电器工程及自动化论文第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第2篇

关键词：自动化生产线；教学方法；电机与电气控制；PLC；课程设计

中图分类号：G712文献标识码：B文章编号：1006-5962（2013）02-0027-02

高职机电一体化专业课程设置的培养目标是：面向工业企业生产现场，电气控制系统制造公司、机电设备制造公司、机电设备、电气设备、工控设备制造公司或公司、科技开发公司，培养适应社会需要，全面发展，适应本专业相对应职业岗位的高等技术应用性专门人才，主要岗位群定位是自动化设备安装员、自动化设备调试员、中高级维修电工等，本专业有五个主干学科：电气工程、电子工程、机械工程、计算机科学与技术、控制科学与工程，都是为了岗位需要设置的专业知识。其中《自动化生产线安装与调试》作为一门核心专业课在第四学期进行了贯穿和综合。

1自动化生产线的课程设置

机电一体化专业人才培养能力有：识图绘图能力、机电安装调试维修能力、电控系统调试检修能力、自动线调试维护能力、机电设备管理能力及机电产品营销能力等。《自动化生产线安装与调试》前序课程有PLC技术、传感器技术、电机与控制，后序课程有机床维修等。在我们所要实现的教学目标中知识目标涉及到：机械手工作原理、握机械手控制原理、机械手气动原理、熟悉安全操作规程；能力目标有：对已安装的机械手机械部件进行测量；对机械手的气路进行基本调试；根据故障现象判断故障部位；检查分析、找到故障点并分析解决故障；遵守安全操作规程；素质目标有严谨的职业态度、规范的操作习惯、创新精神、团结协作精神、自主学习精神及沟通能力。

此核心课程以项目驱动教学开展课程教学，提升学生的职业能力，以具体自动化生产线为载体，融合认知、安装、调试和检测等内容，实现教、学、做、评一体化教学，突出课程的职业性、实践性和开放性。以学生为主体，采取多样化教学方法。以自动化设备改造为工作过程，涉及电路图分析、电气图设计、程序设计、设备组装、设备运行调试、设备检测、设备维护等行动领域，设置六个学习情境：零配件拆装、传感器检测、气路检测、异步电机检测、步进电机检测、整体检测调试，分成20个任务。

项目一：供料站的安装，有机械拆装、气路拆装、电器拆装三个任务；项目二：加工站的安装，设计任务有加工站组装、光电传感器检测、限位传感器检测三个任务；项目三：装配站的安装，设计任务有装配站组装、电磁阀检测、气缸检测三个任务；项目四 ：分拣站的安装，设计任务有分拣站组装、传送带的检测、异步电机的检测、变频器的检测四个任务；项目五：输送站的安装，设计任务有输送站组装、光纤传感器检测、机械手检测、步进电机的检测、溜板检测四个任务；项目六：整体运行调试，有PLC控制网络构建、程序编写、综合调试三个任务。

2自动化生产线的教学方法与评价设计

2.1教学方法。

（1）讲授法：讲解项目任务，传授项目任务相关的知识点，针对学生实施过程中出现的不足进行知识点的说明。

（2）现场教学法：在符合生产要求的工作环境中进行操作技能和维修应用能力实践，提高职业氛围，在工作过程中提升学生的职业道德、职业素养和岗位适应能力。

（3）任务驱动法：将教学过程融入项目任务中，让学生自主讨论分析实施，学生在工作过程中得到知识。

（4）小组讨论法：学生每六～八人为一个小组，小组讨论分析，讨论解决，分工协作完成项目任务。

六步教学实施：明确任务、讨论分析、制定方案、检测故障、检验效果、总结分析。老师交代目标，注意观察和记录小组对现象分析情况，解答学生提出的问题，对跟主题分析偏离太远的小组予以引导，让学生自行摸索，在后期对学生可能会引起事故或损坏设备和工具的异常操作给予纠正，最后老师组织小组进行故障排除工作汇报，互评，并对每组进行考核评价，再引导学生自行总结。

2.2评价设计。

课程采用过程考核与期终考核相结合、企业考核与校内项目考核相结合、教师考核与学生考核相结合的多元化考核方式，利于理论联系实际，有利于学生的学习创新和思考，更督促他们到实际中去发现和改进，去寻找合适自己的项目和课题。

课程考核为：校内项目，企业，综合实训三大类。当堂课的考核有：教师考核、小组互评、小组自评；教师考核内容为五项：任务分析情况，实施方案制定，任务完成质量、分工协作精神、故障检测手段、安全操作规范、小组总结。

和很多专业课一样，多种教学方法和全面的评价方案，有效保证了教学效果。

3相关课教学

3.1电机与电气控制的教学。

本课程以发电机为主题，以工作任务为导向，以工厂实用型电气控制系统设计、安装、调试与维护情景教学为主线贯穿全课程，用实物进行直观性教学，使学生感性认识强，理性认识够。

典型的教学任务有三相异步电动机全压启动、三相异步电动机长动控制、三相异步电动机正反转控制、三相异步电动机延时启动控制（或三相异步电动机Y-降压启动）、机械手控制等。

课程特色是学生充分利用所学知识、网络资源、闲瑕时间作为期三个月的“继电控制课程设计”。任务书要求能够根据功能要求选择个元器件的类型及其型号；了解个元器件的工作原理和使用方法；把各元器件连接起来实现本课程设计的要求。设计内容和要求：两台电动机都存在重载启动的可能，任何一级传送带停止工作时，其他传送带都必须停止工作，控制线路有必要的保护环节，有故障报警装置。课程设计书要有课题介绍、题目、摘要、总体方案设计、设计目的、控制要求、设计要求、 硬件选型、主电路原理图的设计、 控制电路原理图的设计、重载保护电路设计、欠压保护电路设计、总结。

