电器自动化技术论文十篇

电器自动化技术论文篇1

[关键词]工业电气自动化;仪器仪表;控制

中图分类号：TM930 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0195-01

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

[1] 高磊.工业自动化仪表与自动化控制技术探讨[J].科技创新与应用，2015（14）.

电器自动化技术论文篇2

关键词 传感器技术；机电技术；不足；作用；应用

中图分类号 TU85 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）06-0072-01

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

[1]彭宇鹏.探讨机电技术中传感器技术的应用[J].城市建设理论研究：电子版，2014（36）.

电器自动化技术论文篇3

【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

电器自动化技术论文篇4

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：

电器自动化技术论文篇5

Control Experiments Teaching Research Based on Virtual *

LI Xiaoru， LIU Jianguo

（School of Mechanical Engineering， University of Shanghai for Science and Technology， Shanghai 200093）

Abstract Single curriculum for the relevant status quo， plug-in， verify and control experiment Experiment-based monitoring and control and other experimental teaching Currently， in order to improve student interest in learning， in close connection with practical application， better achieve the objectives of experimental teaching in the experimental teaching process， according to the characteristics of the students the basics， arrange appropriate experiments， individualized. Around the "multidisciplinary， in close connection with the practical application" principle， this paper presents the experimental and control based on LabVIEW virtual instrument teaching methods， the sensor technology and motion control combined on a single platform.

Key words sensor; virtual instruments; teaching methods; multidisciplinary

0 前言

测试测量与控制技术，简称测控，简短的两个字包含了从信号的获取、放大、传输、处理、应用和控制的全过程。测控技术涉及多个学科领域，如计算机技术、电子技术、自动控制技术、传感器技术、信号分析与处理、工程测试技术等。测控技术系列课程教学改革的重要目标之一就是将传统的“老师为主体的验证性实验教学模式”改为“学生为主体的结合实际应用的设计、分析实验模式”，重点培养提出问题、研究问题、解决问题的能力，提高学生的学习兴趣和创新能力，培养适应社会需求的人才。整个实验包括从基础的计算机系统、传感器信号获取、信号分析和处理，到反馈控制的一体化整体解决方案。虚拟仪器（virtual instrumention）是一种图形化编程语言，被视为一个标准的数据采集和仪器控制软件，以通用的计算机硬件及操作系统为依托，在测量和自动化领域得到广泛应用，而且对传统的实验教学方法产生了很大影响，虚拟仪器的应用越来越广泛，将虚拟仪器技术应用于教育教学是虚拟仪器应用的不断拓展和教育教学发展的必然要求，本文以虚拟仪器为开发环境，构建了基于运动控制的传感器实验教学平台。

1 基于LabVIEW的测控实验建设思路

由于微电子、计算机、软件和网络技术的发展，使新的测试理论、测试方法以及仪器结构不断发展成熟，基于LabVIEW虚拟仪器的测控技术创新实验教学逐步形成新的发展趋势，以计算机为核心，由强大的测试应用软件支持，具有模块化、互换性、资源复用性，同时可方便、经济地组建自动测试系统，测控技术实验具有以下特点：

（1）个性化的功能仪器：本实验系统采用虚拟仪器将各种不同的仪器硬件连接到计算机上，运用计算机高速的软硬件资源，将计算机硬件和测量仪器等硬件资源与计算机软件资源有机结合起来完成特定的功能，利用该技术，可替代传统测量仪器，如频谱仪、示波器等。

（2）多学科技术交叉融合：测控技术是多学科技术交叉融合的典型技术，信息论、控制论、系统论是测控专业的理论基础，信息技术、测控技术、系统网络技术是测控专业的基本技术，多学科交叉与多系统集成是测控专业的显著特点。

（3）紧密联系实际，提高学生兴趣，随着生产技术的发展需要，测控技术从最初的控制单个设备到控制整个过程及系统，特别是在当今现代科技领域的尖端技术中，测控技术起着至关重要的作用。

