机电系统理论与技术篇1
[关键词]：新形势电力系统自动化研究方向
电力系统自动化是我们电力系统一直以来力求的发展方向，它包括：发电控制的自动化（aGC已经实现，尚需发展）、电力调度的自动化（具有在线潮流监视，故障模拟的综合程序以及SCaDa系统），实现了配电网的自动化，现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站，实现更好的无人值班。电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的杂大系统。
一、电力系统自动化的概念
电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制，系统和元件的自动安全保护，网络信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压）、系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。
二、具有变革性重要影响的三项新技术
（一）电力系统的智能控制
电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为3个阶段：基于传递函数的单输入、单输出控制阶段；线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段；智能控制阶段。智能控制是当今控制理论发展的新阶段，主要用来解决那些用传统方法难以解决的杂系统的控制问题。特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的杂系统。
（二）FaCtS和DFaCtS
1、FaCtS概念的提出
电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性，一种改变传统输电能力的新技术――柔流输电系统（FaCtS）技术悄然兴起。
所谓“柔流输电系统技术”又称“灵活交流输电系统技术”，简称FaCtS，就是在输电系统的重要部位，采用具有单独或综合功能的电力电子装置，对输电系统的主要参数（如电压、相位差、电抗等）进行调整控制，使输电更加可靠，具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统，以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量，并可获取大量节电效益的新型综合技术。
2、FaCtS的核心装置aSVC的研究现状
aSVC由二相逆变器和并联电容器构成，其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压，而且可以在故障后的恢期间稳定电压，因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比，aSVC的调节范围大，反应速度快，不会响应迟缓，没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声。并且因为aSVC是一种固态装置，所以能响应网络中的暂态，也能响应稳态变化，因此其控制能力大大优于同步调相机。
三、基于GpS统一时钟的新一代emS和动态安全监控系统
（一）基于GpS统一时钟的新一代emS
目前应用的电力系统监测手段，主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集（SCaDa）系统。前者记录数据冗余，记录时间较短，不同记录仪之间缺乏通信，使得对于系统整体动态特性分析困难；后者数据刷新间隔较长，只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足，即不同地点之间缺乏准确地共同时间标记，记录数据只是局部有效，难以用于对全系统动态行为的分析。
（二）基于GpS的新一代动态安全监控系统
基于GpS的新一代动态安全监控系统，是新动态安全监测系统与原有SCaDa的结合。电力系统新一代动态安全监测系统，主要由同步定时系统，动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用GpS实现的同步相量测量技术和光纤通信技术，为相量控制提供了实现的条件。GpS技术与相量测量技术结合的产物――pmU（相量测量单元）设备，正逐步取代RtU设备实现电压、电流相量测量（相角和幅值）。
四、电力系统自动化的研究方向
（一）智能保护与变电站综合自动化
对电力系统电保护的新原理进行了研究，将国内外最新的人工智能、模煳理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于新型继电保护装置中，使得新型继电保护装置具有智能控制的特点，大大提高电力系统的安全水平。对变电站自动化系统进行了多年研究，研制的分层分布式变电站综合自动化装置能够适用于35-500kV各种电压等级变电站。微机保护领域的研究处于国际领先水平，变电站综合自动化领域的研究已达到国际先进水平。
（二）电力市场理论与技术
基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况，认真研究了电力市场的运营模式，深入探讨并明确了运营流程中各步骤的具体规则；提出了适合我国现阶段电力市场运营模式的期货交易（年、月、日发电计划）、转运服务等模块的具体数学模型和算法，紧紧围绕当前我国模拟电力市场运营中亟待解决的理论问题。
五、电力系统运行人员培训仿真系统
电力系统运行人员培训仿真系统是针对我国电力企业职工岗位培训的迫切要求，将计算机、网络和多媒体技术的最新成果和传统的电力系统分析理论相结合，利用专家系统、智能cai（计算机辅助教学）理论，是进行电力系统知识教学、培训的一种强有力手段。本系统设计新颖，并合理配置软件资源分布，教、学员在软件系统结构上耦合性很少，且系统硬件扩充简单方便，因此学员理论可无限扩充。
六、配电网自动化
在中低压网络数字电子载波ndlc、配网的模型及高级应用软件pas、地理信息与配网scada一体化方面取得了重大技术突破。其中，ndlc采用了dsp数字信号处理技术，提高了载波接收灵敏度，解决了载波正在配电网上应用的衰耗、干扰、路由等技术难题；高级应用软件pas将输电网ems的理论算法与配网实际结合起来，采用了最新国际标准ieC61850、ieC61970Cim公共信息模型；采用配网递归虚拟流算法进行潮流计算；应用人工智能灰色神经元算法进行负荷预测。
机电系统理论与技术篇2
[关键词]计算机技术；机械电子技术；融合发展
中图分类号：V586文献标识码：a文章编号：1009-914X（2017）11-0029-01
计算机技术的发展，推动了我国很多领域的进步，对我国多方面的科学研究起到了促进的作用，同时也给人们的生产和生活带来了很大的便利。随着信息技术的改革，很多技术已经趋于智能化和自动化，这些先进的技术提升了生产的效率，实现了技术的优化，促进了我国国民经济的发展。而当前技术的发展趋势是多种科学技术的融合，其中计算机技术和机械电子技术的融合，就是很多研究者关注的一个重点项目。这两种技术的融合，会扩大其应用的范围，并促进经济的发展。
