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电气自动化本科论文精选(九篇)

电气自动化本科论文

第1篇:电气自动化本科论文范文

关键词:电气自动化;电气工程;应用分析

随着我国人们生活水平的不断提高,各类电气的需求量也在不断增加。在这一背景下,电气工程发展进入了快车道,原有的电气化技术存在着一定的局限性。基于此,电气自动化技术在应用的广度与深度方面都获得了很大水平的提升。因此,本文从电气自动化技术的内涵特点出发,探讨其在电气工程中的具体应用策略。对于促进该领域相关研究有着积极的借鉴作用。

一、电气自动化的内涵

电气自动化是科学技术发展到一定阶段的产物,是充分借助现代计算机来对相关的电子元件进行自动化控制的总称。电气自动化有效的降低了原有的电气工程成本,将电气工程推向更加智能化方向发展。电气自动化在发展过程当中逐渐形成了以下几个方面的特点。首先,应用范围日趋广泛。由于电气自动化技术本身所具有的优势,因此,它被广泛应用在电气工程的诸多领域。可以说,在社会生产生活的各个方面,都能看到电气自动化技术的应用。在具体的应用过程当中,电气自动化技术越来越呈现出高端化、智能化、人性化的发展态势。随着其综合技术指标的不断提升,电气自动化的技术也将给人们的生产生活带来很多积极的改变。其次,对电子技术有较强的依赖性。电气自动化技术需要借助电子计算机技术来完成相关的功能。无论是在信号的采集,还是在相关数据的处理都离不开电子计算机的辅助,可以说,现代的电子计算机技术的快速发展在客观上也为整个电气自动化水平的提升提供了良好的技术支撑。

二、电气自动化技术在电气工程中的应用现状

从整体上来看,电气自动化技术在电气工程应用中得到了突飞猛进的发展。但是,由于诸多方面的原因,我国的电气自动化技术在电气工程应用中还存在着科学技术创新不足以及与国际合作交流机会不多、助推民生发展中作用不够凸显等方面的问题。具体来说,在科技创新领域,我国的电气自动化技术虽然在某些专业方面取得了一定的成绩,但是,无论是从技术的核心性上,还是技术专利的拥有量上,我国电气自动化技术所具有的优势并不是很突出,这充分体现出我国在科研创新领域还存在着一定的短板。其次,国际交流有待强化。科技是助推整个人类文明向前发展的主要动力。当前,我国在电气自动化技术方面还在不同程度上存在着闭门造车等方面的问题,由于缺乏国际高水平的对话与合作,这在一定层面上严重影响了我国进行电气自动化研发的前瞻性与创新性。因此,不断加强国际交流与合作,是未来我国电气自动化技术在电气工程应用中水平的主要思路。最后,电气自动化技术还需要更多的向民用方向倾斜。从整体上来看,我国很多电气自动化技术主要聚焦高精尖领域,与一线的民生关联度有待进一步的提升,让科学技术更好的造福大众的生活,改善他们的生活质量,是我国科技未来发展的重要落脚点。所以,从这个角度上来看,不断的提高我国电气自动化技术在民用领域的利用率是我国电气自动化技术未来很长一段时间需要关注的主要方向。

三、电气自动化在电气工程中的应用改进策略

在上文中主要探讨了电气自动化技术的基本内涵与特点,围绕其在电气工程应用领域的不断扩大,其在具体的操作过程中的稳定性上、安全性上、智能性上以及人性化上都面临着诸多的挑战。因此,本文在借鉴相关研究成果的基础上,从以下几个方面来探讨今后提升电气自动化技术在电气工程中应用水平的具体实施策略。首先,注重技术创新。当前,科技发展日新月异,尤其是云计算、大数据等新兴领域的发展,为电气自动化技术的科技创新奠定了良好的基础。当前,我国电气自动化技术在电气工程应用过程当中还存在着借鉴有余,创新不足的现象,尤其是一些电气自动化技术的核心技术,还没有拥有绝对的优势。这不仅影响着我国电气自动化技术的发展,也影响着其在电气工程应用水平的提升。所以,在这一背景下,要加大电气自动化技术科技创新力度,大力培养电气自动化技术创新人才,为其搭建良好的技术研发平台与环境。为电气自动化技术创新以及电气自动化技术在电气工程中的创新应用提供必要的支持。其次,积极开展国际合作。在电气自动化技术应用在电气工程当中难免会存在一些技术层面的问题,一方面,我们需要攻坚克难,突破技术难关。另一方面,我们需要加大与国际电气自动化技术相关组织的合作力度,通过他山之玉可以攻石的方法,来更好的缩短中国与国际电气自动化发达国家之间的差距。例如,可以通过成立电气自动化技术国际交流平台的方式来定期的举办论坛,讲座,经验交流,学术讨论等,在这一系列的举措下,今后的电气自动化技术在电气工程中的应用将会得到更大层面的技术与理论支持。最后,不断的从问题出发来解决当前在电气工程应用领域中存在的诸多问题。例如,人工智能问题、远程控制问题以及人性化的设计问题等等。通过这种方式,可以不断的将电气自动化技术不断应用在民间领域,助推大众生活水平的改善。总之,在我国今后电气自动化技术应用在电气工程过程当中,需要不断的在技术创新领域、国际交流与合作领域以及满足公众电气工程需要领域进行诸多层面的提高。只有这样,我国电气自动化技术才会更好的发挥出其应有的价值与作用。

四、结语

本文主要探讨了电气自动化技术的基本概念与特点,以及当前当前电气自动化技术在电气工程中应用的现状。在此基础上探讨了电气自动化技术在电气工程应用中的改进策略,希望本文的研究能为我国电气自动化技术在电气工程相关问题中的研究提供一定的借鉴。

参考文献:

第2篇:电气自动化本科论文范文

【关键词】电气工程 自动化 智能化技术

一、概述电气工程及其自动化

电气工程及其自动化是指电工程及其自动化(Electrical Engineering简称EE),这是一门综合性较强的科目,涉及机电一体化技术、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多个学科的交融学习。传统的概念认为用于创造产生电气与电子系统的有关学科的总和就是电气工程,实际上它的现实意义早已超出原来定义的范畴了。它现在指的是几乎涵盖了所有的与电子、光子有关的所有工程行为。另外,如今的电气工程自动化极容易受到信息技术的发展、物理科学知识的应用还有技术的发展和变化的影响,所以中国自身的电气工程及其自动化在向国外借鉴和学习的基础上还要结合自身经济发展和国情的需要适时调整,适时改进。

二、论述智能化技术的特点和优势

智能化技术是一种高科技的控制技术,这种先进的科学技术在实现电气工程自动化持续、稳定发展有着重要的作用。智能化技术是指在工作时更高效化、自主化和无人操作化。智能化技术最显著的特点是可以自动化生产、可以灵活地操控,并且符合环保的特色,具备优质的产量,而且信息的合成率比较高。资源的优化性能也很高。电气智能化设备的系统具备非常明显的特点,可以通过自我检查和调控来操控整个生产过程,无需人过多的操心。这样的智能化设备有自检系统,可以通过系统网络来进行自我检测和评估,检测到哪条线路和电网出现问题,可以及时解决。(引用自参考文献[4])另外,它具有灵活性,可以通过自动化电力系统了解到更多的产业信息,也可以通过信息进行大规模的接入,智能系统和现在的电力范围市场交易进行了连接,减轻管理中的超负荷工作,实行最为简单的资源优化,强化系统管理。

