電氣工程導(dǎo)論論文

電氣工程導(dǎo)論論文摘要電氣工程是現(xiàn)代社會的重要支柱。不論是電氣時代還是信息時代，都是建立在對電能的利用與控制上，電是能量轉(zhuǎn)換的樞紐和信息的載體，電能普遍應(yīng)用在人民生活和社會生產(chǎn)中，為提高現(xiàn)代社會的生活水平及文明程度奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。電氣自動化在工廠里應(yīng)用比較廣泛，可以這么說,電氣自動化是工廠里唯一缺少不了的東西，是工廠里的支柱。本文介紹電氣工程中的電機(jī)與電器學(xué)科和電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)科，其中還有個人的展望和心得體會。關(guān)鍵字：電氣工程電機(jī)與電器電力系統(tǒng)及其自動化引言1、電氣工程研究及發(fā)展史與福州大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院2、電機(jī)與電器2、1電機(jī)與電器的簡介2、2電機(jī)與電器技術(shù)相關(guān)專業(yè)課程2、3電機(jī)與電器技術(shù)的研究方向2、4福州大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院電機(jī)與電器學(xué)科簡介3、電力系統(tǒng)及其自動化4、我對電氣工程的展望結(jié)論參考文獻(xiàn)致謝引言電氣工程與自動化專業(yè)隸屬于電氣工程與自動化學(xué)院，其含有電氣工程及其自動化和自動化。其中電氣工程及其自動化包含：電機(jī)與電器、電力系統(tǒng)及其自動化、電力電子與電力傳動、電工理論與新技術(shù)、高電壓與絕緣技術(shù)。而自動化包含：控制理論與控制工程、模式識別與智能系統(tǒng)、檢測技術(shù)與自動化裝置、系統(tǒng)工程、導(dǎo)航和制導(dǎo)與控制。電氣工程的理論基礎(chǔ)是電氣科學(xué)。在我國當(dāng)代高等工程教育中，電氣工程及其自動化專業(yè)是一個新型的寬門徑綜合性專業(yè)。電氣工程涉及電能的產(chǎn)生、傳輸、分配、使用全過程中，系統(tǒng)(網(wǎng)絡(luò))及其設(shè)備的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、檢測和控制等的工程技術(shù)問題。所以電氣工程師必須掌握電工理論、電子技術(shù)、自動控制理論、信息處理、計(jì)算機(jī)及其控制、網(wǎng)絡(luò)通信等寬廣領(lǐng)域的工程技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)知識。1、電氣工程研究及發(fā)展史與福州大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院19世紀(jì)上半葉，安培發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)、法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律。19世紀(jì)下半葉，電磁理論集大成者麥克斯韋爾的理論為電氣工程奠定了基礎(chǔ)。19世紀(jì)末到20世紀(jì)初，西方國家的大學(xué)陸續(xù)設(shè)置了電氣工程專業(yè)。我國電氣工程專業(yè)高等教育開始的時間并不晚。1908年，南洋大學(xué)堂(交通大學(xué)前身)設(shè)置了電機(jī)?？疲@是我國大學(xué)最早的電氣工程專業(yè)，至今已有一個世紀(jì)。1949年后，我國出現(xiàn)了一大批以工科為主的多科性大學(xué)，也出現(xiàn)了一批機(jī)電學(xué)院。這些學(xué)?；旧隙加须姍C(jī)工程系。自1977年，大部分高校的“電機(jī)工程系”陸續(xù)改名為“電氣工程系”，之后又有部分學(xué)校將其改為“電氣工程學(xué)院”。按照1993年的專業(yè)目錄，電工類專業(yè)共有電機(jī)電器及其控制、電力系統(tǒng)及其自動化、高電壓與絕緣技術(shù)、電氣技術(shù)、工業(yè)自動化5個專業(yè)。1998年頒布的專業(yè)目錄中，原電工類的電機(jī)電器及其控制、電力系統(tǒng)及其自動化、高電壓與絕緣技術(shù)、電氣技術(shù)等專業(yè)合并為目前的電氣工程及其自動化專業(yè)。自1998年新的專業(yè)目錄公布以來，全國設(shè)置電氣工程專業(yè)的大學(xué)數(shù)從1999年的123所增加到2002年底的197所，現(xiàn)已超過200所。福州大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院，該系的前身為福州大學(xué)電機(jī)系，創(chuàng)建于1958年，是當(dāng)時福州大學(xué)建校首批設(shè)置的五個系之一，擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)電氣工程、自動化控制科學(xué)和技術(shù)方面的高級工程科技人才的任務(wù)。