（4）内容上由简到难、循序渐进：按照“基础原理验证性实验、设计性实验、综合性实验、创新性实验”的思路来逐步提高学生学习动手能力，让学生从原理到实际应用来逐步学习和认识，最后有机会进行创造性的综合实验。

（5）便于扩展：虚拟仪器的软硬件系统可以方便进行重新组合和设计，灵活运用。就能以最少的硬件投资和极少的、甚至无需软件升级即可改进整个系统。在利用最新技术的时候，把它们集成到现有的测量设备中，最终以极少的成本改进现有的实验设施。

3 虚拟测控实验系统整体内容

整个实验系统包括虚拟仪器软件和测控系统硬件。虚拟仪器采用LabVIEW图形化开发环境，具有界面友好、易于掌握、编程灵活、设计效率高等优点，硬件平台包括数据采集卡、各类实验用传感器、信号调理电路及各种相关实验器材。传感器的输出信号由数据采集卡采集，经由信号调理电路对信号进行放大和滤波，使其与数据采集卡中的A/D转换器相匹配并提供足够的驱动。另外，还包含驱动控制模块、电机，工业对象等，根据不同的实验内容，采用不同的工业模组，仿真工业测试环境，培养学生掌握测试测量和电机控制的实验技能，让学生在自由创新的空间形成正确的、科学的思想，测控系统总体框图如图1所示。

图1中的测控对象可以是运动机械对象，如伺服电机、步进电机等，可以是运动对象的位移、速度、加速度等参量，也可以是过程参数，传感器是检测装置，能感受被测量的信息，是自动检测和控制的首要环节，将待测参数值按一定规律变换成为电信号或其他信号输出;调理电路就是信息处理电路，将待测信号转化为标准电信号，以便数据采集卡或控制器接收，这部分既可作为传感器原理的一部分，也可作为信号处理的一部分;分析主要指采用LabVIEW提供的丰富的函数库，将数据采集到的标准数字信号，对其进行分析、处理;显示采用虚拟仪器图形化的软件面板替代常规的传统仪器面板，同样具有实际仪器相似的旋钮、开关、指示灯及其他控制部件。

4 实验模块设计

4.1 运动控制实验模块设计

本实验采用TS-ICD-5A智能控制器，被控对象为1000线的伺服电机。开始实验之前，学生必须仔细阅读智能控制与驱动模块软硬件说明书，掌握电机控制线和电源线与控制器的连接方式，模拟量、数字量怎么接入控制器，驱动器的设置、运动编程、实际物理单位和以编码器表示的内部编程的计算机单位的转换、存储器映射等相关知识点，工程文件配置包含电机参数、编码器线数、控制模式以及相应控制参数信息，然后使用LabVIEW调用智能控制与数字伺服驱动模块动态链接库，可以检测各类电机参数，发送电机运动控制指令，读取编码器、I/O通道、AD通道的反馈，轻松实现电机的开环、半闭环、全闭环控制以及相关信号检测，编制LabVIEW程序，图2所示的运动控制虚拟面板为简单的电机控制实验前面板。

4.2 传感器实验模块设计

以测控电路原理实验和虚拟仪器仿真实验为主，结合理论知识，让学生自己动手搭建相对应的仪器与电路，使其扎实地掌握测控系统中涉及的基础知识点，以模块化工业对象为载体，设计了光电开关传感器、电涡流传感器、振动加速度传感器、振动速度传感器、磁电传感器等各种工业标准传感器实验。图3显示了本实验模块提供的一种磁电转速传感器测量原理。传感器实验模块以验证性实验为主，将工程测试与传感器、信号与系统、虚拟仪器等课程的教学与实验紧密结合，理论联系实际。

