時間：2023-03-16 15:47:52
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇電子控制技術(shù)論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
在社會發(fā)展的多個領(lǐng)域，都能夠發(fā)現(xiàn)智能化技術(shù)的應(yīng)用。智能化技術(shù)具有綜合性的特點，包含著多種學(xué)科內(nèi)容，例如控制學(xué)。從字面的理解來看，智能化技術(shù)的實際應(yīng)用是借助一定技術(shù)手段的實施，完成人工智能的機器操作目標(biāo)，并且解決一些人力不能完成的問題。在較長時間的實踐應(yīng)用中，智能化技術(shù)逐漸走向成熟，在各個社會領(lǐng)域發(fā)揮的作用更加明顯。在電氣工程領(lǐng)域，利用智能化技術(shù)實現(xiàn)較好的自動化控制，經(jīng)過了較長時間實踐，應(yīng)用了多方面的電氣工程內(nèi)容，才得出了較強的實用性結(jié)論。因為智能化技術(shù)的應(yīng)用術(shù)語屬于高端的計算機技術(shù)，所以，自動化控制工作中引入智能化技術(shù)，必須有一定的計算機理論基礎(chǔ)，否則將影響智能化技術(shù)的作用發(fā)揮。在智能化技術(shù)的不斷實踐應(yīng)用中，極大提高了自動化控制系統(tǒng)的運行速度，較好改善了電氣自動化控制工作，降低了工作成本，減輕了工作壓力，實現(xiàn)了人力資源配置的合理優(yōu)化。
二、智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢
（一）免去了控制模型的建立
在電氣工程的傳統(tǒng)工作中，自動化系統(tǒng)控制的實現(xiàn)必須有控制模型的建立。但是，在實際的操作中，被控制對象往往需要十分復(fù)雜的動態(tài)方程，這就影響了精確效果的獲得。由此，在設(shè)計對象模型的環(huán)節(jié)中，經(jīng)常會遇到無法科學(xué)預(yù)測、無法準(zhǔn)確估量的一系列困難。然而，智能化系統(tǒng)的出現(xiàn)，使這些困難得到了較好解決，極大促進了工作效率的提升，同時對于一些不可控制的因素，也實現(xiàn)了較好的控制，大大提升了自動化控制器的準(zhǔn)確性。
（二）實現(xiàn)了便捷的電氣系統(tǒng)控制
智能化控制器的實際應(yīng)用實現(xiàn)了更加便捷的電氣系統(tǒng)控制，隨時都可以完成對系統(tǒng)控制程度的有效調(diào)整，極大提升了系統(tǒng)的整體工作性能，是對自動化控制順利實現(xiàn)的進一步保障。從這一項優(yōu)勢中就可以看到，和傳統(tǒng)的自動化控制器相比較，在任何條件下，智能化控制器都具有更加完善的調(diào)解控制功能，在電氣工程的自動化實踐應(yīng)用中占據(jù)優(yōu)勢。
（三）實現(xiàn)了一致性的智能化控制
在自動化控制中的數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，智能化控制器可以實現(xiàn)一致性的智能化控制，很好解決了不同數(shù)據(jù)的處理困難。而且，在自動化控制的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行上，即使遇到陌生的數(shù)據(jù)，也依舊可以獲得具有較高準(zhǔn)確度的估計。但是，如果發(fā)現(xiàn)智能化控制器在實際的應(yīng)用中沒有發(fā)揮出理想的效果，一定要全面排查工程的各個細節(jié)，細致地進行分析，不能盲目的否定智能化控制技術(shù)。
三、智能化技術(shù)的實踐應(yīng)用
（一）系統(tǒng)病因診斷
在電氣工程診斷工作中，采用傳統(tǒng)的人工手段具有較強的復(fù)雜性，雖然對工作人員要求十分嚴格，但是也無法獲得較為準(zhǔn)確的診斷病因。在電氣工程工作中，實現(xiàn)自動化控制的過程中經(jīng)常會遇到一些如設(shè)備、數(shù)據(jù)等方面的問題，這是不可能避免的，采用傳統(tǒng)的人工診斷辦法不能確保病因處理的及時性，而且處理效果也不佳。但是，智能化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得自動化控制工作的診斷效率得到大幅度提升。而且，定時檢測診斷應(yīng)用，有效避免了一些不必要的問題。
（二）系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化
在電氣工程發(fā)展中，傳統(tǒng)的工程設(shè)計需要工作人員進行多次重復(fù)的實驗操作和改良，而且，在這一工作過程中，對工作人員的工作素質(zhì)也有著較高的要求，既需要工作人員掌握一定的專業(yè)設(shè)計知識，還需要工作人員能夠很好的將知識理論應(yīng)用于實踐工作中。但是，在實際的設(shè)計工作中，工作人員往往不能做到全面的考慮，經(jīng)常會漏掉一些具體的問題。所以，一旦發(fā)現(xiàn)復(fù)雜問題，很多情況下都不能做到及時解決。而智能化技術(shù)的出現(xiàn)，較好解決了這一問題。設(shè)計工作可以借助于計算機網(wǎng)絡(luò)完成，也可以借助于相關(guān)的軟件完成，既保證了設(shè)計中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也實現(xiàn)了設(shè)計樣式的豐富化，更能夠做到對復(fù)雜問題的及時處理，較好保證了自動化控制的穩(wěn)定性。
（三）系統(tǒng)的自動化控制
在電氣工程中，智能化技術(shù)可以應(yīng)用于多個控制環(huán)節(jié)，能夠很好的實現(xiàn)整體性的自動化控制。智能化技術(shù)的主要控制工作是借助于三種手段實現(xiàn)的，一是模糊控制，二是專家系統(tǒng)控制，三是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。運用這三種控制手段，極大提升了自動化控制效率，使遠距離的自動化控制成為可能，增強了對電氣系統(tǒng)的運行反饋。特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)算法的反向?qū)W習(xí)，在信號處理方面得到了較大應(yīng)用。
四、結(jié)語
人工智能技術(shù)是人類科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展進步的必然結(jié)果，也是工業(yè)發(fā)展過程中，促進工業(yè)自動化科學(xué)化發(fā)展的重要推動力量。在人工智能技術(shù)的發(fā)展中，科技的發(fā)展和工業(yè)技術(shù)的進步會促進人工智能技術(shù)的發(fā)展；反之，人工智能技術(shù)的進步，可以完成那些人類自身無法辦到、技術(shù)條件效果不好的生產(chǎn)技術(shù)操作。當(dāng)前的人工智能主要是計算機技術(shù)的發(fā)展結(jié)果，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，通過對計算機信息特點和操作性能的了解和設(shè)計，使計算機操作系統(tǒng)具有更多更先進的人工化反應(yīng)，并在實際的信息技術(shù)處理過程中，通過其系統(tǒng)內(nèi)部的人工化、智能化識別和處理系統(tǒng)，對電氣自動化控制和其他工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域在運行中的問題進行自主解決。如今，人工智能技術(shù)已經(jīng)取得了較大的進步，其研究發(fā)展項目也越來越多，越來越先進，實用性越來越強。人工智能技術(shù)已經(jīng)廣泛運用與工業(yè)自動化、過程控制和電子信息處理等先進的技術(shù)領(lǐng)域。人工智能技術(shù)通過模糊理論算法、遺傳算法和模糊神經(jīng)算法等方式，可以在電氣自動化控制中，采取更靈活多變的控制方式，對電氣自動化設(shè)備運行中的不穩(wěn)定因素和動態(tài)變化進行自主的調(diào)整，從而保障其運行的準(zhǔn)確和高效，減少出錯率。人工智能技術(shù)的運用，可以大大減少在電氣自動化控制等領(lǐng)域的人力成本，并且能夠解決一些工作人員無法有效監(jiān)控和解決的問題，做到及時有效。
2人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用
2.1人工智能控制實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集及處理功能
在電氣設(shè)備的運行過程中，數(shù)據(jù)的采集和處理是了解電氣設(shè)備自動化控制情況，發(fā)現(xiàn)運行過程中的問題和提出解決辦法的重要依據(jù)。在傳統(tǒng)的自動化控制中，由于技術(shù)水平和實際運行中的動態(tài)變化，數(shù)據(jù)的采集和傳輸無法做到準(zhǔn)確和穩(wěn)定，保存數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)丟失的情況。人工智能技術(shù)的使用，可以保障電氣自動化運行過程中對動態(tài)信息的及時收集和穩(wěn)定傳輸，對相關(guān)數(shù)據(jù)的保存工作也更安全，這就提高了電氣自動化的控制水平，充分保障了電氣運行中的安全性和穩(wěn)定性。
2.2人工智能控制實現(xiàn)了系統(tǒng)運行監(jiān)視機報警功能
電氣自動化控制是用電氣的可編程控制器，控制繼電器，帶動執(zhí)行機構(gòu)，完成預(yù)期設(shè)計動作的過程。在此過程中，系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的運行都要嚴格按照設(shè)計模型和函數(shù)計算的基礎(chǔ)上進行，如果系統(tǒng)中的一點出現(xiàn)問題，就會造成整個自動控制系統(tǒng)的故障。在以往的自動化控制系統(tǒng)運行中，對系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間的運行數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，對運行中的特殊情況進行及時的報警處理，幫助自動化系統(tǒng)及時處理可能出現(xiàn)的故障，提醒電氣管理人員加強對電氣系統(tǒng)的管理。