电气工程自动化运用智能化技术来提高电气自动化的工作效率的,作为智能化技术在电气工程及其自动化中应用的主要目的,也是其优势所在。它不仅可以促进电气工程发展,还能降低成本,节省人力物力。还有效地解决了传统控制的弊端和系统稳定性的问题,并不断地提升了电气设备运行的智能化程度,也提高了电气工程自动化的效率。经过分析研究后,可了解到智能化技术在电气工程自动化中更主要的优势是它能使电气工程自动化拥有更完善的控制系统,还也简化了电气工程的控制流程,使其在结构上更合理,效率也得到极大的提升。

三、当前智能化技术在电气工程及其自动化中的应用现状和未来发展趋势

经过综合分析和研究表明,当前智能化技术在电气工程及其自动化技术中的表现分别是智能控制、故障诊断、优化设计和无功补偿这四方面。(引用自参考文献[3])智能控制是首要也是关键,因为它实现了电气工程自主化控制,应用在电气系统的信息处理,记录系统故障和计算机系统对电气系统的实时监控等方面。智能化的故障诊断能全面而又精确的诊断电气系统在运行过程中发生的故障。电气工程的优化设计,其设计的环节和过程是非常繁琐和复杂的,需要专业的设计人员利用智能化技术针对电气系统进行设计。虽然设计过程非常地复杂,但它使智能化技术变得更加实用和方便,也更能节省材料和费用。无功补偿,功指的就是电功率,无功补偿的智能技术的运用,可以通过记录电力相关的参数后,再根据这些参数选择无功补偿的设备,通过安装设备实现补偿,以减少电力消耗来实现平衡。其实,智能化技术在电气工程及其自动化中的具体应用还有很多,例如神经网络控制技术、计算机技术、精密传感技术,GPS定位技术等相关的综合应用。随着产品市场竞争的日趋激烈,智能化产品的优势更加突出,在实际操作和应用中得到广泛的使用。

另外,智能化技术在电气工程自动化中的发展主要是系统功能和体系结构。从系统功能看,运用了高性能的PLC技术,直接通过窗口和菜单操作,插补和补偿方式更加多样化。体系结构发展更加集成化、模块化和网络化。(引用自参考文献[2])在未来,智能电网是电力的发展方向,而发展的重点是电力设备制造商要实现发、输、变、配、用电在整个环节的管控一体化和互动化,满足智能电网的需求以提供发电到用电整个价值链中的自动化,这无疑是未来电力市场的核心所在。为将电力设备的智能化引入纵深,国家电力建设中需要将新型的电子式互感器、先进的传感器技术、预防性维修的智能组件和基于通用网络通信平台的变电站自动化系统提高到国际标准。(引用自参考文献[1])在未来发展中实现对电力的自动化监视与控制,能有效保障供电可靠性和供电品质,并且有利于合理安排生产计划,节约电力成本以及检修成本。为满足社会经济发展要求,未来国家会对智能电网加大建设,电力设备的智能化将是整个建设环节中的关键。

四、总结

本文通过对电气工程及其自动化的概述,并针对现在广泛被应用的智能化技术进行深入的分析研究,就其特性和优势方面来展来开探讨。其次,综合智能化技术在电气工程及其自动化中的应用现状和未来趋势进行论述。电力的应用在当今经济飞速发展的社会中不断地被深化和发展,成为了人们生活更加现代化和国民经济发展象征的一个重要标志。从某种意义上讲,它的发达程度代表了一个国家的科技的进步水平。所以,在这样的环境和要求里,如何提高电气工程及其自动化成为关键问题,而与智能化技术相结合是为适应其发展需要的最好的选择。因此,智能化技术的研究及其在电气工程自动化中的应用具有重要的理论意义和现实意义的。

【参考文献】

[ 1 ]张毅、王德宽、刘晓波、文正国、王聪;水电厂智能化技术发展趋势与应用[A];中国水力发电工程学会信息化专业2012年年会优秀论文专集[C];2012年

[ 2 ]沈君奕;电气自动化控制中人工智能的探讨分析[J].科技资讯;2011

第3篇:电气自动化本科论文范文

【关键词】《电力系统分析》;实践教学;改革与创新

1 课题的提出

据调查资料数据显示,长期以来,《电力系统分析》始终是我国各高校电气工程专业和电气自动化专业的必修课程,课程设置上包括《电力系统稳态分析》、《电力系统暂态分析》、《电力系统稳定性》、《电力系统继电保护》及《电力系统实验》共五门课程。其中,前四门课程均为理论基础课,在《电力系统分析》教学中占据大量课时,电力专业学生实践操作能力匮乏,导致进入企业后如“茶壶里煮饺子――有货倒不出”,引起学校及社会多方面高度关注。随着电力行业的飞速发展,传统的课程内容、教学方式已经无法适应现代电力工程教育教学发展潮流。过去的《电力系统分析》教学存在诸多问题,具体表现在:①理论基础课程教学过于繁重,课时所占比例过大;②教学方式和教学手段单一,学生缺乏学习兴趣,教学效率低下;③教学内容陈旧,还停留在20世纪八九十年代水平,无法适应现代化电力行业发展。

为了紧跟时代步伐,适应当前时代背景下社会和企业发展对高校电力专业人才培养的客观需求,《电力系统分析》实践环节教学亟待改革创新。

2 浅析实践环节教学改革与创新

2.1 更新教学内容,优化理论基础教学

前面我们已经提到,传统的《电力系统分析》课程内容过于陈旧,从理论课教材中根本无法看到近年来电气工程专业和电气自动化专业学科的最新进展,与当前电力行业生存发展现实严重脱节,无法满足现代化电力企业运行操作的市场需求。因此,在对实践教学环节进行大刀阔斧的改革之前,首先就应更新教学内容,优化理论基础教学。一方面,在充分理解《电力系统分析》课程内容特点的基础上,对过去的四大理论基础课进行归纳重组。具体来讲,就是将传统的《电力系统稳态分析》、《电力系统暂态分析》、《电力系统稳定性》、《电力系统继电保护》课程进行精简压缩、重组优化,由过去的120课时融合缩减至48课时。理论基础教学更加注重实用性和专业性,减轻学生学习压力的同时也减少了教师的教学负担。另一方面,将近年来国内外本专业的科学研究成果作为新内容加入到教材中,在体现当前电力行情的同时体现出教材的时代性。

通过充分理解《电力系统分析》课程内容特点,对过去的四大理论基础课进行归纳重组,并加入电气工程专业和电气自动化专业学科最新理论成果及行业实践动态,构建新的《电力系统分析》教学体系。

2.2 转变教学方法,创新教学手段

在传统的《电力系统分析》课堂教学中,教师过度注重理论基础知识的传授与讲解,忽视了专业实践与行业现实的结合。多采取“教师讲、学生记”的教学方式;教学手段也比较单一,学生缺乏学习兴趣,课堂气氛沉闷,教学实效低下。未来的《电力系统分析》实践教学教师更加善于通过转变教学方法,运用多种教学手段提高教学实效。在具体实践教学环节中,教师在课堂上不断为学生提供本学科的最新研究成果及行业新闻动态,教学内容更加丰富。学生在课堂上总能听到新知识、新消息,学习积极性显著提高。随着科学技术的进步,教育教学设备也发生了翻天覆地的变化,教师应充分利用各种新兴教学设施(如多媒体课件、闭路电视、纪录片、专题片、互联网等),创新教学手段,使课堂教学更加形象直观、生动活泼,吸引学生注意力,帮助学生知识理解,加深学生学习印象,教学效果显著。