4.3 综合实验模块设计

在掌握以上的知识后，教师对现有对象提出新的设计思路或要求，让学生重新设计或改装实验对象，得到期望的实验结果。例如，学生可以整合运动控制实验和传感器实验的对象开发综合测控对象。锻炼三个方面的能力。（1）学习运动控制原理，伺服电机的调速特性，运动控制卡的接线，电机的各种参数设置，运动模式。（2）学习各种传感器的基本原理，实用范围，以及在各种测试条件下不同传感器的选型方法。（3）学习数据采集的相关知识，包含硬件连线和软件采集。

电器自动化技术论文篇6

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

电器自动化技术论文篇7

关键词：电气自动化；电力系统；未来发展趋势

一、电气自动化的发展趋势

我国经历过几十年的发展，电气自动化技术已经取得了很好的成绩，但是如果要和国外那些发达国家比起来仍旧有着不小的差别，随着我国市场经济的进一步发展，电气自动化技术方面的竞争也因此越来越激烈。所以，我国电气自动化控制技术研发必须结合自身的实际状况，发挥出本身的优势，这样才能在行业中抢占重要的位置。目前，在自动化控制系统运用中，DCS仍然占据着重要地位。

1.半控型晶闸管逐渐被全控型电力电子开关所取代

从最开始使用的第一代电力电子器件（晶闸管），到现在国内一直使用于直流与交流传动的控制系统，直到如今的第二代全控式器件（CTR、GTO）和第三代复合型器件（IGBT、MGT），最后才出现的广泛使用的第四代电力电子器件，不但将主回路的器件，还包括驱动电力、过压过流保护、电流检测、温度自动控制等均集合为整体。

2.由低频到高频发展的变频器电路

高频变频器电路在不改变逆变器提高工作频率的前提下，也能大大降低开关损耗降，从而减小逆变器尺寸的大小，高效的节约了使用成本，使得逆变器在较高功率下实现集成化工作，因此对于直流逆变器电路来说，其发展前景非常可观，发展趋势不容小觑。

3.通用变频器使用规模化

通用变频器指的是使用批量化、系列化、在市场供求较大的中小功率变频器，从变频器使用情况来分析，从最早使用的普通功能型转变成为高功能型变频器，到高动态性能矢量控制型，直到如今的电力半导体器件IGBT，其独特高效的可靠性、操作性、维修方便等优势使得单片控制技术得以进一步提升。

4.计算机电子信息技术推动电力系统自动化发展

20世纪70年代，单片机技术的快速发展和广泛应用推动着电力系统自动化设备的全面发展，在此基础上研发出来的应用软件实现了对实时数据的汇总分类、显示打印等日常操作，然而电气自动化仍存在一些自身的问题，比如：不同厂家的相同设备之间无法相互联系，因为设备与计算机之间的通信方式大多采用点对点的星形连接，因此导致系统的实时性不强和设备配置的灵活性不好，另外相应的工业标准缺乏现象也日益突出。

20世纪90年代，计算机电子信息技术的高速迅猛发展直接导致电网调度自动化系统、变电站自动化技术、配电自动化的水平迅速提升，相对于之前的旧产品来说很大程度上降低了电力电缆和通信电缆的使用量，并且在设备体积方面和占地面积均有不同程度的缩减，节约了大量的经济成本。计算机电子信息技术不但大大提升了系统的技术性能，还不同程度的提高了设备配置的灵活度、交互性、可操作性和可维护性等诸多方面。

总而言之，电气自动化控制系统在朝着不断创新的方向稳步发展，推动事物发展的内在动力是创新，无论在哪方面想要不断地向前发展只有创新。对于电气自动化工程控制系统而言更是如此。只有不断创新才能使电气自动化工程系统更快更好的发展。我国为电气自动化系统的创新发展提供了充足的条件并且在不断的完善相关的法律法规，促进了电气自动化工程控制系统的更好发展。创新将推动电气自动化控制系统朝着更加标准化，统一化的方向发展，标准化将有效的提高工作效率并减少工程的成本。与时间统一化的发展方向对于电气自动化控制系统的发展也是特别有必要的，可以在电气自动化控制系统中构成必要的网络体系，从整体上进行电气自动化的控制。