目前學(xué)院正以本科教學(xué)為基礎(chǔ)，學(xué)科建設(shè)為重點(diǎn)，博士點(diǎn)、碩士點(diǎn)建設(shè)為前導(dǎo)，努力進(jìn)行教學(xué)改革的探索和實(shí)踐，堅(jiān)持教學(xué)與科研相結(jié)合的辦學(xué)方針，走產(chǎn)學(xué)研科技合作道路，努力為我國特別是福建省的經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。電機(jī)與電器2、1電機(jī)與電器的簡介電機(jī)是以電磁感應(yīng)現(xiàn)象為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能之間的轉(zhuǎn)換以及變換電能的機(jī)械。其分類為旋轉(zhuǎn)電機(jī)和變壓器，其中旋轉(zhuǎn)電機(jī)又分為發(fā)電機(jī)—機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能、電動機(jī)—電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。電機(jī)的主要作用：一、電能的生產(chǎn)、傳輸和分配。二、驅(qū)動各種生產(chǎn)機(jī)械和裝備。三、控制系統(tǒng)和自動化、智能化裝置的重要元件。電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域：1、電力工業(yè)2、工業(yè)生產(chǎn)與建筑業(yè)3、交通運(yùn)輸4、醫(yī)療，辦公設(shè)備和家用電器5、航空，航天，國防電器指用于對電路進(jìn)行接通、分?jǐn)?，對電路參?shù)進(jìn)行變換，以實(shí)現(xiàn)對電路或用電設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)、切換、檢測和保護(hù)等作用的電工裝置、設(shè)備和組件。在廣義上，電器指所有用電的器具電器的分類：按功能可分為：接通和分?jǐn)嚯娐返碾娖?、控制電路的電器、切換電路的電器、檢測電路系數(shù)的電器、報(bào)復(fù)電路的電器。按工作電壓可分為：高壓電器（交流電壓在1000V以上，直流電壓在1500V以上）與低壓電器。（交流電壓在1000V以下，直流電壓在1500V以下）2、2電機(jī)與電器技術(shù)相關(guān)專業(yè)課程電機(jī)與電器技術(shù)相關(guān)專業(yè)課程：電機(jī)學(xué)、電機(jī)瞬變過程、電機(jī)設(shè)計(jì)及其優(yōu)化、微持電機(jī)、控制電機(jī)、電機(jī)控制系統(tǒng)、電器基礎(chǔ)理論、低壓電器、高壓電器、電子電器、電器測試技術(shù)。2、3電機(jī)與電器技術(shù)的研究方向電機(jī)技術(shù)的研究內(nèi)容：1、電機(jī)的基礎(chǔ)理論-----電機(jī)學(xué)---機(jī)電能量轉(zhuǎn)換------四大機(jī)：直流機(jī)、異步機(jī)、同步機(jī)、變壓器2、電機(jī)的穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)運(yùn)行基本理論與分析方法----物理模型、數(shù)學(xué)模型---計(jì)算機(jī)仿真3、電機(jī)繞組理論4、電機(jī)設(shè)計(jì)----CAD技術(shù)---優(yōu)化設(shè)計(jì)5、電機(jī)的內(nèi)部電磁場分析----有限元分析6、電機(jī)制造工藝7、電機(jī)檢測技術(shù)——在線故障檢測8、特種電機(jī)理論與技術(shù)——永磁電機(jī)、超聲波電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)8、電機(jī)控制技術(shù)電器技術(shù)的研究內(nèi)容：1、電磁機(jī)構(gòu)理論2、電接觸理論3、電弧理論4、電器發(fā)熱和電動力理論5、無觸點(diǎn)電器6、電器的智能化技術(shù)7、電器的可靠技術(shù)8、電器的測試技術(shù)2、4福州大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院電機(jī)與電器學(xué)科簡介福州大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院電機(jī)與電器學(xué)科簡介：本學(xué)科于20世紀(jì)80年代相繼建立了電機(jī)、電器碩士點(diǎn)及電器博士點(diǎn)。1995年經(jīng)省人民政府確定為“211工程”建設(shè)重點(diǎn)學(xué)科。