2.3 充分信任学生,注重实验教学

《电力系统分析》本身是一门专业性和实践性极强的学科,实验是《电力系统分析》的基础,《电力系统分析》教学的最终目的就是实践。高校每年都会为社会培养大量的专业人才,输送到电力行业中去。离开了实验,《电力系统分析》课程的学习就是“纸上谈兵”,没有任何现实意义。新形势下的《电力系统分析》教育教学更加注重实验教学,教师在课程设计上增加实验教学课时安排,充分信任学生,“放手”让学生走进实验室,通过亲身实践操作加深理论知识和本学科本行业的理解,为进入电力企业工作实践打下坚实的基础。在具体实验教学设计时,应注意充分发挥学生的自主性、能动性和创造性,从实验方案设计到实验操作、数据整理、结果分析,每一步都采用小组合作的方式进行。在实践教学环节中为学生提供充足的实验空间,充分信任学生,增强学生动手、动脑能力。

2.4 强化企业意识,增强学科实用性

我们一切的校园课程学习,最终都将为就业服务;每一项专业技能的获得,都是为将来踏入社会走上工作岗位现实实践打基础。面临日益激烈的市场竞争,高校在《电力系统分析》课程教学中应增强对学生的“企业培养”,强化企业意识,从而增强学科实用性。高校的教育教学应紧跟时代步伐,不仅在教学内容上积极引进本学科最新科研成果,在教学观念上还应主动对接电力行业,积极为学生创造实地实习机会,高度重视学科的实用性和专业性。注重学生工程意识和实践能力的培养,立足电力生产和应用,强化电力行业职业道德、法制法规教育,注重培养工程设计研发、设备检测操作能力,提高学生自主解决实际问题的能力,为未来职业生涯做好准备。

3 结束语

每年,我国高校都为电气工程专业和电气自动化专业相关行业输送大批高素质人才,这些学生在校园学习效果的好坏直接关系着实践工作效率的高低。优秀的毕业生能够为社会和企业发展注入活力,相反,则会成为行业发展的负担和阻碍。《电力系统分析》作为电气工程专业和电气自动化专业的主要课程,奠定了电力相关专业学科学习的基础,在学科学习中占据着举足轻重的地位。过去的教学存在诸多问题,为适应社会和行业的最新发展,教师通过实践教学环节上的多方面改革创新取得较好效果。

【参考文献】

[1]朱兰,韦钢,符杨,曹炜,金义雄,段建民,涂轶昀,顾丹珍,赵晓莉.“电力系统分析”课程教学及实践环节教学方法[J].电气电子教学学报,2011,S1:128-129, 133.

第4篇:电气自动化本科论文范文

【关键词】智能技术 电气自动化 控制系统

计算机科学技术的一个重要分支是智能技术,智能技术的实现是依托计算机系统,通过模拟人工智能,促使机器做出智能化反应。目前,智能技术在电气自动化控制系统中已经得到广泛使用,有效解决了传统技术难以解决的难题,电气自动化控制系统的安全性和稳定性有了极大提高。鉴于此,要在未来发展过程中积极推行智能技术,加大在电气自动化系统中的运用力度,加快我国电气行业的发展进程。

1 智能技术运用效益的评价

智能技术功能的有效发挥可以帮助人们完成远程监控,对电气自动化控制系统实现在线监测。将智能技术应用于电气自动化控制系统中,自动化体系建设资金投入大大降低,运营效率也会显著提高,并且可以接受并且完成更多不同的任务,目前,已经得到各行业的实践认可。智能技术在电气自动化系统中的应用水平,受到计算机技术的直接影响,原因在于自动化系统主要依赖智能技术完成生产过程和电气运行的在线监测。工业生产过程中如果生产问题能够被及时发现,并且提交给管理部门,这样可以从根本上帮助企业消除安全隐患,避免不必要的经济损失,进而提升企业经营效益。由此可见,智能技术应用于电气自动化控制系统中可以促进企业健康稳定发展。

2 电气自动化控制系统设计

2.1 架构设计

在电气设计的角度分析,电气自动化控制系统的设计较为复杂,需要涉及多个学科和领域的知识,这就要求程序员在掌握过硬专业技术能力的同时,还要扎实掌握专业的电气知识,设计人员工作过程中要经常与编程人员共同深入实践进行操作实验,熟练掌握操作过程,分析操作要点,预防操作不当,并且针对易引起操作不当的部分予以改进。对于电气编程,编程人员首先要学习计算机理论,掌握专业的计算机语言,才能够编写出科学的智能化控制程序。电气自动化控制系统与控制程序息息相关,自动控制可以大大减少人工控制时间,充分利用智能技术更是可以提高电气设备运行的稳定性。系统流程如图1所示。

2.2 功能设计及应用

电气自动化系统的智能数据采集技术,让人们告别了人工数据控制,数据的采集可以方便利用终端设备和控制平台实现,并且第一时间记录下采集的数据,输入到自动化设备中执行动作,自动化控制效率得到了大大提高。

电气自动化控制系统中智能监控技术和预警技术是核心技术,由于电气设备运行过程中不需要人工巡查,智能技术则成为电气设备运行期间的唯一安全保障。电气自动化设备借助于智能监控技术能够实现自动预警,确保设备始终处于安全稳定运行状态,避免发生重大安全事故。

电气自动化控制系统应用的另外一项重要技术是智能故障录波技术,电气设备运行过程中可以对设备故障录波和记录,并且能够智能捕捉波形,提高了电气自动化控制系统运行科学性,省去了繁琐的人工故障记录,提高了维护效率。

3 总结

综上所述,电气自动化系统中应用智能技术,有效提高自动化设备运行的安全性和稳定性。本文针对当前智能技术进行评价分析,然后以工业电气为研究对象,对电气自动化控制系统架构及功能应用进行分析,试图为之提供行之有效的可行性建议。实践证明,随着科学技术的进一步发展,更多新型的技术将会应用到电气自动化控制系统中,电气自动化控制系统将会向着更好的方向发展。

参考文献

[1]徐典友.浅析人工智能在电气自动化中的运用[J].信息通信,2015(01).

[2]王海杰.论工业生产中电气自动化重要作用及趋势展望[J].科技展望,2015(03).

[3]任铭.电气自动化控制中的人工智能技术研究[J].中国科技投资,2013(11).

[4]潘正昊.气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J].科技创新与应用,2017(10).

[5]徐建俊.基于“双证融通”的高职人才培养课程新体系的构建――电气自动化技术专业[A].第6届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(上册)[C].2009.

作者简介

马逸然(1996-),山东省济南市人。大学本科学历。山东科技大学。研究方向为电气工程及其自动化。

第5篇:电气自动化本科论文范文

关键词:DSM;电能管理;中国电能服务网

作者简介:田会峰(1980-),男,安徽萧县人,江苏科技大学(张家港)电气与信息工程学院,讲师;周瑜(1984-),女,江苏张家港人,江苏科技大学(张家港)电气与信息工程学院,实验师。(江苏张家港215600)

中图分类号:G642.3     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)14-0048-02

在当今能源相对紧缺、世界环境日益变差的大环境下,节能减排显得尤其重要,一方面节约了能源的使用,另一方面又减少了污染物的排放,保护了环境。

电力需求侧管理DSM(Demand Side Management)是指在政府法规和政策的支持下,采取有效的激励和引导措施以及适宜的运作方式,通过电力公司、能源服务公司、社会中介组织、产品供应商、电力用户等共同协力,提高终端用电效率和改变用电方式,在满足同样用电功能的同时减少电量消耗和电力需求,达到节约资源和保护环境的目的,实现社会效益最好、各方受益、最低成本能源服务所进行的管理活动。

文中按照电力需求侧管理的要求积极探索电气工程及其自动化专业的电能管理方向。

一、电气工程及其自动化专业方向

1998年,国家将本科专业目录进行了调整、合并和压缩。电工类和电子与信息类合并成电气信息类。原电工类的电机及其控制、电力系统及其自动化、高压电与绝缘技术、电气技术等专业合并为目前的电气工程及其自动化专业。[1]