二、电气自动化技术未来应用方向

1.实时仿真系统

该仿真系统在提供大量实验数据的同时，也可以同时进行多种电力系统的稳态及暂态实验，亦可用来协助检测新设备、新装置，能与多种控制装置配置构成闭环系统，真正达到了为灵活输电系统提供便利可行的实验环境。同时，引进数字模拟实时仿真系统来对电力系统进行实时仿真建模和电力系统负荷动态监测等多方面深层次的研究提供便利条件和软件设施。

2.智能保护技术和综合自动化技术

就目前而言，我国有关综合自动化方面的研究已达到国内外先进水平，研发出来的分层式综合自动化装置完全适用于现阶段各种电压等级电站，可以将国内外的综合自动控制理论、网络通信技术、人工智能、自适应理论等科技研究应用于保护装置中，在此基础上对自动化保护的新原理、新技术、新理念进行科学研究，使电力系统的安全性能得到全面提升，以致新型保护装置的智能控制特点得到了有效的保护和更好的应用。

3.人工智能

非线性问题在电力系统中是普遍存在的，里面的方程式比较复杂，可以应用人工智能技术来解决这些问题。原来的继电保护装置时运用普通计算机，后来运用人工神经网络，因为这种技术跟普通的计算机相比，更加的可靠和稳定。人工神经网络的运行效率特别高，运行过程中速度也很快。另外，还可以实现精确度较高的算法，从而更好地保护电力系统自动化装置。

4.配电网自动化技术

该技术实验所用的模型是国际上最新的标准公共信息模型，高级应用软件与配网实际结合的方法是输电网普遍采用的理论算法，在负荷预测时进行结合应用人工智能灰色神经元算法，而配网递归虚拟流算法是最后进行潮流计算时所采用的算法。配电网自动化技术性突破主要集中表现在中低压网络数字方面、配网模型、配网一体化、高级应用设备等方面，解决了实际操作中在配电网上应用衰耗等技术难题，也正因为采用了新型数字信号处理技术，才使载波接收灵敏度得到了大幅度提高。

结束语

本文主要结合现代电气自动化发展状况的时代背景，对电气自动化控制系统的未来应用发展趋势进行了简要的分析，并就当代的电气自动化工程控制系统及其发展现状两个方面，电气自动化工程控制系统的操作呈现出高度信息集成化特点。集中监控和分布式控制系统是目前电气自动化工程主要的控制系统。最后，本文分别从四个方面分析了电气自动化工程控制系统未来发展趋势。总之，我国电气自动化工程控制系统始终朝着创造创新的方向发展，未来电气自动化工程控制系统仍需要更精尖专业的高素质人才，最后标准化、统一化、精确化也将必然成为电气自动化发展的未来趋势。

（作者单位：国网河南登封市供电公司）

参考文献：

[1]刘刚毅.我国电气自动化现状及发展趋势研究[J].企业技术开发，2013，12（17）：127-128.

电器自动化技术论文篇8

关键词：MATLAB；电路；电力电子；电力系统

中图分类号：TM1-4 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 16-0000-02

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。

参考文献：

电器自动化技术论文篇9

[关键词]测控技术与仪器 毕业设计 创新人才培养

一、测控技术与仪器专业创新型人才培养目标

随着信息技术的飞速发展，仪器仪表的内涵发生了很大改变，无论其自身结构还是功能用途都体现出综合化、系统化特征，微型化、集成化、远程化和虚拟化成为以计算机为核心的现代测控技术的一个发展趋势。