擁有“中國實(shí)驗(yàn)室國家認(rèn)可委員會”認(rèn)可的“福州大學(xué)電器檢測中心”，省經(jīng)貿(mào)委、科技廳、教育廳批準(zhǔn)設(shè)立的“福建省電機(jī)行業(yè)技術(shù)開發(fā)基地”、“福建省電器行業(yè)技術(shù)開發(fā)基地”。本學(xué)科作為我省唯一的電機(jī)與電器博士點(diǎn)，2009年獲批為“電機(jī)與電器”博士后流動站。本學(xué)科目前擁有教授6人（其中4名博導(dǎo)），副教授6人，講師5人。主要研究方向：1、電力電子高頻功率磁技術(shù)2、新型電機(jī)及其控制技術(shù)3、電器及其系統(tǒng)智能化與在線檢測技術(shù)4、建筑電器智能科學(xué)與技術(shù)電力系統(tǒng)及其自動化電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)是一個與電能的生產(chǎn)、傳輸、變換、使用、控制、管理等有關(guān)的專業(yè)。它涉及電氣工程領(lǐng)域的裝備、運(yùn)行、信息處理等工程技術(shù)。把傳統(tǒng)的電工技術(shù)與計(jì)算機(jī)、電子、信息、控制、測試、新型電工材料等學(xué)科與技術(shù)結(jié)合起來，具有廣闊發(fā)展前景。電力系統(tǒng)自動化是電力系統(tǒng)一直以來力求的發(fā)展方向，它包括：發(fā)電控制的自動化（AGC已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，尚需發(fā)展），電力調(diào)度的自動化（具有在線潮流監(jiān)視，故障模擬的綜合程序以及SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)的自動化，現(xiàn)今最熱門的變電站綜合自動化即建設(shè)綜自站，實(shí)現(xiàn)更好的無人值班，DTS即調(diào)度員培訓(xùn)仿真系統(tǒng)為調(diào)度員學(xué)習(xí)提供了方便），配電自動化(DAS已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，尚待發(fā)展)。電力系統(tǒng)自動化是指對電能生產(chǎn)、傳輸和管理實(shí)現(xiàn)自動控制、自動調(diào)度和自動化管理。電力系統(tǒng)是一個地域分布遼闊，由發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)和用戶組成的統(tǒng)一調(diào)度和運(yùn)行的復(fù)雜大系統(tǒng)。電力系統(tǒng)自動化的領(lǐng)域包括生產(chǎn)過程的自動檢測、調(diào)節(jié)和控制,系統(tǒng)和元件的自動安全保護(hù)，網(wǎng)絡(luò)信息的自動傳輸，系統(tǒng)生產(chǎn)的自動調(diào)度，以及企業(yè)的自動化經(jīng)濟(jì)管理等。電力系統(tǒng)自動化的主要目標(biāo)是保證供電的電能質(zhì)量（頻率和電壓），保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠，提高經(jīng)濟(jì)效益和管理效能。我對電氣工程的展望電氣工程是從人們對電磁現(xiàn)象的研究開始，電磁理論是電氣工程的理論基礎(chǔ)，而電磁理論是從物理學(xué)中的電學(xué)和磁學(xué)逐步發(fā)展而形成。人類社會發(fā)展到任何時候也離不開能源，能源是人類永恒的研究對象，而電能是利用最為方便的能源形式。因此，以電能為研究對象的電氣工程及其自動化專業(yè)有著十分強(qiáng)大的生命力。電氣工程及其自動化專業(yè)是一個工程性很強(qiáng)的專業(yè)，正是因?yàn)殡姎夤こ痰陌l(fā)展，才能有龐大的電力工業(yè)，人類才不可逆轉(zhuǎn)地進(jìn)入偉大的電氣化時代。迄今為止，通信和計(jì)算機(jī)都主要以電作為信息的載體。因此，這些專業(yè)也都屬于電類專業(yè)，電氣工程實(shí)際上是其母體。電氣工程及其自動化的研究對象是電能，而電信息的檢測、處理、控制等技術(shù)在電能從產(chǎn)生到利用的各個環(huán)節(jié)中都起著越來越重要的作用。因此，有關(guān)電信息的研究也成了電氣工程及其自動化專業(yè)的重要組成部分，專業(yè)名稱中也就有了的“及其自動化”。電氣工程及其自動化專業(yè)的基礎(chǔ)性也決定了其具有很強(qiáng)的學(xué)科交叉能力。電氣工程和生命科學(xué)的交叉已經(jīng)產(chǎn)生了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，對生命中電磁現(xiàn)象的研究產(chǎn)生了一門生物電磁學(xué)。電氣工程和材料科學(xué)的交叉形成了超導(dǎo)電工技術(shù)和納米電工技術(shù)。電氣工程和電子科學(xué)以及控制科學(xué)的交叉產(chǎn)生了電力電子技術(shù)，電力電子技術(shù)不但給電氣工程的發(fā)展帶來了極大的活力，同時電力電子技術(shù)也成為電氣工程的重要分支。