2.3人工智能控制實現(xiàn)了操作控制功能
電氣自動化控制的主要特征之一就是通過計算機的一鍵操作，就可以實現(xiàn)對電氣系統(tǒng)的整體控制，保障電氣自動化運行符合現(xiàn)實的需要。傳統(tǒng)的自動化系統(tǒng)的操作，需要靠人工對系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)進行人工操作，從而促進自動化系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)調(diào)和配合，這種方式既降低了自動化運行的效率，也增加了自動化系統(tǒng)的故障發(fā)生頻率。人工智能技術(shù)對電氣自動化系統(tǒng)的控制，是通過各種先進的算法，按照電氣自動化的需求，對自動化系統(tǒng)進行自動化和智能化設(shè)計，從而實現(xiàn)對電氣自動化控制系統(tǒng)的同時操作，大大提高了自動化控制的效率，減少了單獨指令操作中容易出現(xiàn)的不協(xié)調(diào)情況的發(fā)生。
3人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的控制方式
3.1模糊控制
模糊控制以模糊推理和模糊語言變量等為理論基礎(chǔ)，并以專家經(jīng)驗作為模糊控制的規(guī)則。模糊控制就是在被控制的對象的模糊模型的基礎(chǔ)之上，運用模糊控制器，實現(xiàn)對電氣控制系統(tǒng)的控制。在實際控制設(shè)計過程中，通過對計算機控制系統(tǒng)的使用，使電氣自動化系統(tǒng)形成具有反饋通道的閉環(huán)結(jié)構(gòu)的數(shù)字控制系統(tǒng)，從而達到對電氣自動化系統(tǒng)的科學(xué)控制。
3.2專家控制
專家控制是指在進行電氣自動化控制過程中，利用相關(guān)的系統(tǒng)控制理論和控制技術(shù)的結(jié)合，通過對以往控制經(jīng)驗的模擬和學(xué)習(xí)，實現(xiàn)電氣自動化控制中智能控制技術(shù)的實施。這種控制方式具有很強的靈活性，在實際運行中，面對控制要求和系統(tǒng)運行情況，專家控制可以自覺選取控制率，并通過自我調(diào)整，強化對工作環(huán)境的適應(yīng)。
3.3網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制
網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制的原理就是基于對人腦神經(jīng)元的活動模擬，以逼近原理為依據(jù)的網(wǎng)絡(luò)建模。神經(jīng)控制是有學(xué)習(xí)能力的，屬于學(xué)習(xí)控制，對電氣自動化控制中出現(xiàn)的新問題可以及時提出有效的解決辦法，并通過對相關(guān)技術(shù)問題的分析解決，提高自身的人工智能水平。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞：移相調(diào)控；單片機；電壓斜坡起動；限流起動；軟停車；節(jié)能運行
1概述
眾所周知，三相交流異步電動機以其低成本，高可靠性和易維護等優(yōu)點而在各行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，它在直接起動時，存在著很大的缺點：首先，它的起動電流高達額定電流的5～7倍，既對電網(wǎng)造成了很大的沖擊，又影響了電器控制設(shè)備的使用壽命，甚至影響到其它電氣設(shè)備的正常運行；其次，起動轉(zhuǎn)矩可達正常轉(zhuǎn)矩的2倍，這會對負載產(chǎn)生沖擊，增加傳動部件的磨擦和額外維護。為此，出現(xiàn)了三相異步電動機降壓起動設(shè)備。
圖1智能電機控制模塊結(jié)構(gòu)圖
傳統(tǒng)的降壓起動有以下幾種方法:
1）在電動機定子電路中串入電抗器，使一部分電壓降在電抗器上；
2）星形—三角形(Y—)轉(zhuǎn)換降壓起動，即起動時電機接成星形，起動結(jié)束后，通過一個轉(zhuǎn)換器變成三角形接法；
3）補償器起動（自耦變壓器起動）。
傳統(tǒng)的起動設(shè)備體積龐大，成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，與負載匹配的電機轉(zhuǎn)矩很難控制，也就是說很難得到合適的起動電流和起動轉(zhuǎn)矩；而且在切換瞬間會產(chǎn)生很高的電流尖峰，由此產(chǎn)生的機械振動會損害電機轉(zhuǎn)子，軸連接器，中間齒輪以及負載設(shè)備。
因此，就需要有一種能克服傳統(tǒng)起動缺點的起動裝置。銀河公司開發(fā)生產(chǎn)的捷普牌新一代數(shù)字式智能電機控制模塊，不但完全克服了傳統(tǒng)起動的缺點，對各種起動方法做了進一步的改善和提高，而且還增加了很多其他功能，比如：節(jié)能運行，過流保護，過熱保護，缺相保護等。
這種模塊采用數(shù)碼管顯示，按鍵控制，整個起動過程全部由單片機按照預(yù)先設(shè)定的程序自動完成，操作極其方便。
用戶通過按鍵調(diào)整參數(shù)設(shè)置，可以按實際情況選擇不同的起動方式，能夠很方便地控制起動電流，得到與負載相匹配的電機轉(zhuǎn)矩。
2模塊結(jié)構(gòu)及電氣原理
模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。從圖1可以看出，該模塊的主電路與相控電路及單片機共同封裝于同一殼體內(nèi)，同時內(nèi)置多個電流、電壓傳感器。用接插件將模塊與控制盒連接在一起，實現(xiàn)各種功能的設(shè)置和顯示。
主電路為6只玻璃鈍化方形晶閘管芯片，通過一體化焊接技術(shù)，將其貼在DBC（陶瓷覆銅板）上，并與導(dǎo)熱銅板焊接在一起。模塊使用時，導(dǎo)熱銅板與散熱片通過導(dǎo)熱硅脂緊密接觸。這種結(jié)構(gòu)使模塊具有很高的絕緣性能和散熱性能。
圖2是模塊電氣原理方框圖。移相控制電路部分是銀河公司自主開發(fā)的JP-SSY01數(shù)字移相集成電路。該電路為SOP28封裝，5V單一電源供電，全數(shù)字化處理方式，具有很高的移相精度及對稱度。對控制端加0～10V電平信號，即可控制移相角度。
同步變壓器輸出同步信號給移相電路，其中另一路給單片機，作為單片機采集電壓、電流信號的基準(zhǔn)。這樣，就克服了如果交流電頻率變化帶來的計算誤差，提高了計算精度。
傳感器包括電壓傳感器和電流傳感器。兩種傳感器中均使用了霍爾元件，具有體積小、反應(yīng)快、線形度高的特點，通過與模塊結(jié)構(gòu)的一體化設(shè)計，方便地置于模塊內(nèi)部。兩種傳感器將電壓模擬量、電流模擬量傳給12位高速A/D轉(zhuǎn)換器，通過A/D轉(zhuǎn)換，將相應(yīng)的數(shù)字量傳給單片機，以供單片機進行處理。
顯示、控制部分采用串行口與單片機進行通信，這種通信方式大大減少了該部分與模塊內(nèi)部的連線。5個數(shù)碼管顯示，8個按鍵控制，使顯示與控制直觀、方便。
3主要功能
智能電機控制模塊主要完成電壓斜坡起動，限流起動，電壓突跳起動，軟停車，節(jié)能運行，過流、過熱、缺相保護等功能。
3.1電壓斜坡起動
如圖3所示，系統(tǒng)首先給電機加一個電壓Us，之后電壓線性上升，從Us增加到最大電壓Umax，即電網(wǎng)輸入電壓。Us由用戶設(shè)定，可供用戶選擇的電壓為80～300V。ts也由用戶設(shè)定，可以在1～90s選擇。在實際使用中，用戶根據(jù)實際情況，例如電機功率大小、負載大小等，選擇合適的參數(shù)，達到最佳起動效果。
這種起動方式的特點是起動平穩(wěn)，可減少起動電流對電網(wǎng)的沖擊，同時大大減輕起動力矩對負載帶來的機械振動。
3.2限流起動
如圖4所示，這種起動方式是由用戶設(shè)定一電流值Ik，在整個起動過程中，實際電流不超過設(shè)定值Ik。Ik由用戶根據(jù)實際負載大小自己設(shè)定。
限流起動可以使大慣性負載以最小電流起動加速，可以通過設(shè)置電流上限，以滿足在電網(wǎng)容量有限的場合使用。這種起動方式特別適合于恒轉(zhuǎn)矩負載。
3.3電壓突跳起動
實際應(yīng)用中，很多負載具有很大的靜摩擦力。在電壓斜坡起動方式中，電壓是由小到大逐漸上升的。如果直接使用電壓斜坡方式起動，在起動開始的一段時間內(nèi)，因所加電壓太小，克服不了負載的靜摩擦力，電機不動，這可能會造成電機因發(fā)熱而損壞的情況。電壓突跳功能則解決了這個問題。在電機起動前，模塊先輸出一電壓Ut，且持續(xù)一段時間tt，用以克服靜摩擦力，待電機轉(zhuǎn)動之后，再按照原設(shè)定方式起動，從而比較好地保護了電機，如圖5所示。對于不需要該功能的負載，只要將tt設(shè)置為0即可。Ut可調(diào)整，范圍是0～380V，tt可調(diào)整，范圍是0～10s。
3.4軟停車
如圖6所示，按下停車鍵后，模塊的輸出電壓立即下降到Up1，然后逐漸下降，經(jīng)過時間tp后，下降到Up2，再立即下降到0。Up可調(diào)整，范圍是100～380V；Up2可調(diào)整，范圍是0～300V；tp調(diào)整的范圍是0～90s。
軟停車可以大大減少管道傳輸中液體的沖擊。
3.5節(jié)能運行
對于大摩擦負載，由于起動電流大，需要功率較大的電動機，而在正常運行時，負載力矩比電動機額定轉(zhuǎn)矩小得多，這就造成電動機輕載運行。對于間歇性負載，持續(xù)大電流的工作時間占整個工作周期很小一部分，從而造成輕載時無功損耗?浪費，使運行功率因數(shù)大大降低。智能電機控制模塊通過檢測電壓和電流，根據(jù)負載大小自動調(diào)節(jié)輸出電壓，使電機工作在最佳效率工作區(qū)，達到節(jié)能目的。
3.6保護功能
共有三種保護功能：過流保護，過熱保護，缺相保護。
在起動或者運行過程中如果出現(xiàn)上述三種故障之一，模塊會自動斷電，控制盒上的數(shù)碼管會閃爍顯示故障原因，待排除故障以后，按復(fù)位鍵即可恢復(fù)正常。
在上述保護中，過流保護值可調(diào)。
4實驗情況及實際應(yīng)用效果
我們對一只正在使用中的智能電機控制模塊進行了實際測量并作了記錄。所用負載為18.5kW風(fēng)機，供電電壓實際測量值為390V左右。
為了作一個比較，首先拆掉模塊進行直接起動。合上空氣開關(guān)后，電壓立即上升到390V，電流快速上升到150A，持續(xù)一段時間，逐漸下降，最后穩(wěn)定在30A左右。同時，可清楚地聽到由于大電流沖擊，使風(fēng)機產(chǎn)生強烈的機械振動而發(fā)出的噪聲。