3.2PLC教学。

PLC是可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller）的简称，早期是一种开关逻辑控制装置，随着计算机技术和通信技术的发展，其控制核心采用微处理器，功能有了极大扩展，除了最广泛的取代传统的继电器-接触器控制的开关量逻辑控制外，还有过程控制，数据处理，通信联网与显示打印，PLC接口采用光电隔离，实现了PLC的内部电路与外部电路的电气隔离，减小了电磁干扰。

PLC有5种编程语言：

（1）顺序功能图（SFC）。

顺序功能图常用来编制顺序控制类程序，包含步、动作、转换三个要素。顺序功能编程法是将一个复杂的控制过程分解为小的工作状态，这些状态按顺序连接组合成整体的控制程序。

（2）梯形图（LD）。

梯形图沿袭了继电器控制电路的形式，是在常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的，形象、直观、实用，电气技术人员容易接受，要求用带CRT屏幕显示的图形编程器才能输入图形符号，是目前用得最多的一种PLC编程语言。

（3）功能块图（FBD）。

功能图编程语言是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命令的图形语言，与数字电路中的逻辑图一样，极易表现条件与结果之间的逻辑功能。

（4）指令表（IL）。

采用经济便携的编程器将程序输入到可编程控制器就用指令表，使用的指令语句类似微机中的汇编语言。指令表程序较难阅读，其中的逻辑关系很难一眼看出，所以在设计时一般使用梯形图语言。如果使用手持式编程器，必须将梯形图转换成指令表后再写入PLC，在用户程序存储器中，指令按步序号顺序排列。

（5）结构文本（ST）是文字语言。

编程语言的学习是PLC教学的一项重要内容，中间加以不同的应用实例：顺序控制电路、常闭触点输入信号的处理，使用多个定时器接力定时的时序控制电路、三相异步电动机正反转控制电路、钻床刀架运动控制系统的设计，LED数码管显示设计，还经常根据继电器电路图设计梯形图。

增加的学习情境还常有如下任务：洗手间的冲水清洗控制、进库物品的统计、竞赛抢答器装置设计、彩灯或喷泉PLC控制；寻找数组最大值并求和运算、电热水炉温度控制等。

3.3单片机。

单片微型计算机就是将CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。用于示波器、报警系统、移动电话、彩电等日常方面，在智能仪器仪表、工业控制、家用电器、计算机网络和通信领域、医用设备领域、工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域也都有广泛应用。

数据大都在单片机内部传送，运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高，微型单片化集成了如看门狗、AD/DA等更多的其它资源。教学内容以80C51为核心讲授单片机的的引脚、存储器组织结构、典型语句，以实例应用为线索：单灯受控闪烁、P1口外接8只LED发光二极管模拟彩灯、单片机做加、减、乘、除运算等项目。各子任务都作硬件电路及工作原理分析、主程序流程图设计、源程序的编辑、编译、下载、单片机的I/O接口分配及连接。

教学采用ISP-4单片机实验开发板，可以完成大量的单片机学习、开发实验，对学习单片机有极大的帮助。该板采用在线可编程的AT89S51单片机，有程序下载功能，可将编辑、编译、调试好的单片机代码下载到AT89S51单片机中。

3.4变频器技术及应用。

变频技术让学生熟练掌握各种电力电子器件的工作原理、主要参数、驱动电路与保护技术；掌握交-直-交变频器、交-交变频器、谐振型变频的工作原理和应用范围；掌握脉宽调制控制、矢量控制和直接转矩控制等先进技术；了解变频器与感应电动机组成变频调速系统、变频器与双馈电机组成调速系统、变频器与同步电动机组成变频调速系统，掌握电力电子电机系统的组成、工作原理、控制方法、运行特性等，是强电应用和现代技术推广的有力体现。

3.5传感器与自动检测技术。

传感器技术代替人的感观，在各种环境下应用，检测技术是一套有效的反应体系，包括信息的获得、测量方法、信号的变换、处理和显示、误差的分析以及干扰的抑制、可靠性问题等。因此掌握常用传感器的工作原理、结构、性能，并能正确选用，了解传感器的基本概念和自动检测系统的组成，对常用检测系统有相应的分析与维护能力。对工业生产过程中主要工艺参数的测量能提出合理的检测方案，能正确选用传感器及测量转换电路组成实用检测系统的初步能力。

教学过程进行小论文制作，让学生提高计算机应用水平，使学生从文字处理水平提高到办公处理水平。对分节、目录、文献标识作严格要求。题目如数字显示电子称、基于霍尔传感器的转速表、单片机电子秤研究、光纤测温仪、烟雾报警器、小车寻迹设计、电熨斗自动恒温系统、电涡流探伤、电感测厚仪等。

4毕业论文指导分析

毕业论文专业联系实际，通常小型自动化系统以单片机为主，大型自动化生产线以PLC为主，系统运行动力离不开电机，观察离不开传感器，调速可用变频器，综合所学，学生的论文涉及广泛，有效教学可对应从如下方面侧重指导。

4.1立意选题。

根据实际和研究方向做好侧重和体现，如“触摸屏控制的碱液配置系统”和“两种液体混合装置的PLC控制系统”的系统性和方向性，“车库自动门的PLC自动控制”和“测速雷达信号处理系统”的检测指标要求等。

4.2材料整合。

在任务要求明确的基础上，首先确定相关技术指标，对应查找并列出论文结构，一份毕业论文至少含有三到五门课的内容，对应于研究方向进行相应编排和取舍。

4.3技术处理。

所搜集图片的背景往往有水印，要去掉，图片按要求进行不同方向的剪切。图表里的文字应是五号或小五，注意表格标题要单独标出等等格式要求。流程图、梯形图的设计与表现。

多种教学方法和理论联系实际教出具有学习能力和创新能力的学生，系统的学习与应用创造练就出具有竞争力的学生，专业课的有效教学和毕业论文的顺利设计将显示本专业沉甸甸的含金量。

