有其分布组成。它包括了对开关信号进行控制，对工程目的进行分析，对系统中各设备进行信息交流，对系统中反馈的信息做汇总并按人们预期设定的程序步骤进行智能化的逻辑分析并准确快速做出动作反映，已达到脱离人工而能自动运行的目的。如今，电气自动化技术广泛的应用于工业、农业、军事和交通运输中。在电气自动化中，控制理论是其重要的基础内容。自20世纪四五十年代开始，控制理论一直在不断的发展。经典控制理论的出现标志着控制理论的形成，自动化技术开始得以普及推广。之后随着各种自然学科和计算机技术的迅猛发展，在20世纪五六十年代依托于数列和计算机技术的状态空间法的出现标志着现代控制理论的形成。经典控制理论计算简单便于分析，能够很好的解决单变量定常系统的设计应用。而随着工业进程的发展，人们对自动化程度提出了更高的要求，工业中有关多变量事变系统的分析设计已经不能再用经典控制理论，现代控制理论的出现解决了这个问题，使得电气自动化技术向着系统更加复杂，控制更加精准的方向发展。

1.2 自动化中的仿真技术

随着工业进程的加快，工业工厂、交通管理、军事国防在进行自动化程度加深的同时也要求对控制过程进行实时监控或着远程监控。仿真技术是自动化控制过程中不可分割的一部分。它通过力控软件将可编程逻辑控制器（PLC）中采集的现场实时数据反映到人际交换界面上来，并用仿真模拟图像对生产过程进行监控。模拟仿真技术也可以在自动化设备投入运行前进行预先模拟运行，以便检查自动控制程序是否稳定，是否满足实际生产需要。

2 仿真技术在电气自动化中的应用

2.1 仿真技术在自动化钢铁厂中的应用

在大型钢铁厂中，从铁矿向高炉送料开始一直到钢铁成型，其过程大多是脱离人工的自动完成，这主要有现场的各种传感器（温度传感器、压力传感器、红外传感器、噪声传感器等），控制室的大型工控机（可编程逻辑器PLC），各种配套的逻辑开关，相关的变频器，变压器等电气设备组成。PLC作为整个自动化的核心部分，对整个自动化过程进行逻辑分析和控制，逻辑开关通过通断作为相应PLC控制动作的执行者，现场的各种传感器和行程开关作为信息来源，将现场的各种实时数据信息传输给PLC，相关电气设备作为运行的支持。在中央控制室中，通过人机交换界面可以将PLC中汇总的各种实时数据反馈到显示屏上，通过这些配套的力控软件可以以图像的形式对钢铁厂的各个生产车间和每个生产过程进程数据进行仿真，并可以在显示屏幕上直接对各个生产过程进行手动控制操作。也可将其上传至网络进行远程协助操作和监控。

2.2 仿真技术在大型汽车组装厂的应用

在大型汽车生产厂，各种零部件的组装是汽车生产厂商所进行的主要活动，一辆车往往需要上万个零部件，而不同的车型需要不同的零部件，即便是同一辆车型的不同配置也需要不同的零部件，如何在最短的时间内组装出最多的车而且正确无误一直生产厂商所关注的问题。电气自动化技术的出现很好的解决了这项问题，并大大提高了汽车的组装速度。在汽车总装车间，各种细小繁多的零件需要按不同的车型组装到一起，由于汽车厂商往往是根据客户的订单需求，同一批次的车型中往往是不同的配置同时进行，这就使现场的操作工单靠脑力无法按时保质保量的完成任务。通过自动控制技术和仿真技术可以有效的解决这个问题。在将汽车组装进行几个部分的分割之后，在各个部分上安装可编程控制器（PLC）作为自动控制器，并安装显示屏作为仿真显示器，将各部分的PLC通过工业以太网连接在CCR（中央控制室）的服务器上，通过IPMS系统通过前端的仿真控制端将各种车型数据导入服务器中，服务器再降不同的配置信息分配到相应的现场PLC中，PLC可以根据不同车型的配置信息将所需的零部件现实到屏幕上，或者制作零部件架并在加上安装拨码灯，使PLC直接控制对应零件拨码灯的亮灭，这样可以是操作工很快捷准确的选取各种零部件，减少了工作强度，增加工作效率。

3 结语

电气工程及其自动化的发展使得我国各行业的自动化进程不断加快，仿真技术作为自动化控制系统中的组成部分，能够很形象的反映出设备实时运行的情况，方便监控与管理。目前可编程控制器（PLC）作为行业经常采用的生产控制设备，与之相应的力控软件能够很好的模拟仿真系统的运行状况，他们已经被越来越广泛运用到社会的各行各业。

参考文献

[1] 肖金凤，朱荣辉，盛义发.电气工程及其自动化专业电机学教学改革研究[J].电力系统及其自动化学报，2003（6）.

[2] 王云岭，高建树.仿真技术在课堂教学中的应用[J].电力系统及其自动化学报，2004（2）.

电器工程及自动化论文篇3

一、人工智能应用理论

人工智能提出至今，其快速地被各行各业接纳，并被广泛应用及推广。何谓人工智能？它是一种科学技术，即对用于模拟、扩展、延伸人的智能的技术、理论、方法等进行研究、开发。人工智能的最终目的是模仿人类智能，并基于模仿的基础上，设计出与人类智能相似的机器人。人工智能在相关研究领域实现了快速发展，且逐步形成了以计算机为主导的智能化技术。智能化技术属于一门综合性的学科门类，其包含了心理学、医学、哲学、语言学、仿生学、自动化、控制论、信息论。就人工智能领域而言，应该实现机器人具备同人类智能化工程相类似的系统，以此确保机器人承担起只有人类才能完成的工作。

人工智能理论能够解释智能的本质含义，且基于对智能本质的阐释，研制出与人类智能相类似的机器。就人工智能领域而言，其研究的内容主要有自然语言处理系统、专家系统、图像识别、机器人等。而电气工程研究的主要内容有信息处理、电气电气技术、系统运行等。随着技术时代的带来，及我国科学技术的快速发展，计算机技术在人类工作生活中的应用愈加普遍。在进行计算机编程时，唯一的办法是通过模仿人类大脑，从而实现对信息进行收集处理交换回馈。综上可以得出一个结论：模仿人类大脑技能有助于电气工程自动化的持续、快速发展。

二、人工智能控制的优点

针对不同的人工智能控制，最有效的讨论办法是采取不同的方法。现阶段出现具备部分人工智能的控制器，例如：模糊的神经、遗传算法等均为非线性函数近似器，该种分类法的意义在于有助于对人工智能总体进行探析；推动控制策略综合性的研发。可以很明确的一点是：人工智能函数近似器优于常规函数估计器。

如果想对对象动态方程进行精确控制，其算得上是一件难度性极高的事情，所以，在设计控制对象模型时，往往会出现众多不确定性因素，其主要有非线性、参数变化等。随着科技的发展，在设计智能控制器时，亦可以放弃传统的控制对象模型，而是参考不同因素对智能控制器进行合理调整，例如：智能控制器下降时，鲁棒性及响应时间存在不同等。在调整控制器时，需要注意的事项包括：通常情况下，就下降时间而言，相对于 PID 控制器，模糊逻辑控制器要快出两倍；相对于古典控制器，调整人工智能控制器的难度系数更小。与此同时，在设计人工智能时，允许借助相关信息及语言，且人工智能控制器的统一性更强，这样有助于估算输入的某些陌生数据，亦可以将驱动器的负面影响忽视。就相关控制对象而言，在没有人工智能控制器的情况下，其产生的效果同样相当好。

若在反模糊化与模糊化的过程中，坚持使用规则库、隶属函数控制器，其有助于精确地开展实时确定。通常情况下，相对于常规函数估算器，人工智能函数近似器的优点更为明显，其主要优点包括：

（一）设计人工智能函数近似器的工序更简洁，即不必要进行控制对象模型；

（二）适当调整人工智能函数，有助于人工智能函数近似器性能提高；

（三）相对于古典控制，调节人工智能函数近似器的难度系数相对更低；

（四）在设计人工智能函数近似器时，可以借助相应数据；

（五）在设计人工智能函数近似器时，可以借助语言信息及相应信息；

（六）人工智能函数近似器的统一性更好；

（七）人工智能函数近似器可以快速适应新数据及新信息；

（八）人工智能函数近似器能够解决常规方法无法解决的问题；

（九）人工智能函数近似器抗噪声干扰性能极高；

（十）人工智能函数近似器容易被扩展或修改。

三、我国人工智能技术应用现状

随着人工智能技术在世界范围内的快速发展，其亦推动了电气工程自动化的人工智能技术的发展，且从事技术研究的队伍在不断壮大。我国电气工程自动化人工智能技术研究的内容包括：如何将人工智能系统应用于电气工程故障预测、诊断、维修；如何将人工智能系统应用于电器产品优化、设计；如何将人工智能系统应用于电器产品控制、保护。人工智能系统要求综合应用电机电器学科知识、电磁场、电路等，及充分利用先前设计经验进行新设计。在设计以往的电器产品时，应该立足于经验与实验的基础上，并采取手工的方式，实践证明，该种设计方法在制定优秀设计方案时，其设计效率不高。

随着科技时代的带来，尤其是计算机的发展与普及，计算机辅助设计应运而生，其应该逐步将传统的手工设计取缔，其意义在于：缩短了电器产品研发周期。尤其是人工智能技术得到推广和应用以来，电器产品设计质量及效率也得到了质的提高，同时也推动了 CAD 技术的快速发展。专家系统及遗传算法属于电气设计人工智能技术应用的主要方面：遗传算法——源于对先进算法的优化所得，其主要作用于电器产品优化设计方面，且其作用相当明显。因此，人工智能化设计电器产品时，其开展优化设计工作的惯用手段便为遗传算法。人工智能技术有助于将电气设备故障间优势及预兆最大化发挥出来，其主要被应用于专家系统、模糊逻辑、神经网络等方面。