然后接上智能電機控制模塊，設(shè)置為限流方式起動，限流值為90A，打開節(jié)能運行。按下“起動”鍵，可觀測到電流上升速度明顯變慢，逐漸上升到90A，保持2～3s后，逐漸下降為30A。電壓由0V緩慢上升到390V。起動時間為6s。在整個起動過程中，電機起動平穩(wěn)，聽不到機械沖擊的噪聲。15s后，電壓逐漸下降為355V，電流不變，開始穩(wěn)定運行。
數(shù)字式智能電機控制模塊現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)領(lǐng)域和其他場合，實際應(yīng)用效果如下：
1）降低了電動機起動電流；
2）避免了電動機起動時供電線路瞬間電壓跌落，造成電網(wǎng)上用電設(shè)備、儀表誤動作；
3）防止了起動時由于產(chǎn)生的力矩沖擊，而使機械斷軸或產(chǎn)生廢品；
4）可以較頻繁地起動電動機(軟起動裝置一般允許10次/h，而使電動機不致過熱)；
5）對泵類負載可以防止水錘效應(yīng)，防止管道破裂；
6）對某些工藝應(yīng)用(如染紗機械)，可防止由于起動過快而產(chǎn)生染色不勻的質(zhì)量問題；
7）對某些易碎的容器灌漿生產(chǎn)線，可防止容器破損；
8）適應(yīng)供電變壓器容量較低的場合(如注塑機)；
9）可以降低電網(wǎng)適配容量，節(jié)省增容費開支；
10）適用于需要方便地調(diào)節(jié)起動特性的場合。
論文摘要 在人類所利用的能源當(dāng)中，電能是最清潔最方便的；電氣傳動無疑有著很大的意義，隨著電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)以及自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展，電氣傳動技術(shù)也得到了長足的發(fā)展。本文在對大量國內(nèi)外文獻分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)和論述了我國在電力電子和電力傳動系統(tǒng)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。
從學(xué)術(shù)的角度來看，電力電子技術(shù)的主要任務(wù)是研究電力電子器件（功率半導(dǎo)體）設(shè)備，轉(zhuǎn)換器拓撲結(jié)構(gòu)，控制和電力電子應(yīng)用，實現(xiàn)電力和磁場的能量轉(zhuǎn)換、控制、傳輸和存儲，以便實現(xiàn)合理和有效使用的各種形式的能源，高品質(zhì)的人力的電力和磁場的能量。
1 電力電子的研究方向
就目前情況而言，我國電力電子的研究范圍與研究內(nèi)容主要包括：1）電力電子元器件及功率集成電路；2）電力電子變換器技術(shù)的研究主要包括新的或電力能源的節(jié)約和新能源電力電子，軍事和空間應(yīng)用等作為特殊的電力電子轉(zhuǎn)換器技術(shù)的智能電力電子變換器技術(shù)，控制電力電子系統(tǒng)和計算機仿真建模；3）電力電子技術(shù)的應(yīng)用，其研究內(nèi)容包括超高功率轉(zhuǎn)換器，在能源效率，可再生能源發(fā)電，鋼鐵，冶金，電力，電力牽引，船舶推進應(yīng)用，電力電子系統(tǒng)的信息化和網(wǎng)絡(luò)；電力電子系統(tǒng)的故障分析和可靠性；復(fù)雜的電力電子系統(tǒng)的穩(wěn)定性和適應(yīng)性；4）電力電子系統(tǒng)集成，其研究內(nèi)容包括標(biāo)準(zhǔn)化電力電子模塊；單芯片和多芯片系統(tǒng)設(shè)計，集成電力電子系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
2 我國電力電子發(fā)展中存在的問題
當(dāng)前的主要問題是：中國的電力電子產(chǎn)品和設(shè)備目前生產(chǎn)的大部分是也主要是晶閘管，雖然它可以創(chuàng)造一些高科技電子產(chǎn)品和電氣設(shè)備，但他們都使用電力電子外國生產(chǎn)設(shè)備和多組分組裝集成的制造方法，尤其是先進的全控型電力電子器件全部依賴進口，而許多關(guān)系到國民經(jīng)濟和國家安全，在一些關(guān)鍵領(lǐng)域的核心技術(shù)，軟件，硬件和關(guān)鍵設(shè)備，我國的外資控制和封鎖。特別是在關(guān)系國民經(jīng)濟和國家安全，更多先進水平的核心技術(shù)差距的關(guān)鍵領(lǐng)域，這種情況正在迅速變化的挑戰(zhàn)和我們的道德律令。
在過去，雖然我國國民經(jīng)濟的各個部門，先后引進了國外先進技術(shù)，已開始注意到國內(nèi)突出的問題，從表面上看，雖然對引進技術(shù)的絕大多數(shù)可以在幾年后達到國產(chǎn)化率70％的要求，但只要仔細分析，不難發(fā)現(xiàn)，并最終拒絕外國公司轉(zhuǎn)讓技術(shù)和關(guān)鍵部件，都涉及到高科技的電力電子技術(shù)和動力傳動產(chǎn)品在核心技術(shù)。
目前國外和問題的主要區(qū)別是：電力電子器件的全面控制，不能制造國內(nèi)制造的高功率轉(zhuǎn)換器，低技術(shù)，設(shè)備可靠性差，電力電子數(shù)字控制技術(shù)水平仍處于初級階段；應(yīng)用程序的控制技術(shù)和系統(tǒng)控制軟件的水平較低；缺乏經(jīng)驗的重大項目等。高性能高功率轉(zhuǎn)換器設(shè)備幾乎全部從國外進口。
3 電力傳動系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀分析
目前我國電力傳動系統(tǒng)的研究主要圍繞交流轉(zhuǎn)動系統(tǒng)展開，隨著交流電動機調(diào)速理論的突破和調(diào)速裝置（主要是變頻器）性能的完善，電動機的調(diào)速從直流發(fā)電機-電動機組調(diào)速、晶閘管可控整流器，直流調(diào)壓調(diào)速逐步發(fā)展到交流電動機變頻調(diào)速。交流傳動系統(tǒng)之所以發(fā)展得如此迅速，和一些關(guān)鍵性技術(shù)的突破性進展有關(guān)。它們是功率半導(dǎo)體器件（包括半控型和全控型）的制造技術(shù)、基于電力電子電路的電力變換技術(shù)、交流電動機控制技術(shù)以及微型計算機和大規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)的全數(shù)字化控制技術(shù)。為了進一步提高交流傳動系統(tǒng)的性能，國內(nèi)有關(guān)研究工作正圍繞以下幾個方面展開：
1）輸入電流為正弦和四象限運行開辟了新的途徑
高性能交流驅(qū)動系統(tǒng)電壓型PWM逆變器中的應(yīng)用日益廣泛，PWM技術(shù)的研究更深入。 PWM功率半導(dǎo)體器件采用高頻開啟和關(guān)閉，成為一個在一定寬度的電壓脈沖序列法律的變化，為了實現(xiàn)頻率，變壓器，有效地控制和消除諧波的直流電壓。 PWM技術(shù)可分為三類：正弦PWM，優(yōu)化PWM及隨機PWM。正弦PWM的電壓，電流和磁通正弦PWM計劃的目標(biāo)包括。正弦PWM普遍提高功率器件的開關(guān)頻率將是一個非常出色的表現(xiàn)，在中小功率交流驅(qū)動系統(tǒng)等被廣泛使用。但為大容量的電源轉(zhuǎn)換設(shè)備，高開關(guān)頻率將導(dǎo)致大的開關(guān)損失，以及高功率設(shè)備，如GTO的開關(guān)頻率仍不做的非常高的在這種情況下，在最佳的PWM技術(shù)只是滿足的需求該設(shè)備。
2）應(yīng)用矢量控制技術(shù)、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)及現(xiàn)代控制理論
交流電機交流驅(qū)動系統(tǒng)是一個多變量、非線性、強耦合、時變控制對象，變頻調(diào)速控制，電機控制的穩(wěn)定狀態(tài)方程的研究動態(tài)控制非常令人滿意的結(jié)果的特點。 70年代初提出研究交流電機的控制過程的動態(tài)，不僅要控制每個變量的振幅，而控制的階段，為了實現(xiàn)交流電機磁通和轉(zhuǎn)矩的解耦矢量變換方法，促使高性能交流驅(qū)動系統(tǒng)逐漸向?qū)嶋H使用。高動態(tài)性能的電流矢量控制變頻器已成功應(yīng)用于軋機主傳動，電力牽引系統(tǒng)和數(shù)控機床。此外，為了解決系統(tǒng)的復(fù)雜性和控制精度之間的矛盾，但也提出一個新的控制方法，如直接轉(zhuǎn)矩控制，方向控制電壓，特別是與微處理器控制技術(shù)，現(xiàn)代控制理論在各種控制方法也得到了應(yīng)用，如二次型性能指標(biāo)最優(yōu)控制和雙位模擬調(diào)節(jié)器控制，可以提高系統(tǒng)的動態(tài)性能，滑（滑模）變結(jié)構(gòu)控制可以提高系統(tǒng)的魯棒性，狀態(tài)觀測器和卡爾曼濾波器可以得到狀態(tài)信息不能測量，自適應(yīng)控制能夠全面提高系統(tǒng)的性能。此外，智能控制技術(shù)，如模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，也開始在交流變頻調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)用于提高控制精度和魯棒性。
3）廣泛應(yīng)用微電子技術(shù)
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字式控制處理芯片的運算能力和可靠性得到很大提高，這使得全數(shù)字化控制系統(tǒng)取代以前的模擬器件控制系統(tǒng)成為可能。目前適于交流傳動系統(tǒng)的微處理器有單片機、數(shù)字信號處理器（Digital Signal Processor——DSP）、專用集成電路（Application Specific Integrated Circuit——ASIC）等。其中，高性能的計算機結(jié)構(gòu)形式采用超高速緩沖儲存器、多總線結(jié)構(gòu)、流水線結(jié)構(gòu)和多處理器結(jié)構(gòu)等。核心控制算法的實時完成、功率器件驅(qū)動信號的產(chǎn)生以及系統(tǒng)的監(jiān)控、保護功能都可以通過微處理器實現(xiàn)，為交流傳動系統(tǒng)的控制提供很大的靈活性，且控制器的硬件電路標(biāo)準(zhǔn)化程度高，成本低，使得微處理器組成的全數(shù)字化控制系統(tǒng)達到了較高的性能價格比。