南京邮电大学测控技术与仪器专业始建于1977年，专业名初始设立为电信仪表，1978年更名为电子测量与仪器专业，1999年根据教指委指导意见，更名为测控技术与仪器专业。我们根据社会、经济发展和创新型国家建设目标对人才培养培养提出的要求，按照南京邮电大学提出的“将学校建设成特色鲜明，在信息科学和技术领域国内一流、国际有影响的教学研究型大学”的建设目标，在对比研究国内外一流大学“测控技术与仪器”专业建设的特点和经验的基础上，将人才培养目标定位在培养“高层次、复合型、创新性、多样化”的创新人才，培养学生德、智、体、美全面发展，知识、能力相互协调，具有较好的人文社会科学背景、扎实的自然科学基础、知识面广、较强的实践能力与创新意识，掌握检测与过程控制及相关学科领域的基础知识和基本技能，具备以电子信息技术及计算机应用技术为基础，从事仪器与测控系统设计等方面的专业能力，为国民经济、国防建设、教育科研等部门服务的应用型高级工程技术人才[1]。

南京邮电大学测控技术与仪器专业具有合理健全的师资队伍，一直致力于教学、科研综合实力的提高，不断更新教学硬件，完善实验教学环境。长期以来，本专业立足于自身特点，依托南京邮电大学通信与信息学科平台，经过30多年的发展，已经发展成为具有信息、通信与网络特点的测控技术与仪器特色学科专业，并已成为江苏省品牌专业，经过品牌专业建设，已经形成“网络测控技术”、“智能仪器仪表与自动化装置”与“网络机器人”等专业特色。

二、测控技术与仪器专业本科毕业设计的特点及存在的问题

本科毕业设计是本科学习阶段的总结， 既是培训体系中重要的一环， 又是对培训体系效果的检验。根据测控技术与仪器专业创新型人才培养目标，其教育学生的最终任务是使学生成为合格的工程技术人才，使学生毕业后具有解决实际工程问题、设计研发新产品的能力。鉴于该专业的上述培养目标和任务，其本科毕业设计有如下主要特点：

（1）培养学生综合运用知识的能力

测控技术与仪器专业本科毕业设计同其它专业毕业设计一样，作为本科教学中的最后一个环节，不能局限于某一门或某几门专业课程，它是对以前所学知识的综合应用，其涉及到的知识涵盖了本科阶段所学习的通识教育、专业教育、综合教育等。对该专业的学生来说，要做好毕设课题，学生必须熟练掌握电子电路、传感器、嵌入式系统、光学、机械等方面的知识，并具有灵活运用上述专业知识的能力[2][3]。

（2）强化学生动手实践的能力

测控技术与仪器专业是一门对学生动手实践能力有较高要求的专业，特别是随着电子信息技术的发展，该专业不仅要求学生具有扎实的理论基础知识，还需具备较强的动手解决实际问题的能力。该专业对学生动手实践能力的培养贯穿于整个本科阶段学习的各个环节，包括工科基础实践能力、学科基础实践能力、专业基础实践能力和专业工程实践能力等[2]。毕业设计作为学生在校期间最后一个重要的综合性实践教学环节，特别是对于测控技术与仪器专业的学生来讲，其毕业设计的课题大多为硬件和软件相结合的项目，同日常生活实践结合较为紧密，在完成毕设课题的过程中，需要学生进行硬件制作、软件编程和软硬件联调，因此，学生的动手实践能力可在毕业设计完成的过程中得到进一步地强化和提高。

（3）培养学生创新应用的能力

创新技能是反映创新主题行为技巧的动作能力，主要包括对创新主题的信息加工能力、动手和操作能力、创新成果的表达能力以及物化能力等[4]。它是创新思想获得表现的载体，因而是创新人才培养的关键，亦是我国高等教育的根本任务和灵魂。测控技术与仪器专业本科毕业设计除了培养学生综合运用知识和动手实践能力外，最重要的一点就是培养学生的创新应用技能。特别是在当今竞争日益激烈的社会，用人单位对毕业生独立工作和创新能力的要求日益增强的形式下，非常有必要通过最后的实践环节加强学生科技创新能力的培养，进一步完善学生的知识结构和素质结构，以适应社会发展的需要[4]。