以上的信息都說明了電氣工程在國民經(jīng)濟(jì)中占了舉足輕重的地位，電氣工程專業(yè)具有廣闊的前景。結(jié)論綜上所述，要學(xué)好工程技術(shù)類課程，必須具有求實(shí)、求真精神，有理性的批判意識；有較強(qiáng)的邏輯思維、辨證思維、形象思維的能力和科學(xué)的、務(wù)實(shí)的思維方法，具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，在工程實(shí)踐中具有市場意識和價(jià)值效益意識。另外，在大學(xué)中，要養(yǎng)成自學(xué)的能力。大學(xué)學(xué)習(xí)與中學(xué)學(xué)習(xí)截然不同的特點(diǎn)是依賴性的減少，代之以主動自覺地學(xué)習(xí)。教師在課堂上只講難點(diǎn)、疑點(diǎn)、重點(diǎn)或者是教師最有心得的一部分，其余部分就要由學(xué)生自己去攻讀、理解、掌握。大部分時間是留給學(xué)生自學(xué)的。因此，培養(yǎng)和提高自學(xué)能力，是大學(xué)生必須具備的本領(lǐng)。結(jié)合我自己的情況，在未來的十年內(nèi)，我想要成為一名電氣工程師。首先，在大學(xué)四年內(nèi)成為具有扎實(shí)的電氣工程系統(tǒng)知識和良好素質(zhì)，具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力和獨(dú)立思考能力的成熟的個體。能夠在團(tuán)隊(duì)環(huán)境中去構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)作較復(fù)雜的電氣工程產(chǎn)品、過程和電氣系統(tǒng)。爭取達(dá)到見習(xí)電氣工程師技術(shù)能力要求，能夠從事電氣產(chǎn)品、過程和電氣系統(tǒng)工程的初步設(shè)計(jì)、制造、檢測、施工、運(yùn)行和管理等工作，并具備電氣工程研究和技術(shù)開發(fā)的基本素質(zhì)。畢業(yè)后在工作中學(xué)習(xí)，爭取在六年內(nèi)拿到電氣工程師證。在本科階段，我想要達(dá)到上述基本要求，不過我知道機(jī)會是留給那些有準(zhǔn)備的人的，所以，我平時要更加勤奮學(xué)習(xí)，爭取到這種機(jī)會。機(jī)載雷達(dá)的體制（1）單脈沖雷達(dá)由單個回波脈沖即可獲得目標(biāo)空間角信息的雷達(dá)。單脈沖雷達(dá)是一種精密跟蹤雷達(dá)。它每發(fā)射一個脈沖，天線能同時形成若干個波束，將各波束回波信號的振幅和相位進(jìn)行比較，當(dāng)目標(biāo)位于天線軸線上時，各波束回波信號的振幅和相位相等，信號差為零；當(dāng)目標(biāo)不在天線軸線上時，各波束回波信號的振幅和相位不等，產(chǎn)生信號差，驅(qū)動天線轉(zhuǎn)向目標(biāo)直至天線軸線對準(zhǔn)目標(biāo)，這樣便可測出目標(biāo)的高低角和方位角，從各波束接收的信號之和，可測出目標(biāo)的距離，從而實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)的測量和跟蹤。單脈沖雷達(dá)通常有振幅比較單脈沖雷達(dá)和相位比較單脈沖雷達(dá)兩大類。它有較高的測角精度、分辨率和數(shù)據(jù)率，但設(shè)備比較復(fù)雜。它主要用于目標(biāo)識別、靶場精密跟蹤測量、彈道導(dǎo)彈預(yù)警和跟蹤、導(dǎo)彈再入彈道測量、火箭和衛(wèi)星跟蹤、武器火力控制、炮位偵察、地形跟隨、導(dǎo)航、地圖測繪等；在民用上主要用于中交通管制。目前使用的單脈沖雷達(dá)基本上都實(shí)現(xiàn)了模塊化、系列化和通用化，具有多目標(biāo)跟蹤、動目標(biāo)顯示、故障自檢、維修方便等特點(diǎn)。舉例：全天候截?fù)魴C(jī)FU-492：20世紀(jì)50年代60年代它使用單脈沖雷達(dá)，即使在今天這種雷達(dá)還在使用中。（2）無源相控陣?yán)走_(dá)無源相控陣?yán)走_(dá)僅有一個中央發(fā)射機(jī)和一個接收機(jī)，發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的高頻能量經(jīng)計(jì)算機(jī)自動分配給天線陣的各個輻射器，目標(biāo)反射信號經(jīng)接收機(jī)統(tǒng)一放大（這一點(diǎn)與普通雷達(dá)區(qū)別不大）。舉例：米格25戰(zhàn)機(jī)"龍卷風(fēng)"：第一個裝備無源相控陣?yán)走_(dá)的是前蘇聯(lián)1969年裝備的對空中3平方米目標(biāo)探測距離100公里.1974年換裝的"龍卷風(fēng)A"對空中3平方米雷達(dá)反射面積探測距離125公里.1979年裝備的米格31無源相控陣?yán)走_(dá)探測距離超過300公里.