4 結(jié)論
雖然我國電力電子與電力系統(tǒng)傳動系統(tǒng)技術(shù)得到了長足的發(fā)展，但與發(fā)達國家相比仍然存在較大差距，許多關(guān)鍵技術(shù)有待突破，關(guān)鍵部件還長期依賴進口的局面還沒有打破。
參考文獻
論文關(guān)鍵詞：模塊教學(xué)，制作，電子鐘
單片機技術(shù)作為現(xiàn)代電子技術(shù)的重要基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制，機電一體化產(chǎn)品，智能儀器，家用電器、計算機網(wǎng)絡(luò)及通信等方面，是各類控制系統(tǒng)的核心?！秵纹瑱C控制技術(shù)》是在前面所學(xué)《單片機基礎(chǔ)1》和《單片機基礎(chǔ)2》教學(xué)模塊的基礎(chǔ)上，進行小型單片機電子產(chǎn)品軟硬件設(shè)計和制作的教學(xué)模塊。通過本模塊的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生掌握單片機技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用，鍛煉學(xué)生動手實踐能力、創(chuàng)新能力和新產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)能力，為將來從事單片機新產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、檢測和維護等工作奠定堅實的基礎(chǔ)。
一、教學(xué)實施設(shè)想
依據(jù)單片機系統(tǒng)的開發(fā)研制過程，模塊《單片機控制技術(shù)》可分為單片機系統(tǒng)硬件電路設(shè)計與調(diào)試和單片機程序設(shè)計與調(diào)試兩個部分，在綜合應(yīng)用階段將二者融為一體。通過本模塊的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握單片機硬件設(shè)計和程序設(shè)計的相關(guān)知識，熟悉單片機應(yīng)用系統(tǒng)的組成和開發(fā)方法，懂得單片機系統(tǒng)調(diào)試與維護技術(shù)，并在實際制作的基礎(chǔ)上制作，了解單片機控制的電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)管理方法。
在“教、學(xué)、做”一體的教學(xué)過程中，通過分組實施，提高學(xué)生的溝通能力、團隊合作及協(xié)調(diào)能力，提高學(xué)生嚴謹?shù)倪壿嬎悸?，縝密的工作方式和強烈的責(zé)任意識。教學(xué)實施按照3個階段逐級深入：①基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)講解；②基本應(yīng)用訓(xùn)練；③綜合實際制作。
二、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計
曾經(jīng)有人這樣說過，如果用數(shù)碼管和按鍵，做一個可以調(diào)整時間的電子鐘出來，那么你的單片機就算入門了60%了。我認為這句話是有道理的。基于單片機技術(shù)的實時時鐘能夠涵蓋單片機課程的大部份知識點，對單片機知識的應(yīng)用，其綜合度是相當(dāng)高的。
本模塊以4位數(shù)碼管實時時鐘的硬件電路和程序設(shè)計為載體，以8位數(shù)碼管實時時鐘的設(shè)計和制作為任務(wù)驅(qū)動，將單片機有關(guān)知識點融入“教、學(xué)、做”一體，采用分組實施，逐級深入的方式，重點培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用單片機知識進行小型電子產(chǎn)品的設(shè)計、調(diào)試和制作能力。
本模塊按照教學(xué)計劃，可以分為5個學(xué)習(xí)情境：
1）單片機最小系統(tǒng)軟硬件設(shè)計
以4位數(shù)碼管實時時鐘為例，講授單片機最小系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計方法核心期刊目錄。
2）單片機定時與中斷功能的應(yīng)用
以含四個按鍵和4位數(shù)碼管的可以調(diào)整時間的實時時鐘為例，講授單片機定時與中斷功能的實現(xiàn)方法。
3）單片機與數(shù)碼管顯示器接口的設(shè)計
以4位數(shù)碼管實時時鐘為例，講授單片機與數(shù)碼管顯示器的接口設(shè)計方法。
4）單片機與LCD顯示器1602接口的設(shè)計
以一片1602作為單片機實時時鐘顯示屏為例，講授單片機與LCD顯示器1602接口的設(shè)計方法。
5）制作單片機電子鐘
在教師指導(dǎo)下，應(yīng)用單片機中斷、定時技術(shù)，通過調(diào)整鍵、加1鍵、減1鍵、確定鍵四個按鍵，用8位數(shù)碼管（或用一片1602）制作一個可以調(diào)整時間的電子時鐘，顯示格式為：時-分-秒 XX-XX-XX。
通過以上5個學(xué)習(xí)情境的訓(xùn)練，學(xué)生最終完成1臺具有調(diào)時功能的單片機電子鐘作品，并以作品的完成情況和完成過程進行考核評價。
三、思考與展望
1、模塊《單片機控制技術(shù)》 以單片機控制的電子鐘的設(shè)計制作為載體，將單片機多個知識點串連到一起，按照由淺到深逐級深入，培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作、細致耐心、動腦動手等能力，全方位地將知識性、趣味性、實用性融為一體，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，理論聯(lián)系實際，制作實用的單片機電子小產(chǎn)品。
2、“單片機工作室”是我系單片機開發(fā)應(yīng)用的“第二課堂”制作，對于已不能滿足模塊課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)秀學(xué)生，要依托“單片機工作室”，注重單片機優(yōu)秀人才的培養(yǎng)，提高他們參與創(chuàng)新實踐的能力，特別是在參加市、省各項課外科技競賽活動和技師班課程設(shè)計及畢業(yè)論文設(shè)計中，為學(xué)生采用單片機技術(shù)，設(shè)計開發(fā)作品提供有力的支持。
3、今后要不斷延伸教學(xué)模塊。要與合作企業(yè)共同制定教學(xué)實訓(xùn)項目，按照企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將“教室與實訓(xùn)室”、“教師與師傅”、“學(xué)生與學(xué)徒”、“作業(yè)與作品”四者合一的開展單片機教學(xué)。在與企業(yè)共建校外實習(xí)基地的基礎(chǔ)上，依據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將單片機實用項目的開發(fā)設(shè)計過程融入教學(xué)，實現(xiàn)仿真企業(yè)環(huán)境條件下的教學(xué)，突出技術(shù)應(yīng)用的職業(yè)性。
4、要積極整合校內(nèi)技術(shù)優(yōu)勢，積極開展對外技術(shù)服務(wù)，強化課外“產(chǎn)學(xué)研”與課內(nèi)“教學(xué)做”的相互滲透。由單片機課程專任教師、企業(yè)技術(shù)人員與部分學(xué)生共同組成項目組，開發(fā)研制科技含量高、低成本、測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、使用簡單、實用的單片機產(chǎn)品，使學(xué)生不斷積累單片機產(chǎn)品的開發(fā)經(jīng)驗，熟悉企業(yè)生產(chǎn)開發(fā)流程，深刻理解企業(yè)對人才的具體要求，直接接觸社會流行技術(shù)，實現(xiàn)學(xué)校教育與社會需求之間的無縫對接。
關(guān)鍵詞： 電工技師論文 工藝性 標(biāo)準(zhǔn)化
一、專業(yè)項目論文的工作觀
技師技能考核或鑒定首先應(yīng)注重的是工作者專業(yè)素質(zhì)――崗位工作能力水平的評價。寫作和提交論文是申報鑒定者應(yīng)對技能考核鑒定的準(zhǔn)備過程，同時是個人技能水平的展示過程。
技術(shù)工人的專業(yè)工作目的一般要求是：保證生產(chǎn)質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低物質(zhì)消耗――有效益價值核算或向好性預(yù)期。憑借論文關(guān)于專業(yè)工作項目立論確定、技術(shù)路線解析、工藝方法選擇、調(diào)試過程記錄等的描述，充分顯示工作者的能力水平――專業(yè)規(guī)范把握、主流技術(shù)運用、工藝方法適當(dāng)、工序工步明晰。
技師論文應(yīng)該強調(diào)較高級工藝性內(nèi)容，應(yīng)該是工作技藝和業(yè)績展示、以專業(yè)文獻范式表述的文章，并不一定要用某效益指標(biāo)來顯示工作價值。如工藝改進型課題論文，突出的是專業(yè)技巧水平；又如新技術(shù)應(yīng)用型課題論文，突出的是對工程新技術(shù)或復(fù)雜工藝的理解和駕馭能力。
1.強調(diào)論文項目的工藝性價值。技能，應(yīng)理解為專業(yè)工作的技能工藝能力。也許是簡稱，總易誤認為技能偏指技術(shù)能力，而忽視工藝能力。技術(shù)一般是指工業(yè)過程的方法論，即一般是可行性確定后在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計前提下選材、加工手段、加工流程以盡可能的高效率獲得目標(biāo)產(chǎn)品的方法。而工藝，可以理解為加工的“藝術(shù)”，強調(diào)工作過程中獲得目標(biāo)產(chǎn)品的技巧性、保障性和完美性。技術(shù)工藝能力，可以理解為技術(shù)與工藝互滲而形成的知識型、技巧型、成熟型的生產(chǎn)力。
較高級的專業(yè)技能型人員的工作，應(yīng)能體現(xiàn)技術(shù)工藝引人入勝的技巧性，工作項目論文也理所當(dāng)然要求顯示出工藝性價值――論文應(yīng)顯示出寫作者關(guān)于工作項目的基本技術(shù)理解能力和工藝質(zhì)量層次?；炯夹g(shù)能力包括專業(yè)理論的引用或引證，工藝質(zhì)量則涵括改進能力、工作技巧、專業(yè)理論與實際的連接和補足能力、安全防護構(gòu)思能力、提高工作對象商品化的能力。工藝質(zhì)量直接決定了目標(biāo)產(chǎn)品的實用性、適用性和市場性。