电气工程及其自动化专业涉及电工技术、电气技术、电力技术、自动控制技术、计算机及其应用技术等诸多领域,是通用性很强的“宽口径大专业”。全国各高校根据国家经济发展对电气信息类人才的需求,依据各校的实际情况和办学条件,确定了彼此不同的专业方向、人才培养的方案和模式,体现出各校的办学特色。

江苏科技大学镇江校区电气工程及其自动化专业虽然从2000年开始招生,但是其前身可以追溯到1953年上海船舶工业学院创办的船舶电气控制专业,1978年镇江船舶学院开始招收船舶电气自动化本科专业,经过工业电气自动化专业、工业自动化专业等发展到现在的电气工程及其自动化专业。本专业是培养以船舶为特色的电气工程及其自动化人才,其专业建设是依托船舶行业,依靠教学、科学与管理,将其建设成以船舶电气自动化为主要特色、面向工程技术应用的专业。[2]

张家港校区因为远离校本部,又是异地新建校区,无法享受校本部几十年来在船舶电气自动化方面的教学和科研成果。虽然张家港校区自2005年开始招生,其专业方向表面上沿袭镇江校区的“船舶电气自动化”方向,但培养方案实际上与船舶相关的课程基本没有涉及,比如:本部开设的“船舶概论”“船舶电站自动化”“船舶机舱自动化”等课程。[3]因此,电气工程及其自动化专业是作为校区重点建设的专业之一,目前是以船舶电气自动化和工业电气自动化的混合体,专业方向不明确,不利于专业建设和学生就业。

随着社会经济的发展和国家战略的需求,电能管理越来越受国家的重视,国务院曾多次发文要大力发展电能需求侧管理。目前,在国内高校本科专业及方向设置中,还没有电能管理方向,市场需求量巨大。

为此,为了突出办学特色,服务经济,培养社会急缺的电能管理人才,校区与苏州太谷电力有限公司合作,共同建设电气工程及其自动化专业电能管理方向,并从2008级电气工程及其自动化专业开始设置电能管理方向。

二、电能管理方向建设探索

电气工程及其自动化专业电能管理方向是对负荷控制和管理,以及远程抄表和计费自动化。本着“科学管理电能,轻松降低成本”的电能管理新思路,确保电力用户有序用电,其技术领域涉及国家重点支持和发展的几大高新技术,即物联网技术、智能电网技术和节能减排技术。因此,电能管理方向有着及其广阔的发展空间。

电气工程及其自动化专业电能管理方向特色是实时监测和采集各电力用户的用电情况,对其用电情况进行分析评估,针对不合理或浪费用电的装备和线路,对其进行整改,优化电力用户的内部电网,以达到降低电能的目的。

电气工程及其自动化专业课程体系的构建应本着加强理论、优化课程结构、强调应用能力、加强实践环节来设置专业模块课程。[4]由于“电能管理”是新建专业方向,电气工程及其自动化专业原有的课程体系没有大的改变,目前只在第7学期增加了电能管理方面的两门方向选修课:“电能需求侧管理”和“电能优化技术”,下一步将根据人才培养方案要求,继续增加电力系统方面的两门课程“电力系统继电保护”和“ 电力系统故障分析”。

为了进一步优化课程体系,将电气工程及其自动化专业基础课和专业方向课内容相近或密切相关的几门课程组成课程组,有利于相关教师之间的教学交流和科研合作。具体分为5个课程组:

电工电子技术课程组:包括“电路”、“模电”、“数电”、“电力电子技术”、“CPLD及FPGA设计”等课程;计算机技术课程组:包括“计算机软件基础”、“微机原理与接口技术”、“单片机原理及应用”、“ DSP原理及应用”、“计算机控制技术”、“计算机网络基础”等课程;控制与检测技术课程组:包括“自动控制原理”、“现代控制原理”、“智能控制”、“计算机集散控制”、“检测与仪表”、“MATLAB语言与科学计算”等课程;电机与电气技术课程组:包括“电机与拖动基础”、“电气与PLC技术”、“机电一体化技术”、“电力传动自动控制系统”等课程;电能与电力技术课程组:包括“工程图学基础”、“电能需求侧管理”、“电能优化技术”、“供电技术”、“电力系统继电保护”、“电力系统故障分析”等课程。

三、电能管理方向建设实践

为了加强电能管理方向学生的工程实践能力,在制订人才培养方案时就将企业元素贯穿于整个教学环节,企业参与人才培养的始终,校企深度融合,学校引进企业高级人才到校任教,同时,学校派青年教师下到企业学习至少1年时间。见图1。

1.教材建设

“电能优化技术”被校区列为重点课程建设,建设内容包括与企业合作共同编写讲义,进一步编写教材,努力将“电能优化技术”打造精品课程。该课程内容主要包括电能质量:电压、谐波、三相不平衡、功率因数等;电源优化;配网优化;电能质量优化;电能轨迹优化;电能检测技术等。

“电能需求侧管理”已经编写成讲义,并投入教学使用,主要内容涉及电力系统、智能电网、供电技术、需求侧管理、DSM平台使用、电能系统构建等。

2.师资队伍建设

依托中国电能服务网(苏州太谷电力有限公司)和智能电力研究院(清华大学韩英铎院士领衔的科研团队),共同培养“双师型”教师。校区派青年教师去企业学习1年,参与企业的科研和工程实践,这样教师有了实际的工程背景,在讲授理论课程时,将理论与实践相结合,学生听课才会感兴趣,不会显得课程枯燥无味。

智能电力研究院坐落在校区,与学院有紧密合作关系,长期邀请清华大学的教授给学生做学术讲座,同时教师和部分优秀学生也参于研究院的科研项目。

3.电能管理实验室建设

为了实现工程教育,必须将工程实践教育贯穿于整个教学环节。由于企业拥有强大的经济基础、科研能力以及工程实践背景,学校与企业深度合作,共建实验室,为学生提供工程教育模式的实践教学平台。

校区与太谷电力共同建设“电能管理实验室”,使用“中国电能服务网”平台。该平台功能包括以下5个模块:电能在线模块、用电分析模块、辅助决策模块、有序用电模块和系统工具箱模块。

为了能采集电能数据,通过电能监测仪、电流互感器、服务器等器件,利用RS48总线和以太网,可以采集和监测的数据包括:监测电力指标,包括相电压、线电压、相电流、线电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等;电量指标,包括有功电量、有功电度、无功电量、无功电度等;质量指标,包括谐波电压、谐波电流、三相不平衡度、电压偏差、频率偏差、零线电流等。同时,还能通过温度传感器采集壳体的温度。

通过此DSM平台,学生能够清楚的了解电能的输入、传输、消耗的全过程。

4.网络教学平台建设

本专业目前共有6门课程,包括“电路”、“数电”、“电力电子技术”、“电能优化技术”、“微机原理与接口技术”、“单片机原理及技术”等课程实现网络教学,网络学堂包括教学课件、电子教案、教学大纲、习题、教学案例、在线答疑、师生互动等,教学资料丰富。

5.工程实践能力培养

工程实践能力是学校人才培养的终极目标,学校和企业各有强项,优势互补,将学校的人才培养方案与企业的用人需求紧密结合,企业积极参与人才培养方案的研讨和制定,实践环节的教学以及教材的建设等。企业的科研项目与学校的实践教学相结合,实践教学实现学校企业双导师制。

由太谷电力有限公司挑选经验丰富的高级工程师兼任“电能管理”专业方向工程实践培养指导教师,每周安排2学时,总计32学时的工程实践课程。

另外在第8学期安排学生去企业顶岗实习6个月,并将在今后逐渐扩至1年,达到“卓越工程师”计划培养方案的“3+1”模式,即3年在学校学习理论知识,1年在企业顶岗实习。实习期间要求学生现场安装与调试,并参与企业应用设计。