参考文献

[1]吕景全.《自动化生产线安装与调试》，中国铁道出版社，2010年7月

[2]马玉春.《电机与电气控制》，北京交通大学出版社，2011年1月

[3]李建新.《可编程控制器原理及应用》，机械工业出版社，2012年9月

电器工程及自动化论文第3篇

电容器是一种容纳电荷的器件．实际上任何2个彼此绝缘且相隔很近的导体（包括导线）间都构成一个电容器．静电场及其理论中的电容器这一知识点，学生在高中已有所接触，又在大学课堂讲授，学生会有重复感．但电容器及其理论是学生特别是电类专业学生专业理论的重要基础知识，对电容器及其理论的讲解，须对照文献[1]的要求，使学生达到理解电容的概念，掌握电容器的储能公式，能计算典型电容器的电容，了解电容器的应用等基本要求[1]．电容器及其理论知识点，其地位和作用主要体现在知识体系的前后联系，以及在讨论静电场能量的分析上．这个知识点应该放在更加突出的位置，主要有2方面的原因：

（1）以电类专业学生的知识结构为例，电容器及其理论是学生后续课程（如电路、电子技术、电工学、自动控制原理等课程）的基础．将这个知识点放在比较突出的位置，能够促进基础课与专业基础课和专业课的紧密衔接．

（2）电容器及其理论在工程技术领域中，应用十分广泛，其理论自身不断更新，电容器的制作技术不断提高，如新能源器件中超级电容器技术的发展[2]．将这个知识点放在比较突出的位置，营造相应工程教育情境，能够引导学生理论联系实际，帮助学生以工程和实践应用的视角来学习这个知识点．

2电容器及其理论知识点工程教育情境的营造

电容器及其理论如果直接按部就班讲授给学生，虽然能够使学生理解电容的概念，掌握电容器的储能公式等，实现教学基本要求，但为了避免给学生带来与中学知识重复的感觉，在讲解时恰当融入工程教育素材，构造工程应用情境，以其新奇激发学生对该问题的学习兴趣，在实现教学基本要求的同时，实现对学生工程意识、实践意识的培养．

2.1典型电容器工程教育情境的营造典型电容器包括平行板电容器、同轴柱形电容器、同心球形电容器3种，比较容易计算出它们的电容．

2.1.1平行板电容器在电子工程中有很多元器件，其本质就是一种平板电容器，或者可以视为是由平行板电容器为基本单元组成的系统．例如：收音机中的同轴双联空气可变电容器（双联）就是典型的一例．为了配合讲解，利用多媒体图文展示不同历史时期收音机中的空气可变电容器的实物．通过融入这样的工程技术素材，学生看到了平行板电容器的实物结构，感受到了技术的变迁和升级，了解了双联器件在收音机工作中所起到的调频或调幅作用．

2.1.2轴柱形电容器它是电子线路中最常见的一种电子元器件．为了说明它的广泛应用和功能，借助多媒体图文，展示了多幅电路图和生活中众多电器内部实物结构图．以圆柱形铝电解电容器为例讲解，在完成基础理论讲解的同时，展示出基础理论与实际工程技术之间的联系和差距．在教科书中一般只推理了真空条件下同轴柱形电容器的电容公式，但在讲解时，展示了电容器的制造工艺，并通过举例来探讨提高电容值的途径，这就为知识的讲解营造了丰富的工程教育情境．

2.1.3同心球形电容器很难直接从工程应用中找到其相应的素材．在讲授时引用了“地球是一个异常巨大的电容器”的观点[3]：高温高压下的地核视为正极，它具有惊人的密度；而将地幔层与地壳之间的结构视为负极，这样就可以把地球看成是一个正极在球心、负极在球壳处异常巨大的电容器．

电器工程及自动化论文第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第5篇

关键词：电气工程、自动化技术、电气自动化、现状、应用

中图分类号：F407.6文献标识码： A 文章编号：

1、电气工程及其自动化技术概述

电气工程及其自动化是以电磁感应定律、基尔霍夫电路定律等电工理论为基础，研究电能的产生、传输、使用及其过程中涉及的技术和科学问题。电气工程中的自动化涉及电力电子技术，计算机技术，电机电器技术信息与网络控制技术，机电一体化技术等诸多领域，其主要特点是强弱电结合，机电结合，软硬件结合。电气工程及其自动化技术主要以控制理论、电力网理论为基础，以电力电子技术、计算机技术则为其主要技术手段，同时也包含了系统分析、系统设计、系统开发以及系统管理与决策等研究领域。

控制理论是关于各种系统的一般性控制规律的科学。它研究如何通过信号反馈来修正动态系统的行为和性能，以达到预期的控制目的。控制理论是在现代数学、自动控制技术、通讯技术、电子计算机、神经生理学诸学科基础上相互渗透，由维纳等科学家的精炼和提纯而形成的边缘科学。它主要研究信息的传递、加工、控制的一般规律，并将其理论用于人类活动的各个方面。将控制理论和电力网理论相结合，应用于电气工程中，有利于提高社会生产率和工作效率，节约能源和原材料消耗，同时也能保证产品质员，改善劳动条件，减轻体力、脑力劳动，改进生产工艺和管理体制。

2、电气工程及其自动化技术的发展历史分析

2.1全控型电力电子开关

晶闸管虽然是第一代电子电力器件,但仍沿用至今；随后全控制式器件相继出现在交流变频技术之后，这是电力电子器件的第二代器件；复合型电力电子器件IGBT和MGT这一类可以称为第三代器件；最后，第四代电力电子器件是功率集成电路,PIC。