2.注重專業(yè)性表述的標(biāo)準(zhǔn)化概念。技師的基本技術(shù)理論理解力是其工作的重要基礎(chǔ)之一，但其工作的方式、目標(biāo)往往約束了專業(yè)理論的擴充速度和應(yīng)用空間。許多長期在特殊電氣工程崗位工作、工藝經(jīng)驗豐富的技藝型人員理論水平并不高，但他們的本職工作很出色，工作質(zhì)量的工藝價值突現(xiàn)。一般認為長期的專職工作經(jīng)驗中積累著較高的專業(yè)工藝悟性。應(yīng)該看到，高專業(yè)工藝性主要表現(xiàn)為相對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)規(guī)范有很強的理解力，對生產(chǎn)流程有很強的連接、補足、改進的能力。正是高的專業(yè)悟性使得技藝型人員與技術(shù)設(shè)計人員的工作配合相得益彰。
3.把握過程分析的理論深度。一些技師工作項目論文中，用大量篇幅闡述理論的依據(jù)――數(shù)理公式推導(dǎo)過程或教科書式論說，然后繪出基本原理圖，最后給出相當(dāng)肯定的可行性結(jié)論。必須注意，這種論文往往是有缺陷的――項目的實施有效性沒有表達―作者的操作工藝技能水平得不到顯示。缺少相關(guān)工程經(jīng)驗公式或者經(jīng)驗系數(shù)（理論公式受客觀實際過程條件的約束），易使得項目實施性這一關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)受到鑒定評價者質(zhì)疑。這類論文的缺陷在論文大辯的有限時間里難以彌補。
4.妥當(dāng)運用“技術(shù)進步手段”、“技術(shù)創(chuàng)新理念”、“精湛工藝過程”。機電工程崗位特征――專業(yè)智能成分較多，技巧思維保持，非連續(xù)性非周期性的操作。視下述工作能力為工藝能力；把握專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的運用方法、流暢的專業(yè)語言（術(shù)語，編程，工程圖，解析圖表等）表述、撰適用的工程文檔、規(guī)劃工作技巧和效率。
技術(shù)進步：在產(chǎn)業(yè)規(guī)范約束下，采用現(xiàn)代的、主流的專業(yè)技術(shù)成果。
技術(shù)工藝創(chuàng)新：在產(chǎn)業(yè)規(guī)范約束下的工作能夠在去除隱患、操作便捷、安全可靠、形式優(yōu)化、節(jié)能提效、減污去噪、降低維護成本、智能化診斷運行等某些方面有顯明的特色成果。
基本完備和適配的資料：是指可以作為施工提綱或設(shè)備的檔案基本資料。
二、電學(xué)原理在工程運用中的本征性理解
機電技術(shù)中的電工技術(shù)是關(guān)于電能量分配和智能控制的技術(shù)，應(yīng)用電工技術(shù)的基礎(chǔ)原理是歐姆定律和麥克斯韋電磁方程組。
1.本征性理解?？陀^導(dǎo)電材料上的電量分析應(yīng)劃分為以電壓（電動勢能信息）為主量的“信息變換及傳遞系統(tǒng)”和以電流為主量的“能量傳輸電路”?？刂菩畔鬟f系統(tǒng)的第一要素是“保證信息的準(zhǔn)確”，控制系統(tǒng)傳遞信息不一定依賴固形材料（例如可通過空間電磁場感應(yīng)傳遞）。
使用電動機為電能耗用終端的設(shè)備繼電器線路形式控制電路主要形成運動控制“邏輯、時間、順序”機制，自保、互鎖、延時、中繼等都是形成控制信息的電路。
采用集成運放器為核心的信號電壓調(diào)節(jié)器主要解決比例（信號放大）、微分（信號即時變化率）、積分（信號的時間積累效應(yīng)），而整流、檢波、限幅、隔離、跟隨、調(diào)零、保護等都是附加電路。
電能量傳輸?shù)牡谝灰厥请娐烦蔀榛芈罚蕾囉行蔚膶?dǎo)電材料，再者就是能量規(guī)模（大?。┖蛡鬏敃r間可控。因此，控制電路的關(guān)鍵功能是信息“變換（如電壓放大器）”和“調(diào)節(jié)”。
主電路的關(guān)鍵功能是能量的“被控”和“驅(qū)動”，而反饋電路則是對于完成基本運轉(zhuǎn)功能的、由基本控制器和驅(qū)動器（主電路）組成的開環(huán)系統(tǒng)輸出量檢測并形成修正信號的“智能化”部件。
現(xiàn)時的機電“主流技術(shù)”指由集成PID運算器件、邏輯運算器件（CPU）及大容量數(shù)據(jù)存儲器件為核心的控制器運用技術(shù)、由可高頻全控大功率無觸點開關(guān)元件為核心的驅(qū)動器運用技術(shù)及由新型傳感器為核心的傳感信號接收變換電路技術(shù)。
2.機電能量轉(zhuǎn)換技術(shù)離不開磁材料技術(shù)，也離不開磁路分析技術(shù)；傳統(tǒng)的磁路材料由于磁傳導(dǎo)敏感于溫度和介質(zhì)成分，其電氣特性檢定比較困難。但是近些年來，新型合成磁性材料技術(shù)迅猛發(fā)展，其運用空間（特別是在機電技術(shù)領(lǐng)域）急速擴展。
再者，材料科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)是工業(yè)技術(shù)發(fā)展的雙引擎，感知設(shè)備運動狀態(tài)和形成系統(tǒng)信息的傳感器技術(shù)是智能系統(tǒng)的前端。
從對于控制方式本質(zhì)的理解判斷機電控制技術(shù)的發(fā)展方向：以一個四端電路（網(wǎng)絡(luò)）為例，若以改變激勵能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)響應(yīng)，則控制方式可分為：a.電流控制電流（控制機制參數(shù)體現(xiàn)為電流放大系數(shù)），b.電壓控制電流（控制機制參數(shù)體現(xiàn)為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)（跨導(dǎo)）），c.電壓控制電壓（控制機制參數(shù)體現(xiàn)為電壓放大倍數(shù)），d.電流控制電壓（控制機制參數(shù)體現(xiàn)為轉(zhuǎn)移電阻（跨阻）），實現(xiàn)電能利用的機電設(shè)備的電路多以電流為被控量，所以上述a，b兩種控制方式是驅(qū)動器電路，c是信息處理電路，d不是機電設(shè)備電路優(yōu)選形式（能量控制信號）。
上述a、b方式分別代表著兩個時代的電能傳輸電路（主電路、驅(qū)動器）形式。
a方式中，電流控制電流的中心技術(shù)是：實現(xiàn)小電流控制大電流、一路電流控制多路電流。代表器件有三極管和繼電器。
三極管，響應(yīng)速度高，無動作觸點，但控制電路與被控電路有公共支路，控制量與被控量的高次諧波相互影響或制約，而且可承受功率在瓦特級，一般不符合機電設(shè)備功率規(guī)模要求。
繼電器（接觸器），以電-磁-力形式驅(qū)動開關(guān)觸點動作，實現(xiàn)電流的小控大和一控多。但觸點動作時間不準(zhǔn)、電弧現(xiàn)象、線圈斷電反電動勢高并形成高頻干擾源、體積大等固有弱點，長期以來被視為“非理想器件”。
b方式是經(jīng)典控制技術(shù)體系中理想的控制方式――信息控制能量。
上世紀(jì)后半期，業(yè)界使用大功率半控型電子器件晶閘管加之PWM技術(shù)的移相觸發(fā)器實現(xiàn)有缺陷的“信息控制能量”方式于機電設(shè)備能量控制――主要是直流電動機的荷載調(diào)速。
上世紀(jì)末期大功率全控型電子器件IGBT（一種增強型絕緣柵場效應(yīng)管器件）的商品化普及，機電設(shè)備用全控型的信息控制能量方式成為現(xiàn)實，例如在結(jié)構(gòu)簡單價格低廉的交流電動機實現(xiàn)寬范圍荷載的變頻調(diào)速。
3.電氣主流技術(shù)發(fā)展的瞻望。機電設(shè)備機械構(gòu)件的技術(shù)進步程度受制于材料技術(shù)發(fā)展及其成果的商品化程度。通用機電電工技術(shù)范疇的技術(shù)開發(fā)重點有：
電力電子技術(shù)：利用電力電子器件實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模電能變換的技術(shù)，是建立在電子學(xué)、電工原理和自動控制三大學(xué)科上的新興學(xué)科成果。器件以半導(dǎo)體為基本材料，根據(jù)器件的特點和電能轉(zhuǎn)換的要求，開發(fā)電能轉(zhuǎn)換電路，包括各種控制、觸發(fā)、保護、顯示、信息處理、繼電接觸等二次回路及電路。
電動機技術(shù)：強磁材料與低溫環(huán)境技術(shù)。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)：軟件型傳感系統(tǒng)分析與儀表。
機電液智能控制技術(shù)：機械、液壓、電子融合控制技術(shù)使得機器的效率、性能、品質(zhì)、可靠性等大大提升，如大型工程機械設(shè)備、深海或隧道的巨力液壓控制系統(tǒng)。
微機電系統(tǒng)技術(shù)：常規(guī)電氣系統(tǒng)元器件微型化組件化甚至實現(xiàn)“疊層組件―集成化”，即把微型化的敏感元器件、微處理器、執(zhí)行器、各種機械構(gòu)件、電動機、能源、光學(xué)系統(tǒng)等都集成于一個極小的幾何空間內(nèi)，并且能像集成電路一樣大批量、廉價地生產(chǎn)。
電致流體相變技術(shù)：電場作用下電流變液（ERF，electrorheological fluid）可在“固”―“液”兩相之間轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過程可控而且可逆，轉(zhuǎn)換時間為ms級，利用其電控力學(xué)行為，可以預(yù)期得到較之傳統(tǒng)力學(xué)元件更為理想的（機―電能量轉(zhuǎn)換控制的）響應(yīng)指標(biāo)。
磁致流體相變技術(shù)：磁流變液是由高磁導(dǎo)率、低磁滯性的微小軟磁性顆粒和非導(dǎo)磁性液體混合而成的懸浮體。在零磁場條件下呈現(xiàn)出低黏度的牛頓流體特性；而在強磁場作用下，則呈現(xiàn)出高黏度、低流動性。磁流變液在磁場作用下的流變是瞬間的、可逆的，而且其流變后的剪切屈服強度與磁場強度具有穩(wěn)定的對應(yīng)關(guān)系。