1计算机技术发展历程研究
计算机的技术的发展首先经历了计算机的控制理论阶段，在该阶段，计算机控制理论是在采样理论、差分理论变换理论等理论的基础上逐渐形成的，在控制理形成的基础上，又产生了计算机控制系统，这是计算机的核心系统。在形成计算机控制系统之后，又将预测控制理论、模糊控制理论、鲁棒控制理论等融入了计算机控制系统中，使计算机技术逐渐应用到工程生产的过程控制中，并取得了很好的效果。
20世纪60年代，计算机技术应用到化工生产中，对生产中的过程数据的参数进行处理，并逐渐由过程控制发展成为数字控制。之后经过多年的发展，计算机系统变成以CpU为核心的分层控制系统，逐渐实现了对生产过程的监控、管理、调节等，大大的提高了生产的效率，同时应用的范围也更加广阔。
2机械电子技术发展历程研究
传统生产中主要采用手工制造的方式，这种生产方式效率比较低，在对过程参数控制时也不智能，只能借助老式的仪表工作，操作误差较大。另外，在实际的生产过程中，还需要做好对生产压力以及速度等机械操作的控制，传统的生产方式无法满足。因此，机械电子技术应运而生。机械电子技术是在机械原理的基础上发展起来的，机械原理的产生，以及计算机控制系统的引入，就能够实现对生产过程中各项参数的控制，也就产生了机械电子技术。当前，机械电子技术在制造业的应用范围非常广泛，也叫做机电一体化技术，该技术的应用，使得机械生产更加智能化和自动化，大大的提高了生产的效率。机械电子技术包含的内容比较多，如piD控制技术、模糊控制理论、变结构控制理论等，这些理论的融入，使机械电子技术在进行过程控制时，更加的精密、合理，满足了当代大量生产的需求，同时也促进了经济的进步。
3机械电子技术与计算机技术融合发展研究
3.1机械电子技术和计算机技术融合的概述
机械电子技术和计算机技术的融合就是采用一定的技术原理，将两种技术结合在一起，形成一个有机的整体，也就是机电一体化。机电一体化的系统能够充分的利用和发挥机械电子技术和计算机技术的优势，不仅能够增加电子技术的动力功能，同时也能实现过程的智能化控制，过程控制的数据可以通过计算机技术进行信息处理，更将处理的结果反馈到操控中心。另外，还可以利用相关的软件，对机械装置进行配置，形成机电一体化的系统，处理生产过程中的复杂内容，实现过程控制的自动化处理。机电一体化的系统可以实现过程控制的自动化和智能化，同时还能够对过程控制进行优化，寻求最佳的控制方式。该技术的应用范围也越来越广，给人们的生产活动带来了很大的便利。
3.2机电一体化系统的应用
机电一体化系统的产生，给人们的生产、生活带来了很大的便利。它应用的范围十分广阔，主要应用在柔性制造系统中。举例来说，橡塑机械的生产就属于柔性制造，它是最早使用机电一体化技术进行生产的通用机械行业，在大连首先研发成功，之后又在上海、四川等地不断的完善。该制造系统中主要包括了计算机系统、传输系统、数控机床、自动化仓库等，该系统能够满足不同的生产需求，根据具体情况，可以进行分批大量生产。计算机技术和机械电子技术的融合，并逐渐实现了技术的优化，通过编程操作实现柔性制造，大大的提高了生产的效率，同时也改善了原有生产系统中存在的很多问题。另外，机电一体化还在轧钢生产中应用比较广泛，生产过程中，采用交流传动的系统，能够实现平滑可逆调速，这样生产过程就不会受到电动机容量大小的影响，大大的提高了生产的效率。除此以外，机电一体化系统的产生，还实现了可编程控制器的操作，该控制器改善了原有继电接触器的各种缺陷，能够对不同的需求进行不同的编程操作，实现个性化的生产。可编程控制器还具有数据的采集、存储、监控等功能，在实际的生产中应用范围非常广。
3.3机械电子技术与计算机技术融合的未来发展趋势
随着技术的不断改革和发展，机械电子技术和计算机技术之间的融合与联系会更加紧密，充分的发挥两种技术的优势，并能够应用到更广阔的空间中。两种技术的融合在未来的发展中，会实现更多的功能，同时引入原有的动力系统，使功能更加的智能化和自动化，提高生产的效率以及机电一体化的技术质量。在未来的发展中，会产生智能机器人，来帮助人们完成一些高难度的生产任务以及危险性极高的工作，有效的提高生产的效率，同时也降低人力成本，促进我国国民经济的不断发展。
4总结
综上所述，计算机技术和机械电子技术的融合已经趋于成熟，并在很多应用领域取得了很好的效果，对我国的工业生产起到了很大的促进作用。在未来的发展中，两种技术的联系会更加紧密，提高智能化和自动化生产的程度，从而提高生产的效率，以促进我国工业生产的健康发展。
参考文献
[1]丁志建.当前机械电子技术与计算机的融合探讨[J].河北农机，2016，（12）：62.
机电系统理论与技术篇3
关键词：电气自动化工程应用
一、概述
作为一门综合性科学，电气自动化的研究领域主要包括系统分析和管理，其基本技术手段是电力电子、计算机、网络。两大理论（控制理论和电力网理论）作为基础共同支撑起了电气自动化的理论体系。确保预期的控制目标获得实现，是控制理论的基本任务。为此，控制理论强调，要对信号反馈加以探究和利用，并藉此调整和修正动态系统的性能和行为。控制理论应用范围很广，并渗透在许多科学领域（数学、通讯技术、自动化技术、电子计算机等）之中。控制理论与电力网理论的有机结合，就催生出了电气自动化理论和技术。这一成果由于使电力工程作业的要素得到更优化配置，而极大提高了工作效率；并且由于提高了资源使用率，而使资源成本和时间成本都大大降低。同时，这一理论还能及时调整动态系统，而进一步完善了生产技术，并使系统的运行质量得到有效提高。
二、构成和设计原则
1、构成
电气自动化由两部分（电气自动化系统和信号接收、处理、输出系统）构成。其第二部分包括，1、信号导入（借助微型计算机），2、系统细分（把第一部分细分为信号接收部分、信号处理部分、信号输出部分），3、技术目标，（自动记录信号、分析信号，对反馈来的信息进行汇总，对运行过程中的误差进行判断和处理）
2、设计原则
总的原则是既要使产品的数量和质量目标得到实现，又要符合工艺自动化的技术标准。从目标设计上看，则必须在保证机械高效运转和电气控制之间找到动态平衡，即电气技术确实能使机械装备的功用得到最大发挥。从外观和操作上看，则在对配置的电子设备进行选择时，必须系统拥有美观的外表，以及相对简单和安全的操作。
3、特点
一是设置地点特定。通常的做法是在电动机内安装电气设备，以完成设置电气自动化系统；这一系统一般也会设置在配电室。二是维修困难较大。这主要是由于电气自动化系统构成复杂，必须使用数量较多的电子元件；还由于系统集成后，其在运行中产生的大量信息数据需要即时处理。三是操作和控制相对简单；其一般控制并不需要太过于频繁，相关操作指令的间隔时间可以相对较长（系统正常运行期间）。电气设备对系统保护状态提出了较高的要求。在操作环节，由于其拥有较快的运行速度和较快的操作速率，因此即使其操作技术和规律的逻辑性都较强，但完成操作程序也相对较难。电气自动化系统的构建关键是控制体系的建立。首先必须把系统构建与现代化的监控技术相结合，全方位、多维度监控电气设备的运行；其次在具体布设系统结构时，态度要严谨、方案要科学、程序要认真、措施要优化，确保装备和技术最优结合，确保建立一个环境安全、运行高效的电气自动化控制系统。
