《電氣工程及其自動化》基礎(chǔ)知識介紹

1、電氣工程及其自動化一、基本情況一級學(xué)科：電氣工程依托本科專業(yè)：電氣工程及其自動化相關(guān)本科專業(yè)：電氣工程及其自動化、自動化、機械制造及其自動化、機械電子工程。設(shè)有本專業(yè)國內(nèi)知名大學(xué)、研究生院32所。二、專業(yè)方向及培養(yǎng)技能電氣工程及其自動化專業(yè)是強電與弱電相結(jié)合的專業(yè)。以電工技術(shù)、電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)、電力傳動技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化技術(shù)，學(xué)習(xí)電氣工程及其自動化系統(tǒng)的分析、設(shè)計方案；本專業(yè)的畢業(yè)生兼具強電系統(tǒng)分析及弱電控制系統(tǒng)分析與設(shè)計的能力；本專業(yè)的研究方向為：電力電子與電氣傳動、電力系統(tǒng)自動化。三、專業(yè)發(fā)展?fàn)顩r本專業(yè)產(chǎn)生于70年代，首先在英國的牛津大學(xué)，首次實現(xiàn)的是直流電的控制方式，那時候執(zhí)行

2、元件的驅(qū)動電壓是直流的，控制電壓的也是直流的，自動化系統(tǒng)的工作方式是簡單、粗糙、精度低。直流的控制方式由于其歷史久遠而被人們所熟知。隨著晶體管、大功率晶體管、場效應(yīng)管等大功率的電子器件的出現(xiàn)和成熟，以及建立在場的理論上、以現(xiàn)代數(shù)學(xué)、矩陣代數(shù)為理論依據(jù)的弱電強電控制系統(tǒng)更使電子技術(shù)與自動化達到新的歷史高度。日本、美國、英國及其他國家的大學(xué)紛紛設(shè)立了本專業(yè)，在這一時期的成果如數(shù)控機床、車間廠房自動控制的工作已經(jīng)是新的課題。電子技術(shù)與自動化、計算機的有機結(jié)合，賦予電子工程與自動化專業(yè)以全新的內(nèi)涵。無人操作、系統(tǒng)簡化、格局合理、即插即用型產(chǎn)品成為新寵。建國初期（19491966年）我國許多大學(xué)設(shè)立了本

3、專業(yè)，主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)包括電路與電子技術(shù)實驗、電子工藝實習(xí)、金工實習(xí)課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計，并為國家培養(yǎng)了許多這方面人才。四、就業(yè)領(lǐng)域1、一般工業(yè)：交直流電機、電化學(xué)工業(yè)、冶金工業(yè)（軋鋼機、電解鋁、數(shù)控機床）2、交通運輸：電氣化鐵道、電動汽車、航空、航海3、電力系統(tǒng)：高壓直流輸電、柔性交流輸電、無功補償（高壓直流裝置HVDC、SVC靜止無功補償裝置）4、電子裝置電源：為信息電子裝置提供動力（程控交換機、示波器）5、家用電器：“節(jié)能燈”、變頻空調(diào)6、其他：UPS、航天飛行器、新能源、發(fā)電裝置五、主要課程主要課程內(nèi)容簡介C語言程序設(shè)計（Programming in C）C語言的基本語法規(guī)則

4、、運算符、算法、順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、數(shù)組、指針、函數(shù)、結(jié)構(gòu)體、共用體、文件操作微機原理與系統(tǒng)設(shè)計（Microcomputer Principle and System Design）微處理器概念、8086指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計、總線接口技術(shù)（含8255、8259、8254、8237、8251、6845）、單片機電力電子技術(shù)（Power Electronics Technique）晶閘管在各種電力電路中的應(yīng)用、三相可控整流電路、脈沖寬度調(diào)制自動控制理論I（Theory of Automatic Control I）自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型、時域、頻域、根軌跡分析法、離散控制系統(tǒng)、線性系

5、統(tǒng)校準(zhǔn)方法、非線性控制系統(tǒng)、狀態(tài)空間分析、可控性與可觀測性、狀態(tài)反饋與狀態(tài)觀測器、李雅普諾夫方法、最佳控制系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)（System of Automatic Control）直流電動機調(diào)速控制中的雙閉環(huán)控制及系統(tǒng)的分析設(shè)計、PID控制規(guī)律、可逆調(diào)速系統(tǒng)中的環(huán)流分析、PWM原理、位置隨動系統(tǒng)的校正、交流調(diào)速的基本類型、變頻調(diào)速的基本控制方式、SPWM逆變器的工作原理、較差頻率控制的基本概念和控制規(guī)律、異步電機的等效直流機模型和相應(yīng)的三個變換、矢量控制的基本思想等計算機控制系統(tǒng)（System of Computer Control）計算機控制系統(tǒng)的實現(xiàn)、量化及誤差；數(shù)字控制器的設(shè)計及常用的P

6、roportional Integral Differential（DDC）系統(tǒng)；復(fù)雜系統(tǒng)的計算機控制；分布式控制系統(tǒng)電力系統(tǒng)自動化技術(shù)（Automatic Technique of Electric System）電力系統(tǒng)及其自動化控制概述、電力系統(tǒng)的頻率和有功功率控制、電壓與無功功率控制、電力系統(tǒng)的安全性控制、電力系統(tǒng)調(diào)度自動化、配電網(wǎng)自動化電機與拖動（Motor and Drive）直流電機、交流電機、控制電機、拖動過渡過程供配電實用技術(shù)（電力工程）（Electric Power Engineering）發(fā)電廠及變電所的一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)；電力網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)分析；電力系統(tǒng)的短路；穩(wěn)定性（靜態(tài)和

7、暫態(tài)）現(xiàn)代控制理論（Automatic Control Theory = 2 * ROMAN II）動態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述、線性動態(tài)系統(tǒng)的運動分析、控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析、線控系統(tǒng)的能控性與能觀測性、線性定常系統(tǒng)的綜合等電器控制及可編程邏輯控制器（PLC）應(yīng)用（Electrical Equipment Control and Programmable Logic Controller Application）可編程控制器原理、程序設(shè)計方法、梯度圖設(shè)計及PLC應(yīng)用電子系統(tǒng)設(shè)計自動化（Automation of Electric System Design）學(xué)習(xí)最新的EDA工具、掌握Protel 99、OrCAD、Workbench等工具的使用方法數(shù)字信號處理原理及應(yīng)用（Digital Signal Processing Theory and Application）DSP器件結(jié)構(gòu)、編程方法及應(yīng)用開發(fā)電力系統(tǒng)繼電保護（Relay Protection of Electrical System）電力系統(tǒng)繼電保護的作用、要求、工作原理、基本結(jié)構(gòu)及發(fā)展方向、電網(wǎng)中電壓電流保護、聚力保護、高頻保護、發(fā)電機保護、變壓器、母線保護等原理、整定計算方法、各種微機保護的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)