硅膠導(dǎo)電與絕緣的智能化控制技術(shù)；作為可以在電磁場發(fā)揮“柔性”功能的新型器件必將影響機電設(shè)備電路構(gòu)造技術(shù)。導(dǎo)電硅膠是具備導(dǎo)電性能的硅膠制品，用于一些電子硅膠產(chǎn)品上發(fā)揮開關(guān)接通的作用，現(xiàn)時應(yīng)用于一些電子設(shè)備、家用設(shè)備、辦公設(shè)備中，比如導(dǎo)電硅膠按鍵、電線連接管、影印機滾軸、電纜插頭、連接器襯墊等。
三、要強調(diào)通用電學(xué)知識與電工新技術(shù)運用銜接的工藝能力
機電設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（國家標(biāo)準(zhǔn)、國際電工委員會文件、超級公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）的意志和執(zhí)行能力。標(biāo)準(zhǔn)化是機電設(shè)備可靠性的保障。國家標(biāo)準(zhǔn)中對機床的控制方式、接地方式、抗干擾、容錯、機械連鎖、危險部件防護等，作了較完善規(guī)定，有效保障了機床的安全可靠運轉(zhuǎn)。經(jīng)驗證明，符合標(biāo)準(zhǔn)的機床，故障率較低，反之故障率則高，可靠的保護措施是防止器件和裝置損壞的重要方面。
當(dāng)前的國家職業(yè)技能鑒定技師和高級技師考評體系強調(diào)了標(biāo)準(zhǔn)化水平是素質(zhì)和技術(shù)能力的體現(xiàn)。如技術(shù)資料規(guī)范化編整能力、微機控制應(yīng)用程序解析能力、逆向工程能力（逆向于在確定材料條件下設(shè)計制造的路徑對產(chǎn)品拆解―解析技術(shù)工藝特征，提交改進或改性方案，以期獲得結(jié)構(gòu)或功能更優(yōu)化的產(chǎn)品）、工程數(shù)學(xué)與物理運動現(xiàn)實的映射解釋能力。
四、提高論文的精致程度和新技術(shù)含量的著眼點
維修電工崗位工作的技術(shù)工藝核心領(lǐng)域（空間范圍，對象）。
關(guān)鍵詞：電工技師論文工藝性標(biāo)準(zhǔn)化
一、專業(yè)項目論文的工作觀
技師技能考核或鑒定首先應(yīng)注重的是工作者專業(yè)素質(zhì)——崗位工作能力水平的評價。寫作和提交論文是申報鑒定者應(yīng)對技能考核鑒定的準(zhǔn)備過程，同時是個人技能水平的展示過程。
技術(shù)工人的專業(yè)工作目的一般要求是：保證生產(chǎn)質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低物質(zhì)消耗——有效益價值核算或向好性預(yù)期。憑借論文關(guān)于專業(yè)工作項目立論確定、技術(shù)路線解析、工藝方法選擇、調(diào)試過程記錄等的描述，充分顯示工作者的能力水平——專業(yè)規(guī)范把握、主流技術(shù)運用、工藝方法適當(dāng)、工序工步明晰。
技師論文應(yīng)該強調(diào)較高級工藝性內(nèi)容，應(yīng)該是工作技藝和業(yè)績展示、以專業(yè)文獻范式表述的文章，并不一定要用某效益指標(biāo)來顯示工作價值。如工藝改進型課題論文，突出的是專業(yè)技巧水平；又如新技術(shù)應(yīng)用型課題論文，突出的是對工程新技術(shù)或復(fù)雜工藝的理解和駕馭能力。
1.強調(diào)論文項目的工藝性價值。技能，應(yīng)理解為專業(yè)工作的技能工藝能力。也許是簡稱，總易誤認為技能偏指技術(shù)能力，而忽視工藝能力。技術(shù)一般是指工業(yè)過程的方法論，即一般是可行性確定后在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計前提下選材、加工手段、加工流程以盡可能的高效率獲得目標(biāo)產(chǎn)品的方法。而工藝，可以理解為加工的“藝術(shù)”，強調(diào)工作過程中獲得目標(biāo)產(chǎn)品的技巧性、保障性和完美性。技術(shù)工藝能力，可以理解為技術(shù)與工藝互滲而形成的知識型、技巧型、成熟型的生產(chǎn)力。
較高級的專業(yè)技能型人員的工作，應(yīng)能體現(xiàn)技術(shù)工藝引人入勝的技巧性，工作項目論文也理所當(dāng)然要求顯示出工藝性價值——論文應(yīng)顯示出寫作者關(guān)于工作項目的基本技術(shù)理解能力和工藝質(zhì)量層次?；炯夹g(shù)能力包括專業(yè)理論的引用或引證，工藝質(zhì)量則涵括改進能力、工作技巧、專業(yè)理論與實際的連接和補足能力、安全防護構(gòu)思能力、提高工作對象商品化的能力。工藝質(zhì)量直接決定了目標(biāo)產(chǎn)品的實用性、適用性和市場性。
2.注重專業(yè)性表述的標(biāo)準(zhǔn)化概念。技師的基本技術(shù)理論理解力是其工作的重要基礎(chǔ)之一，但其工作的方式、目標(biāo)往往約束了專業(yè)理論的擴充速度和應(yīng)用空間。許多長期在特殊電氣工程崗位工作、工藝經(jīng)驗豐富的技藝型人員理論水平并不高，但他們的本職工作很出色，工作質(zhì)量的工藝價值突現(xiàn)。一般認為長期的專職工作經(jīng)驗中積累著較高的專業(yè)工藝悟性。應(yīng)該看到，高專業(yè)工藝性主要表現(xiàn)為相對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)規(guī)范有很強的理解力，對生產(chǎn)流程有很強的連接、補足、改進的能力。正是高的專業(yè)悟性使得技藝型人員與技術(shù)設(shè)計人員的工作配合相得益彰。
3.把握過程分析的理論深度。一些技師工作項目論文中，用大量篇幅闡述理論的依據(jù)——數(shù)理公式推導(dǎo)過程或教科書式論說，然后繪出基本原理圖，最后給出相當(dāng)肯定的可行性結(jié)論。必須注意，這種論文往往是有缺陷的——項目的實施有效性沒有表達—作者的操作工藝技能水平得不到顯示。缺少相關(guān)工程經(jīng)驗公式或者經(jīng)驗系數(shù)（理論公式受客觀實際過程條件的約束），易使得項目實施性這一關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)受到鑒定評價者質(zhì)疑。這類論文的缺陷在論文大辯的有限時間里難以彌補。
4.妥當(dāng)運用“技術(shù)進步手段”、“技術(shù)創(chuàng)新理念”、“精湛工藝過程”。機電工程崗位特征——專業(yè)智能成分較多，技巧思維保持，非連續(xù)性非周期性的操作。視下述工作能力為工藝能力；把握專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的運用方法、流暢的專業(yè)語言（術(shù)語，編程，工程圖，解析圖表等）表述、撰適用的工程文檔、規(guī)劃工作技巧和效率。
技術(shù)進步：在產(chǎn)業(yè)規(guī)范約束下，采用現(xiàn)代的、主流的專業(yè)技術(shù)成果。
技術(shù)工藝創(chuàng)新：在產(chǎn)業(yè)規(guī)范約束下的工作能夠在去除隱患、操作便捷、安全可靠、形式優(yōu)化、節(jié)能提效、減污去噪、降低維護成本、智能化診斷運行等某些方面有顯明的特色成果。
基本完備和適配的資料：是指可以作為施工提綱或設(shè)備的檔案基本資料。
二、電學(xué)原理在工程運用中的本征性理解
機電技術(shù)中的電工技術(shù)是關(guān)于電能量分配和智能控制的技術(shù)，應(yīng)用電工技術(shù)的基礎(chǔ)原理是歐姆定律和麥克斯韋電磁方程組。
1.本征性理解?？陀^導(dǎo)電材料上的電量分析應(yīng)劃分為以電壓（電動勢能信息）為主量的“信息變換及傳遞系統(tǒng)”和以電流為主量的“能量傳輸電路”。控制信息傳遞系統(tǒng)的第一要素是“保證信息的準(zhǔn)確”，控制系統(tǒng)傳遞信息不一定依賴固形材料（例如可通過空間電磁場感應(yīng)傳遞）。
使用電動機為電能耗用終端的設(shè)備繼電器線路形式控制電路主要形成運動控制“邏輯、時間、順序”機制，自保、互鎖、延時、中繼等都是形成控制信息的電路。
采用集成運放器為核心的信號電壓調(diào)節(jié)器主要解決比例（信號放大）、微分（信號即時變化率）、積分（信號的時間積累效應(yīng)），而整流、檢波、限幅、隔離、跟隨、調(diào)零、保護等都是附加電路。
電能量傳輸?shù)牡谝灰厥请娐烦蔀榛芈?，依賴有形的?dǎo)電材料，再者就是能量規(guī)模（大?。┖蛡鬏敃r間可控。因此，控制電路的關(guān)鍵功能是信息“變換（如電壓放大器）”和“調(diào)節(jié)”。
主電路的關(guān)鍵功能是能量的“被控”和“驅(qū)動”，而反饋電路則是對于完成基本運轉(zhuǎn)功能的、由基本控制器和驅(qū)動器（主電路）組成的開環(huán)系統(tǒng)輸出量檢測并形成修正信號的“智能化”部件。
現(xiàn)時的機電“主流技術(shù)”指由集成PID運算器件、邏輯運算器件（CPU）及大容量數(shù)據(jù)存儲器件為核心的控制器運用技術(shù)、由可高頻全控大功率無觸點開關(guān)元件為核心的驅(qū)動器運用技術(shù)及由新型傳感器為核心的傳感信號接收變換電路技術(shù)。
2.機電能量轉(zhuǎn)換技術(shù)離不開磁材料技術(shù)，也離不開磁路分析技術(shù)；傳統(tǒng)的磁路材料由于磁傳導(dǎo)敏感于溫度和介質(zhì)成分，其電氣特性檢定比較困難。但是近些年來，新型合成磁性材料技術(shù)迅猛發(fā)展，其運用空間（特別是在機電技術(shù)領(lǐng)域）急速擴展。
再者，材料科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)是工業(yè)技術(shù)發(fā)展的雙引擎，感知設(shè)備運動狀態(tài)和形成系統(tǒng)信息的傳感器技術(shù)是智能系統(tǒng)的前端。
從對于控制方式本質(zhì)的理解判斷機電控制技術(shù)的發(fā)展方向：以一個四端電路（網(wǎng)絡(luò)）為例，若以改變激勵能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)響應(yīng)，則控制方式可分為：a.電流控制電流（控制機制參數(shù)體現(xiàn)為電流放大系數(shù)），b.電壓控制電流（控制機制參數(shù)體現(xiàn)為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)（跨導(dǎo)）），c.電壓控制電壓（控制機制參數(shù)體現(xiàn)為電壓放大倍數(shù)），d.電流控制電壓（控制機制參數(shù)體現(xiàn)為轉(zhuǎn)移電阻（跨阻）），實現(xiàn)電能利用的機電設(shè)備的電路多以電流為被控量，所以上述a，b兩種控制方式是驅(qū)動器電路，c是信息處理電路，d不是機電設(shè)備電路優(yōu)選形式（能量控制信號）。