变压器在电力系统中的地位一直未曾改变，因此，众多研究人员往往会对其进行高度关注。总结现阶段变压器故障诊断手段，最常见的方法便为分析变压器油内气体含量，通过分析油内气体，有助于将变压器故障出现的范围明确在一定范围内。与此同时，发电机及电动机方面的人工智能诊断技术也取得了相当大的突破。

电器工程及自动化论文篇4

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。人工智能是门边沿学科，属于自然科学和社会科学的交叉。涉及哲学和认知科学、数学、心理学、计算机科学、控制论、不定性论，其研究范畴为自然语言处理，知识表现，智能搜索，推理，规划，机器学习，知识获取，感知问题，模式识别，逻辑程序设计，软计算，不精确和不确定的管理，人工生命，神经网络，复杂系统，遗传算法等，应用于智能控制，机器人学，语言和图像理解，遗传编程。

当今社会，计算机技术已经渗透到生产和生活的方方面面，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AI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AI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。

（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。论文格式，自动化控制。

（6）它们有相当好的一致性（当使用一些新的未知输入数据就能得到好的估计），与驱动器的特性无关。论文格式，自动化控制。。现在没有使用人工智能的控制算法对特定对象控制效果非常好，但对其他控制对象效果就不会一致性地好，因此对具体对象必须具体设计。

3.人工智能的应用现状

（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。

（2）智能控制的功能实现

①数据采集与处理：对所有开关量、模拟量的实时采集，并能按要求处理或存贮。

②画面显示：模拟画面真实显示一次设备和系统的运行状态，可实时显示电流、电压等所有模拟量、计算量、隔离开关、断路器等实际开关状态及挂牌检修功能，能生成历史趋势图。

③运行监视：具有对各主要设备的模拟量数值、开关量状态的实时智能监视，有事故报警越限和状态变化事件报警，事件顺序记录、声光、语音、电话图象报警。

④操作控制：通过键盘或鼠标实现对断路器及电动隔离开关的控制，励磁电流的调整。按顺控程序进行同期并网带负荷或停机操作。系统对运行人员的操作权限加以限制，以适应各级运行值班管理。

⑤故障录波：模拟量故障录波，波形捕捉，开关量变位，顺序记录等（包括主要辅机）。论文格式，自动化控制。。

⑥在线分析：不对称运行分析、负序量计算等。

⑦在线参数设定及修改：保护定值包括软压板的投退。

⑧运行管理：操作票专家系统，运行日志，报表的生成及存储或打印，运行曲线等。

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。

4.恒压供水案例简析

恒压供水在工业和民用供水系统中已普遍使用，由于系统的负荷变化的不确定性，采用传统的PID算法实现压力控制的动态特性指标很难收到理想的效果。在恒压供水自动化控制系统的设计初期曾采用多种进口的调节器，系统的动态特性指标总是不稳定，通过实际应用中的对比发现，应用模糊控制理论形成的控制方案在恒压系统中有较好的效果。在实施过程中选用了AI 一808人工智能调节器作为主控制器，结合FXIN PLC逻辑控制功能很好地实现了水厂的全自动化恒压供水。对于单独采用PLC实现压力和逻辑控制方案，由于PLC的运算能力不足编写一个完善的模糊控制算法比较困难，而且参数的调整也比较麻烦，所以所提出的方案具有较高的性价比。

本案例中只是一个人工智能在电气自动化中的一个小小的应用，也是电气元

件生产供给的一个方向，实现机械智能化是我们努力的追求，将人工智能的先进的最新成果应用于电气自动化控制的实践是一个诱人的课题。

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完成的复杂的工作，电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行。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，即提高机械的人类意识能力，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。

电器工程及自动化论文篇5

1 引言

MATLAB是多学科多工作平台的大型科技应用软件。它包含众多的工具各异的工具箱，涉及领域包括：数字信号处理、通信技术、控制系统、神经网络、模糊逻辑、数值统计、系统仿真和虚拟现实技术等[1]。

2 MATLAB在电气工程及其自动化专业中的应用

电气工程及其自动化专业的主要课程是自动控制原理、现代控制理论、电力电子技术、电力系统分析、电力拖动等等，这些课程理论性强，学生学习积极性差，且较难掌握。为了改善这些情况，可以利用MATLAB的Simulink工具对相应课程内容进行模拟仿真，通过这样一个动态仿真来提高学生学习兴趣。

1.1 MATLAB在控制系统中的建模与仿真

电气工程及其自动化专业中与控制系统相关的课程，主要是《自动控制原理》和《现代控制理论》。《自动控制原理》中的自动控制系统的分析（时域法、频域法等）和设计方法等，通过MATLAB的仿真，可以使学生了解有关自动控制系统的运行机理、控制器参数对系统性能的影响以及自动控制系统的各种分析和设计方法等。

在控制系统中，主要是应用Simulink系统仿真分析，以定性分析为主，阐述各环节（及各参数）对系统性能的影响与改进性能的途径，下面举例来说明，图1.1.1所示为弹簧-质量-阻尼器机械位移系统。图1.1.2为此动态系统的Simulink仿真模型，分析系统在外力F（t）的作用下的系统响应，即质量块的位移x（t））。（其中质量块质量m=5kg，阻尼器的阻尼系数f=0.5，弹簧的弹性系数K=5；并且质量块的初始位移与初始速度均为0。）模拟仿真时，外力F（t）可由用户自己定义，使用户对系统在不同作用下的性能有更多的了解。图1.1.3为外力F（t）选幅值为5的阶跃输入的仿真结果。1.2 MATLAB在电力电子技术中的建模与仿真

电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术两个分支。《电力电子技术》现已成为电气工程及其自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。通过学习该课程，使得学生掌握电力电子器件的伏安特性以及整流，逆变，斩波，变频，变相等变流技术，学生可以通过利用MATLAB对电力电子器件和变流技术模拟仿真分析，最终对这些内容有深刻的理解。

电力电子器件电力二极管、晶闸管、可关断晶闸管等器件的应用中可以通过建立模型仿真更好的了解这些器件的特性，熟知器件特性后就可以很好的学习变流技术，下面举例变流技术中的三相整流技术。例：建立三相桥式全控整流电路的仿真模型，给出三相桥式整流电路带阻抗负载的仿真结果。参数要求：三相交流电压源通过三个电压为220V，50HZ，相位滞后120度的交流电压源实现，触发脉冲模块频率设为50HZ；R=1Ω，L=1mH。图1.2.1为三相桥式全控整流电路仿真模型，图1.2.2 触发角为30度的波形图。从波形图得到仿真结果和理论分析结果一样。

1.3 MATLAB在电力拖动系统中的建模与仿真

电力拖动系统是生产过程中，以电动机作为原动机来带动生产机械，并按所给定的规律运动的电气设备。电力拖动装置由电动机及其自动控制装置组成。自动控制装置通过对电动机起动、制动的控制，对电动机转速调节的控制，对电动机转矩的控制以及对某些物理参量按一定规律变化的控制等，可实现对机械设备的自动化控制。因此，《电力拖动自动控制系统：运动控制系统》是电气工程及其自动化专业的重要课程。主要内容包括闭环控制的直流调速，转速、电流双闭环直流调速调节器的设计，脉宽调制，交流调速等等，这些内容都可以通过MATLAB来仿真验证，以提高学生学习的兴趣。

串电阻直流调速举例，仿真模型如图1.3.1所示，设置各个器件参数并进行模拟仿真，最后双击示波器scope、scope1、scope2可以清晰的看到电动机转速、电枢电流、励磁电流的波形图，这里就不再一一列举。

1.4 MATLAB在电力系统分析中的建模与仿真

电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产、传输、分配和消费的系统。电力系统分析电力系统稳态运行分析、故障分析和暂态过程的分析。电力系统分析的基础为电力系统潮流计算、短路故障计算和稳定计算。这些主要内容的分析都可以通过MATLAB中的simulink进行建模仿真或通过MATLAB语言辅助计算。

电力系统故障分析主要研究电力系统中发生故障（包括短路、断线和非正常操作）时，故障电流、电压及其在电力网中的分布。应用MATLAB可对其进行模拟仿真，以下举例说明电力系统故障分析，仿真模型如图1.4.1所示，三相短路元件可设置为在某一时刻单相接地故障，参数设定，进行模拟仿真，在示波器scope中可得到单相接地时三相电压电流曲线。万用表Multimeter元件中选择故障点A、B、C电压，示波器scope1得到故障相电压的正序、负序、零序分量的幅值和相位；万用表Multimeter元件中选择故障点A、B、C电流，示波器scope1得到故障相电流的正序、负序、零序分量的幅值和相位。

1.5 MATLAB在其他典型系统中的应用

以上几个小结简单的介绍了MATLAB在电气工程及其自动化专业的专业课程中的应用，实际中，工作人员一般是利用MATLAB进行一些准备建设的典型系统进行建模仿真后，获得最佳参数，比如说，近年来，柔直流输电技术在电力系统中的应用越来越重要。利用MATLAB建立合适的柔直流输电和系统电网的模型，利用它来研究系统的动态特性，具有实时、准确、方便等多种优点；电力电子技术和运动控制联合系统应用得特变广泛，它涵盖了电子电路、电机拖动、自动控制、微机原理等多学科领域，是综合性、实践性和应用性很强的研究对象。由于电力电子器件自身的开关非线性，给电路和系统的分析带来一定的困难，一般常用波形分析和分段线性处理的方法来研究电力电子电路。MATLAB仿真软件为电力电子技术和运动控制联合系统的仿真分析提供了崭新的方法与平台。MATLAB还可对很多典型系统进行仿真，在这里就不作一一介绍。