通过实习,学生对工程项目比较熟悉,将在企业里根据实际工程项目完成本科毕业设计。

6.联合培训“电能管理师”

目前,社会上急缺电能管理师,每年的用电高峰期,政府为了完成减排任务,都要求企业“拉闸限电”,对企业造成了比较大的损失。企业内部的电工紧紧是会用电,但是不能根据企业实际情况,优化企业内部电网,降低电能。因此,校区教师和太谷电力合作共同培训“电能管理师”。

四、结束语

目前,全国大约200多所院校设置电气工程及其自动化专业,甚至一些以文科见长的综合型大学也在办此专业。[5]对于本科院校异地新建校区,如果电气工程及其自动化这样宽口径的电类大专业,没有形成自己鲜明的专业特色,很难与其他老牌院校的此专业相比,这样不利于服务地方经济和学生就业等。

因此,设置电气工程及其自动化专业电能管理方向,在响应国家节能减排、培养“卓越工程师”计划、大力发展智能电网等方面都具有积极的意义。

参考文献:

[1]王泽忠,王兆安,沈颂华.电气工程及其自动化专业规范研究[J].电气电子教学学报,2010,(S1):5-6.

[2]姜文刚.电气工程及其自动化船电特色专业建设探索[J].科技信息,

2011,(21).

[3]刘维亭,王德明,朱志宇.电气工程及其自动化专业建设与实践[J].华东船舶工业学院学报(社会科学版),2002,(4).

第6篇:电气自动化本科论文范文

关键词:电气工程 自动化控制 智能化技术 应用

中图分类号:TP18;TM921.5 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)02(c)-0029-01

在早期的电气工程自动化控制方面,还存在着大量的问题与缺陷,严重影响了系统运行的质量。随着科技的发展,电气工程自动化控制中逐步引入了智能化技术,在很大程度上有效的解决了电气工程自动化控制中遇到的问题和缺陷。

1 智能化技术的概述

1.1 智能化技术的定义

所谓智能化技术指的是一种研究、开发人类智能的技术、理论以及方法,并把这些研究、开发的成果应用于模拟、扩展和延伸人的智能的科学技术。

1.2 智能化技术的理论

智能化技术从20世纪50年代被提出来之后就进入了飞速的发展阶段,它涵盖了计算机科学、自动化、仿真学、神经科学、控制论、信息论、哲学等学科,是一种新兴的综合技术。目前,它主要依赖于计算机科学和计算机编程技术来实现对人类智慧的模仿。

研发智能化技术是电气工程自动化行业的主要研究内容,其中主要包括了信息的收集和处理、电力电子技术、系统运行与控制等。大量的事实表明,智能化技术在电气工程自动化控制过程中可有效增强控制效果,明显改进和弥补自动化控制中的缺陷和差错,稳步提高了设备运行和设备处理的精准度,从而提升了系统的工作效率。同时,它还能降低工程的投入成本,减轻控制人员的工作压力,从而实现了对人力资源的合理配置,促进了电气工程智能化的发展。

2 智能化技术的优势

2.1 不需要创建控制模型

利用传统的控制器来进行自动化过程控制时,常常会因具有比较复杂动态方程的被控对象而无法对其进行较为精准的掌控,这就将会对该对象模型进行设计时出现大量的无法估量和预测的客观因素,比如部分参数的变化。若不能掌控这类因素,则设计出来的模型就不会正常的工作,实际的自动化控制工作效率也会降低。智能化控制器的出现,大大的省去了对被控对象模型设计的工作,因而它从源头上避免了不可控因素的发生,提升了整个自动化控制器的精密系数。

2.2 可方便进行调整控制

智能化控制可以通过改变鲁棒性、响应时间以及下降时间来对系统的控制程度进行随时调节,进而可有效的提高自身的工作性能,使电气工程自动化控制的工作得到最基本的保障。由此可知,在任何情况下,智能化控制器的调节功能都要比传统的控制器的调节功能更具有优势,也更加适合用于电气工程自动化的实际工作中。此外,智能化控制器也可在进行调节控制过程的电气设备中依靠改变相关数据,使它进行自行调节,无需专业技术人员在场。并且在一定程度上,它还可以进行远距离的调节控制,这就可以实现电气工程无人自动化控制的控制目标。

3 电气工程自动化控制中智能化技术的应用

3.1 智能控制

电气系统控制中的关键支柱就是智能控制。电气工程自动化控制应用了智能化技术后,实现了电气工程控制的自主化、远程化、高效化以及无人操作化。它的主要应用范围有:进行信息处理、在线诊断以及记录电气系统故障;计算机系统对电气系统进行实时控制;对各种主要的电气系统、电气设备等运行状态的实时监视;实时处理与采集电气系统撒气量、开关量等数据。智能化控制由于其智能化技术的优越性,使其能广泛用于电气工程自动化控制技术中。

3.2 优化设计

电气工程自动化控制的重要内容是对电气设备进行设计,但这样的工作较为复杂。作为设计人员,不仅要熟悉电气、磁力、电路等相关学科的理论知识,还要具备丰富的设计经验。只有这样才能够有能力进行电气设备的实际设计工作。以往的设计人员通常是采用实验结果、手工设计与设计经验相结合的形式来设计方案,方案通过率较低,再进行修改就会存在更多的问题。但在现在的电气工程自动化控制中,智能化技术的逐渐引用,对工程的相关设备进行设计的优化时就可以借助CAD技术和计算机辅助设备。而且智能化技术的不断引用,使设计的周期大幅度减少,从而提升了产品的使用性能和基本质量,为电气工程行业创造了更多的经济效益。在具体的实际应用中,最为突出的是遗传算法的实现,该算法具有较强的实用性,在设计过程中进行应用,能够不断提高优化设计效率。

3.3 故障诊断

电气系统运行过程中,出现设备故障是非常普遍的事情,我们可以通过故障出现的前兆与故障本身之间存在的联系,应用智能化技术对其设备的故障进行诊断,从而确保有效的处理系统故障和维护良好的系统运行。在整个系统中,变压器具备的性能至关重要,所以更多的研究人员通过实施各种有利的措施对其进行保护,进而变压器的工作寿命得到了有效的延长,使其性能得到了整合强化。即便如此,电气故障的出现仍然不能避免。这点也充分说明了我们在对故障进行诊断时,必须充分利用有关技术,对设备故障进行排除,进而降低变压器受到的损害。一般情况下,我们主要是使用智能化技术对变压器渗出油分解出来的气体进行分析来诊断变压器故障的原因。这样一来,我们就能快速的锁定变压器的故障范围,最终查找到故障的根源并将其消除。电气系统通过有效的故障诊断与解决,保障了系统运行的效率和安全,避免了因故障而造成工程上的严重影响,科学高效的促进了经济效益的最大化回报。此外,智能化故障诊断技术在电动机、发电机等电气设备中的应用也相当广泛,因为其高效的诊断分析复杂故障问题并能精准的对其进行解决和处理的能力,使其最大程度的保障了系统设备的安全运行。

4 结语

综上所述,智能化技术在解决电气工程自动化控制中遇到的问题和缺陷具有精准、快速并且高效的能力,而且还能加强电气设备的自动控制能力,使得它在我国电力行业发展前景上具有不可估量的潜力。

参考文献

[1] 张书春.探讨基于电气工程自动化智能化技术的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2013(3).

[2] 何国禧.电气工程自动化的智能化技术应用分析[J].中国科技投资,2013(6).

[3] 任智慧.浅议智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2013(13).

[4] 齐虹,杨济宇.电气工程自动化的智能化技术应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2013(15).