2.2低频电路发展为高频电路

电力电子器件的发展，导致变换器电路换代，但是用于普通晶闸管时,直流变换器主要是整流相互控制,交流变频传动则是交流—直流—交流变频器。当PWM变换器发展到第二代电力电子器件时，采用也相应增多。在其发展过程中，PWM存在很多缺陷,所以有了低频向高频发展的电路。

2.3投入使用的通用变频器

在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之后，通用变频器正式投入使用。

3、电气工程中自动化技术运用分析

3.1电网调度自动化

（1）实现对电网安全运行状态的实时监控。通过调度人员控制和监管电网的电压、潮流、周波和负荷等，并观测主设备的位置状况和水、热等方面的工况指标，使之能符合规定，以保证用户计划用水、用电、用汽等的需求。

（2）实现对电网运行的经济调度。在对电网实现安全监控的基础上，通过自动化手段以实现电网经济调度，以达到节省能源、降低损耗和多供电、多发电的目的。

（3）实现对电网运行安全事故的分析和处理。电网中出现异常运行或者故障的因素非常复杂，如果不能及时的判断或处理措施不当，有可能会危及到设备安全和人身安全。通过电网调度自动化技术的增强，能够实现电网的安全运行分析，提供事故处理的对策和相应的监控手段，以防止事故的发生，并对已发生的事故进行及时处理，减少和避免事故的发生率。

3.2发电厂自动化

（1）水电厂自动化。水电厂需要调速器、水轮机以及水轮发电机力励磁控制系统等。水电厂自动化可以具体分为单机自动化、公用设备自动化、梯级水电厂综合自动化以及全厂自动化等等，通过自动化系统的使用，极大的提高水电厂运行的经济性、安全性和供电的质量。

（2）火电厂自动化。火电厂的自动化也是一门综合性的技术，有信息和数据处理、自动保护、自动检测、顺利控制以及设备管理等方面的功能。自动化系统主要包括了锅炉控制系统、汽轮机控制系统、发电机控制系统、计算机监视和数据系统以及机炉系统主控系统等。

3.3变电站综合自动化

变电站的作用是分配和接受电能、变换电压和控制电能流向等方面，并使用变压器将不同电压级数的电网相联系。变电站综合自动化是在变电站应用信息处理与传输技术和自动控制技术的基础上，通过计算机硬件系统或者自动化装置，代替人工进行各种运行作业，提高变电站管理水平和运行水平的自动化系统。伴随着微机监控技术在变电站中的广泛应用，变电站正逐渐向着综合自动化方向进行发展。目前我国已经实现了变电站继电保护微机化和远程的远动和监控，并正在大力推行无人值班变电站的运用。无人值班变电站的功能包括变电站的自动测量、设备的远动和监控、开关操作的远动、继电保护、事故和设备故障的自动记录等方面，无人值班变电站的运用必然会将变电站的综合自动化程度带向一个更高的阶段。

3.4配电自动化

配电自动化是一项集合了现代控制技术、计算机技术、数据传输、设备管理等方面为一体的综合信息管理系统。配电自动化的目的是改进电能质量、提高供电的可靠性、向用户提供优质的服务，并减轻运行人员的劳动强度，以实现经济运行的目标。当前国外一些发达国家中，在配电自动化中已有了多年的运行经验，并逐步向大规模地形显示、光纤通信和人工智能等实用化技术方面纵深性发展。我国的配电自动化主要使用了三种基本功能模式，即就地控制的馈线自动化、集中监控模式的配电自动化和集中监控模式的配电自动化与配电管理相结合的模式。目前我国多采用了后两种模式，并使用了分布式总体结构，将主站和子站通过网络进行联在一起，从而形成统一的配电自动化系统。

4、电气工程自动化技术的发展热点及其趋势分析

4.1电力一次设备的在线检测

对汽轮机、发电机、开关、断路器、变压器等电力一次设备的重要运行参数实行不间断的实时监测,不但能够监视设备在线运行状态,还可以分析相关重要参数的变化趋势,判断是否存在发生故障的可能性,进而延长设备的保养周期,提高其利用率,也为该电力设备从定期检修向状态检修过渡提供了充足的保障。

4.2光电式电力互感器

按照一定的比例关系把输电线上的大电流数值和高电压降低到标准值是电力互感器的重要作用。但其缺点也不容忽视,即:电压等级越高,绝缘难度越大,且设备的质量和体积也越大；互感器输出的信号不能与微机化计量及保护设备直接接口；其信号的动态范围较小,电流互感器达到饱和状态甚至引起信号畸变的几率越大。与此同时,新研制的光电式电力互感器也存在不少技术难题,其输出的信号有限,电磁绝缘、兼容、耐环境程度以及电子电路的供电电源等是其面临的主要技术难题,也是光电式电力互感器的未来主攻方向。

4.3先进管理和控制软件的应用

当前，计算机控制系统在国内电场中已得到了广泛的使用，并极大的促进了电厂自动化技术的发展。然而，计算机控制系统的潜能并没有被完全发掘，为此，我们应吸取国外先进的技术经验，积极开发出适合我国电力行业所需的先进管理和控制软件，以充分发挥当前计算机控制系统的功能。

4.4单片机、集成电路及工业控制计算机的发展

以MCS-51为代表白8位机虽然仍占主导地位，但功能简单，指令集短小，可靠性高，保密性高，适于大批量生产的PIC系列单片机及CMS97C系列单片机等正在推广，而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外，单片机的开发手段也更加丰富，除用汇编语言外，更多地是采用模块化的C语言、PL／M语言。在集成电路方面，需要重点说明的是集成模拟乘法器和集成锁相环路及集成时基电路在自动控制系统中运用很广。在电机控制方面，还有专用于产生PWM控制信号的HEF4752、TL494、SLE4520和MA818等应用也相当广泛。