三、应用现状
1、与it技术的融合发展
当前，信息技术已经极大改变了各种产品特别是电气产品的技术标准和外观面目。例如，信息技术的应用使传感器、控制器等接收信号更加快捷，处理数据更加准确。计算机网络技术则使迅速汇总和处理系统运行产生的海量数据成为可能。而多媒体技术则使系统各部分运行情况可见、可听、可感，使操作更为精确，控制更为精准，有效提升了工程效率。
2、与人工智能的结合。
在生产中大规模使用人工智能，代表了工业化的未来发展方向。电气工程由于与科技进步联系更为紧密，所以对其敏感度和依存度也更高。现代化的电气工程建设和运中，已经越来越离不开计算机技术的辅助作用。在实践中，电气自动化要在三个层面引入人工智能：一、人工智能可以进入超越人类生存极限的环境，人工智能也没有情绪化限制，所以在电气工程监测和诊断中拥有巨大应用需求：二、人工智能在数据运算上更快捷更准确，所以可以大规模应用于对产品的保护和对序列的控制；三、人工智能可以按照程序对电气工程进行逻辑判断，查找出系统薄弱环节（漏洞），并提出调整建议，因此也能够进一步完善电气工程。
3、应用开放式的平台
第一，采用统一标准（ieC61131）可以使管理程度、平台应用效率、升级周期等分别得到优化、提高和相对减少；并统一产品技术规范，尤其是标准化的编程接口，为程序间通讯提供了可靠的保证。
第二，统一的操作系统（windows），这一系统已经普遍应用于我国工业控制。
四、应用探究
1、发电厂分散监控系统
通常，发电网的电气监控系统主要由两部分组成。一是过程控制系统，通过网络，对单元和数据通讯网进行控制；二是分散监控系统。分层结构是设置分散监控系统时采取的主要方式。过程控制有几个要点。第一，单元产生于发散监控系统对实际运行过程的监控；第二实时监控完成过程控制的相关信号（单元脉冲量和热电阻）；第三实时监控处理检测信号。
2、变电站
电气自动化技术应用于变电站实际运行和管理，软件环节依赖于三项技术（控制技术、传输技术、信息技术）的紧密结合，硬件环节则依赖于计算机技术装备的配置。只有借助计算机设备进一步实现操作界面的智能化，才能真正建立高工作效率、高安全度的电气自动化系统。变电站的发展方向是综合化，其电气自动化设备配置中，一是要有自动监控设备，以减少人力劳动，提高监控效率；二是要有简单开关操作设备，使其能够被普通工作人员所掌握；三是要有自动测量装置，强化对运行数据的收集能力。
3、电网高度
电气自动化系统，可以应用于电网高度的自动化控制研究领域。通过与相关电网高度服务器结合，就能够实现这一控制目的。其应用主要突出在三个方向。第一是电网运行调度的经济性，这需要自动化系统为其提供安全稳定的运行状态；第二是准确预测未来运行状况，这需要自动化系统即时研究、分析、检测电力系统中的相关数据，并在负荷状态已经产生的情况下，自主自动进行预测；第三是故障发生后，对电网系统相关运行数据进行对比分析，及时判定和锁闭故障位置，指导和帮助迅速排除故障。
结语：电力工程是推动国民经济繁荣发展的关键性因素，随着我国装备技术和计算机技术的创新进步，电气工程技术尤其是电气自动化技术，也在不断推动着现代化电力控制系统的构建，并走在了世界前列。控制理论和电力网理论共同构成电气自动化的理论基础，自动化、电子通信、网络信息等三大技术则为其提供了实现手段。电子自动化技术直接节省了系统运行资金和时间成本，并能够进一步优化和完善电气工程。
参考文献；
[1]马学娟.探讨电气的自动化在电气工程中融合运用[J].民营科技.2012（09）
机电系统理论与技术篇4
关键词：电火花成形加工理论加工工艺加工系统
中图分类号：tG661文献标识码：a文章编号：1672-3791（2014）12（b）-0052-01
1电火花成形加工技术的发展状况
因为电火花的成形加工技术在很多加工领域的作用特殊，例如复杂型面、难加工材料、模具等，已使该技术成为先进制造技术领域不可缺少的重要部分。现阶段，对于电火花成形加工技术的理论研究还处在初期阶段。先进的电火花的成形加工技术已经在加工功能方面和加工精度方面以及、自动化程度方面等的实现了进一步改进，使其在工艺设备开发方面的机床拥有模块化功能，同时还可以实现在线检测与智能控制等，已经打破了以往意义上的加工机床格局，更加接近加工中心和数控机床。
2未来发展趋势
（1）电火花成形加工技术的理论发展趋势。
现阶段，电火花成形加工理论在加工工艺及控制理论方面的分析、研究受到高度重视。
（2）电火花成形加工理论发展方向。
最近，该理论在加工工艺理论和控制理论方面的研究比较集中。该原理需要引进先进的试验技术和研究方法，制定可以有效反应出放电具体过程中和相关规律模型理论深入研究电火花的成形在加工工艺与控制理论方面的研究。若想完成此过程，就一定要充分运用软件中的仿真技术。
（3）电火花成形技术加工装置结构的完善。
电火花成形的加工装置正在朝着数控化的方向稳步发展。由于受到当今切削加工技术的一定制约，以往普遍运用电火花技术的领域已慢慢被切削加工模式所取代。可是在科学技术快速发展形式下，要求零件的制造精度更高，各种性能高的材料使用日益广泛。此外，复杂化、微型化、薄型化是有些零件的结构趋向。在此种状况下，大部分加工领域中所运用的切削加工技术也已受到一定制约，从而促进电火花的成形技术进一步发展，为电火花成形加工技术创造了良好的生存空间以及发展潜力。设计机床结构的工作还需完善，其发展方向主要有下面两个方面，第一，直线伺服系统的使用；第二，机床运动方式及其改进。
（4）电火花成形加工工艺发展方向。
在进行电火花成形加工技术的技工原理研究过后，放电过程的内在规律的进一步揭示，能够使高效率、高精度、低损耗已经是电火花技术重点发展趋势，另外，微细化的加工工艺发展也需要引起注意。
首先是加工过程高效化。虽然通过改进电火花加工伺服系统、控制系统、工作液系统、机床结构等可以体现高效化的加工过程，还要减少上述因素对加工效率的影响，使粗、精加工效率得到提升，辅助时间尽量减少等，因此在一定程度上强化机床自身的自动变成功能，实现机床的在线后台相关变成能力的进一步扩展，相应电机以及部件的定位设备改进和开发都非常重要；机床维护上，机床的在线帮助功能和多媒体功能应当得到增强。
其次是精密化的加工过程。充分运用加工技术与先进的工艺方案，在各个方面有效提升电火花成形加工技术的加工精度，从某个角度而言，部分加工技术可以实现镜面加工水准。可是还需要进一步有效提升电火花的成形技术加工精度。另外，部分关键零件和重要零件的最终加工模式可以利用电火花成形加工技术。同时，工件的尺寸精度和表面粗糙度不应成为对加工精度衡量的局限，还包括变质层厚度、型面的几何精度以及氧化、锈蚀、微观裂纹等。
