电器工程及自动化论文范文1
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范文2
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范文3
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范文4
关键词：汽车电动门窗；汽车起重机；玻璃升降器
汽车的门窗玻璃有为车内人员提供安全保护，必要时进行自动闭锁防止被盗等功能，因此它是汽车综合性能的重要组成部分。但在实际生活中，由于众多厂家生产技术高低不一，结构优化不彻底，经常发生各种由汽车门窗引起的安全事故。通过分析自动式和手动式两种汽车门窗升降系统，笔者发现，与手动式比起来自动式汽车门窗升降系统安全性能更好，应用也更为普遍，所以笔者将对自动式汽车门窗支臂式升降系统进行分析论述。
一、汽车门窗玻璃升降器的分类与结构
汽车门窗玻璃升降器的种类众多，常见玻璃升降器主要有以下几种。
1.支臂式玻璃升降器
支臂式玻璃升降器是一种刚性条件较好，安全性较高，制作工艺也比较简单的玻璃升降器，它同时还有支撑范围广、工作较为稳等优点。但由于支臂式玻璃升降器的组成元件大都是金属材质，所以其结构重量较大，工作时会产生一定的声音，且所受到的工作阻力也比其他类型较大。根据以上特点可以看出，支臂式升降器一般是用在一些中档以下的小轿车、较高档的商务车以及货车，而高档次的轿车等很少使用。
支臂式升降器一般是通过设置在汽车内板上坐板的电动机或者手动装置来实现的。其中操作部件与系统的扇形齿板连接，主动臂和扇形齿板固接，并且主动臂与坐板、短滑槽与内板也进行了相应的固接，而主、被动臂则通过短滑槽中心的细孔焊接在一起。主动臂与被动臂各自的一个滚轮又分别在长滑槽内嵌如，长滑槽和剥离托架相连接，被动臂的一个轮镶嵌在短滑槽里边，这样最终就能达到汽车玻璃升降的目的。支臂式升降器根据动力分为自动和手动之分。电动支臂式升降器主要依靠电动机进行带动，它包含电动机、齿板、大小臂、座板、长短滑槽等原件，且电动机还必须设置相应的过流保护功能。手动支臂式玻璃升降器主要的不同之处在于通过一个手摇装置进行操作，且手动式玻璃升降器都需要给手摇装置安装一定的主动弹簧，防止玻璃随车进行跳动。
2.绳轮式玻璃升降器
这种升降器的构成元件较少，因此质量较小，结构也比较单一，可靠性也较高。但由于结构原因绳轮式玻璃升降器的支撑广度较差，钢丝布置繁杂，自动化程度也较低。该类升降器主要在一些高档类汽车之中。
3.软轴式玻璃升降器
软轴式玻璃升降器构成也比较单一，结构较为简单，稳定性能较好，但这种升降器也有的制作过程繁杂的缺点。
4.带式玻璃升降器
带式玻璃升降器的最主要特点是组成元件少（其中塑料材质居多），总体质量较小且工作稳定低噪。但这种升降器对其塑料元件强度等方面的要求比较严格，所以收到了塑料元件质量的影响。
二、支臂式玻璃升降器的优化
支臂式玻璃升降器按动力方式分为手动式和自动式，其中自动式主要是通过电动机进行工作带动。但与手动的方式比起来，电动机带动的支臂式玻璃升降器能够更简单的进行检测和优化，从而满足人们对于升降器的意愿，所以笔者将以电动机带动的支臂式升降器为对象进行优化分析。该优化方法也可以应用在手动支臂式玻璃升降器上。
1.支臂式玻璃升降系统的优化对象
自动支臂式玻璃升降器的结构优化主要是对于电动机以及减速装置的优化，在它们二者形成的系统中，电动机必须要拥有体积、噪音、质量、受干扰都比较小，但保护性能、安全性、可靠性都比较高的特点。当前我国汽车门窗升降系统中使用的电动机都具有严重的故障率高、使用时限较短的特点，所以通过玻璃升降系统的优化，就能够在一定程度上通过减轻电动机带动载荷、增加门窗升降稳定性、减小电动机噪音等途径，实现电动使用年限的增加。与此同时，通过玻璃升降系统的优化，还能够缩小电动机产生的电磁波干扰区间，从而减小对车内其他元件的不良影响。
2.支臂式玻璃升降系统的优化过程
通过对支臂式玻璃升降器电动机相关数据模型的分析，可以得出支臂式玻璃升降器的结构优化是一种约束非线性型的优化，所以笔者决定应用目前针对约束非线性工程优化问题使用最为普遍和有效的一种方法，即复合形方法。这种方法应用在支臂式玻璃升降器优化的问题上的主要工作步骤是，最开始先进行有关的参数的设定，紧接着在进行复合行的优化设计，然后再将优化出的结果进行有效输出，最后在描绘出关键点的曲线图形以及转矩的输出。使用一种能够产生较为稳定转矩的目标函数，能够极大地加长电动机的使用时限。方案可以采用VC++工具以及复合形方法制作出一套计算工具，进行实际的运算。