上述a、b方式分別代表著兩個時代的電能傳輸電路（主電路、驅(qū)動器）形式。
a方式中，電流控制電流的中心技術(shù)是：實現(xiàn)小電流控制大電流、一路電流控制多路電流。代表性功能器件有三極管和繼電器。
三極管，響應(yīng)速度高，無動作觸點，但控制電路與被控電路有公共支路，控制量與被控量的高次諧波相互影響或制約，而且可承受功率在瓦特級，一般不符合機電設(shè)備功率規(guī)模要求。
繼電器（接觸器），以電-磁-力形式驅(qū)動開關(guān)觸點動作，實現(xiàn)電流的小控大和一控多。但觸點動作時間不準(zhǔn)、電弧現(xiàn)象、線圈斷電反電動勢高并形成高頻干擾源、體積大等固有弱點，長期以來被視為“非理想器件”。
b方式是經(jīng)典控制技術(shù)體系中理想的控制方式——信息控制能量。
上世紀(jì)后半期，業(yè)界使用大功率半控型電子器件晶閘管加之PWM技術(shù)的移相觸發(fā)器實現(xiàn)有缺陷的“信息控制能量”方式于機電設(shè)備能量控制——主要是直流電動機的荷載調(diào)速。
上世紀(jì)末期大功率全控型電子器件IGBT（一種增強型絕緣柵場效應(yīng)管器件）的商品化普及，機電設(shè)備用全控型的信息控制能量方式成為現(xiàn)實，例如在結(jié)構(gòu)簡單價格低廉的交流電動機實現(xiàn)寬范圍荷載的變頻調(diào)速。
3.電氣主流技術(shù)發(fā)展的瞻望。機電設(shè)備機械構(gòu)件的技術(shù)進步程度受制于材料技術(shù)發(fā)展及其成果的商品化程度。通用機電電工技術(shù)范疇的技術(shù)開發(fā)重點有：
電力電子技術(shù)：利用電力電子器件實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模電能變換的技術(shù)，是建立在電子學(xué)、電工原理和自動控制三大學(xué)科上的新興學(xué)科成果。器件以半導(dǎo)體為基本材料，根據(jù)器件的特點和電能轉(zhuǎn)換的要求，開發(fā)電能轉(zhuǎn)換電路，包括各種控制、觸發(fā)、保護、顯示、信息處理、繼電接觸等二次回路及外圍電路。
電動機技術(shù)：強磁材料與低溫環(huán)境技術(shù)。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)：軟件型傳感系統(tǒng)分析與儀表。
機電液智能控制技術(shù)：機械、液壓、電子融合控制技術(shù)使得機器的效率、性能、品質(zhì)、可靠性等大大提升，如大型工程機械設(shè)備、深?；蛩淼赖木蘖σ簤嚎刂葡到y(tǒng)。
微機電系統(tǒng)技術(shù)：常規(guī)電氣系統(tǒng)元器件微型化組件化甚至實現(xiàn)“疊層組件—集成化”，即把微型化的敏感元器件、微處理器、執(zhí)行器、各種機械構(gòu)件、電動機、能源、光學(xué)系統(tǒng)等都集成于一個極小的幾何空間內(nèi)，并且能像集成電路一樣大批量、廉價地生產(chǎn)。
電致流體相變技術(shù)：電場作用下電流變液（ERF，electrorheologicalfluid）可在“固”—“液”兩相之間轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換過程可控而且可逆，轉(zhuǎn)換時間為ms級，利用其電控力學(xué)行為，可以預(yù)期得到較之傳統(tǒng)力學(xué)元件更為理想的（機—電能量轉(zhuǎn)換控制的）響應(yīng)指標(biāo)。
磁致流體相變技術(shù)：磁流變液是由高磁導(dǎo)率、低磁滯性的微小軟磁性顆粒和非導(dǎo)磁性液體混合而成的懸浮體。在零磁場條件下呈現(xiàn)出低黏度的牛頓流體特性；而在強磁場作用下，則呈現(xiàn)出高黏度、低流動性。磁流變液在磁場作用下的流變是瞬間的、可逆的，而且其流變后的剪切屈服強度與磁場強度具有穩(wěn)定的對應(yīng)關(guān)系。
硅膠導(dǎo)電與絕緣的智能化控制技術(shù)；作為可以在電磁場發(fā)揮“柔性”功能的新型器件必將影響機電設(shè)備電路構(gòu)造技術(shù)。導(dǎo)電硅膠是具備導(dǎo)電性能的硅膠制品，用于一些電子硅膠產(chǎn)品上發(fā)揮開關(guān)接通的作用，現(xiàn)時應(yīng)用于一些電子設(shè)備、家用設(shè)備、辦公設(shè)備中，比如導(dǎo)電硅膠按鍵、電線連接管、影印機滾軸、電纜插頭、連接器襯墊等。
三、要強調(diào)通用電學(xué)知識與電工新技術(shù)運用銜接的工藝能力
機電設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（國家標(biāo)準(zhǔn)、國際電工委員會文件、超級公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）的意志和執(zhí)行能力。標(biāo)準(zhǔn)化是機電設(shè)備可靠性的保障。國家標(biāo)準(zhǔn)中對機床的控制方式、接地方式、抗干擾、容錯、機械連鎖、危險部件防護等，作了較完善規(guī)定，有效保障了機床的安全可靠運轉(zhuǎn)。經(jīng)驗證明，符合標(biāo)準(zhǔn)的機床，故障率較低，反之故障率則高，可靠的保護措施是防止器件和裝置損壞的重要方面。
當(dāng)前的國家職業(yè)技能鑒定技師和高級技師考評體系強調(diào)了標(biāo)準(zhǔn)化水平是素質(zhì)和技術(shù)能力的體現(xiàn)。如技術(shù)資料規(guī)范化編整能力、微機控制應(yīng)用程序解析能力、逆向工程能力（逆向于在確定材料條件下設(shè)計制造的路徑對產(chǎn)品拆解—解析技術(shù)工藝特征，提交改進或改性方案，以期獲得結(jié)構(gòu)或功能更優(yōu)化的產(chǎn)品）、工程數(shù)學(xué)與物理運動現(xiàn)實的映射解釋能力。
四、提高論文的精致程度和新技術(shù)含量的著眼點
維修電工崗位工作的技術(shù)工藝核心領(lǐng)域（空間范圍，對象）。
維修電工崗位工作的主流技術(shù)、前端發(fā)展技術(shù)（如機器人，城市電動載人設(shè)備（電梯，搜索救生設(shè)備，無人駕駛運行設(shè)備，物流基地自動化設(shè)備等），注意：在機電前端技術(shù)領(lǐng)域；與電路系統(tǒng)運行規(guī)律模式相似的流體智能控制系統(tǒng)正在迅速地發(fā)生著微型化、精準(zhǔn)化、多種指標(biāo)信息傳遞同道化的技術(shù)水平提升。
機器的電氣系統(tǒng)運用主流技術(shù)改造的工藝路線和工步流程。
一些控制系統(tǒng)設(shè)計方案的實用性（技術(shù)改造方案的功能指標(biāo)的得失）和適用性。
專業(yè)技術(shù)文獻資料的引用和“創(chuàng)新價值”的保障。
五、論文正文的編輯策略
通過這里的工作全過程的描述而展示個人的工作實力狀況，明喻達到專業(yè)技師水平。正文應(yīng)涵括以下內(nèi)容：
1.詳盡細致的立論表述：現(xiàn)實性、可行性、績效預(yù)期等。立論的過程是運用專業(yè)范疇的概念、判斷和推理等邏輯思維形式，簡述預(yù)期的項目工作的流程、效益目標(biāo)、專業(yè)技術(shù)層次特征和工藝精華綜合；證明自己的主張。立論應(yīng)具備論點、論據(jù)和論證三要素。
現(xiàn)實性：有重點而且簡單的描述工作環(huán)境，儀器工具，基礎(chǔ)性技術(shù)資料等工作先期條件，適配一些示意性插圖、流程框圖、曲線圖、簡表等。
可行性：有重點而且簡單的描述工作團隊情況，已經(jīng)具備的知識基礎(chǔ)和經(jīng)驗，主流技術(shù)采用的決定，需要增加的儀器工具，實施方案或技術(shù)工藝路線。
績效預(yù)期：有重點而且簡單的、與現(xiàn)實性情況可比較的談?wù)f，重點是預(yù)期的技術(shù)或形式先進性、工程安全性、設(shè)備的控制或運行可靠性、節(jié)能減排等的定性談?wù)f。
2.主流技術(shù)采用、工藝方案、實施過程等的詳述。例如：可編程序控制器（PLC）技術(shù)基于用計算機軟件實現(xiàn)繼電器電路中的中繼、延時、順序、串并邏輯、傳感信息處理等的硬件功能而提升了機電設(shè)備控制的可靠性。又如：基于用計算機軟件對全控型大功率電力電子器件編程控制而實現(xiàn)交流電源變頻控制，使得電動機“寬范圍、恒功率或恒轉(zhuǎn)矩的調(diào)速”成為普適技術(shù)。
工藝方案：展示工作者專業(yè)軟實力的平臺，以分類的技術(shù)工藝設(shè)計資料及對其簡單注解說明文字為主項。資料文件要符合專業(yè)規(guī)范，要基本完備，要適配。例如：機床設(shè)備電氣系統(tǒng)檔案基本資料文件一般有電路原理圖、電器件位置示意圖、接線圖、元件明細表、電氣原理說明或控制流程注解、維修或改造記錄等。
三項資料：工作對象技術(shù)改造之前的電路原理圖及工況表述、改進工程技術(shù)路線設(shè)計（流程圖與功能框圖）和主要零部件明細，是工藝方案論證的骨干依據(jù)。
對于要遵循物理規(guī)律，以推演、論證、解析為主要技術(shù)路線的項目論文，建議采用機電工程手冊為理論藍本，引用工程計算方法處理數(shù)據(jù)。
調(diào)試過程：調(diào)試工作的工序、工步羅列，調(diào)試過程狀況和數(shù)據(jù)的記錄。
3.結(jié)果與討論。這是全文的重心，應(yīng)精心篩選技術(shù)工藝成果，把那些必要而充分的數(shù)據(jù)、現(xiàn)象、樣品、認識等選出來，寫進去，作為分析的依據(jù)。在對結(jié)果做定性和定量分析時，應(yīng)說明數(shù)據(jù)的處理方法及誤差分析，說明現(xiàn)象出現(xiàn)的條件及其可證性。
概括項目工作的總結(jié)：所得結(jié)果與已有結(jié)果的比較；聯(lián)系實際結(jié)果，解說它的工程意義、應(yīng)用價值和在實際中推廣應(yīng)用的可能性；在本項目實施過程中尚存在的問題，對相關(guān)進程記錄資料進一步標(biāo)準(zhǔn)化編整的見解、意愿與建議。
參考文獻：
[1]王建，張文凡.電類技師論文的撰寫、答辯及點評.（ISBN9787111318422）.機械工業(yè)出版社，2012.