再次是微细化技工过程。从某方面而言，电火花的微细化与普通电火花的成形加工技术原理比较相似，但是两者也具备自身的优势。比如说在加工设备和电极制定以及工作液循环的系统等多方面都存在着一定的差异。另外，还要对非机械作用力和其干扰对加工时造成的影响等进行深入研究，从而在一定程度上有效提升加工精度以及加工效率等。
最后是运用范围的进一步扩大。现阶段，所有导电金属材料与复杂型腔全能够利用电火花的成形加工技术进行加工，对于半导体材料与非导电材料等的加工也可以利用电火花成形加工技术，产生的实际效果也比较理想。未来的发展趋势就是对半导体材料进行深入研究，在一定程度上提升非导电材料的加工精度和加工工作效率，强化加工时的稳定性，对可以加工的材料实现进一步扩大。
（5）电火花成形加工系统发展方向。
数控机床的中心设备就是数控系统，对其性能进行加强，不但可以提升加工效率以及加工精度，还可以强化加工的稳定性，促进加工范围的进一步扩大，完成比较复杂材料的加工。从数控系统方面而言，电火花成形的加工技术未来的主要发展趋势基本体现在下述几点。
第一，以pC机的开放式作为基础创建数控系统，主要具备多种优势，如集成度比较高、具备较大的控制功能，同时比较容易完成多机控制和多目标控制等。目前，建立基于pC机的电火花成形加工数控系统的重点应放下面几点：模块化系统、缩放性、互换性。
第二，智能化加工过程控制的实现。若想实现电火花成形加工技术的自动化，就一定要以多输出和多输入为前提创建控制系统，实现智能控制，才可以有效处理比较复杂的问题。另外，自学习以及自适应功能更作为智能空盒子系统自身的主要优势，其可以实现控制结构与参数以及方式的有效调节。以下技术是电火花成形加工智能控制系统应重点研究和应用之处：应用专家系统、人工神经网络技术的以及模糊控制技术。
（6）操作安全和环境保护。
为了使电加工产业可持续发展，应采取以下具体措施：封闭机床工作区、运用替代性技术、废弃物的后处理。
电火花成形加工技术在制造业领域有着重要地位，充分利用现代科技发展的相关成果是研究人员今后工作的重点。这样就能够合理引导电火花的成形加工技术相关工艺原理以及控制理论的深入研究，实现机床姐欧股以及设计方案的优化、创新，以pC机的开放性为基础创建数控系统，从而实现电火花的成形加工技术和智能控制技术的有效融合，并且促进电火花成形加工技术朝着更环保和更安全方向发展。
参考文献
[1]左敦稳.现代加工技术[m].北京：北京航空航天大学出版社，2009.
[2]张辽远.现代加工技术[m].北京：机械工业出版社，2004.
机电系统理论与技术篇5
关键词：电气技术；特点；趋势
社会在不断的发展进步，科学技术水平也在不断的提高，科学技术在各个工程领域所占的比重也越来越大，许多行业实行的智能化、自动化技术都离不开电气化与之配合设置。我国的电气自动化技术经历了几十年的发展之后，已经获得了不错的成绩。与国际水平相比我国的电气自动化技术水平还是不够高的，伴随着市场经济规模地不断扩大，电气自动化市场中出现了大量的竞争对手，加剧了企业的市场竞争环境。企业要充分发挥自身的生产优势，才能在一些行业中占有重要的位置。
一电气自动化技术应用方向
1.电力系统自动化实时仿真系统的应用。
该仿真系统在可提供大量实验数据的前提下，还可多种电力系统的暂态及稳态实验同步进行，还能用以协助科研人员测试新装置，且多种控制装置都能与其构成闭环系统，从而为灵活输电系统及研究智能保护的控制策略提供了一流的实验条件。电力系统数字模拟实时仿真系统的引进，方便了对电力系统负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行深入研究，从而建成具备混合实时仿真环境的实验室。
2.综合自动化技术与智能保护的应用。
目前，国内的综合自动化领域的研究已达到国际先进水平，智能自动化保护技术领域的研究相对处于国际领先水平，研制的分层式综合自动化装置能够适用于各种电压等级电站。将国内外最新的人工智能、网络通信、微机新技术、自适应理论、综合自动控制理论等应用于电气自动化保护装置中，对电力系统自动化保护的新原理进行了研究，可以大大提高电力系统的安全水平，使得新型保护装置具有智能控制的特点。
3.电力系统中人工智能的应用。
电力系统及其元件的故障诊断、运行分析、规划设计等方面将模糊逻辑、专家系统以及进化理论应用到实际研究，并且结合电力工业发展的需要，开展了电力系统智能控制理论与应用的研究，同时也开展了在上述实用软件研究的基础上以提高电力系统运行与控制的智能化水平。
4.电力系统配电网自动化技术。
该技术采用的模型为最新国际标准公共信息模型，输电网的理论算法采用与配网实际与高级应用软件相结合，负荷预测时配合应用人工智能灰色神经元算法进行，最后进行潮流计算时采用配网递归虚拟流算法。电力系统配电网自动化技术取得了重大技术突破，主要表现在信息配网一体化、高级应用软件、配网模型、中低压网络数字方面，最终，解决了载波正在配电网上应用的路由、衰耗等技术难题，正是因为采用数字信号处理技术，才得以提高了载波接收灵敏度。
二电气自动化技术应用范围
1.智能电网技术的应用。
信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一，电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术，也就是智能电网技术，是一个最具典型性的技术，涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机技术的系统中，同时一样的还有诸如调度柔流输电以及自动化系统等。目前这种数字化电网建设，一定程度上可以说是智能电网的雏形，实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术，同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术，需要具备实时性、双向性、可靠性的特征，需要先进的现代网络通信技术的应用，而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的，同时具有信息管理系统。
2.变电站自动化技术的应用。
可以说，变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的，要实现电力生产的现代化，一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化，在实现的过程中计算机也得到了充分利用，二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化，完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化，实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化，另外两个组成部分是操纵以及监视，变电站的整体自动化才得以实现，正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户，变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现，不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分，更是为了满足变电站的运行操作任务。