三、结论
通过对支臂式玻璃升降器的分析，得出升降器主动臂的转矩关系方程式，也就是电动机的转矩关系方程式，根据电动机稳定性及低故障率的追求，选择出合理的目标函数然后使用复合形方法进行结构优化。升降器的优化要对电动机的工作转矩专题进行准确的优化，所以要根据其转矩的方程选择合理的目标函数。与此同时，还必须进行多目标函数的优化分析，这样才能产生更理想的优化结果。使用复合形法的优化经过了相关系数的设定、复合形具体优化、优化结果的输出、电动机曲线图型的制作、转矩的输出等过程步骤。
结束语
汽车电动门窗玻璃升降系统对于汽车的安全与舒适有重要的作用，但在实际生活中因为玻璃升降器故障所引发的事故也频频发生，与此同时，人们对于行车品质的追求也使得汽车行业对玻璃升降系统的必须不断发展更新。本文对目前各种使用较为广泛的玻璃升降器进行了一定的介绍，着重对支臂式玻璃升降器的结构及优化进行了分析和论述。由于笔者能力和文章篇幅的限制，文章中很多问题都未能进行深入的分析和讨论，但笔者还是希望本文的论述能对广大汽车行业的从业者提提供一定的借鉴和帮助。■
参考文献
[1]葛胜勇，杨旭凌.汽车电动门窗玻璃升降器系统故障诊断与检修[J].汽车电器.2004（08）.
[2]邱结平.现代轿车电动玻璃升降器研究与探讨[J].汽车技术.2002（04）.
电器工程及自动化论文范文5
关键词：人工智能；电气；自动化
人工智能技术是随着计算机技术发展逐步形成的，是基于人的智能为基础理论进行研究和探索，其目的是开发出一种能够具有人类智能的智能机器，在当前最为常见的人工智能方式有机器人、语言识别和图像处理系统。人工智能是计算机科学的一个分支，是计算机发展中利用相应的技术手段对各种信息资源进行辨别和分析的基础。随着社会发展中，人们对电力需求的日益增加，使得在电力系统发展的过程中，对其控制方式也在逐步的提高。要实现其良好的控制措施和控制手段，传统的人为控制方法早已无法满足当前社会发展的需求，这就使得在电气施工中对人工智能技术要求不断增加，从而提高电气设备运行质量。实现机械的自动化，能够使得机械在进行运转的过程中脱离人类的控制自我进行调节和运行，从而降低人力成本和管理成本。积极运用人工智能的新成果无疑有利的，是基于当前电气自动化学科应用和分析过程中实现其发展的前提和关键，更好死社会发展中智能技术手段进行分析与应用的结局。
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。随着信息技术的发展，许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段，这对自动控制技术提出犷新的挑战，促进了智能理论在控制技术中的应用， 以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。
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．
3．3智能控制
人工智能控制技术在自动控制领域的研究与应用已广泛展开．但在电气设备控制领域所见报道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3种：模糊控制、神经网络控制、专家系统控制。由于模糊控制是其中最为简单、最具实际意义的方法．因而它的应用实例最多。
电器工程及自动化论文范文6
[关键词]人工智能；火电厂；自动控制系统；电力系统；故障管理
中图分类号：TM621.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0337-01
发电机、变压器、断路器以及接触器等设备工作可靠与否会直接影响电力系统的稳定安全运行。随着当前电力系统容量的持续扩大，火电厂当中电气设备数量以及种类也不断增多，从而导致供电可靠性同用户要求间的冲突矛盾越来越严峻[1]。传统方法已经无法满足火电厂自动控制的要求，因此寻找新的技术构建火电厂自动控制系统已经成为当务之急。
一、人工智能技术概述
人工智能是类似人类大脑的一种计算机程序，其独特性以及特殊性在于自身有着感知以及思维能力，所有有着比较广阔的发展和应用潜力，是各个行业发展的重要方向。工智能是指人类制造得到的具备思维能力、行为能力以及感知能力的机器，通过分析智能实质，将智能应用于具体的机器中而得到智能机器[2]。火电厂的自动化控制作为电气信息领域的重要内容，是使用现代化管理以及控制技术实现火电厂工作以及设备管理的现代化，能够极大推动电气自动化发展，为我国电力事业发展做出贡献。