在逻辑电路方面，值得注意的是用专用芯片(ASIC)进行逻辑设计。ASIC中有编程逻辑阵列PLD。PLD有四种类型的器件：PROM、FPLA、PAL、GAL。GAL是PAL的第二代产品，它可以在线电擦洗，与TTL兼容，有较高的响应速度，有可编程的保密位等优点。这些特点使得GAL在降低系统造价，减少产品体积和功耗，提高可靠性和稳定性及简化系统设计，增强应用的保密性方面有广阔的发展产景，特别适合新产品研制及DMA控制和高速图表处理，其上述交流的控制最终用工业控制计算机完成。

5、结束语

在科学技术突飞猛进的今天，重视电气工程以及自动化技术的研究是非常必要的。近年来，随着经济的发展，以及科学技术的不断进步，电气自动化技术必将向着更为先进的方向发展，在各个领域的应用也将越来越广泛，很大程度上促进了我国国民经济的增长。我们要积极关注并吸收国内外先进的技术优势，根据实际，开拓新理论、新技术的运用思路，为我国的电气工程自动化技术的运用和发展做出应有的贡献。

参考文献：

[1]徐东海.浅谈电气工程中自动化技术的运用[J].中国新技术新产品,2010(24).

[2]郑丽娜.浅谈电气自动化技术的应用[J].科学与财富,2012(3).

电器工程及自动化论文第6篇

关键词：电气专业；电机电器；培养模式

作者简介：黄丽霞（1982-），女，福建宁德人，宁德师范学院物理与电气工程系，讲师；吴必瑞（1981-），男，福建宁德人，宁德师范学院物理与电气工程系，讲师。（福建 宁德 352100）

基金项目：本文系宁德师范学院服务海西项目（项目编号：2012H307）、宁德师范学院服务海西项目（项目编号：2012H408）的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）03-0018-02

宁德师范学院是福建省师范类普通高等本科院校，学院坚持“为地方发展服务、办人民满意大学”的办学宗旨，走“求精、求特、求优、求强”的内涵式发展道路，基本形成以教师教育为基础，理、工、文、管协调发展的学科专业结构。宁德师范学院的发展定位是：立足宁德，面向海西，为地方社会发展和经济建设服务，突出师范性、应用性、地方性，努力把学校建成高水平、多科性、应用型的地方特色强校。电机电器产业是宁德市的支柱产业之一，宁德共有电机电器企业1000多家，从业人员近20万人，实现工业产值逾370亿元，是“中国中小电机出口基地”和“中国中小电机之都”，已经形成了比较完整的产业体系，进入了“保质量，求创新、谋发展”的新阶段。鉴于现阶段电机电器行业对于电气专业人才的渴求，加强电气专业电机电器及其控制方向建设是非常必要的。因此，宁德师范学院把电机电器方向作为学校的两大重点资助学科之一。同时，宁德师范学院的电气工程及其自动化专业入选2012年“福建省本科高校专业综合改革试点”项目。为此，宁德师范学院应坚持办好特色电气专业电机电器及其控制发展方向，积极探索有效的人才培养方案，改革与完善理论、实践教学内容，全面提升学生的创新能力、实际操作能力。

一、相关专业方向的开设现状

1998年根据教育部公布的新专业目录，将电力系统自动化、电机电器、电力电子等强电专业合并为电气工程及其自动化专业。[1]合并后的专业是一门综合性较强的交叉学科，其涉及的领域非常宽泛，各高校对该专业的人才培养方案设置二级学科方向。目前福建省内高校较多开设有电气工程及其自动化专业，但多开设的方向为“电力自动化”，开设电机电器及其控制方向的高校很少。由于宁德市电机电器产业发展迅速，与之相适应的电机控制技术也得到了迅速发展，为在宁德师范学院本科阶段开设电气专业电机电器及其控制方向奠定了基础。

二、专业方向培养目标及要求

宁德师范学院电气工程及其自动化专业的培养目标是：培养德、智、体、美全面发展，基础扎实、实践能力强，具有科学发展观和创新意识，适应区域经济发展和社会需要，掌握电气与自动化等相关领域的基础理论、专业知识及基本技能，毕业后从事电机与电器的产品工程设计、加工制造、运行分析和检测控制、经济管理等方面的应用型高级专门人才。该电气专业方向的培养要求是：使学生成为综合素质高、专业基础知识扎实、实践能力与创新能力强、能适应社会需要的应用型高级专门人才，为地方经济建设和社会发展服务。主要学习“电路”、“电子技术”、“自动控制理论”、“电机学”、“电机电子技术”、“现代电机测试技术”、“单片机原理及应用”、“电磁场”等专业课程知识。能应用所掌握的专业理论分析和解决工程应用中出现的实际问题。[2，3]

制订人才培养方案、课程标准和教学方案，适应经济建设和社会发展的需求，通过水平评估、服务社会、毕业学生的评价去完善培养模式等，其中图1为电气专业电机电器及其控制方向人才培养的结构框图。[4，5]

三、专业课程体系

在设置电机电器及其控制专业方向课程时，充分体现实践性、应用性，以满足地方经济建设对人才的需求，考虑了电气专业的专业必修基础课程、电机电器及其控制方向限选课、选修课模块的特点，并注意课程之间的融会与贯通。

基础课程安排有：“大学英语”、“高等数学”、“大学物理”、“计算机应用基础”、“工程制图”、“线性代数及概率论与数理统计”等。人文通识课安排有：“马克思主义基本原理”、“思想和中国特色社会主义理论体系概论”、“中国近现代史纲要”等。专业基础课安排有：“电路”、“模拟电子技术”、“数字电子技术”等。专业平台课安排有：“自动控制原理”、“电机学”、“单片机原理及应用”、“C程序设计”、“电气控制与PLC”、“电力工程基础”等。专业方向限选课安排有：“机械设计基础”、“电器理论”、“特种电机及控制”、“现代电机测试技术”、“电机电器制造工艺”、“电机设计”、“电机控制”等。专业选修课安排有：“DSP技术”、“电磁场”、“高低压电器”、“单相电机”、“电气绝缘材料”、“传感器原理与检测技术”等。工具课安排有：“MATLAB基础”、“AUTOCAD软件上机”、“Altium Designer软件上机”、“ANSYS软件上机”等。其中表1为电气专业电机电器及其控制方向限定选修课的课时和学时安排。