3.电网调度自动化的应用。
电网调度自动化是电力系统自动化中最主要的组成部分，目前我国将电网调度自动化分为五级，其中各级电网的自动化调度都是与计算机技术的应用分不开的，从高到低分别是：国家电网、大区、省级、地区以及县级调度。其中最重要的组成部分就是电网调度控制中心的计算机网络系统，这些装置在计算机系统的连结下形成一个自动化的电网调度系统，将整个的结合起来。其他的主要组成部分有工作站、服务器、变电站终端设备、调度范围内的发电场、大屏蔽显示器、打印设备。计算机在电网调度自动化的作用不仅要实现对电网运行安全分析的监控，还要实现实时数据的采集，更要实现电力系统的电力负荷预测以及状态估计等功能。因此种种这些，都是通过电力系统专用广域网连结的测量控制以及下级电网调度控制中心等装置。
三综合电气自动化技术发展趋势
1.保护、控制、测量一体化。
鉴于目前的运行体制、人员配备、专业分工，我国的自动化系统主要采用站内监控采集数据而保护相对独立的模式，以提供较清晰的事故分析和处理的界面。但是从技术合理性、减少设备重复配置、简化维护工作量以及发展趋势等方面考虑，将保护与控制、测量结合在一起会更有优势。
2.国际标准的应用。
近年来，ieD电力自动化方面有了广泛应用。为了实现不同厂家ieD设备的信息共享和互操作性，使厂站电气综合自动化系统成为开发系统，国际电工委员会制定了ieC61850国际标准。为了与国际接轨，国内已经开始了基于ieC61850标准的电气综合自动化系统的产品研发，相信这将是未来自动化系统的一个发展方向。
机电系统理论与技术篇6
计算机科学与技术是什么在当前的社会背景下，信息技术产业已成为现代社会的支柱。而计算机科学与技术是信息产业的核心和灵魂，是国民经济和社会发展的基础，对社会生活和生产各个领域的支撑和带动力持续增强，在国民经济中的地位不断提升。学习计算机科学与技术专业，就是掌握计算机硬件、软件、网络、理论和技术。学什么开设的主要课程有：信息技术基础与计算机导论、高级语言程序设计（C++）、面向对象程序设计（JaVa）、离散数学、算法与数据结构、数字逻辑与数字系统设计、数据库原理、计算机组成原理、汇编语言程序设计、编译技术、计算机网络、操作系统、计算机系统结构、接口与通信技术、UniX/LinUX体系及编程、电力信息化与信息安全、嵌入式系统、人工智能及应用等。做什么毕业生可在中国移动、中国联通等国有企业以及中国航空工业集团公司、中国航天科技集团、中国航天科工集团、中国电子科技集团等企事业单位，朗迅、贝尔、西门子、摩根斯坦利等外资企业，华为、中兴、恒生电子、阿里巴巴、联创、百度等民营企业从事计算机软、硬件系统及其应用的研究、设计、开发和系统维护等工作，或者在政府部门、电力系统、科研机构、高等院校等事业单位从事计算机科学与技术学科领域的研究、教学、开发、管理工作。软件工程是什么软件工程是以计算机科学的理论和技术知识为基础，面向实际应用的需求，研究采用工程化的开发方法、工具和管理原则研制高质量软件的学科。随着计算机应用范围的不断扩大，其中的软件系统变得越来越庞大和越来越复杂。在现代社会中，软件应用于多个方面。典型的软件比如有电子邮件，嵌入式系统，人机界面，办公套件，操作系统，编译器，数据库，游戏等。同时，各个行业几乎都有计算机软件的应用，比如工业，农业，银行，航空，政府部门等。随着信息化的不断深入，这些应用促进了经济和社会的发展，使得人们的工作更加高效，同时提高了生活质量。学什么本专业的主要课程有：信息技术基础与计算机导论、高级语言程序设计（C++）、面向对象程序设计（Ja-Va）、离散数学、数字逻辑、计算机组成与结构、微机原理与汇编语言程序设计、算法与数据结构、操作系统原理、计算机网络、编译技术、数据库原理、面向对象技术与UmL、软件工程、软件体系结构、软件测试、软件项目管理、电力信息化及信息安全等。做什么毕业生可从事各级各类企事业单位的办公自动化处理、计算机安装与维护、网页制作、计算机网络和专业服务器的维护管理和开发工作、动态商务网站开发与管理、软件测试与开发及计算机相关设备的商品贸易等方面的有关工作。可就业单位包括摩托罗拉、贝尔、西门子等外资企业，华为、中兴、阿里巴巴、苏宁电器等国内著名企业，中国移动、中国联通等国有企业以及国防院所等。网络工程是什么网络工程专业培养的人才具有扎实的自然科学基础、较好的人文社会科学基础和外语综合能力；能系统地掌握计算机网和通信网技术领域的基本理论、基本知识；掌握各类网络系统的组网、规划、设计、评价的理论、方法与技术；获得计算机软硬件和网络与通信系统的设计、开发及应用方面良好的工程实践训练，特别是应获得较大型网络工程开发的初步训练；本专业是专门为网络领域人才市场供不应求的迫切需要而设置的专业。学什么开设的主要课程有：高级语言程序设计、计算机科学概论、计算机网络、离散数学、面向对象程序设计、电路与电子技术、计算机组成与体系结构、数据结构、软件工程、操作系统、数据库、数字通信原理、分布式计算技术、嵌入式系统、网络工程与网络管理、网络信息检索、高性能计算技术、密码学与网络安全等。做什么毕业生可在研究机构、政府机关、高等院校、企事业单位从事计算机网络系统教学、科研、应用系统开发、系统管理，以及计算机网络系统规划、设计、施工、维护、计算机软、硬件产业开发等方面的工作，还可继续深造攻读硕士。本专业有持续和广泛的人才需求。信息安全是什么网络是一个虚拟而又实际存在的世界，在这个虚拟世界里，账号和密码可能被盗、私人资料可能被窃或破坏、聊天和邮件内容可能被监听、甚至整个计算机完全被黑客控制；在国家安全和军事领域存在更可怕的危险，秘密资料被窃取、军事系统被入侵、攻击甚至破坏等现象都有可能会出现。信息安全专业就是为解决此类问题而开设。信息安全能够保证信息的完整性、可用性、保密性和可靠性。信息安全专业涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、安全技术等领域；确保网络硬件、软件及数据不受偶然或恶意地破坏、更改、泄露，使系统连续可靠正常地运行。学什么本专业培养学生系统掌握包括网络及网络安全、信息系统安全、计算机平台安全、计算机应用软件开发等信息安全理论与信息安全工程的较宽基本理论、基础知识和基本技能。培养的学生具备信息安全领域方面的理论知识和综合技术，能从事信息安全技术研究、安全硬软件系统研发、信息系统安全评估与分析等方面工作的高层次、高素质的复合型和创新型科学研究和工程技术人才。开设的主要课程包括信息安全导论、程序设计语言、计算机组成原理、汇编语言与微机原理、嵌入式系统、数据结构、算法设计与分析、离散数学、计算数论、信息论与编码理论、信息安全基础、信息安全实验课程、计算机密码学、信息安全工程与管理、操作系统、计算机网络与tCp/ip、数据库原理与安全、计算机网络安全、信息隐藏、入侵检测、计算机病毒等。