第7篇:电气自动化本科论文范文

关键词:工程教育;人才培养;系统方法论

作者简介:刘美(1967-),女,广东廉江人,广东石油化工学院计算机与电子信息学院副院长,教授;廖晓文(1977-),男,广东梅州人,广东石油化工学院计算机与电子信息学院自动化系副主任,讲师。(广东茂名525000)

基金项目:本文系广东省高等教育教学改革工程项目(BKZZ2011041)、广东省高等教育教学成果奖培育项目(201139277)、2011广东石油化工学院应用型人才培养示范项目(214121)的研究成果。

中图分类号:G642      文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)09-0052-02

工程是人们综合运用科学理论和技术手段改造客观世界的实践活动,是一种创造性活动。20世纪90年代中期,美国工程教育界认识到该时期美国工程本科和硕士的培养计划多是为博士研究准备生源的。这种教育模式必须改变,大学的工程教育和工程应保持密切的关系,工程本科和硕士计划应明确着眼于培养实际的工程师。[1]基于此目标,美国工程教育学会发表了《面对变化世界的工程教育》,麻省理工学院提出了《大工程观与工程集成教育》,美国国家科学基金会发表了《重建工程教育:集中于变革――NSF工程教育专题讨论会报告》,这些报告集中体现的思想就是工程教育改革的方向要使现在建立在学科基础上的工程教育回归其本来的涵义。[2]

我国教育界长期形成的以传承知识为中心的观念使教师注重传授知识,忽视工程能力的培养,使学生满足于知识的学习和记忆,注重模仿和重复,应付考试,缺乏解决实际问题的能力。与此同时,大学生就业难的问题日益凸现,已成为社会关注的焦点。究其原因,缺乏必要的工程应用能力是问题的关键所在。

一、专业人才培养中存在的问题

1.机械世界观下的理论教育

在信息与控制技术出现以前,人们认识自然和改造自然的方法主要是以经典自然科学为基础的机械方法。机械方法把自然或人工系统看作互不联系的各个部分简单相加的总和,把系统的运动看作是一个个孤立过程的总和。这就是机械的世界观和方法论。

机械的世界观决定了工程教育的内容就是工程世界的机械模型,具体体现在机械地根据教育部1998 年颁布的专业目录[3]中专业的培养目标及课程体系,把工程教育分解成一门门孤立的课程和实践,然后通过简单的相加,以期获得工程教育的目的。

而在国外教育发达国家,相关专业随着信息和控制技术向各种传统学科渗透,相应的传统工程和创新工程专业的教学思想都已经完成了从机械的方法论向系统的方法论的转变。系统的工程教育方法论决定了工程教育内容必须是以工程系统为对象。

2.实验实践教学欠缺系统化

检测与控制是电气工程及其自动化专业的核心系列课程,其中检测的教学内容主要包括传感器技术、检测技术、信号分析与处理等课程内容。控制包括自动控制原理、现代控制工程、智能控制理论和计算机控制技术等课程内容。传统的检测与控制实验都是以模拟实验箱和数字仿真实验等实验为主,具体的局限性表现在:首先,实验教学没有明确的实验对象,各门实验课程联系不够紧密;其次,实验偏重于演示及理论验证,缺乏应用性的并能与实际工程对象相结合的系统化检测与控制工程实验,导致学生在学完相关的课程并做完相关的实验后仍旧对工程的本质内容缺乏系统的理解,对知识缺乏融会贯通,因此,更不可能具有综合应用检测与控制的理论和方法去解决电气工程实践问题的能力。

二、使用系统方法论指导电气工程及其自动化专业人才培养[4]

测控技术作为主宰自动化系统行为的普遍原理,必须与具体电气测控系统相结合才能体现其作用。这也是辩证唯物主义中有关事物普遍性和特殊性关系的很好例证。普遍性与特殊性的结合总是体现在具体的系统当中。系统方法论的观点就是将电气工程及其自动化专业各个专业方向的专业基础课和专业课的教学、实验放到某个具体的、典型的电气测控对象中进行,而不是分割教学、分割实践,这样通过多门课程同时实践一个典型电气测控对象或研究系统,有助于学生理解专业、课程之间的内在联系、整体和部分之间的联系,让学生在掌握和理解单门课程知识的同时掌握系统工程的方法。

专业教育作为整个工程教育的一个子系统,应遵从工程教育的一般规律与方法,而且只有站在整个工程教育的高度来全面系统地思考电气工程及其自动化专业的教育改革问题才能从根本上解决好电气工程及其自动化专业教育改革的本质问题。

三、工程应用型人才培养具体措施

采用系统的方法对教学内容、方法和手段进行全面改革,使学生既能了解基本原理又能了解实际测控方法和对象,理论联系实际,科学主导工程;提高学生的动手能力和创新能力,提升整个专业的教学水平,使学生能够广泛适用于电气工程、电子信息工程、机电一体化、工业自动化等方向的就业需求。

面向大一学生的工程训练中心进行基础工程教育,认识电气工程测控系统:通过简单和典型的电气工程测控系统的认知或拆装,了解电气工程测控系统的基本组成和基本原理,同时了解一些复杂的电气工程测控系统。

面向大二和大三学生进行专业基础教育。结合典型的电气测控系统设计,将模拟电子、数字电子、传感器技术、检测技术、电气控制、信号分析、测控电路、PLC技术及应用计算机原理及应用(微机原理、单片机系统原理及DSP技术)等课程教学融入工程训练过程中了解过的典型电气工程测控系统中,学生通过亲自设计、焊接、调试和组装系统中的典型模块(软、硬件组装)完成系统控制,全面掌握工程电气测控系统的建模、分析、控制器设计、软硬件设计和调试等方法。

面向大三、大四学生的专业教育和综合创新教育。通过给出有一定工作量的与生产实际贴合紧密的电气测控系统设计课题,使学生掌握的科技知识、人文知识、经济管理知识得以集成化,工程意识、实践技能和解决实际工程问题的能力得到系统训练,实现工程实践综合化,同时,在此过程中实现对学生非智力因素的培养。

四、实践效果

在以上前两种措施的基础上,在广东石油化工学院电气2004~2007级的部分学生中进行了相应的试点实验。让大二的学生较早接触两个较典型的电气测控系统:“基于S3C2410B的微弱信号检测与采集系统”及“基于嵌入式以太网的异步电机无速度传感控制系统”。这两个系统比较好地集成了模电、数电、计算机原理及应用、传感器与检测技术、电力电子技术、测控电路、电磁兼容及PCB设计、信号分析、计算机网络、高级语言程序设计、软件技术基础、嵌入式系统原理及应用、计算机控制技术、自动控制原理、现代控制工程等课程内容。

参与试验的学生均体现出较好的就业优势,就业一年后均成为专业技术骨干,甚至有学生在跨国企业当研发组的组长。

五、结束语

从世界各国的情况来看,培养一个工程师大体需要7~9年时间,一是工程科学知识的学习,二是工程实践的训练,三是工程经历。[5]我国高等工程教育主要进行第一阶段,其他两个阶段要放到企业中去完成。经过调查,企业大多不愿意在新员工培训上花费过多的精力与成本,学生工程经验太少,严重影响就业率。作为理论与工程结合紧密的电气工程及其自动化专业,工程教育要舍弃“科学化”的情结,建立工程教育的主体意识,理直气壮地认定工程教育就是“工程专业教育”,而不是“科学教育”,也不是“科学教育加人文教育”。要重点培养学生作为一个设计工程师的能力与自信,尤其要重视密切联合企业,培养适应社会经济发展需求的各种行业卓越后备工程师。[6,7]另外,本文所探讨的工程应用型人才培养模式虽然取得了一定的成果,但在实践过程中还要特别注意避免因注重培养工程应用型人才而偏离了厚基础、宽口径的人才培养模式。

参考文献:

[1]王正洪,陈正刚.大工程观的教育理念与工科本科院校的办学特色[J].中国高教研究,2006,(1).