3 小结

本文重点讨论了MATLAB在电气工程及其自动化专业中的应用。论述了MATLAB和Simulink在该专业的主要课程中的应用仿真。MATLAB既可以帮助从事相关领域的工作人员对所设计的电路进行计算机模拟与仿真计算，以优化参数与配置，又可以使得该专业的学生在学习相关课程时，通过模拟仿真一方面提高自己学习的积极性和兴趣，另一方面又加深对所学知识的理解，使学生不仅学会知识还能理解各门课程的精髓以及在实际中的使用。

电器工程及自动化论文篇6

我国工业发展的不断深入，在工业生产中对于电气设备的自动化要求越来越高，企业的稳定长远发展已经离不开先进电气自动化仪表和自动化控制技术的支持，对这方面技术应用的熟练掌握是企业的内在要求。

一、工业自动化仪表概述

自动化仪表是操作装备的中心，是使用时保证安全的重要保证，也是其仪器构成成分。随着时代在进步，科技也不断发展，国内的制造行业需要不断的更新原本仅仅使用低成本和获得的市场优势，这是必然现象，也是振兴民族工业的关键所在。现在发展工业显得尤为重要，也得到国家的全力支持，与此同时很多公司也出现了社会认可的仪器，这种现象对于自动化仪器以及体系的形象进行了全面的保障，这就让国内产业的形式以及竞争能力都得到了很大的进步，增加在国际市场的比重，国内的很多公司已经可以向世界尖端企业进行比较。尤其这几年历来，发展特别迅速，国内自行研发了职能化执行构造、流量计和标变送器，这些已经在市场当中广泛的使用。而针对工业自动化仪表，其原理是通过先进的技术手段，不需要人员的现场操作与实际监控，可以将人们需要的数据与信息传递到末端，并在这里对数据与信息进行再次处理。这个阶段的工作原理是依据力矩平衡、电平衡、力平衡等原理通过传感器把现场测试的压力、温度、电流等参数通过变送器进行转换，并且将上述数字进行进一步放大，将放大的数值发送到显示元件，通过元件获得的数据与测试值进行对比，使之达到平衡状态。其是企业安全生产，排除重大隐患的前提。同时也是企业采集科学有效的数据与信息集成的前提。更是企业提高效益与良性循环的前提。相对与过去传统的热工仪表而言，它不需要手工操作，也不需要人在现场进行监督，而是自动地完成其记录、测量、控制等操作任务。并且会把这些信息最终传输到人们需要的数据终端。它不但省时、省力，更提高了记录、检测的准确与时效性。这也是现代化技术中所体现的低能耗、高效益产品。

二、关于工业电气自动化仪器仪表的技术分析

工业电气自动化仪器仪表在当下工业生产领域得到了较为广泛地应用，其在提升生产效率，实现产品质量方面，发挥着越来越重要的作用。在对这一问题进行研究时，我们必须明确工业自动化仪器仪表的相关概念。工业电气自动化仪器仪表，是对计算机技术、电子技术应用的一种高新技术手段，通过相关参数设定，可以更好地实现生产自动化目标。仪器仪表在发展过程中，相关功能得到了极大的丰富，其功能多样化发展模式，是当下仪器仪表发展的一个特点。在工业电气自动化发展过程中，如何提升控制效果，是我国工业化发展必须关注的一个问题。一般来说，工业自动化仪器仪表在应用过程中，涉及的技术手段主要有以下几种：

1、系统集成技术

系统集成技术是工业自动化仪器仪表应用过程中的一项关键技术，注重设计相应的模块通信、系统分析、物理层配置等方面，更好地满足对生产环节的有效监控。同时，系统集成技术更多是侧重于大规模生产而设计的， 它能够更好地提升生产效率，降低生产成本，实现工业化的效益型发展目标。

2、传感技术

传感技术更多应用于系统监控方面， 能够为系统控制提供有效地数据支持。传感技术是实现生产系统监测的重要构成部分，也是实现自动化控制过程中，不可或缺的一部分。

3、 智能技术

智能技术在工业电气自动化仪器仪表领域的应用， 主要表现为智能控制技术。在实际应用过程中， 需要根据实际情况，选择相应的控制工具和设备。在仪器仪表中的应用，能够实现高测控系统效益， 并且更好地使信息技术与工业仪器仪表进行了有效融合。

4、人机界面技术

人机界面技术的发展， 是实现对工业仪器仪表控制的关键内容，在设计过程中，需要为操作人员提供一个较好的人机互动界面。人机界面的设置，是进行系统操控的前提。操作人员通过设置相应的指令，利用通信线路将指令进行传达，实现设备的有效生产目标。同时，在进行人机界面设计过程中，需要考虑到人机界面的可维护性以及可拓展性，这一问题，对于工业自动化仪器仪表技术发展，具有十分重要的意义。

三、对工业电气自动化仪器仪表控制措施的研究

1、 理论体系完善

在工业电气的自动化仪器仪表的作用中，应当特别关心系统的智能化、自动化的实行，这对整个计算机技术的应用都有着关键的影响，在工业生存的过程中，由于计算机技术的推广，可以很顺利的实现工业电气自动化，这需要构建比较完善的理论体系，更加要明确工业电气的发展目标，不仅要完善工业电气的理论体系，更要完善计算机应用的实践，保证设计的相关要求符合设计理论的要求规定，根据实际发展的需要，更好的完善设计理论体系的要求规定，同时注意创新理念的应用，从而完善理论体系开始加强工业化的理论发展，有效的推进理论体系创新。

2、 技术手段应用问题

在工业电气自动化的仪器仪表控制应用中，对于会应用的技术手段主要包括两种，一种是嵌入式的技术手段，一种是网络的技术手段，而对于前者潜入式的技术手段主要应用在工业电气的相应系统中，在相关的系统设计过程中，应当加强相关技术的环节应用，对各个环节的功能有清晰的了解，并充分做好系统功能的量化工作，处理好工程进程中诸多问题的合理、有效解决。另外，在系统功能的另一个方面，应当根据系统的芯片设置问题，做好网络的连接准备，真正发挥系统功能的作用，在嵌入式的系统构成中，应当将计算机的技术应用做好相应的功能准备和寿命计算，从而更大程度上发挥系统功能的作用。对计算机技术的应用，除了嵌入式的技术而言，还有网络技术可以应用，在工业电气仪表仪器自动化的过程中，应当必须考虑如何应用网络技术的问题。该项技术的实施可以有效实现收集信息的传输和接收，并且在应用的过程中，还要注意通信与网络的两方面内容，如果在电气自动化的过程中能更好的利用该技术的话，会更有效的实行对生产系统的控制，从而提高达到提高生产效益的目的。

在我国经济不断发展，人民生活水平不断提升的过程中，应当需要加强对高科技技术的应用，并真正应用到工业技术产品中，从而更好的提升工业企业的经济效益，客观上也有利于提升整体社会的生产力。文章对工业工业电气自动化仪器仪表控制进行研究是侧重于对于这一技术的应用为前提的，这需要大量的技术投入才能实现。

参考文献

电器工程及自动化论文篇7

1 继电器的基本原理及其作用分析

1.1 继电器的基本原理

现如今，随着科学技术水平的不断提高，电气系统的自动化程度也越来越高，继电器作为电气系统中较为重要的组成部分之一，其应用也越来越广泛。就继电器而言，其常常被用于保护电气设备的运行安全性，如变压器、马达、发电机以及输电线路短路保护等等。当电力系统出现异常故障时，继电器可以向值守人员发出告警信号，而想要确保继电器能够发挥出应用的作用，其应当具备以下功能特性：其一，安全性和可靠性，这是一个合格的继电器必须具备的特性，只有这样才能避免继电器本身出现故障；其二，快速反应能力。能够以最短时间消除可以消除的所有故障；其三，选择性。继电器应当能够确保电力系统始终向无故障区域进行供电；其四，灵敏性。电力系统运行过程中的参数在正常运行和发生故障情况下的区别是非常明显的，继电器就是通过这些参数的具体变化情况，在反映和检测的基础之上对电力系统的故障性质和故障影响范围进行判断，并作出相应的反应和处理。继电器的基本工作原理如下：由取样单元负责将被保护设备运行过程中的物理量经过电气隔离并将之转换为继电保护装置中比较鉴别单元能够接收到的信号，然后根据该单元的要求进行相应处理，再按照比较环节输出量的性质、大小以及组合方式出现顺序的先后确定出继电保护装置是否需要动作。

1.2 继电器的作用

继电器本身具有以下优点：标准化程度高、通用性好、能够使电路简化等，正是因为继电器的这些优点使其被广泛应用于工业自动化控制以及家电产品等领域当中。但是有些专家认为，在电子元器件当中，继电器是最不可靠的一种装置，并且在整机的可靠性设计当中，往往将继电器、可调电感器以及电位器等装置列为不用或是少用的元件。然而，因为继电器在控制电路中有着十分独特的电气和物理特性，其断路状态下的高绝缘电阻以及通路状态下的低导通电阻是其它任何电子器件都无法比拟的。为此，确保继电器的运行可靠性成为业界研究的重点课题之一。电子元器件的可靠性应当包括以下两个方面的内容，即固有可靠性和使用可靠性。其中前者是元器件可靠的基础，一般都是通过设计和制造厂商来进行控制，以确保制造出来的元器件能够达到要求的可靠性等级，而后者则是整机可靠性的基础，必须阐明的是，使用高可靠质量等级的元器件却并一定能够制造出高可靠性的整机，这是因为里面涉及到使用可靠性的问题。使用可靠性具体是指按照各种元器件的特性通过可靠性设计方法，最大限度地发挥出元器件固有可靠性的作用。