#p#分页标题#e#做什么毕业生可在朗迅、贝尔、西门子、摩根斯坦利、趋势科技等外资企业，华为、中兴、阿里巴巴、千橡、富士通、苏宁电器等民营企业，中国移动、中国联通等国有企业以及中国航空工业集团公司、中国航天科技集团、中国航天科工集团、中国电子科技集团等国防院所从事信息安全方面的科学研究、开发应用，或在政府部门、高校等事业单位从事管理或教学工作。物联网工程是什么“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网是指通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别（RFiD）技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，按约定的协议，与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。物联网是以感知为目的，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络，达到现实世界和信息虚拟世界完美统一。在未来的日子里，物联网就像水和电一样触手可及，人们的工作和生活也无时无刻离不开物联网。物联网技术在社会各行各业有广泛的需求和应用前景，例如自然灾害检测与预防、环境监测、交通物流、城市管理、医疗护理等。
机电系统理论与技术篇7
关键词：风力机组控制技术；教材；编写；课程建设；教学
中图分类号：G642.0?????文献标识码：a?????文章编号：1007-0079（2012）18-0051-01
常规能源、电力紧缺及供电环境问题日益突出。利用风能作为未来最重要的清洁替代能源之一，对于缓解能源匮乏具有非同寻常的意义。随着风力发电事业日益蓬勃的发展，需要更多的从事风力发电方面的技术人员。河海大学于2008年创办了风能与动力工程专业，走在各个大学的前列。同年9月招收了第一批风电学子，旨在专业培养风能与动力工程及其自动化领域具有扎实理论基础、较强实践和创新能力以及良好的国际交流能力的高级工程技术人才，以满足社会对该学科领域的工程技术、科研、经营管理等各方面的人才需求。河海大学风能与动力工程专业开设了风力发电规划与设计、风力机、风力机组控制、近海风电场、风资源测量与评估、风电场施工与管理、风电场数字仿真等一系列专业课程。
风力机组控制系统是机组正常运行的核心，其控制技术是风力机组的关键技术之一，与风力机组的其他部分关系密切，其精确的控制、完善的功能将直接影响机组的安全与效率。“风力机组控制技术”是风能与动力工程专业基础课程之一，但是，目前市场上还没有适合高等院校“风力机组控制技术”专业课学习的相关教材，河海大学新能源系的教师自编教材供学生上课使用，在风能与动力工程专业的“风力机组控制技术”专业课程建设上迈出了关键的一步。
一、“风力机组控制技术”的主要内容
教材是能够全面系统地反映“风力机组控制技术”课程内容的主要教学文件，是沟通教师与学生之间的桥梁，是教师开展教学的主要依据，也是学生获取知识的主要途径。在学校和学院各级领导的大力支持下，我们从2005年9月开始了编写《风力机组控制技术》专业教材的调研工作，分别走访了华北电力大学、浙江大学等院校，如东新能源局、如东风力发电场、北京电力勘测设计院、福建电力勘测设计院、上海电力勘测设计院、华东电力勘测设计院和多家风力机制造厂，专门派人参加每年度的专业调整研讨年会，对开设“风力机组控制技术”专业课程的内容进行反复论证，多方推敲，最终于2007年讨论并制定出编写大纲。全书内容在2010年1月完成，现已由中国水利水电出版社正式出版，共26万字。
《风力机组控制技术》一书共分十一章：第一章绪论，对风力发电以及风力机组控制系统的发展概况作了简单的介绍；第二章介绍了风力机的基本理论，包括风力机的空气动力学基础及桨叶受力分析；第三章介绍了风力机组控制系统的组成、基本工作原理、基本控制要求以及风力机控制技术的发展趋势；第四章介绍了定桨距、变桨距、变速风力机组控制系统各自的特点以及基本控制策略；第五章着重介绍了偏航系统的结构组成、工作原理及偏航系统的技术要求及维护；第六章介绍了风力机组液压与制动系统的组成结构及工作原理、电动变桨距系统的基本工作原理；第七章介绍了变速恒频风力发电技术、交流励磁双馈发电机的矢量控制技术以及直驱式永磁同步风力发电技术；第八章介绍了风力机组的并网控制技术、双pwm变频器原理以及低压穿越技术；第九章介绍了风力机组的监控系统、风力机组的噪声控制技术以及海上风力发电技术；第十章主要介绍了风力发电存在的问题、风力机组常见故障、风力机组控制系统故障诊断技术以及风力机组的运行与维护；第十一章介绍了模糊控制理论在风力机组控制系统中的应用，其中包括风力机组模糊控制器设计、基于t-S模糊模型的风力机组稳定性分析。
二、《风力机组控制技术》的编写和体会
1.根据课程基本要求，创建合理教材体系
在高等学校，教材编写是提高教学质量、教育质量的根本性战略措施。教材编写应遵循本专业全套教材整体优化要求。强调“三基”，即：基本理论、基本知识、基本技能。取材合适，内容阐述循序渐进，使学生能够掌握。《风力机组控制技术》一书的内容应与风能与动力工程专业内《风力机》、《空气动力学》、《风电场规划与设计》、《风力机建模与仿真》等课程教材内容承前启后、紧密联系，既要避免与相关专业课程内容重复，又要防止课程体系中重要内容的疏漏，充分体现课程的科学性、思想性、前瞻性、启发性，使整套教材成为体现风能与动力工程专业培养目标的有机整体。
考虑到风力发电控制技术发展十分迅速，教材应反映风力发电技术发展的最新成果，不断以成熟的新知识、新技术、新理论和新方法替代陈旧和过时的内容。
2.优化课程教材内容，注重教材先进实用
在编写《风力机组控制技术》时，充分考虑了以下几个方面：
（1）基础性。风能与动力工程专业是一个崭新的专业，相应的专业课程教材体系还有待完善，风力机组控制技术方面的参考教材还很少，所以在编写《风力机组控制技术》教材时应注意教材基本内容要合理、由浅入深、重点突出，并经过有教学经验的老教师及专家严格把关。
机电系统理论与技术篇8
机电一体化技术主要包括技术原理和使机电一体化产品(或系统)得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群(族)的总称，包括检测传感技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动控制技术、机械技术及系统总体技术等。
1)机械技术。是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。
2)计算机与信息技术。信息交换、存取、运算、判断与决策，人工智能技术，专家系统技术，神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
3)系统技术。即以整体概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，是实现系统各部分有机连接的保证。