根据测控技术与仪器专业创新型人才培养目标以及该专业本科毕业设计的主要特点，剖析我校测控技术与仪器专业本科毕业设计实际，仍存在以下主要问题：

① 学生对本科毕业设计认识和重视程度不够。尽管学校对教育部的文件和学校制定的管理文件进行宣传，但受各种因素的影响和制约，学生对于本科毕业设计的重要性和目的没有明确的认识，致使一部分学生对于本科毕业设计的完成流于形式，没有深入研究和认真对待。

② 毕业设计过程中学生对课题资料分析不够仔细深入，其工科基础实践能力、学科基础实践能力、专业基础实践能力和专业工程实践能力等有待进一步提高。

③ 受毕业设计指导教师队伍规模、毕业设计实验设备、经费和管理评价机制等多方面因素的影响，学生毕业设计题目过于陈旧，重复率较高，严重影响到学生创新实践能力的提高。

三、改革实践与探索

为提高我校测控技术与仪器专业本科毕业生的创新实践能力，近年来，我们以测控技术与仪器专业江苏省高等学校品牌专业建设点建设为契机，针对测控技术与仪器专业本科毕业设计过程中存在的问题，从毕业设计选题和方案制定、毕业设计过程指导和监督、论文答辩和质量评价体系等方面进行了一系列的改革和探索：

（1）在毕业设计选题和方案制定方面，主要从两个方面展开。

首先，在本专业学生进入本科毕业设计阶段之前，加强对学生创新性和实践性的培养，积极鼓励学有余力的学生参加课外创新实践活动和教师科研项目，指派优秀教师指导学生开展实践和创新活动，对于具有一定创新性和实践性的项目和学生给予资助；此外，经过创新实践项目锻炼和培训，积极鼓励学生参加国际、国家和省各类科技竞赛。对已经成功申请到国家或省级课外实践创新的项目，可考虑直接作为学生本科毕业设计项目，并进行滚动资助。

其次，对指导教师给出的本科毕设课题进行查新，确保教师给出的毕设课题具有一定创新型和实践性，对于那些陈旧、创新性和实践性结合不紧密的课题一律不予立项。初步筛选完指导教师给出的毕设课题之后，由系所相关部门对拟立项的本专业毕设课题及其任务书进行汇总并制定测控技术与仪器专业本科毕业设计课题选题指南，应在指南中明确课题的软、硬件性质及对选题学生的基本软、硬件素质要求。学生应根据选题指南选择适合自身特点的毕设题目，并就课题研究目标、研究内容和研究方案进行一定时间的前期准备；在毕业设计正式开始前，应进行本专业学生的毕设开题答辩工作，对毕设过程中可能出现和应注意的问题提出进一步的要求，力争做到毕设立题科学新颖、避免重题、学生选题恰当，拟定方案切实可行，努力实现指导教师和学生之间双赢。

（2）在毕业设计过程指导和监督方面，首先，加强科研毕设，培养学生自主学习和创新实践能力。为加强和培养学生的自主学习和创兴能力，亦为加强对学生毕设过程的指导和监督，积极鼓励指导教师把学生的毕业设计实践同自己的科学研究结合起来。在进行毕业设计过程中，让学生参加一些与自己毕设题目相关的课题团队的科研工作，使其接受创实践新意识的熏陶和激励，这样既可以使学生学到必要的科研方法，培养学生主动学习、科学思考问题、勇于实践、勇于创新的能力，还可以加强对学生毕设过程的指导和监督，对于毕设过程中出现的问题能得到及时有效地处理。