四、特色的教学体系

1.专业方向定位明确

针对福建省宁德市区域经济发展及企业人才需求，就电气专业电机电器及其控制方向形成鲜明的服务地方电机电器行业的专业定位。形成以“产学合作、做学融合、研学融合”的工程教育理念为指导，不断提高人才培养质量，大力培养拔尖创新人才，充分发挥电机电器的行业特色优势和地域优势，建立优质教育资源共享、协调合作的体制机制，实现工程技术拔尖人才培养的协同创新。

2.建立导师制培养

从大二下学期开始为每位学生确定导师。导师优先安排由副教授以上职称或由骨干青年教师担任。导师应负责不定期的与学生沟通，解决一些学习中遇到的问题。引导优秀学生参与教师的科研项目，不定期举办沟通交流、学术报告，邀请已毕业的优秀学生、企业管理人员及工程师等进行工作体会交流。有针对性的指导学生申报校级及以上大学生创新性实验项目，培养学生的协作管理、策划组织和自主创新能力。

3.案例教学及深度交流

定期邀请行业专家、教授来校做学术专题报告，以提升学生专业技能的前瞻性；聘请产业界专家讲授部分专业课程，使学生跟踪技术发展和应用前沿，具备良好的工程实践能力。

4.课外创新实践

通过全校任意课、社会调察和参加志愿者的形式，培养学生正确的人生观、价值观。积极开展各种课外科技创新实践活动，提倡每位学生大学期间至少参加一项大学生创新实践项目，如“全国大学生电子大赛”、“挑战杯”、“全国数学建模大赛”等，以提高学生的实践创新能力，丰富学生的专业知识结构。[6]

5.校企联合毕业设计

培养方案的最后一个环节是毕业设计，主要是让学生应用所学的综合理论知识，分析解决工程实际问题。毕业设计安排在本科生培养的最后一个学期执行。毕业设计采用校内、校外导师共同指导，学生带着企业实际问题构成的毕业设计题目，其范围紧扣电机电器及其控制关键技术，突出电机的控制策略、电机信号检测与分析的方法等，强调实际的产品设计、硬件电路的开发与设计。

五、结论

我国电机电器产业发展迅速，但缺失专业技术人才已成为企业发展的瓶颈。本文对电气专业电机电器及其控制方向进行了分析，针对该专业方向的知识结构提出了培养目标、培养要求以及专业方向的课程体系，对特色的教学体系进行了详细、全面的阐述，并论述了该专业方向的探索与实现。

参考文献：

[1]黄文力，何琳琳.电气工程及其自动化专业应用型人才培养探索[J].中国电力教育，2013，（8）：5-7.

[2]蒋小洛，吴桂初，吴烈.面向区域产业的电气工程专业人才培养模式探索[J].中国电力教育，2013，（2）：36-37.

[3]仇祺沛，吕崇帅.电气工程及自动化工程的发展前景探讨[J].硅谷，2013，（13）：12-13.

[4]刘昱溢.浅谈电气工程及其自动化的建设与发展[J].电源技术应用，2013，（4）：63-64.

电器工程及自动化论文第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第8篇

1 电气工程自动化控制中智能化技术的特点

1.1 智能化控制器能够实现无人化操控

电气工程在实际运用中，传统的自动化技术要逊于智能化的自动化论文。因此，电气工程施工企业更倾向于使用智能化控制器。智能化控制器的控制程度与以下方面有关：鲁棒性变化、响应时间、下降时间。智能化控制器能够将上述原因结合并进行调节，保证在自动化运行过程中不会出现意外状况。企业使用智能化技术控制并调整电气工程中所用的电气设备，从而为企业省去大量人员的开销，帮助企业解放大量的劳动力。企业所雇用的员工只需掌握一定技术便能够令设备形成自我调节模式，无需工作人员进行长时间的监控或管理。除此以外，工作人员在固定区域内使设备在无人控制的情况下实现自动调节。

1.2 智能化控制器不需要控制模型

在电气工程企业所使用的传统自动化控制器中，自动化控制器紧密系数不高，传统控制器在具体工作中技术水平的含量并不高，不能对含有复杂动态方程的控制对象进行管理与控制，使自动化控制器出现失控的现象，而关于该控制对象的所有工作都将受到不同程度的影响，电气工程进度也将因此变得缓慢甚至停止，给电气工程施工企业带来大量损失。而智能化技术将设计控制对象模型这一工序直接省略，智能化控制器不再控制模型，因此在电气工程施工中也不存在对控制对象不能进行评估或预测的问题。

1.3 智能化控制器具备较高的一致性

无论工作人员录入什么数据，智能化控制器都可以对其进行处理，并在处理之后获得较为准确的预测。智能化控制器在处理数据的过程中往往会收到输入复杂且使用率不高的数据，智能化控制器依旧能够对该数据实施分析评测。控制对象具有较强的变更性且不同的控制对象在控制器中显现的控制效果也存在差异。如今，电气工程中的控制对象呈现多样化，智能化控制器也无法控制所有的控制对象。尽管智能化控制器能够在无人操作的情况下对大部分控制对象进行有效控制，但智能化控制并不是万能的，工作人员不能利用智能化控制器控制所有的控制对象。这代表我国智能化控制器的开发与升级还有较大的空间，我国应更为积极地开发智能化控制器，为我国电气工程行业的发展提供帮助。