4)自动控制技术。其范围很广，在控制理论指导下进行系统设计，设计后的系统仿真、现场调试、控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。
5)传感检测技术。是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程度就越高。
6)伺服传动技术。包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件，对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。
二、机电一体化技术的主要发展趋势
纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向，未来机电一体化技术将朝着智能化、高性能化、网络化、微型化、模块化、绿色化等多方向发展。
2.1智能化
人工智能在机电一体化建设者的研究中日益得到重视。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。随着制造自动化程度的不断提高，将会出现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动，并会对制造中出现的问题进行分析、判断、推理、构思和决策。例如，在智能化房屋建设上增加人机对话功能，设置智能i／o接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
2.2高性能化
高性能化一般包含高速、高精度、高效率和高可靠性。它采用多CpU结构，以多总线连接，进行高速数据传递，采有精简指令集机，实时多任务操作系统并进行处理。设置多重缓冲器，故障诊断，自动检错、纠错，系统自动恢复等技术保证该机电一体化产品具有高性能。
2.3模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事情。例如，研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品，也可以扩大生产规模。这就需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然，从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业，还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。随着微处理器性能价格比的迅速提高和微机械电子(memS)技术的飞速发展，各种机电一体化模块将越来越多地出现在市场上。利用这些模块，可以迅速方便地设计和制造出各种新的机电一体化产品。机电一体化是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。
2.4网络化
网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到、质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(homenet)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(eolnputerintegratedappliancesystem，ClaS)，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。
2.5微型化
微型机电一体化产品向微米、纳米级发展，体积小、耗能小、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优越性。微机电系统是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。
2.6人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。未来的机电一体化将会加速它们与生命机体的相似性，更加注重产品与人的关系(人一机的协调)并与人共生(人一系统一一体化)，更关注适宜人的使用与操作、人的可靠性及安个性问题。
2.7绿色化
工业的发达给人们生活带来了巨大变化，同时资源减少、生态环境受到严重污染。于是人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生并成为时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品具有远大的发展前途。绿色化成了时代的趋势，产品的绿色化更成为适应未来发展的一大特色。
机电系统理论与技术篇9
0引言
本文将论述电子信息工程专业课程体系中计算机教育课程设置的研究和初步实践。电子信息工程是一门应用计算机等现代化技术进行电子信息控制和信息处理的学科，其主干学科包括信息科学、电子科学及计算机科学。因此，其专业培养目标定为：具有坚实的电子信息工程专业基本知识和基础理论，能熟练掌握电子技术、计算机技术、网络与信息系统工程设计与管理等方面的知识，通过电子与信息工程实践的基本训练，了解学科的应用前景和最新发展动态，具备设计、开发、应用和集成电子设备、信息系统的能力，并具有良好的科研创新能力。上述目标体现了该专业学生应具备的知识结构，同时也充分体现了计算机技术对培养电子信息工程专业学生的重要性。
1现代计算机课程与专业课程的融合
现代计算机技术的发展，有力推动了电子信息技术的快速发展。同时，计算机理论与技术相关理念也渗入电子信息工程专业的基础和专业课程内容中，对电子信息工程专业的教学产生重要影响，主要表现在以下几个方面。
（1）在现代电子系统中，电子信息技术和计算机技术结合十分紧密，并逐步走向融合。同时，计算机技术和微电子技术的紧密结合，使嵌入式计算机系统得到飞速发展，也使得片上系统SoC（SystemonChip）获得广泛的应用。
（2）电子信息技术中需要很多的变换和数据处理，采用的算法是实现系统功能的重要环节，如快速傅氏算法、离散余弦变换、测量数据的误差处理与回归拟合等。在算法实现上，计算机技术具有明显的优势。软件技术的快速发展，使得电子信息领域中的数据运算、数据变换和数据处理都可融入计算机程序中。
（3）计算机仿真技术的快速发展使得电子线路与通信系统的设计、分析和仿真试验更加便捷、高效，出现了许多针对不同应用层次的电子设计自动化（eDa）软件，覆盖了电子设计的全过程。电子系统的设计已离不开计算机，eDa软件的地位越来越重要，已成为电子电路教学中的重要组成部分。
（4）随着软件技术的飞速发展以及windows操作系统的普及应用，出现了许多新的软件设计方法，如面向对象程序设计、可视化编程、控件技术等。这些新技术极大提高了软件开发的效率，同时也使软件的功能得到极大的加强。
2本专业计算机教育应重视的环节
电子信息工程专业的计算机教育应针对专业特点，重视教学规律，科学地组织课程，合理地安排教学内容。教学中要重视以下几个环节：
（1）明确计算机教育的培养目标