[2]国家教委工程教育赴美考察团.“回归工程”和美国高等工程教育改革[J].中国高等教育,1996,(3).

[3]教育部高教司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].北京:高等教育出版社,1998.

[4] 深圳市德普施科技有限公司.测控专业创新实验室体系整体解决方案[EB/OL]. 省略/xsyd/show_down.asp?id=1410.

[5]杨琳.大工程观背景下大学生科技创新与工程素质的培养[J].江苏高教,2006,(2).

[6]教育部.《国家中长期教育改革和发展规划纲要2010- 2020年》(征求意见稿)[Z].

第8篇:电气自动化本科论文范文

关键词:电力电子技术;教学改革;教学方法

作者简介:高春侠(1977-),女,山东鱼台人,中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,副教授;张磊(1977-),男,河北任丘人,中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,讲师。(山东 青岛 266580)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)29-0043-02

电气工程及其自动化专业属于通用性本科专业,国内的理工科高校几乎都有设置,中国石油大学(以下简称“本校”)的电气工程及其自动化专业就具有本校的办学特色,下设的电力拖动自动控制和电力系统自动化两个专业方向在石油石化领域的技术应用中越来越广泛。本专业无论是在教学、实践还是科研等方面都突出体现了其“油味”特色,已经于2010年被列为山东省特色专业。通过近两年的特色专业建设,深切感到要想将这一省级特色专业建好,并且要冲击部级特色专业,一个首要的关键性问题就是要将“电力电子技术”在特色专业建设与教学体系间的桥梁作用发挥好,实施好。因为“电力电子技术”对本专业的两个专业方向及绝大多数专业课程及实践类课程都具有技术支撑作用。要想真正将特色专业建设好,一方面需要将“电力电子技术”本身作为精品课程建设好,另一方面,要将“电力电子技术”与本专业各专业课程,尤其在体现专业课程与石油石化领域中应用的联系与桥梁作用发挥好。否则,特色专业建设就只能停留在做表面文章上,不能落到实处。“电力电子技术”是将本专业的技术理论在石油石化和电力节能等领域付诸实施的接口和桥梁。

总之,“电力电子技术”教学必须要打破传统的直接将知识、结论灌输给学生的“填鸭式”教学模式,消除各课程之间的壁垒,突出石油特色,将电气工程学科专业与工程实际紧密结合,对本门课程进行改革和创新。

一、目前存在的问题

随着电力电子技术的迅猛发展以及石油石化行业电气自动化水平的不断提高,教学内容越来越丰富,教学要求也越来越高。但是受到教学学时的限制,课程无法对一些具有石油特色的重要研究热点进行深入介绍,限制了课程在特色专业建设中的作用,迫切需要解决以下几个问题:

1.体现精品课程示范作用,解决“电力电子技术”在特色专业建设中促进各课程之间协调发展的问题

目前,电气工程专业各课程的内容较为松散,缺乏一个系统性的提纲,这与“建设国内著名、石油学科国际一流的高水平研究型大学”的目标还存在较大的差距。在山东省电气专业特色建设的大背景下,如何解决专业课程之间衔接难题、整合各方向的研究领域、切实落实具有“油味”特色的专业建设是当前的一个重要研究课题。而“电力电子技术”由于其自身跨学科、宽领域的特点,恰恰可以作为这样一个接口和桥梁。因此,作为一门立项建设的校级精品课程如何发挥模范示范作用,在促进各专业课程协调健康发展的同时,如何突出作为石油院校的课程特色,是本教学改革项目的一个挑战,但更是一个机遇,也是一个创新性的研究内容。

2.改革现有教学手段和内容,解决有限学时与传统教学方法不匹配的问题

“电力电子技术”课程的教学内容以各种变流电路为主线,对电路的波形分析与相位分析的方法贯穿始终。必须更新教学观念、教学方法和教学内容,使学生在有限的课时尽可能多地掌握和了解本学科的知识,提高课程的教学质量。

3.改革“电力电子技术”的实践教学环节,解决学生主观能动性不足问题

在“电力电子技术”的实践教学方面,该课程的教学均采用课堂教学结合课后验证性实验的教学模式。目前,学校仅采用挂件结构的实验台或实验箱来完成实验,学生始终处于被动状态,不会积极去思考和创新,也找不到探索的目标和方向。这样一来,如果设备在实验过程中出现问题使得实验结果与理论分析不符甚至出现异常现象,学生就会第一时间找老师要答案,不会独立分析和解决问题。

总之,为切实落实省级特色专业的建设目标,“电力电子技术”课程必须提升自身的学科定位,利用课程优势强化作为特色专业课程之间的桥梁作用,因此对本课程的教学内容、教学方法和教学手段等进行全面的改革势在必行。

二、课程改革的具体研究方案

1.打破课程壁垒,强化作为特色专业的桥梁作用

电气工程专业各学科的发展已经进入知识相互交叉、共同发展的时期,传统孤立授课的方法已经不能适应新时期的要求。而“电力电子技术”是一门理论性、综合性和实践性都很强的重要专业课程,涉及到多个电气工程学科课程的知识。利用这个优势,将其建设成为一个承上启下、沟通各课程的桥梁是非常合适的。以“电力电子技术”变流技术作为切合点,将“电力拖动自动控制系统”、“交流调速系统”的调速理论、“电力工程”的柔性输电、智能电网等学科理论紧密结合,消除课程之间的壁垒,实现“弱电控制强电”思想的共通,从而将电气工程特色专业建设形成一个有机的整体。

2.更新教学内容,突出“油味”特色

石油院校所培养出来的人才不仅是电气工程领域的专业人才,还必须了解石油工业生产对电气技术的需求,能够将电气技术与石油技术很好地结合,为石油工业生产服务。目前,“电力电子技术”中与石油石化科研实践的结合程度还不够深入,如何更好地为行业服务,培养合格的电气化人才,需要在课程内容安排上下功夫。例如,可以增加电驱动钻机、潜油电泵变流电流拓扑的分析和简单故障诊断,使课程更贴近现场,突出“油味”特色。

3.改革现有的教学模式,突出设计与创新

采用“感知、学习、应用、总结、提高”五层次教学模式,在“感知”模块中,通过多媒体课件演示与教学内容有关的案例;在“学习”模块中,通过启发式、讨论式等教学方法,结合现代化的教学手段,使学生掌握“电力电子技术”的理论知识;在“应用”模块中,通过实际电路的搭建和实验调试,使学生将所学的课堂理论知识,有效地应用于实践;在“总结”模块中,将零碎的知识进行归纳,把对理论的片面认识变成全面掌握,培养学生举一反三的能力;在“提高”模块中,将任务驱动式的实践经验与理论完全融合,使学生明确岗位对电力电子技术能力的要求,并具备对整个系统的安装调试能力。

4.培养学生独立思考问题和解决问题的能力,鼓励学生撰写科研报告或者调研报告

在本课程教学的前期,向学生介绍科技论文的写作格式及方法,指导学生撰写有关电力电子技术方面的调研报告,要求学生按照科技论文的规范进行撰写。同时介绍一些相关的优秀网络资源给学生,指导学生通过这些网络资源去查阅相关的中英文资料,使学生更主动地去了解电力电子发展的动态前沿,因而充分认识到学习本课程的重要性,借此提高学生自主学习的积极性。

5.充分利用当前流行的现代化多媒体教学手段,做到互动教学

“电力电子技术”课程涉及到很多电路图和波形图,可以采用多媒体教学与传统的黑板授课方式相结合来进行授课。各种电路图和波形图可用多媒体制作,利用多媒体可以把全部波形展现到学生面前,增强课堂学习效果。如果教师讲课的方式生动活泼,那么学生就更容易接受,从而实现教师和学生在课堂上的良好互动,大大提高学生的听课效率。

三、结束语

“电力电子技术”课程已经在石油大学信息与控制学院电气工程专业、自动化专业以及机电工程学院的机械设计制造及其自动化专业中开设,取得了良好的教学效果。本课程也已于2008年成为校级精品课程,这也大大促进了课程在教学、科研等领域的进一步发展。由于本课程的电气传动自动控制和电力系统自动化两个专业在方向上都形成了自己的“油味”特色,且“电力电子技术”课程是一门应用性很强的课程,传统的教材和教学方法已不能适应技术的发展和教学的要求,因此这门课程的教学改革势在必行。教师应不断转变教学思想,调整教学内容,丰富教学方法,改进评价手段,以适应时展的需要,调动学生学习的积极性,培养学生的创新能力。

参考文献:

[1]韩唏春.《电力电子技术》课程的教学改革与实践[J].南京工程学院学报,2004,(4):55-58.