（3）有源相控陣?yán)走_(dá)有源相控陣?yán)走_(dá)采用數(shù)量眾多的發(fā)射/接收模塊，每一個輻射器都是一個發(fā)射/接收模塊，每一個輻射器都自己產(chǎn)生和接收電波（這是有源與無源的區(qū)別，無源相控陣?yán)走_(dá)只有一個中央發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，發(fā)射的能量由計(jì)算機(jī)分配到天線上的每一個輻射器。），而且采用電掃描方式。根據(jù)電掃方式，相控陣?yán)走_(dá)大體可分為全電掃相控陣和有限電掃相控陣兩大類，全電掃相控陣又可稱固定式相控陣，即在方位上和仰角上都采用電掃，天線陣是固定不動的。有限電掃相控陣是一種混合設(shè)計(jì)的天線，即把兩種以上天線技術(shù)結(jié)合起來，以獲得所需要的效果，起初把相掃技術(shù)與反射面天線技術(shù)相結(jié)合，其電掃角度小，只需少量的輻射單元，因此可大大降低設(shè)備造價(jià)和復(fù)雜程度。天線陣，根據(jù)掃描情況可分為相掃、頻掃、相/相掃、相/頻掃、機(jī)/相掃、機(jī)/頻掃、有限掃等多種體制。相掃系列利用移相器改變相位關(guān)系來實(shí)現(xiàn)波束電掃。頻掃是利用改變工作頻率的方法來實(shí)現(xiàn)波束電掃。相/相掃是利用移相器控制平面陣兩個角坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)波束電掃。相/頻掃是利用移相器控制平面陣一個坐標(biāo)而另一坐標(biāo)利用頻率變化控制來實(shí)現(xiàn)波束電掃．機(jī)/相掃是在方位上采用機(jī)掃、仰角上采用相掃。機(jī)/頻掃是在方位上采用機(jī)掃、仰角上采用頻掃。有源相控陣?yán)走_(dá)波束指向非常靈活、迅速；一個雷達(dá)可同時形成多個獨(dú)立波束，同時實(shí)現(xiàn)搜索、識別、跟蹤、制導(dǎo)、無源探測等多種功能；多目標(biāo)接戰(zhàn)能力強(qiáng)，能同時監(jiān)視、跟蹤多個目標(biāo)。另外，相控陣?yán)走_(dá)的可靠性高，即使少量發(fā)射/接收模塊失效仍能正常工作。不過，相控陣?yán)走_(dá)設(shè)備復(fù)雜、造價(jià)昂貴，且波束掃描范圍有限，最大掃描角為90°到120°。舉例：F/A-22：AN/APG-70有源相控陣火控雷達(dá)，前視320km，后視100km，同時跟蹤6批24個目標(biāo)，可以最多同時攻擊其中4個目標(biāo)。

（3）MTI雷達(dá)MTI雜波抑制技術(shù)是一種傳統(tǒng)的一維雜波濾波技術(shù)。它常常要以犧牲(衰減掉)慢運(yùn)動目標(biāo)回波為其代價(jià)，才能達(dá)到充分抑制整個頻帶寬度內(nèi)雜波的目的。采用低脈沖重復(fù)頻率(300～1000Hz)波形的機(jī)載雷達(dá)通常用機(jī)載動目標(biāo)檢測技術(shù)(AMTD)來抑制地雜波。舉例：“獵犬”無人機(jī)：力裝置兩臺活塞發(fā)動機(jī)，單臺功率為47.7千瓦。主要機(jī)載設(shè)備前視紅外攝像機(jī)、電視攝像機(jī)及電子戰(zhàn)設(shè)備。性能數(shù)據(jù)最大速度196千克，巡航速度111千米/小時，爬升率（海平面）3.94米/秒，活動半徑150-300千米，實(shí)用升限4575米，航程200千米（有中繼），續(xù)航時間8-12小時。（4）合成孔徑雷達(dá)合成孔徑雷達(dá)就是利用雷達(dá)與目標(biāo)的相對運(yùn)動把尺寸較小的真實(shí)天線孔徑用數(shù)據(jù)處理的方法合成一較大的等效天線孔徑的