2 继电器在电气工程与其自动化低压电器当中继电器的实际应用

2.1 在电气工程当中继电器的实际应用

在实际的电气工程建设过程中，继电器是一种不可或缺的一部分，更是得到了十分广泛的应用，相关技术人员在固态继电器运行过程中发现，一般半导体的继电器是与固态继电器中部分器件是一样的。而可控硅器件作为继电器中关键的器件之一，对于继电器的安全运行有着直接的影响。其次，线圈也是继电器中重要的组成部分，在电压作用力下，很容易产生电磁效应，而线圈上弹簧产生的拉力将会把衔铁直接弹回到铁芯处。如果此时发生断电，继电器中的电磁效应也就会立即消失，衔铁将会回到原点。最后，在线圈吸回作用下，相关电路中的继电器就可以实现电流开启和管理的控制功能。

2.2 继电器在自动化低压电器中的应用

当前，人类社会已经逐步迈入自动化时代中，越来越多新型的自动化技术不断涌现出来，并逐渐成为了人们日常生活及生产中不可或缺的一部分。并且，这些自行化技术同样也在不同行业领域中取得了十分广泛的应用。其中，自动化装置作为当前科学技术飞速发展过程中累积下的产物，在科学技术水平日益提升的今天，各式各样的自动化设备出现在市场中。其中，继电器作为现代电气工程中一种常见的自动化设备，其在运行过程中，往往需要满足于不同电力系统的需求，因袭这就要对电路开合进行有效的控制，这样不仅能够大大提高继电器自动化运行效率，继电器在运行时还可以根据工作压力情况具体分为两类，一类是交流1200V，另一类则是直流1500V，一般会对这两种电流分别安置低压控制电气与高压控制电器。

可以说，社会经济与科学技术的不断发展与进步，同样为了自动化低压电器打下了良好的发展基础。并且，相关技术人员也在对自动化低压器运行方式、使用性能放方面进行了改进与完善，不断推出新型高效的自动化低压器。就我国当前低压电器发展历史来看，传统的低压器设备在结构设计方面，只是一味的进行了装配和模仿。但是，随着现代科技术的飞速发展，自动化低压电器应运而生，后期经过相关技术人员不断完善与改进，能够有效的推动自动化低压电器在继电器的长远发展。

结束语

综上所述，可以得知，科学技术的不断进步与发展，有效推动了我国电气工程的飞速发展，同样也为自动化低压器提供了良好的发展平台，而继电器作为电气工程中的核心电器，在实践使用运行过程中，我们只有对其结构组成、作用、类型等方面进行全面的掌握了解，事先对其进行相关测试，才能确保继电器在电气工程及自动化低压电器中的有效应用，使其自身具备的效能作用得以充分发挥，从而充分保障了用电的安全性。

参考文献

电器工程及自动化论文篇8

人工智能特殊性是由于其具备三种能力：行为能力、感知能力以及思维能力，因而，人工智能发展的潜力无限大。电气工程自动化作为一门电气信息类的新兴学科，主要应用于信息处理、控制运动、管理及决策、电子电力的技术、工业过程的控制、检测及自动化的仪表与电子及计算机技术等领域。智能化技术的应用促进电气工程自动化学科尤其是自动控制的领域发展，提升电气设备的运行智能化，有效增强控制系统稳定的性能，是生产技术又一次巨大的革新。

2、人工智能运用的理论

人工智能概念在1956年的时候首次提出后，其发展的状态一直良好，并且逐渐形成以计算机为核心，包括哲学、医学、生物学、心理学、自动化、控制论、信息论与数理逻辑的综合性科学，其属于计算机科学中重要的分支，对智能本质有较好的阐述，且生产了与人类的智能机器相仿的机器，实现了多种研究。随着科技的发展与进步，计算机编程技术可模仿人类的大脑，例如分析、收集、回馈、处理以及交换信息，因而，计算机以模仿人类大脑的形式，在一定的程度上促进电气工程的自动化发展的步伐。在日常生产、分配、流通与交换中，均需电气工程的自动化控制，并且通过电气工程自动化的控制，可有效实现自动化电气工程，提高工作的效率，进而促使生产与工作总体的效率有所提升[1]。

3、人工智能的控制优势

对于不同人工智能的控制，需运用不同方式进行探讨，由于部分人工智能的控制器，例如神经、模糊、模糊神经以及遗传算法均属于类非线形函数的近似器；采用此分类有利于了解总体，以及促进对人工智能控制策略综合性的开发，以上人工智能的函数近似器具备常规函数的估计器不具有的优点。

首先，在多数情况下，精确了解控制对象动态方程是相对比较复杂的，所以控制器设计实际的控制对象模型，通常会出现许多不确定因素，例如参数变化与非线性时等，往往无法掌握新的信息。但人工智能的控制器设计，可不需参照控制对象模型。按照鲁棒性、响应时间与下降的时间不一样，人工智能的控制器可经过适当调整以提升自身性能，例如，在下降的时间上，模糊逻辑的控制器可比PID控制器还要快四倍；在上升的时间上，模糊逻辑的控制器可比PID控制器还要快两倍。同古典的控制器比较，人工智能的控制器更具备易调节的特点。尽管缺少专家现场的指引，人工智能的控制器也可以采取响应数据进行设计。

此外，还可由相应的信息以及语言等形式开展设计工作，人工智能的控制器一致性极强，输入陌生数据便可以出现很高的估测，还可忽视驱动器对控制器的影响。针对部分控制对象而言，尽管目前未采取人工智能的控制器，也能有良好效果，不过对其他控制的对象而言，不一定能产生良好的效果，因而，设计时需遵守具体问题应具体分析原则。在模糊化与反模糊化的过程中，若运用隶属函数、规则库以及适合模糊神经的控制器，便可精确进行实时的确定[2]。

4、智能化技术的运用

由人工智能的技术不断发展，运用智能化技术控制的领域也逐渐广阔，包含人工智能运用在电气产品的优化设计、控制及保护、故障的预测与诊断等方面。

4.1电气产品的优化设计

电气产品优化设计的工作是相对比较复杂的，其主要综合了两方面内容：理论学科的知识与经验知识。电气产品传统的设计方式主要是设计经验综合大量实验手段的验证，缺少相关技术的支持，效率比较低，工作量比较大，难以设计出科学合理的方案。由计算机技术迅速发展，以及人工智能的技术应用，电气产品设计逐渐从手工转入计算机辅助的设计，从一定程度上而言，减少产品从构思至设计至生产时间，并使得设计逐渐迈向智能化、优质化以及高效化的时代。

在人工智能的技术运用在优化设计中，主要有两种主要方法：遗传算法与专家系统。遗传算法特征是直接操作结构对象，具备内在隐并行性与全局寻优的能力；可指导优化与自动获取搜索空间，以及自行调整搜索的方向，不需标准的要求。这些遗传算法的特征特别适合产品的优化设计，进而其广泛运用在电气产品人工智能的优化设计之中。专家系统运用于计算机技术与人工智能的技术，主要是依据某领域的一个或是多个专家提供经验与知识，进行合理的判断与推理，模仿人类专家决策的过程，以此处理需人类专家处理复杂的问题，并且其更是产品的优化设计重要的方式，但目前尚处于研究的阶段，实际的应用比较少，未来的发展前景较大。

4.2故障的诊断

电气设施故障具备非线性、复杂性以及不确定性等特征，运用传统方式进行的诊断效率较低、准确率低。人工智能的方式引进极大提升了故障的诊断准确率，而人工智能的技术运用在故障的诊断方式主要有三种：神经网络、模糊逻辑以及专家系统。例如，运用人工智能的技术，对电动机与发电机进行故障诊断的时候，结合神经网络与模糊理论，不但保留故障诊断的模糊性，更结合神经网络的学习能力强优势，共同对电机故障进行诊断，极大提升了故障的诊断准确率。

4.3人工智能控制技术

人工智能的控制技术将是未来生产的发展趋势，并且目前在电气工程的自动化方面也已广泛运用。控制的方式主要有模糊的控制、专家系统的控制以及神经网络的控制，主要运用的方面是：记录故障且实行在线分析；采集及处理全部模拟量与开关量实时的数据；实时智能的监视各个主要的设施与系统运行的状态；通过鼠标或是键盘达到控制系统的目的[3]。

5、小结

总而言之，人工智能的理论是经过对人的智能实行模拟、开发与延伸实现的理论，其体现电气自动化的特点。因而智能化技术运用于电气工程的自动化中，可发挥巨大的作用，促进电气优化的设计，及时诊断故障，并且还可实现智能控制，不断提升电气工程的效率，更好地服务于社会。

参考文献

电器工程及自动化论文篇9

一、专业建设背景和人才需求分析

传统的电气工程及其自动化专业被认为是强电专业，随着信息和网络技术的发展，弱电类课程的比重正逐渐增加，[1]现在的电气工程及其自动化专业已经成为强弱电相结合的专业。不同高校根据自己的办学条件和现有师资均有所侧重，目前重点高校基本上侧重于强电，以电力系统及其自动化为主要方向；而有些高校由于条件的限制或学生的就业情况侧重于弱电。不同层次学校的人才培养，其就业岗位和工作任务、性质也不一样，因此应充分考虑到社会对本专业人才的不同需求。