2 智能化技术在电气自动化控制中的具体应用

2.1 神经网络系统

神经网络系统中共拥有两个子系统：一个子系统借电气内部动态参数的协助对定子电流进行分析与辨认；另一个子系统则借机电系统参数对转子速度进行分析与辨认。神经网络中的构造往往含有多层，并且每一层构造都具有前馈性，因此神经系统更偏向于运用反向学习算法。工作人员在使用神经网络对电气工程驱动系统以及交流电机的运行状态进行确认、检测与监督过程中，能够充分体现出神经网络在使用反向学习算法。神经网络反向转波算法在电气工程内较为常用，其能够帮助工作人员有效管理非初始速度以及负载转矩所产生的变化，也能大幅缩减定位时间，这是传统梯形控制所不能比拟的。智能化神经中有网络函数估计器，它具有较高的抗扰性，同时也具有较好的防噪音能力，其一致性也优于一般控制器，无需控制模型。上述优点使得智能神经网络在模式识别与信号处理中的应用较为频繁，对电气传动控制起到良好的作用。智能化神经网络使得电气设备的诊断系统和条件监控决策得以强化，使其使用更为稳定可靠。之所以能够实现两者的强化，和智能神经网络与不同传感器录入的并行结构相符有关。工作人员若希望神经网络可以长久安全运行，需使智能神经系统具有以下三个条件：（1）智能神经网络中含有大量的激励函数；（2）智能神经函数内含有隐藏层；（3）智能神经网络中含有隐藏节点，如BP网络模型（如图1所示）。工作人员在选择激励函数和最优隐藏节点以及层数时，可使用尝试法选择。工作人员能够通过反向转波算法调动并优化网络全冲，以便神经网络得以长久安全且流畅地运行。

2.2 故障诊断及优化设备

如今，计算技术的发展速度加快，计算机技术逐渐应用于我国各个领域，其中便包括我国的电气工程行业。计算机对我国电气工程行业设备的更新具有积极作用。电气工程注重施工企业的施工效率与施工质量，施工企业若依旧运用手工进行施工方案的设计与规划，电气工程的施工不能满足当今社会的需求。就目前而言，手工设计图纸的弊端逐渐显现出来，有以下两点：（1）所需时间较长；（2）图纸精细度不足，容易出现偏差。无论上述哪一点都会对电力工程的施工产生不良的影响。大部分电力工程设计人员已开始运用CAD软件设计图纸。不仅如此，设计人员利用CAD设计图纸能够在通过网络获得大量的资源，如电机、磁场以及电路的相关知识，从而使自身设计图纸的价值得到提升。工作人员通过CAD软件设计图纸，不管电气设备的设计图纸多么复杂，设计人员都可以在CAD软件中绘制出来并保证图纸数据的精准。工作人员还可以在CAD中引入智能化技术，使CAD软件的设计质量得到提升。智能化CAD软件能够提高工作人员的工作效率，减少我国电气设备的研究与开发时间，从而使我国电气设备得到优化与升级。

遗传算法是智能化技术的功能之一，可以进行高精度的计算，工作人员将其运用于设备的升级与优化中能够使我国电气工程中常用的电气设备质量得到提升。除此以外，工作人员还可以将智能技术引入电气工程的电气设备中。当电气设备处在使用中时，智能控制器便开始自动检测电气设备的运行状态。倘若电气设备在运行中出现故障，智能控制器便会根据设备的现存状况进行诊断，排查问题并将排查结果显示在显示器中。工作人员根据显示结果组织维修人员对设备进行维修，从而保证在短时间内使电气设备得以正常运行，减小设备故障对电气工程施工进度的影响。 

2.3 模糊逻辑控制 

英国大学发明了模糊控制器并开始在电气工程中使用，实现电气化设备的自动化控制，代替原有的传统PID控制器。模糊控制器往往应用于数字动态触动系统中。现今模糊逻辑控制应用分为M型与S型两种。上述两种模糊逻辑控制在具体的应用过程中，M型控制器是唯一可以实施调速控制的控制器。无论是M型还是S型控制器，其本身具有规则库。控制器的规则库被人们统称为if then模糊规则集。模糊集分G与H，其中if为G，Y为H，那么此时可得W=（fX，Y）。按照该运行规则运行的控制器便是S型控制器。推理机、非模糊化以及模糊化等安装部件则是M型控制器的重要组成部分。其中推理机是M型控制器中必不可少的部分，当模糊控制出现在设备管理过程中时，推理机便会根据当前状况进行判断处理。上述两种控制器的知识库有两部分，分别为语言控制的规则库和数据库。规则库本身具有拓宽方式，工作人员在建模过程中运用模糊控制器中的推理机，同时借助神经网络中的推理机实施操作，以便对电气设备进行有效控制。如模糊控制在DC/DC变换器中的应用（如图2所示）。模糊化具有多种不同的表现形式，可以使工作人员有效地测量、量化以及模糊化变量。模糊逻辑在电气工程自动化中的运用与操作能够促进我国电气工程行业的发展与进步。

   

3 结语 

电力工程施工企业应积极将智能化技术引入电气工程的施工活动中，实现电气设备的自动化控制，从而提高电力工程施工企业的工程质量和生产效率，为我国电力工程的施工企业节省了大量的人力资源，对企业发展产生了积极的影响。企业运用智能化技术解决了部分企业人才短缺的状况，企业可以将多余人员抽调到更为适合的岗位，为企业节省了成本，间接增加了企业的经济效益，提高了企业的竞争实力，使得企业能够在严酷的市场竞争中存活下来，并得到长久的发展。 

参考文献 

[1] 张桂昌.探究当前智能化技术在电气工程自动化控制中的运用[J].通讯世界，2015，（10）. 

[2] 任军.智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用探析[J].电子技术与软件工程，2014，（15）. 

[3] 孙强.分析在电气工程自动化控制中智能化技术的应用价值[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2013，（16）. 