其次，鼓励团队毕业设计，在充分利用现有的专业实验室和创新实践基地的基础上，合理增加硬件实验设备和经费，培养学生动手实践能力和团队协作精神。测控技术与仪器专业本科毕业设计对学生的软件设计、硬件实践能力都有较高的要求，鉴于该专业的专业实践特点，在毕设过程中鼓励学生进行团队毕业设计，团队成员至少3人以上，这样指导教师可以根据项目要求将课题划分成不同的子课题，团队内不同学生根据子课题功能要求分别进行相应模块的软、硬件设计。这种团队毕业设计的做法，不仅可以更好地培养学生的创新动手实践能力，还有助于培养学生的团队协作精神，团队内成员为完成总的毕设任务，按各自分工的不同，彼此之间可以相互协商和帮助。此外，通过团队毕业设计，实验室设备、经费及其它的资源可以更为有效地整合和利用。

（3）在论文答辩和质量评价体系方面，进一步健全毕业设计（ 论文） 质量监督机制和质量评价体系。建立规范的毕业设计（ 论文） 组织管理和操作程序，规范毕业设计论文选题、开题、中期检查、论文撰写、指导教师评阅和毕业答辩等组织程序和进度管理。建立以检查和评优为动力的质量监控机制， 根据毕业设计（ 论文） 进程进行阶段性检查，研究制定质量标准，实施质量控制；对于阶段性检查不合格的学生，给出相应的管理办法；建立科学的毕业设计（ 论文） 考核办法，制订毕业设计（ 论文） 成绩评定标准，从论文质量、平时表现和答辩成绩等方面进行全面考核。在论文答辩方面，实行三级管理，具体分为：非团队毕业设计的学生参与系所组织的论文答辩；团队毕业设计的学生直接参与学院组织的论文答辩；对于参加系所和学院论文答辩且成绩为优秀的学生，进一步推荐至学校，参加由学校组织的论文答辩。

四、结束语

本科毕业设计是学生本科学习过程的重要阶段，是对本科阶段所学知识的综合运用和提高。论文根据测控技术及仪器专业创新实践型人才培养目标及该专业本科毕业设计的主要特点， 针对南京邮电大学测控技术与仪器专业本科毕业设计实践过程中存在的问题进行了一系列改革和探索，实践证明上述改革措施在一定程度上提高了学生的创新实践能力。

基金项目：南京邮电大学教改项目（JG00511J80，JG00511J79，JG00511J78），江苏省研究生双语授课教学试点项目，南京邮电大学通达学院教改项目（TD00511JG11）

[参考文献]

[1] 南京邮电大学2010级测控技术与仪器专业本科生培养方案，2010：136-142

[2]冯旭哲， 陈建云， 明德祥. 测控技术与仪器专业本科毕业设计研究与实践[J].高等教育研究学报，2011，34（1）：86-88

[3]牛金星，申杰，李恒灿.关于测控技术与仪器专业本科生毕业设计的思考[J].科技创新导报，2011，27，248-248

电器自动化技术论文篇10

关键词：智能化技术；电气工程；自动化控制

前言

随着科学技术的进步，智能化技术已经成为人们生活生产过程中不可缺少的一部分，为人们提供了大大的方便。将智能化技术应用带电气工程的自动化控制系统中，对电气工程的设计起到了一定的优化作用，实现了电气工程自动化系统的智能化诊断，为电气行业的发展提供了非常大的动力。

1 什么是智能化技术

智能化技术是人工智能理论和计算机技术相互融合之后形成的一项先进的科学技术。智能化技术是对计算机技术、机密传感技术、GPS定位技术的综合应用。智能技术被重点运用于信息的收集、图文识别、信息分析、判断中，利用计算机技术来实现各种问题自动的解决。

智能化技术在电气工程自动化控制系统中的实际应用包括：信息的收集、处理、分析、系统运行等。

2 智能化技术的特点、优势

2.1 特点

2.1.1 智能化具有高精度高效化的特点

智能化技术在电气工程的自动化控制中应用，主要对高速的CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统进行了应用，大大提高了电气工程自动化控制系统的精度和效率，有利于提高电气产品的质量，促进电气行业的发展。