浙江省是我国第二产业比重较高的省份之一，高低压电器和机电业的发展处于突出的位置。温州电器经过20多年的发展，已成为全国生产规模最大、生产能力最强、市场占有率最高、产业种类最齐的工业电器生产基地，“中国电器之都”、“国家火炬计划智能化电器产业基地”、“中国断路器产业基地”和“中国防爆电器生产基地”等部级产业基地均坐落于温州市（乐清）境内。

温州低压电器企业的规模虽然大，但是技术水平还比较落后，平均盈利能力低于整体水平，与北京、福建、天津、上海的企业相比，差距甚大，其主要原因是：产品档次偏低，技术含量不高，缺乏附加值。究其根本是技术人才严重缺乏，技术人才的缺乏已经制约了温州区域经济的发展，尽管全省已经有多所高校设置了电气工程及其自动化专业，但是这些专业培养的侧重点不一样，不能满足温州地区对低压电器人才的需求。因此，亟需地方性高校为温州电器产业培养急需的人才。

二、专业建设思路

根据人才市场需求，温州大学电气工程及其自动化专业建设的具体思路是：定位建成立足温州、服务浙江、辐射行业的工程应用型人才培养特色专业；建立合理的、具有鲜明特色的理论和实践两个教学体系；培养学生电子设计、电气产品设计和电气工程设计这三方面的能力；实现理论教学与实践教学、课程体系与地方产业、人才培养与专业特色的紧密结合；使学生成为理论基础扎实、具有一定工程应用能力和创新能力的工程应用型人才，体现具有“应用性”和“地方性”特色的电气工程及其自动化专业工程型服务地方区域的人才培养模式。

三、具体实施方案

1.以实际办学条件为基础，确立专业培养目标

根据温州大学电气工程及其自动化专业鲜明的服务于地方电器行业的专业定位，本专业旨在培养具有电气工程技术专业扎实的基础理论与专业知识，具有较强的工程实践能力、创新意识以及良好的团队合作精神，具有知识、能力、素质协调发展，能够在电力系统、建筑设计与施工单位、科研机构、电器制造企业等企事业单位与电气工程专业相关领域从事设计、研发、运行、维护、管理和教育等工作的应用型高级工程技术人才，特别是在电器及其智能化方面能够从事研制开发、应用研究、试验分析和生产管理等工作的电气工程师。

2.以CDIO培养模式为基础，确定专业人才培养模式

在人才培养方案的制订过程中，加强相关产业和领域发展趋势及人才需求的调研，吸引产业、行业和用人部门共同研究教学内容，制订与企业生产、区域产业发展需要相结合的培养方案和课程体系。人才培养模式将学习美国麻省理工学院CDIO培养模式，强调人才培养的社会和工程环境，结合产业背景和社会人才需求情况，制订培养方案、课程体系和教学方式，适应职场目标和社会工作岗位的需求，通过专业评估、社会评价和学生评价去修正培养方案、课程体系和教学方式，旨在培养科学基础扎实、个人工程实践能力强、具备团队合作精神的电气工程师，以达到质量工程教育的目的。图1为电气工程及其自动化专业人才培养框架。

3.以学生能力培养为目标，注重工程素质训练

本专业紧紧围绕温州市智能电子电器行业技术研究中心、浙江省低压电器技术创新服务平台，以电气工程师为培养目标，要求学生具备以下几方面的知识和能力：

（1）电子设计能力。要求学生掌握电路原理、模拟和数字电子技术、单片机原理与应用、自动控制原理等主要基础知识，熟  第一论文 网练掌握PROTEL等电子设计自动化工具，具备电子设计基本能力，包括电子硬件设计和软件开发，能够综合运用所学专业知识进行电子系统设计、分析和调试，具有一定的创新能力和解决实际工程问题的能力。争取让学生在大二阶段就能完成电路、模电、数电和单片机课程的学习，利用暑假参加电子竞赛的培训，通过参赛以提高学生的专业意识和学习兴趣。

（2）电气产品设计能力。要求学生具有工程制图的基本能力，能看懂一般的机械工程图纸，掌握电器学的基本知识，掌握电气产品的工作原理和设计方法，特别是电器智能化方面的知识，掌握电气工程师必须具备的计算、实验、测试、仿真等基本技能，特别是电器智能化方面的设计能力，能熟练运用常用的设计软件（如AUTOCAD等）进行辅助设计与分析。

（3）电气工程设计能力。掌握电气工程领域供配电方面的专业知识，如供配电技术、电力电子技术、电机及其控制技术、电气检测技术和机电一体化技术，具备自动控制系统的基础知识，熟悉国家及行业的电气标准，了解机电工程安装与项目管理方面的知识；掌握注册电气工程师（供配电方向）必须具备的电气工程项目设计能力，初步具备项目从立项、招投标、安装施工、监理与验收等一系列的项目组织管理和协调能力。

（4）以工程实践能力与工程意识培养为核心建立实践教学体系。工程实践能力培养是电气工程及其自动化专业工程型应用人才培养模式的重要组成部分。在制订人才培养方案时应注重实践，把实践教学贯穿在整个教学过程中，以电子电气工程实验实训中心、校内实践与实习基地、校外实习基地为依托，采用课内实验和课程设计等实践教学环节、专业见习、专业实习、工程技术实 践、毕业设计等多种形式，通过学生、学校、企业之间的有机结合构建一个与理论教学体系相对应的实践教学体系，如图2所示。主要开展以下几个方面的实践环节：

1）以问题为先导——工程认知环节。[3]通过基本技能训练、专业基础课程实验、专业见习等实践环节，让学生能够认识基本电子、电气类元件和产品、机电或机械零件，如电阻、电感、电容、晶闸管、继电器、断路器、隔离开关、电动机、凸轮、曲轴以及简单的控制电路等，初步了解课堂上讲解的理论知识在实际产品设计和制造中的应用，增加其感性认识，激发他们的学习兴趣。

2）以任务为驱动——面向行业的工程实践和创新环节。[3]该环节结合电气工程学科特点，将实践教学内容与实际项目相关联，在电器行业、电气工程设计、电力拖动等方面引领学生进行工程实践创新。教师以案例的方式给学生布置题目，学生则以项目组的形式进行组织讨论、设计和分析，提高学生的专业意识和工程实践能力，同时加  第一论文 网强学生的团队合作精神和相互沟通的能力。另外，通过电子电气产品创新、挑战杯创业大赛、科研项目和毕业设计等多个环节对学生进行创新能力的培养，提高学生分析和解决工程实际问题的能力，努力将学生培养成为工程应用型技术人才。

4.加强师资队伍建设，提高教学质量

加强教师队伍建设，建设一支适应高质量教学要求的师资队伍是提高教学质量和培养高素质应用型人才的关键。引进和培养学历职称层次高、学术研究水平高、社会行业知名度高的高级人才，以加强学术梯队建设。加强校内专任教师到相关产业和领域一线学习交流；建立相关产业和领域的人员到学校兼职授课的制度，进一步促进产学研紧密结合，提升本专业建设的整体水平和人才培养质量。

5.建立考核评估机制，完善培养方案和课程体系

构建学生、教师双向信息反馈与评估机制；加强与企业的联系，及时反馈人才需求和学生培养质量，提升本专业建设的整体水平和人才培养的质量。

四、特色

1.专业定位体现地方性

针对浙江省及温州乐清区域经济发展、企业人才需求，就温州大学电气工程及其自动化专业形成鲜明的服务于地方电器行业的专业定位；努力为地方培养、输送高质量的专业人才，实现人才的就地培养。

2.产学研合作

以专业建设为基础，充分利用温州市智能电器重点实验室、省级低压电器技术创新服务平台，整合利用浙江省低压电器产业技术创新战略联盟的优势资源，以重点发展学科、重点实验室、技术开发中心等为依托，加快建设工程应用型人才培养基地，促进学科链、产业链和人才链的有机结合；突出产学研一体化的办学优势，争取在电气工程领域，特别是电器行业中，不管是人才培养还是科研项目的开发和创新方面均起到示范和带头作用。

参考文献：

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传感器技术的应用很广，其在机电技术中具有不可或缺的作用，是实现机电设备的自动化的关键。传感器的技术水平越高，所能实现的机电设备的自动化水平也就越高。随着我国社会对科学技术的大力倡导和支持，我国的各行各业都在开始朝着自动化方向发展，大大提高了社会生产效率和人民的生活质量水平，同时在现阶段，以传感器为关键技术核心的现代化自动化技术已经渗透到和应用到社会的各个行业，从机械制造领域、医疗卫生领域、化工等到环境监测系统以及航空航天领域等，到处都离不开传感器技术，传感器技术的快速发展是未来的人工智能技术的福音，为其发展提供了有利的条件。如果在社会各行业中没有传感器技术的存在，那么机电系统的许多必要功能将无法快速准确的实现。本文就传感器技术在机电一体化技术中的应用展开简单的分析和介绍。

1 国内传感器技术的不足

我国的研究院所是我国研究先进技术的集中场所，因此也是我国传感器技术研究集中的场所，我国的传感器技术与国外先进的技术在模拟和设计方法上有一定的差距，另外，在高端的制造设备以及微细精微加工技术上同样也存在差距。这两方面不足严重阻碍了我国高端传感器的研究和生产，因此，我们需要认清楚我们与外国存在的差距，了解到我们存在的不足，坚持不懈攻克难题，突破高精尖技术，促进我国的传感器技术更进一步的发展，为将来的人工智能技术打下深厚的基础。