电器工程及自动化论文第9篇

关键词：高职院校 传感器技术 说课

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）06（a）-0130-01

教育部16号文件《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中规定高等职业教育要全面提高教学质量，强化职业道德，明确培养目标，专业改革与建设要及时跟踪市场需求的变化，主动适应区域、行业经济和社会发展的需要，服务区域经济和社会发展，以就业为导向，加快专业改革与建设，增强学生的职业能力，改革教学方法和手段，融“教、学、做”为一体等。

本文将对笔者所进行的《传感器技术》说课从课程性质、教学目标、教学内容、教学方法等方面进行详细的说课介绍。

1 说课程性质、地位与作用

机电一体化技术专业培养具备机械制造与电气控制技术的基本知识与专业技能，能在工业生产第一线从事机械加工工艺的编制、普通机械加工设备操作和管理、机电设备的维修和维护、机电产品营销及技术服务等工作的德、智、体、美等方面全面发展的高等技术应用性专门人才。

主要面向的岗位群为机床设备操作员、产品质检员、机电设备维修员、机电产品安装、调试员等。

由于机电一体化技术专业学生将来工作面向多数是机电一体化技术产品，而对于机电产品而言，检测部分的一切功能实现依靠的都是传感器，没有传感器，一个机电产品就无法正常工作，所以说，传感器与检测技术对于机电专业学生来说至关重要。

《传感器技术》是机电一体化技术专业的一门专业核心课。本课程主要讲授检测技术涉及的内容、各种传感器的原理、性能及其实际应用。通过课程的学习使机电专业学生获得传感器、自动检测方法及抗干扰技术等方面的基本知识和基本技能；能将所学到的自动检测技术灵活地应用于生产实践中去。

2 课程教学目标

通过对机电一体化技术专业机床设备操作员、机电产品安装调试及维修、机电设备维修等岗位的分析，依据这些岗位在工作中应用到的各种传感器，确定课程的知识目标、能力目标及素质目标，具体描述如下。

知识目标是了解目前传感器的最新发展状况；了解常用传感器的结构；理解常用传感器的原理；熟悉各种传感器在生产实际中的应用。

能力目标是常用传感器应用机理的分析能力；常用传感器的选择能力；常用传感器实际应用的综合分析能力。

素质目标是培养学生团队协作能力，严谨求实的工作态度；吃苦耐劳、诚实守信的优秀品质；较强的事业心和责任感、爱岗敬业，崇尚科学的精神；理论联系实际的良好学风，逐渐养成发现问题、分析问题和解决问题的能力，以及理论联系实际的能力；对待工作和学习一丝不苟、精益求精的精神。

3 教学内容

根据本课程在就业岗位中需要具备的能力，使学生了解传感器与检测技术在各领域应用的发展方向，理解传感器与检测技术在各种不同电气设备中的应用机理。掌握基本的传感技术原理，掌握常见物理量的检测方法和传感器选型，提高解决实际测量及控制问题的能力。本学习情境以工业检测涉及的内容，将所学知识划分5个学习项目，具体教学内容及学时安排如下。

项目一：检测技术与传感器（8学时），包括检测技术、传感器、测量技术与抗干扰技术。

项目二：温度传感器（8学时），包括热电偶传感器、热电阻传感器与热敏电阻。

项目三：光电传感器（6学时），包括光电传感器原理及性能、光电传感器的应用与CCD传感器的应用。

项目四：力传感器（8学时），包括电阻应变片传感器、电容传感器（2学时），电感传感器与压电传感器。

项目五：检测技术的综合应用（8学时），包括检测系统、现代传感器在现代汽车中的应用、传感器在数控机床中的应用与传感器在智能楼宇中的应用。

4 说教学重点、难点及解决办法

根据教学计划、教学目标及学生现有理解能力，确定本课程的重、难点。

因为工作原理是所有传感器的工作基础，只有对各传感器的工作原理有了正确的理解和认识，才能更深层次的理解各种传感器在各种生产实际中的应用机理。因此将重点定为各传感器工作原理及性能；结合学生现有理解能力，将难点定为各种传感器的工作原理及实际应用分析。

采用小组讨论，辅助动画演示的方法来突出重点、突破难点。

5 教学方法与手段

结合学生特点，在教学过程中，主要采用了六步骤教学法。在每一个步骤中，又采用了实物演示法、启发提问法、小组讨论法、阅读法等多种教学方法。

在设计学法指导时，结合目前高职生认识事物的特点，本着“以能力为本位，以技能为核心、以学生为主体”的原则，学生总体按照六步法循序渐进地学习，按顺序完成每个阶段的学习任务。学生把在实际操作碰到的问题，及时地在小组中讨论、解决，或者向老师提出，在老师的指导下获得正确的答案。

同时，辅助使用多媒体课件、视频等现代教学手段进行教学。

6 考核与评价

课程考核由理论考核与平时表现两部分组成。理论考核占80%，主要考核学生对知识、方法的掌握和工作过程中出现现象的理解与解释能力，侧重于学生智能因素的考核。根据学生对知识掌握情况的准确程度和运用成度，进行打分。平时表现占20%，考核学生在上课、实验过程中的积极性、出勤表现、作业、实验报告上交完成情况，根据学生的综合表现进行评分。

7 结论

通过说课活动，可以引导教师去思考。思考为什么要这样教学，这能从根本上提高教师备课的质量。教师通过说课，可以进一步明确教学的重点、难点，理清教学的思路。这样就可以克服教学中重点不突出，训练不到位等问题，提高课堂教学的效率。而且说课有利于提高教师的自身素质。说课要求教师具备一定的理论素养，这就促使教师不断地去学习教育教学的理论，提高自己的理论水平。说课要求教师用语言把自己的教学思路及设想表达出来，这就在无形中提高了教师的组织能力和表达能力，提高了自身的素质。

参考文献