人工智能控制中计算机系统为基础，同时计算机程序是核心，从而实现现代化的管理控制，是利用计算机当中预先设定的程序来完成自动操作，同人工操作比较而言有显著的优势[3]。第一，智能化的程序设定。人工智能控制有着难以替代的重要价值，程序设定合理与否会直接影响到智能化管理是否规范，同时决定产品的性能能否满足预期工作标准，并且确保工作内容的整体一致。不过因为智能化技术应用通过计算机的内置程序完成，所以产品性能模拟方面不会出现差异，严格根据预先制定的标准进行，从而有利于确保电力生产的规范性[4]。第二，误差小。通常情况下，人工智能技术运行过程当中很少需要工作人员的主动参与，只要预先设定的参数不出现改变，那么整体运行数据必然可以得到保障，操作质量也不会发生严重的偏差[5]。第三，节约人力资源。传统电气控制操作过程当中，因为涉及各种各样的电气设备、线路、机器以及变压器等，往往导致一个车间当中布满性质不同的电线以及电缆，每台机器需要专门的工作人员进行看管与调制从而确保可以发挥正常功能，这些线路只有通过不断的梳理才可以确保各尽其能，这就需要耗费大量人力资源[6]。通过应用人工智能技术，机器自身拥有分析数据的能力，无需外接各种各样的线路，甚至利用其他的设备检测自身的性能。在技术人员操作下自动化控制能够省略很多繁琐工作，因此能够显著减少人力资源的浪费。
二、基于人工智能的火电厂自动控制系统
第一，电气设备设计。电气设备设计环节是一个复杂的系统工程，其中涉及到自动化当中的电机、电路、变压器、电磁场以及电力电子技术等不同学科的内容，对于设计人员的工作经验有着比较严格的要求，并且需要耗费大量的物力、人力以及财力。通过应用人工智能技术，能够解决很多人脑无法迅速解决的复杂计算以及模拟过程，显著改善控制系统设计环节的工作精度与效率。不过需要指出的是，电气设备设计环节需要使用不同算法来满足不同情况的要求，从而完成高质量以及高效率的设计，这对工作人员的人工智能软件利用能力与经验提出较高的要求。
第二，电气控制。改善自动化水平可以减少人力、财力以及物力方面的投入，从而提高系统运作的质量与效率。应用于火电厂的自动控制系统当中的人工智能技术包括神经网络控制、模糊控制以及专家系统控制。在具体应用方面，应用的最为广泛的是模糊控制。以电气传动控制当中人工智能的应用为例，在电气传动控制环节，应用模糊控制主要分成直流传动以及交流传动当中的应用。直流传动控制当中模糊逻辑控制集中在模糊控制器当中，而交流传动控制当中模糊控制器则主要表现为取代常规的PID控制器。此外有研究人员将模糊神经控制应用于高动态全数字性能传动系统当中，并且取得理想的应用效果。
第三，电力系统。在火电厂的实际生产环节，人工智能技术应用主要包括四个方面，也就是专家系统、启发式搜索、神经网络以及模糊集理论。其中专家系统是一个集大量的经验、规则以及专业知识于一体的复杂程序系统，这一系统的作用主要是通过特定领域专家的知识以及经验进行判断推理，模拟专家决策的过程处理那些需要专家决策的困难问题。神经网络则有着灵活学习方式以及分布式存储方式，并且广泛应用于大规模的信息处理过程当中，识别能力以及复杂条件下的分类能力都比较强大。电力系统短期负荷的预测方面，神经网路可以在足够样本的基础上，对模型进行合理分类，构建基于不同季节的预测模型，结合元件关联分析以及人工神经网络来完成复杂电力系统的故障诊断，对每类元件的故障进行报警以及定位，还能够对同一跳闸地区当中不同的故障做出识别。模糊理论则主要应用于火电厂自动控制系统当中的系统规划、潮流计算以及模糊控制等领域，这是由于模糊逻辑可以胜任高难度数学计算，对于电力生产以及负荷变化等不确定因素构建函数，从而构建最优化的电力系统潮流模型。
第四，故障诊断。人工智能技术当中的模糊理论、神经网络以及专家系统在火电厂电气设备的故障诊断环节应用比较广泛，尤其是在是在发电机以及电动机的故障诊断方面。传统故障诊断技术无法根据设备故障的非线性、不确定性以及复杂性等做出诊断，因此诊断的效率比较低。人工智能技术的应用可以改善诊断的准确率。例如在电动机以及发动机故障诊断当中就能够结合神经网络以及模糊理论，来实现故障诊断模糊性以及神经网络的联合诊断，从而显著改善故障诊断的效率与质量。
综上所述，随着人工智能及其诊断技术的进步，将显著改善火电厂设备的维护诊断质量，从而提高火电厂的自动化控制水平，提高管理以及检修的效率，延长设备的大修间隔并降低小修频率，避免不足维修以及过剩维修问题的出现，最终提高设备的可用系数并降低经营成本，增强火电厂的经济效益与社会效益。
参考文献：
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