2 机电设备中传感器技术的应用

传感器技术的出现和发展并且运用到机电技术中，使得机电技术的发展迈进一个新的台阶，促进了机电自动化和一体化的快速发展。一方面提高了机电技术的可靠性，还很大程度上提升了机电技术的灵敏度和精确度，从而使得光学技术、通信技术能够渗入到机电技术中去，促进机电一体化和自动化的实现。在精细加工技术中，由于传感器技术具有很高的可靠性，使得加工^程中的抗干扰能力得到了较大的提升；另一方面，传感器技术应用在机电技术中能让非接触型检测在一定程度上得以实现，由于传感器技术能够将人工智能、神经网络技术以及光学技术这3种先进的技术融合到传感器原件中，直接促进了微电子技术的进步和信息化设备的快速出现。传感器技术为现代化的机电技术注入了新的活力，为机电技术的发展开拓了视野，因此，为实现人工智能化和机械设备的使用自动化，我们需要坚持提升传感器技术的可靠性和准确真实性，从而在最大程度上保证信息的接收和输出稳定可靠，并通过相关科研单位深入研究解决在实际运用过程中出现的干扰等问题。

3 传感器技术在机电技术中的应用

3.1 传感器技术在机器人中的应用

机器人之所以能够实现准确无误的操作，就是因为机器人的内部充满了各种系统的传感器原件，这些传感器原件保证了机器人能够感知自身动作、感知操作对象以及感知工作环境等，这些都需要有机器人内部的传感器来获取相应的位置、移动、速度等，从而实现对自身动作、操作对象以及工作环境的感知从而反馈出来，指导机器人做出正确、准确无误的动作。

3.2 传感器技术在机械加工过程中的应用

1）在机械加工的切削过程和机床运行过程中传感器技术占据着非常重要的地位，在机械加工的切削过程中因为加入传感器技术使得其能够实现加工生产效率和工业制造成本的最大优化，从而帮助我们来选择最为合适的材料去除率，同时，传感器技术还能够帮助机械加工的切削力度、状态以及厚度等，从而方便我们进行机器控制。在机械加工的机床运行过程中，传感器技术为轴承回转体系、动力系统、工作环境以及安全的运行过程提供信息监测，从而保障机床运行的停留时间、被加工材料的表面光洁程度、加工精密度在合理科学的标准范围之内。

2）在机械加工的工件过程中传感器依然发挥着不可或缺的作用。在机械加工的实际操作工作当中，工件所需要做的传感器监测工作是最多的，因为机械加工的切削和机床运行中传感器监测相比，机械加工过程的工件传感器监测的主要是要通过传感器监测来保证工件加工过程的质量可靠，确保加工出来的工件符合使用标准。传感器技术在工件监测中的运用使得加工工序和零件加工标准更加配套，监测和分辨工件是否是将要加工的工件。同时传感器技术在机械加工的工件监测过程中还能够是被处工件的安装和加工完成之后的工件的表面是否和规定以及是否还有加工余地。这些传感器技术发挥出来的作用是在机械加工的工件加工过程中不可或缺的，能够帮助我们实现更为准确、科学合理的加工程序。

3）传感器技术在机电自动化中的应用。传感器技术的出现极大地促进了机电自动化的实现，是机电自动化进程中一项不可或缺的技术。众所周知，汽车已经步入我们千家万户，汽车的驾驶过程也越来越安全，这些都是传感器技术在发挥着重要作用。汽车内部的机电自动化和一体化需要智能控制系统来实现，而不是传统的机械控制，汽车性能的不断增强、汽车的人机工程和人性化的不断进步、汽车的燃油消耗控制系统、汽车的尾气排放控制系统、安全驾驶系统、汽车安全驾驶辅助系统等系统都需要传感器技术的支持。正是因为传感器技术的支持，才使得这些我们对汽车最为关注的几个方面不断的进步，不断的人性化、智能化、自动化。

4 结论

传感器技术在机电技术中的应用大大促进了机电的一体化和自动化，为我们的生产生活提供了巨大的便利。同时，传感器技术一定会成为一项火热的研究项目，其发展的方向和趋势会向着先进的计算方法、高端精微加工技术、先进封装技术以及可靠性研究等方面发展，传感器技术一定会成为机械、机电加工过程、人工智能过程以及社会各个生产过程的一项不可或缺的技术。我们的研究院所的不断研究和探索，一定会使其向着我们人民生活更加便利的方向发展。

参考文献

电器工程及自动化论文篇11

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）17-0045-02

电气工程及其自动化专业是融电气技术、自动化技术和计算机技术于一体的宽口径应用型专业，在广东海洋大学（以下简称“我校”）的人才培养方案中，“工厂供电”课程是该专业的一门重要课程，良好的教学效果对于培养电气工程及其自动化领域的高级应用型技术人才是十分重要的。笔者从事“工厂供电”课程教学多年，一直坚持探索该课程的教学方法，至今已取得了较好的教学效果。借本文把多年来的教学方法总结出来，仅供同行参考。

一、上好首次课

要使学生对课程产生兴趣，首先要让学生明白学习课程的目的、意义以及实用性。课程的首次课是课程的开篇课，是激发学生对课程产生兴趣的最佳时机。我们在首次课中不急于讲授课程的具体内容，而是向学生介绍课程的内容构架及其相互之间的关联关系、学习课程的目的和意义。紧接着布置课程设计任务——某机械厂供配电系统的初步设计。课程设计任务书中的设计内容应按设计顺序列写详细，它们与教材目录中的顺序大致一致，例如：工厂的负荷计算；变配电所主接线方案的确定；短路计算；一次设备的选择；继电保护方案的确定及其整定计算；防雷保护及接地装置设计。学生通过课程设计内容的解读，可进一步体会课程内容构架及其相互间的关联关系，并初步了解课程内容在工厂供配电系统设计中的应用。

二、课程设计与理论教学同步进行

传统的课程设计是在课程的理论教学完成之后进行的，其缺点是：学生在理论学习时对课程内容缺乏实用性的认识。“工厂供电”课程是门实践性很强的课程，需要学生一边学习一边练习。以前我们只要求学生做每章后的习题，但习题都是小题，且各章习题的练习内容之间没有关联，学生只是做些离散的习题。课程设计与理论教学同步进行，学生学到相关的知识内容就可进行课程设计中的相应内容的设计，学生就能及时地把理论知识与工程设计结合起来。这样，一方面提高了学生学习的兴趣性和积极性，另一方面以课程设计为纲，把课程内容有机地结合起来了。同时，课程学完之时，课程设计也基本完成，不需专门一周时间做课程设计，节约了学生的时间。有些好学或自学能力强的学生甚至提前通过自学来完成课程设计任务，达到创造性学习之目的。

三、采用多种教学模式

“工厂供电”课程内容多、涉及面广，而且工程实践性强，单一的教学模式和方法很难保证教学效果，应根据具体的教学内容采用相应的教学模式和方法。

（1）对负荷计算、短路电流计算、电气设备选择与校验、导线截面选择、继电保护原理、无功补偿等内容，仍采用传统的教学方法，在课堂上讲授基本原理和基本方法，让学生课后通过课程设计去消化和扩展。

（2）对工厂变配电所及其一次系统、高低压供电线路与敷设、防雷接地、变电所结构与布置等内容，则先在课堂上讲授基本理论、重点、难点，然后把学生带到学校的主变电房、图书馆变电房及工程训练中心（金工实习厂）变电房参观见习。

（3）对变压器、高低压电气设备的结构、原理等内容，则主要在湛江变压器厂和湛江高压电器公司以实物教学为主，教师根据现场的电气设备，介绍其结构、工作原理；通过参观变压器的制造生产线，学生对变压器的制造工艺、材料、内部结构、出厂试验等有较深刻的了解。

（4）通过广东华德力电气有限公司的现场教学，学生对工厂高低压开关柜的种类、柜内设备配置及其接线方式、继电保护的配置及自动装置等有比较好的认识，同时，学生可见习工厂供配电系统中的多种一次设备。

采用课堂讲授、实物教学、现场教学相结合的教学方法的优点是：将抽象的知识具体化、感性化，可使一些枯燥乏味的内容变得生动有趣，有利于学生较完整地建立起供电系统的概念；有利于充实“工厂供电”课程内容，提高教学效率和教学质量。

四、布置文献查阅性的作业

由于学时的限制，不可能在课堂上把课程所涵盖的内容都一一讲清，特别是新设备、新技术发展很快，涉及面也很广，很难在课堂上讲得全面，只能是简单介绍，而要求学生课后有一定的相关文献资料阅读量。为了监督学生查阅文献资料，一般要求学生撰写相关的小论文，比如：论电力系统中性点运行方式；论低压配电系统接地型式；工厂高低压开关的现状及发展趋势综述；浅谈环网供电技术的发展；论非金合金变压器的发展。

学生通过查阅文献，或对某一专题理解得较深，或对供配电系统的新设备、最新技术及发展前沿有较全面的了解。例如，通过做“论电力系统中性点运行方式”小论文，学生对电力系统中性点各种运行方式的特点及其使用范围、目前10kV城市环网的中性点运行方式等就有较深的理解，其掌握的知识大大超过教材的内容；通过做“工厂高低压开关的现状及发展趋势综述”小论文，学生对工厂高低压开关目前技术及未来的技术发展就有较全面的了解。

五、抓住实验教学环节

我校根据实际情况提出了培养“能安心、能吃苦、能创业”的“三能”型人才。“能安心”是指扎根基层一线、热爱本职工作的敬业奉献精神；“能吃苦”是指能经受艰苦环境、艰苦岗位和各种困难的磨练，具有百折不挠的坚强意志；“能创业”是指具有扎实的科学基础知识和实践技能，并善于灵活运用于工作实践的开拓创新能力。