要有效提高本专业学生的计算机能力，必须明确本专业计算机教育的培养目标。根据计算机技术的发展特点、本专业计算机应用的实际情况和对学生专业计算机应用能力要求，建立完整的电子信息工程专业计算机能力培养体系，全面提高学生在电子信息技术中计算机应用的能力和创新意识。
（2）重视与相关计算机技术知识的融合
电子信息技术和计算机技术结合十分紧密，在电子信息工程专业的专业基础课和专业课程中，都包含有计算机技术的内容。因此，在电子信息工程专业的课程设置和课程内容衔接中，必须注意到这种融合性，在专业基础课和专业课的理论及实验教学中尽可能多地结合计算机技术。
（3）注意计算机软硬件内容并重
嵌入式计算机系统的飞速发展，使高性能的单片机和专用微处理器芯片在各种电子系统中得到应用，其特点之一是软硬件共存于一体。因此，该专业的学生不能只偏好计算机软件或硬件技术，必须全面掌握好软件与硬件两方面的知识。
（4）必修与选修相结合
在确保所培养人才的基本规格和质量的基础上，应大量增加以拓宽专业口径，增强适应性，满足学生兴趣爱好、个性发展以及学科发展最新成果为目标的选修课程。根据这一思路，应当考虑：适度压缩必修课，仅将计算机基础、程序设计语言、微机原理及应用及电子设计自动化（eDa）等作为必修课；增加选修课，进一步拓宽学生的知识面，培养其在某一方面的特长；适度增加以专业后续课程为主的专业特色课程，以计算机教育应用实践为主的应用特色课程和以地方人才特殊需求为主的地方特色课程等。
（5）注重计算机教育内容体系的更新
具体来说，一方面要对作为基础的必修课加以精选，适当删除各门课程中相互交叉和重复的内容；另一方面更要积极引入计算机技术新知识、新理论和新方法，将其充实到教学内容中去，对教学内容不断调整更新。使学生能掌握新的知识，具备更深层次的技能，毕业后较好地适应社会需求。
机电系统理论与技术篇10
【关键词】电子设备故障诊断专家系统
随着科技的发展，越来越多的电子产品给人们的生活带来了巨大变化。不同行业的生产制造中也因为引进了大型的电子设备，创造了更大的经济价值。大型电子设备长期处于运行状态会增多技术故障的发生几率。人们迫切希望能够提高设备的故障诊断能力使其保持可靠性。故障诊断的目的在于确保电子设备在工作环境下出现的不明功能失调被迅速查明，确定诱因及性质状态，为下一步的维修处理提供技术预测。一般而言，电子设备的故障诊断技术分为传统技术和智能技术。
一、传统电子设备故障诊断技术
传统的故障诊断技术，以特定领域的理论知识作为技术支撑，需要操作人员保持清醒的认识，能够通过逻辑判断来确定故障的位置、种类及可修复程度等。传统故障诊断技术经历了阈值诊断和算法诊断两个阶段。较为常用的主要有：
1.1单信号处理
由于早期电子设备的集成度不高，一个机组内往往同时存在着大量的集成和分散元件。当操作人员人工使用各种仪表检测时，若检测仪表的输入和输出值不在理论范围内，则被认定故障将会出现或已经出现。
1.2多信号模型
考虑到元件之间的信号耦合问题，借助信息理论中的定量或定性的方法综合分析电子设备出现的故障，实现诊断。
1.3单信号滤波
滤波诊断改进了传统单信号处理方法中未考虑动态数据的问题，通过校对时间序列信号传输的数据，在滤波变换作用下记录信号的特征变量，对采集到的特征量赋予阈值实施诊断。
在多信号模型和单信号滤波中，还积极应用计算机进行仿真实验来辅助诊断。通过一定的仿真建模，能实时采集动态数据，监控整个系统的运行。
二、智能电子设备故障诊断技术
面对结构更加复杂的电子设备，其故障诊断的难度在不断增加，所提出的诊断技术要求在不断提高。传统故障诊断技术在应用过程中逐渐出其不足之处。技术操作本身需要的知识储备较多，且针对更加深层次的故障发力不足。相比之下，智能故障诊断技术的发展，迅速成为了电子设备故障诊断的首选。
2.1分类
智能故障诊断技术根据理论技术的不同可以分为模糊技术、灰色理论、专家系统、模式识别和失效树分析等。其中，以模糊技术、灰色理论、模式识别和失效树分析为代表的技术都着重于借助逻辑判断推理的相关知识，能够将电子设备诊断中故障模糊定位及定性分类等问题部分解决。而专家系统技术，则重点以自身作为技术开发平台，融合多种诊断技术，构建完善的智能故障诊断系统。本文探讨的电子设备智能故障诊断技术着重以专家系统作为研究对象。
2.2专家系统
一个成熟的职能故障诊断专家系统，应该在结构中包含系统知识库、集合数据库、推理机、解释机构、知识获取和人机交互系统、故障预兆分析和识别系统等。专家系统的不同种类具有不同的区别方式，如按照理论运用方式的不同，可将专家系统分为借助符号处理和借助数值处理两类；按照理论描述的不同，可以将专家系统的符号处理类再分为框架式、产生式、语义拓扑、面向对象的系统、基于案例分析的推理等，而借助数值处理的专家系统可分为模糊技术、灰色理论、人工神经网络等。专家系统一般需要考虑以下技术内核：
2.2.1知识库
故障诊断需要建立在一定的知识储备基础上，因此建立专家系统的知识库并积极规划其中的内容十分必要。规划后的知识库更有利于技术理论的搜索和整合维护。具体的规划方法有：①不同的设备故障具有不同的预兆。根据各类预兆情况整合独立的知识模块存入知识库中供诊断使用。②可以针对电子设备的不同部位常见故障分别做知识储备。③搭建数学模型，通过不同的表示方法确定不同的知识模块，用来描述不同的知识运用。④对各领域的专业意见进行收集整理，包括设备理论、标准故障知识、专家的历史经验、操作要领等信息。建立不同模块的知识库，能够在故障诊断推理中更便捷的调动知识信息，由各模块交流诊断对象的内容并自由调度提供服务。
2.2.2推理机
推理机是专家系统的重要部分，充分调动知识来进行逻辑判断。在借助符号处理的专家系统中，推理机采用符号匹配的形式进行逻辑分析和状态搜索。而在数值处理的专家系统中，推理机运用数值进行计算来获得工作进程。推理机使用的推理机制主要是正向、反向和混合推理。一般而言，逻辑推理中的假设由正向推理提出，而反向则用来验证逻辑的真伪。
2.2.3不确定性
故障诊断存在一定的不确定性。引发不确定性的原因可能来自于故障预兆模糊、实施传递的信号数据不精确、系统在读取知识规则时出现失效等情况。一旦出现不确定性的问题，需要借助包括整理理论、模糊判断、灰色理论在内的确定性理论来解决。
三、智能电子设备故障诊断技术的发展前景
智能故障诊断技术因其技术先进，操作便捷必然成为未来电子设备故障诊断的主要手段。智能诊断技术具有良好的发展前景。首先可以继续扩大当前其在远程故障诊断的优势，拓展使用领域，提高异地的诊断反应能力。其次，可以加深其在分布式多层次的大型电子设备中的应用。同时，与智能故障诊断技术相匹配的微型便携式专用仪器的开发，必然提高智能诊断技术的普及率。
四、结语
智能故障诊断技术和传统故障诊断技术在使用操作中是可以相互补充的。这样能够快速获取被诊断对象的故障信息，分析故障并准确定位，同时测试判断具体的故障部件，及时恢复设备。相信，利用智能故障诊断技术，能够为大型电子设备的维护管理保驾护航。
参考文献
[1]谢小轩，张浩，曾斌.制造企业远程故障诊断服务系统的研究[J].组合机床与自动化加工技术，2000（12）.