2.1.2 工艺复合型和多轴化

在电气工程的自动化系统中采用智能化技术最终的目的就是促进电气工程的生产工艺简单化，减少工艺的辅助时间。智能化技术在电气工程自动控制中应用的发展趋势是多轴化控制功能。

2.1.3 计算科学化，可视化

智能化技术的引用，能够保证对数据的处理和分析过程持续高效的运行，使得信息在传递的过程中不再受到传统传递模式的限制，突破了文字和语言的表达模式，可以通过视频、动画等模式实现数据的传输，减少传输过程中的错误率。

2.2 优势

2.2.1 智能化技术具有一定的一致性

智能化技术可以保证电气工程的自动控制系统对陌生数据进行合理的估计，并保证驱动器不会对数据造成使用性的影响。对于不同的控制对象所产生的反应不会相同，因此，在对电气设备进行初步设计的时候应该仔细的进行审核。如果发现智能控制器对数据的处理效果不理想，应该及时排查，恢复智能控制器的正常运行。

2.2.2 智能化技术的应用能够提高电气自动化的控制性能

正常意义上的电气自动化是需要对其进行控制模型的设定的，智能化电气控制器打破了传统的自动化控制，其在运行的过程中户根据需要自动对控制对象进行调整，不需要设置固定的控制对象模型，比如对下降时间的调整就不需要进行控制对象模型设置，提供了自动控制的效率。智能化控制器的自动调节功能提高了智能控制器的精度，也实现了自身性能的提高。

3 智能化技术在电气工程自动控制系统中应用的理论基础

电气工程自动化控制系统对智能化技术的应用过程中，涉及到的理论基础包括了编程语言，计算机基础，生物学和医学等学科，理论基础具有较强的综合性。智能化技术在电气自动控制中的应用主要是对机器的人性化发展的研究，希望经过相应的技术设置能够使机器智能化，具有能够单独进行高风险，高复杂性作业。

为了保证智能化技术在电气自动化控制系统中具有一定的实用性，可以促进智能化技术和计算机技术的高度结合，提高智能化技术的可靠性，安全性以及高效性。

4 智能化技术在电气工程自动化控制中的实际运用

4.1 实现对电气自动化的智能控制

电气自动化控制工作中应用了智能化技术之后，变得简单，能够保证电气自动化控制工作高效的进行。实现了对某些特点的控制部门进行无人化操作，远程监控，简化了工作任务，在一定程度上提高了工作的效率。智能化技术为电气行业的高度发展提供了一定的技术基础，开辟了广阔的发展空间。

4.2 优化设计

电气自动化控制包括了对电气设备的设计，不仅要求设计人员具有过硬的电路知识，还要求设计人员能够对磁场、电子、其他学科进行有效的关联。建议设计人员在设计过程中采用CAD技术和计算机技术辅助完成，这种方式既能够减少设计时间，还能够提高设计的质量，提高设计方案的可行性。

4.3 对电气工程系统进行故障诊断

电气工程系统在运行过程中是无法避免机器发生故障的问题，但是我们可以在机器发生问题之前及时发现以及蛛丝马迹，提前准备预防措施，减小机器发生故障带来的损失。这就应用到了智能化技术的故障诊断功能。智能化技术可以对机器的运行情况进行实时的监控，对机器进行不定期的测试和维护，能够有效的预防机器发生故障，发现机器发生故障的迹象及时报警，能够有效的减小故障损失。

5 结束语

总而言之，智能化技术对电气工程自动化控制系统具有十分重要的意义。智能化技术能够有效的提高电气工程故障诊断的准确率和效率，有助于优化电气产品的设计。实现电气工程中控制系统的智能化控制的过程中，要对电气设备的自动化控制能力进行强化，对促进智能化控制的安全性、可靠性具有十分重要的意义。

参考文献

[1]张雪.智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用[J].科技展望，2015，10（2）：94.

[2]刘斌.浅析智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].中国新技术新产品，2013，12（5）：187.