“工厂供电”课程是一门实践性和工程性很强的课程，有很多实践技能和理论知识必须在实验中得到学习和提高。因此“工厂供电”的教学，不仅要进行理论教学的改革，而且必须高度重视实验教学。通过实验教学和理论教学的有机结合，加深学生对相对抽象的理论知识的理解，同时也培养了学生的动手能力，更重要的是通过实验教学能引导学生积极思维，主动寻求知识。

目前，我校开设的工厂供电实验有：继电器特性实验；10kV线路过电流保护综合实验；电力变压器差动保护实验。此外，还有两个拆装实验：继电器拆装，让学生拆装电流继电器、电压继电器、时间继电器、信号继电器和中间继电器等常见继电器，使学生掌握常见继电器的实际结构、工作原理；高压断路器、变压器、PT、CT、低压空开的拆装，这些电气设备中有的是从学校变电房退役下来的。

为了培养学生的创新能力，对于10kV线路过电流保护综合实验和电力变压器差动保护实验，我们只给出实验内容和实验目的，提供实验设备，要求学生自己拟定实验接线及步骤，经实验指导教师审阅后，学生完成接线。对于实验中出现的各种问题，让学生提出见解、发表自己的意见，提出解决方案，并对这些学生给予表扬。这样的实验有利于拓宽学生的思路，在很大程度上提高实验课的效果，提高了学生发现问题解决问题的能力。针对有兴趣的学生，实验室在正常上班时间之内都是开放的，学生可以根据课本上或者自己查阅的资料作实验，进一步提高了学生的动手能力。

尽管拆装实验既累又脏，但在了解设备结构和工作原理方面，其他教学方法难以替代，同时也是符合我校“三能”型人才培养目标的。

六、抓好课程设计，强化学生能力培养

正如前述，在本课程的首次课中就下达课程设计任务，设计工作与理论教学同步进行，边学边练。课程设计不但能加深学生对课程内容及知识的全面理解和掌握，而且是对学生进行工程训练非常重要的教学环节，是围绕“工厂供电”课程内容所做的综合训练。在课程设计中，着重让学生掌握工业企业供配电系统的设计步骤和基本工程设计方法，锻炼学生的工程计算和设计能力；使学生初步掌握供配电系统设计方案的技术经济比较方法；培养学生遵守电气设计相应规范的意识。总之，通过课程设计使学生得到电气设计工程师的初步训练。

课程设计环节中，教师只下达设计任务书，给出题目、原始资料、设计内容及要求。设计工作以学生为主体，充分放手让学生独立思考，独立设计。教师的指导重点是抓总体方案制定，抓进度，抓设计说明书的撰写和图纸的绘制，对学生设计中错误或不规范处加以引导，由学生自己纠正或改进。并且鼓励学生多查阅文献资料、设计规范，鼓励提出多种设计方案，引导学生对不同方案进行技术经济比较。

为保障课程设计的顺利实施，在课程设计中安排学生到我校的主变电房、图书馆变电房及工程训练中心（金工实习厂）变电房现场参观见习，并看其设计图纸。

七、结语

“工厂供电”课程内容多、涉及面广，而且工程实践性强，传统的教学模式和方法很难保证教学效果。笔者在多年的教学实践中，坚持“理论+实践”的指导思想，在“工厂供电”课程教学方法上作了一些探索和实践，并取得了较好的教学效果。通过努力，学生的“工厂供电”课程学得扎实，基础牢靠，通过课程设计使学生得到了电气设计工程师的初步训练。这些都为学生毕业后从事工业企业供配电系统设计及维护管理工作打下了良好的基础。

电器工程及自动化论文篇12

基金项目：本文系湖南农业大学教学改革项目“机械电子工程专业实验教学体系的研究与实践”的研究成果。

中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0145-02

机械电子工程是一门综合性学科，集机械设计制造技术与电子技术为一体，其学科具有知识点丰富、涵盖内容广与适用范围宽等特点。近年来，随着电子信息与自动控制技术的快速发展，机电系统正逐步向智能化与自动化方向转化。目前在各行业中没有渗透电子与自动控制技术的纯机械领域越来越少，因此，社会急需全面掌握机、电和控制的复合型人才。[1-3]

湖南农业大学机械电子工程专业是根据当前国内外机电产品生产及发展趋势而设置的，以培养具有实践能力和创新精神，能应用机械、液压传动、电子、控制和传感技术，从事国民经济各部门所必须的机电设备及其自动化的设计制造、应用研究与科技开发等工作的复合型高级专门人才为目标。因此，要求所培养的学生既要有扎实的基础理论知识，又必须有较强的动手能力和创新思维。实验室是培养学生理论联系实际、建立创新意识、提高工程实验能力的重要实践基地，在教学计划中占有相当大的比重，但湖南农业大学机械电子工程专业是在多年探索机械设计制造及其自动化专业改造并取得经验的基础上创办的，其实验课程的设置与实践能力的培养均侧重于机械部分，因此有必要开展湖南农业大学机械电子工程专业的实验教学改革研究。

一、机械电子工程专业实验教学现状分析

湖南农业大学机械电子工程专业于2010年开始招生，专业课程设置参考了国内多所高校的经验，在现有师资力量与教学硬件条件下，力争做到最好，但就实验教学环节而言存在以下问题。

1.专业内容广而不精

由于机械电子工程专业涵盖机械与电子，因此在课程设置时力争兼顾到机械与电子两方面的内容，包括“理论力学”、“材料力学”、“机械制造基础”、“机械制图及计算机绘图”、“机械设计基础”、“电路分析”、“模拟电子技术基础”、“数字电子技术基础”、“控制工程基础”、“液压及气动”、“传感器与检测技术”、“电机及电力拖动基础”、“单片机原理及接口技术”、“工厂电气控制技术”、“可编程控制技术”、“信号与系统”、“机电一体化系统”、“数控技术及其应用”等近20门专业课，学生普遍反映课程科目太多，对应课程所开设实验学时偏少，难以深入学习，故每门课掌握得都不够精通。

2.电类实验设备不足

湖南农业大学机械电子工程是在多年的机械设计制造及其自动化专业基础上创办的，相比而言，机械类实验设备较完善，而电类实验的开设，虽可以在湖南农业大学部省共建电气技术实验室进行，但当时所建的电气技术实验室主要为满足机械设计制造及其自动化专业及其他工科专业的电类基础实验开设，因此如“电路分析”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”等基础课程的实验，均能满足要求，而专业课程如“信号与系统”、“机电一体化系统”等却缺少对应的实验设备。

3.综合设计性实验设置不够

在实验教学方法上，由于课时少而时间紧等问题的存在，尽管实验室的多数仪器均能满足设计性与综合性实验要求，但目前各门课程所开设的实验多以验证性或演示性实验为主，以保证学生能在课堂上按时完成实验内容。如“电路分析”、“模拟电子技术”、“传感器与检测技术”等课程均采用模块化实验仪器，学生实验时只需简单的连接电源线与信号线进行观察或数据记录即可，严重局限了学生的思维，部分课程的实验甚至达不到教学大纲要求。因此，在教学过程中，难以调动学生的积极性与学习兴趣，发挥其主观能动性与创造性，教学效果有所欠缺，对应用型与创新型人才培养目标的体现不够深入。

二、深化实验教学改革，培养学生实践能力与创新思维

1.修改培养方案，面向市场培养应用型人才

机械电子工程专业的培养目标是要求本专业的学生不仅具有扎实的理论知识，还必须通过实验真正掌握所学理论知识，从而具备较强的动手实践能力，因此，重视实验和实践教学是培养方案修改所必须思考的问题。机械电子工程专业涵盖机械与电子，要在宽口径的同时有所精通，培养方案修改时便不能盲目的减少理论课程或平均分配实验学时，而是应该按照市场人才培养需求进行。

（1）合并相关性较强的课程实验，单独设立实验课。机械电子工程专业的课程内容较多，应用性强，如“电路分析”、“模拟电子技术基础”、“数字电子技术基础”等课程均开设有一定学时的实验课，从10学时到14学时不等，以帮助学生理论联系实际，更好地掌握理论知识，提升动手能力。分别开设实验课能方便各任课教师自主实施课程教学，但容易出现各课程实验内容过于基础，综合性不够的问题。由于这三门课程都是电类专业基础课，联系紧密，相关性强，因此可以考虑将三门课程的实验合并为一门“电工电子技术实验”，学时设为34学时，课程开设时可以从电类基础实验开始，后期完成应用性、设计性较强的两个综合性实验，使学生能更好地掌握相关内容，增强动手实践能力。

（2）按教学计划要求和培养目标对某些课程的理论与实验课时进行增减调整。如“单片机原理及接口技术”课程，10个学时的实验课远远不能满足学生的学习要求，可适当考虑减少部分理论学时，增加实验学时至16学时或更多，使学生通过实验对单片机的基础理论有较深的理解，能初步设计基本的单片机控制软硬件；同时增设单片机课程设计，用1～2周的时间进行自主设计，使学生利用所学理论知识解决实际问题的能力得到加强，从而深入培养学生的应用动手能力。

2.多方位改进实验条件

由于电类教学设备老化、部分专业课程实验设备不足等问题的存在，导致学生在实验课上动手操作机会减少，甚至某些课程未曾开设对应的实验。针对此类情况，机械电子工程专业应考虑从以下几方面改善实验条件：

（1）加大资金投入，建立“机电一体化技术”、“信号与系统”等课程对应的专业实验室。

（2）将部分设计性实验与教师科研结合，如教师研究的信号放大电路、滤波电路等可以用于“模拟电子技术基础”实验教学，而涉及到的信号检测部分或控制单元则可以用于“传感器与检测技术”、“单片机原理及接口技术”课程的设计性实验教学，以科研促教学，提高学生的动手能力与参与科学研究的能力。