[2]高春侠,张磊.PSPICE软件在电力电子教学过程中的应用[J].电力系统及其自动化学报,2007,19(3):125-128.

[3]徐春燕.独立院校《电力电子技术》教学改革的探索与实践[J].中国科技信息,2009,(12):280-281.

第9篇:电气自动化本科论文范文

关键字:电气工程人工智能计算机技术

中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:

智能化是新崛起的高科技技术,它将人工智能理论和计算机技术结合在一起,应用于多个领域。智能化技术在电气工程领域可应用于优化产品设计、自动控制、系统运行、信息收集和故障诊断等方面,能够有效地提高控制精度和工作效率,弥补和改进电气工程中的缺陷和差错,大幅度地加快了电气自动化学科的发展,尤其是自动控制领域。设备的智能化,控制系统的稳定化,是电气工程技术的一次巨大革新。

一、智能化技术的应用理论基础

智能化技术应用是以一门涉及多学科知识、综合性较强的学科为理论基础的。智能化技术研究的方向是如何将人工智能应用到机器上,使机器能够完成高危工作等人类难以完成的工作。电气工程行业主要研究相关的信息收集处理、自动控制等科研和控制项目,将计算机技术应用于电气工程具有很强的实用性和适用性。智能化技术作为计算机的高端技术,已经在电气工程自动化控制工作中得到应用,并发挥了作用。在电气工程中应用智能技术,可以大幅度提高工作效率,减少资本投入,可以减少工程控制人员,实现资源的合理分配。

二、智能化控制技术的优势

1、快速高效

相比于低效且缓慢的传统控制方式,智能控制技术传达指令速度快,并且错误发生率极低。智能控制技术通过数字化手段向需要控制的设备发送精确的指令,高速到达后,设备就可以完成指令。

2、能够实现全天监控

电气工程通常需要全时段运行,而许多疏于监测、管理或在传统管理模式下难以监测、管理的时段和区段经常发生电气故障。而智能控制技术通过数字化手段能够对电气系统进行全方位、全时段监控,同时能够及时的将系统信息传送给控制中心,并将指令反馈到系统。智能化技术的应用实现了对电气工程的实时监察和控制。

3、安全性更高

高温、低温、潮湿等恶劣环境能够引发电气工程系统的一些机器故障,造成重大事故并极有可能造成人员伤亡。而智能控制系统通过远程遥控功能,可以实时监控、及时反应、大大降低事故发生率和减少恶劣环境下工作人员受到的安全威胁。

三、智能化技术在电气工程中的应用现状

人工技术的应用实现了以下控制功能:1、实时采集开关量与模拟量等数据信息,并加以储存和处理;2、通过模拟系统和设备的运行,以画面的形式真实的呈现出来,实时监测显示电压等数据,并进行模拟计算生成趋势图;3、在电气工程中使用专家系统能够生成报表、日志并储存数据等;4、能够实现实时记录故障、捕捉波形、记录顺序等工作;5、实现通过计算机对电气工程系统的控制,能够限制权限,加强值班管理;6、能够实时在线分析处理数据,设定修改参数;7、实现了智能监控,通过简单易于分辨的形式自动报警,并对故障进行记录。

四、电器工程自动化控制的智能应用前景

随着社会进步、科技发展,人工智能技术也越来越成熟,应用领域也愈加广阔。人工智能在电气化工程控制中的应用主要涉及优化产品设计、故障诊断、以及控制保护等方面。

1、产品设计优化中的智能化应用

电器产品的设计过程是一项集合了理论和经验知识、涉及多学科知识的的复杂工作。相比于采用经验结合大量实验手段、缺乏充足技术支持、工作效率低下的传统设计模式,人工智能在优化产品设计方面的优势十分突出。通过计算机的帮助,实现了设计的高效化、智能化,减少了构思到投入生产的时间。作为人工智能技术的主要算法之一的遗传算法,其拥有的全局寻优能力和自动适应调整搜索方向的能力十分适合产品的优化设计,而人工技术的另一主要算法---专家系统能够根据一个或多个该领域专家的知识和经验,推断、处理复杂的问题,这也是优化产品设计的重要手段。

2、诊断故障中的智能化应用

采用传统方法诊断具有非线性、不确定性等特点的电气设备故障效率和准确率都很低。人工智能技术通过模糊逻辑、专家系统等方法诊断故障能够大大提高效率和准确率。例如利用结合模糊理论和神经网络的方法诊断发单机的故障,既使用了模糊性又利用了神经网络强大的学习能力。双管齐下,提高了故障诊断的准确率。

3、控制中的智能化应用

人工智能控制技术已经较为成熟的应用在电气自动化上。主要控制方法如下:1、专家控制能够模拟人类专家,根据相关的知识和经验解决问题;2、模糊控制具有较强的控制力,能够应用于复杂或者是难以精确描述的系统;3、神经网络控制能够解决复杂的非线性、不确定系统的控制问题。采用人工智能技术能够降低投入,提高系统的工作效率和质量,当前最常用的控制方法是模糊控制,简单并与实际紧密相关。智能化控制器能够提高控制的精密度,避免不确定因素的产生。智能化控制能够进行远程调控和根据相关数据来自行调节,无需工作人员时时刻刻都守在设备旁边。目前这三种控制方法主要应用于以下几方面:采集开关量和模拟量的实时数据,并加以处理;对电气工程系统的运作状态智能监视;通过计算机控制电气系统;记录、诊断、分析发生的故障。

五、结论

人工智能理论是研究如何将人的智能转移到机器上的理论。人工智能研究的主要目标之一是使机器完成原本只有人类智能才能完成的任务,甚至在一些人类不能进行工作的环境(高温高压等恶劣环境、微小环境)下能够智能的完成工作。人工智能技术作为计算机科学新的分支诠释了智能的涵义。人工智能技术主要研究图像识别、机器人和专家系统等。电气工程主要研究相关的系统运行、电力电子技术、自动控制、信息采集处理、研究开发、计算机技术应用等领域的工作。所以人工智能的模糊理论、神经网络、专家控制等理论十分适合应用于电气工程的多项领域,而电气工程的一些特殊性也需要人工智能技术的服务。如今,人工智能技术在电气工程自动化中的应用已经取得一定成果,实现了对电气工程系统的全天候实时监控、优化产品设计以及智能诊断故障等。但是要实现系统化和规模化还有较大难度,但是只要努力探索和学习,相信电气工程自动化的智能应用能够迎来发展的春天。

参考文献

[1]宋昱良.浅谈电气工程的自动控制技术.电脑知识与技术.Vol.7,No.2,January 2011,pp.460-461.