（3）建立开放式的创新实验室，一方面实验室的开放不局限于课堂教学，由此提供给学生更多的动手操作机会，提升学生学习的主观能动性与自主学习能力；另一方面依托开放式的创新实验室，组织学生更多的参加各类创新活动，如机械创新大赛、电子设计竞赛及机器人大赛等，通过学生的自主开发设计，培养学生的实践能力与创新思维。

3.优化实验教学内容

针对目前各课程实验多以验证性或演示性实验为主，缺乏综合设计性实验的问题，除了改进实验条件外，还可以从各任课教师优化实验教学内容方面着手。如“单片机原理及接口技术”课程，实践性强，内容综合难度大，为便于组织，多是在实验箱上进行相关验证性实验，此类教学方式难以提高学生的学习主动性与积极性，教学效果不佳。因此，教师可从教学方式和教学手段方面进行优化，采用“任务驱动”教学法，[4]精心设计实验教学内容，使学生不仅对单片机硬件电路设计具备直观认识，也可自主尝试设计基于汇编语言或C语言的单片机软件，以提升学生自主学习的积极性，更好地掌握该门课程的内容。再如“传感器与检测技术”课程，是一门应用性极强的课程，不仅包括传感器获取信号部分，[5，6]还包括信号的变换、处理、显示等电路分析，目前所采用的实验仪器为“传感器系统实验仪”，集成了应变片、电容传感器、电感传感器、压电传感器、热电偶、霍尔传感器、光电传感器等十多种传感器及对应的处理电路，具备集成度高、应用简便等特点，能方便学生在课时范围内完成实验，其缺点是模块化的设计限制了学生的创造性思维，只能验证性完成各传感器的标定，学生兴趣不够。因此，教师可对实验教学内容进行设计，由易到难进行实验教学，基础实验在实验仪上完成后，结合电子技术、传感器技术、单片机技术的内容，引导学生自主开发，进行红外发射接收或光敏电阻应用等设计性实验，使其对传感器及应用方面的内容有更深的理解，培养其创新思维与开发设计能力，更好地将课本知识用于实践。

三、结语

湖南农业大学机械电子工程专业开设时间不长，不管是专业培养方案还是教学方式、教学手段都需要通过长期不断的探索研究并完善，笔者结合专业实际情况与学生反馈信息，对专业的实验现状进行了分析，并根据多年从教经验探讨了实验教学改革方法与思路，其中“传感器与检测技术”、“单片机原理与接口技术”等课程的实验教学内容优化研究，已应用于课堂教学。结果表明，学生学习兴趣得到提高，实践动手能力明显增强。2013年湖南农业大学组队参加了“第十二届亚太大学生机器人大赛国内选拔赛”，成功进入前八强，荣获一等奖，相较于往届有了重大突破，长达一年的研制过程中，浓厚的兴趣、坚实的基础与较强的动手能力缺一不可，体现了一系列的教学改革探索已初具成效。但是教学改革是一个长期的、不断循环往复的动态过程，在以后的教学过程中，还需要不断的探索，为更好地培养具有实践能力和创新思维的复合型人才而努力。

参考文献：

[1]王殿君，焦向东，王伟，等.新版机械电子工程专业培养方案的研究与实践[J].安徽师范大学学报（自然科学版），2010，33（1）：39-42.

[2]洪华杰，柯冠岩.关于高校机械电子工程专业创新教育的思考[J].高等教育研究学报，2009，32（4）：64-66.

[3]黄民，朱春梅，祁志生，等.机械电子工程专业方向系列课程建设与教学改革[J].中国电力教育，2011，（3）：182-184.

电器工程及自动化论文篇13

在职业技术教育中，培养适应社会需求的技能型人才是专业教师面前的重要课题。理实一体化的教学方法是行之有效的教学方法。因此，作为新时代职业教育的教师，我们更应该与时俱进，用更科学的手段，高效圆满地完成教学任务。结合本人这几年《电力拖动控制线路与技能训练》的一体化教学经历，谈一谈其一体化的教学过程。

《电力拖动控制线路与技能训练》是以研究电力拖动控制线路的基本工作原理及其在生产机械上的应用为主。讲述了电动机的基本控制线路及其安装、调试与维修，常用生产机械的电气控制线路及其安装、调试与维修，以及变频调速系统等内容，一体化教学的具体过程是这样的。

一、理论上掌握线路的工作原理，同时认清线路上的电器元件

读懂线路原理图是最基础的要求，是实践操作的窍门砖。因为图纸是工程技术的语言，所有电气原理都是通过规定的图形符号按照工作的先后过程连接而成的。只有掌握了这一技术语言，才能了解工作的内容及要求，所以学生必须先从识图的基本工做起，从读懂原理图到绘出接线图。对读电气原理图，电气接线图一定要找规律，寻窍门。一般情况是这样的：电气原理图分主电路和控制电路，主电路接电动机，控制电路由各类低压电器元件组成，控制主电路，电源都接在三相电源上。主电路较简单，主要是控制电路。如快速读懂电路需掌握一些规律：一是认清线路中每个图形符号是什么元件，处于何种状态具有什么功能；二是区别按钮和手动电器的动作顺序谁先谁后；三是确定各种继电器如接触器、电压和电流继电器等线圈的得电顺序；四是弄清楚各个继电器触头动作的先后顺序；五是复合按钮或继电器，在动作时常闭触头先分断，常开触头后闭合的规律，如有若干个触头同事被通断时，观察它们控制哪些电路，引起哪些反应，为哪条电路准备创造了条件；七是怎么能从工作原理图过渡到实物接线图，为动手接线打好基础，这一步是理论到实践的关键，尤为重要。

二、独立绘制实物接线图，正确配置电气控制线路，掌握基本技能技巧

做好这一步很关键，是理论实践一体化的重要体现。它完成了从图形符号到实际电路的过渡，也就是实践技能训练的过渡。这里的学习顺序是按照由浅入深，由较简单的电路到较复杂的电路。如先是手动、点动到自动，再到安全自动。可以让学生掌握控制路线的三种关系。一是通断关系，一个控制电器，通电即吸合，断电即释放，如点动线路；二是先后关系，即动作的先与后，如正反转控制线路；三是条件关系，如自锁、联锁。通过认识三种关系，真正了解控制线路图中每元件的作用以及不同的连接方式所反映出来的不同的动作过程，从而能从根本上学会每一种控制原理，做到触类旁通。根据电路所要求的各种功能去读懂或设计出相应的电气控制线路，真正掌握电气控制线路的精髓所在。

为了使学生在掌握了按正确安装线路的基础上，逐渐对线路故障的产生有直观的了解和感性认识，为下一步处理线路故障打下基础。要在配置线路阶段提出电路中的一些元件不能工作时，电路可能出现了不正常的状况，即所谓的故障。比如在安装按钮双重联锁控制线路中，利用接触器常闭触头，按钮常闭触头分别动作，使正转控制线路工作时，反转控制线路绝对不能工作的相互制约的性能，以及对线路所起的双重锁联的保护作用，然后让学生自己分析如果线路失去了联锁作用将产生何种故障，接着用万用表测出实际出现的电路故障情况。

三、结合生产实际，综合分析各种电气控制线路

这一阶段的学习是基础技能与社会生产实践的有机结合。在前面学习的基础上，带领学生到车间参观一些机床的电气控制线路，让学生用眼看实际的电路，用手亲自把线路拆掉，最后独立再把线路接好。这一过程的训练并非是学生轻而易举能完成的。在做的过程中会出现很多疑点，有的可能是前边的学习中没见到的，但鼓励学生不要怕，告诉他们任何机床工作都不是只有主车电动机在工作，同时，辅助的电动机同时也在工作。下面以CA6140车床为例来说一说。

主电路分析。将钥匙开关SB向右旋转，再合上断路器。QF将机电源接入，主轴电动机M1接接触器器，KM控制，继电器FR作过载保护，熔断器FU短路保护。冷却泵电动机M2由中间继电器KA控制，热继电器FR2工作过载保护，刀架快速移动电动机由中间继电器采用点动控制。

控制电路分析。主轴电动机M1的控制，按下SB2，KM线圈得电，KM辅助触头自锁闭合，主触头闭合。KM常开辅助闭合为KA，得电准备主轴电动机M1，启动运转，冷却泵电机M2只有在主轴电机M1启动后，即KM常开触头闭合后，合上按钮开关SB4才能工作；M1停止，M2自动停止。刀架快速移动电动机M3的控制，由SB3通过控制中间继电器KA2组成点动电路，故而不需要过载保护。

总之，如主轴要求按下启动按钮SB2即可运行并要自锁，直到按下蘑菇型停止按钮SB1，后才停机；冷却泵电动机只有在主轴电动机启动后才有可能启动，而当主轴电动机停止时，冷却泵电动机将自动停止，刀架移动电动机要求由按钮SB3点动控制。

参观完后，根据这些要求，分别让学生设计出主轴电动机，冷却泵电动机，刀架移动电动的控制线路图。最后将这些单个的控制线路组合起来，构成CA6140机床的电气控制线路图。

综上所述，采用理实一体化的教学模式，能让学生很快的由理论的抽象转化成实践操作的具体化，整个过程中学生成为了学习的主体，大大地提高了学生的学习兴趣和解决问题的能力，再结合工作中的机床实际工作电路，扩大了同学们的视野，做到了学校学到的知识和工厂的实际工作应用的很好对接，毕业后很快地适应工作岗位的要求，还能帮助学生形成自学和思考的良好习惯。