【關(guān)鍵詞】輪轂電機;多輪驅(qū)動電動車;控制系統(tǒng);設(shè)計
1.引言
1886年問世起，汽車大大拓展了人類的活動范圍，對人類社會的發(fā)展做出了重大的貢獻，現(xiàn)代汽車工業(yè)已經(jīng)成為許多國家經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一。到目前為止，以石油為能源的傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車居絕對多數(shù)。然而，這類汽車在帶給人們方便快捷的現(xiàn)代生活的同時，其帶來的能源短缺和環(huán)境污染等一系列問題也對社會發(fā)展構(gòu)成了嚴峻的挑戰(zhàn)。節(jié)能與環(huán)保已經(jīng)成為全球各國和各大汽車制造商的共同課題。2009年，中國超越美國成為全球第一大汽車生產(chǎn)和消費國，2011年全國汽車銷量超過1850萬輛，繼續(xù)穩(wěn)居全球第一位[1]。2011年中國汽車保有量首次突破1億輛大關(guān)，成為僅次于美國全球汽車保有量第二的國家[2]，而且有望在今后若干年繼續(xù)保持這種增長趨勢。
目前，對電動汽車的研究還是以對傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車進行動力改造為主，在結(jié)構(gòu)上僅僅將內(nèi)燃機替換為電動機，保留原來的動力傳動系統(tǒng)。這樣的結(jié)構(gòu)可以利用電動機的轉(zhuǎn)矩特性比內(nèi)燃機更加理想的優(yōu)點，但是并沒有從根本上改變車輛的動力特性，也沒有充分發(fā)揮電動驅(qū)動系統(tǒng)所帶來的技術(shù)進步。而車輪獨立驅(qū)動作為電動汽車的一種理想驅(qū)動方式，成為電動汽車發(fā)展的一個獨特方向。車輪獨立驅(qū)動系統(tǒng)就是將獨立控制的電機與汽車輪轂連接，省掉了各車輪之間的機械傳動環(huán)節(jié)。電機與車輪之間的連接方式主要有兩種：一是采用軸式連;二是將電機嵌入到車輪內(nèi)。輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)中沒有機械傳動環(huán)節(jié)和差速器，由電機直接驅(qū)動車輪，因此需要對電機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速進行精確控制，這也是研究的重點和難點所在。汽車的四驅(qū)控制系統(tǒng)能夠根據(jù)各車輪的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等信息，控制并分配各輪轂電機輸出扭矩的大小，從而控制各車輪的驅(qū)動力和轉(zhuǎn)速，使汽車具有驅(qū)動防滑功能、差速功能、良好的加速性和汽車穩(wěn)定性。
另外，在輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)中，電機和驅(qū)動器的體積、功率都較小，這樣既有利于汽車的總體布置，又可以保證良好的離地間隙，改善汽車的通過性。
圖1 米其林輪轂電機結(jié)構(gòu)
2.基于輪轂電機的電動車底盤結(jié)構(gòu)
輪轂電機車輛平臺自身具有的線傳控制特征，使整車布置和控制系統(tǒng)設(shè)計具有很大的柔性，這些優(yōu)勢得到了各國汽車廠商和研發(fā)機構(gòu)的認同并都展開了相關(guān)的研究。不過受到安全法規(guī)的限制，現(xiàn)在與整車安全相關(guān)的線控技術(shù)還無法應(yīng)用到量產(chǎn)車型當(dāng)中。因此，目前對基于輪轂電機平臺的線控電動汽車的研究主要還是處于概念車的開發(fā)和實驗室研究階段。
20世紀(jì)90年代初，最引人注目的就是米其林公司推出的主動車輪，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。電動輪轂中有兩個電動機，一個向車輪輸出扭矩，另一個則是用于控制主動懸架系統(tǒng)，改善舒適性、操控性和穩(wěn)定性。在兩個電動機之間還設(shè)有制動裝置，動力、制動和懸架都被集成在一起，結(jié)構(gòu)相當(dāng)緊湊。由于電動機的扭矩易于控制，如果配備四個米其林主動車輪便成為四驅(qū)系統(tǒng)，并且可以通過電腦對任何車輪的扭矩進行獨立調(diào)節(jié)，僅需更多的傳感器和更復(fù)雜的程序便能實現(xiàn)。主動車輪的另一個優(yōu)勢是能提供比傳統(tǒng)汽車更好的被動安全性。由于舍去了發(fā)動機和變速箱，車頭的緩沖區(qū)將變得高效與充足。
圖2 豐田公司i-unit概念車
圖3 VOLVO公司提出的ACM車輪總成方案
豐田汽車公司從上世紀(jì)九十年代末開始進行輪轂電機驅(qū)動的純電動車的開發(fā)，重點研究基于傳統(tǒng)汽車底盤的輪轂電機電動汽車走向?qū)嵱没年P(guān)鍵技術(shù)，如傳統(tǒng)懸架、轉(zhuǎn)向和制動系統(tǒng)等如何改進設(shè)計，以適應(yīng)輪轂電機在車輪上的安裝，全新結(jié)構(gòu)的輪轂電機電動汽車的車體結(jié)構(gòu)設(shè)計等[7]。豐田汽車公司在2005年推出了一款最小型的i-unit概念車，該車重180公斤，由鋰離子電池通過后輪內(nèi)的輪轂電機驅(qū)動[8]。前兩轉(zhuǎn)向車輪由獨立電機控制，可實現(xiàn)正負90度轉(zhuǎn)角，車輛最小轉(zhuǎn)彎半徑達到0.9米。i-unit采用電傳操縱和側(cè)面駕駛桿控制，比方向盤反應(yīng)更加靈敏，車體高度和軸距根據(jù)上下車和不同速度駕駛的需要而自動調(diào)節(jié)，低速行駛時車體升高，駕車者視線幾乎與站立時相同，可以輕松地在人群中穿行，高速時則自動降低重心，保持穩(wěn)定，減少阻力。
瑞典VOLVO公司Chassis Engineering部門提出一種ACM（Autonomous Corner Module）車輪總成的構(gòu)想。這種車輪總成集成輪轂電機，雙轉(zhuǎn)向執(zhí)行機構(gòu)，摩擦制動器、主動懸架系統(tǒng)和減震器。根據(jù)不同的車輛軸荷和應(yīng)用場合，通過對執(zhí)行器參數(shù)的調(diào)整，ACM可以支持不同類型全線控智能車輛。目前VOLVO已經(jīng)對這種構(gòu)想申請了專利保護[15]。
3.多輪驅(qū)動電動車的關(guān)鍵技術(shù)
盡管電動輪獨立驅(qū)動的汽車在電動汽車領(lǐng)域存在很大優(yōu)勢，但卻沒有大規(guī)模的普及，甚至沒有出現(xiàn)一款商品化車型。究其原因，除了生產(chǎn)成本偏高的因素外，更主要的是四輪獨立驅(qū)動電動汽車在整車動力性及穩(wěn)定可靠性等技術(shù)方面存在諸多問題，欲提高電動輪驅(qū)動電動車的整車性能，以下是必須解決的關(guān)鍵技術(shù)：
（1）輪轂電機及其控制技術(shù)。輪轂電機作為四輪獨立驅(qū)動電動汽車的動力源，必須具有足夠大的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩、合適的轉(zhuǎn)速以及相應(yīng)的調(diào)速范圍，這樣才能保障電動汽車擁有良好的動力性。
（2）驅(qū)動輪之間的電子差速技術(shù)。車輪在路面上保持純滾動運動是最理想的狀態(tài)，但是當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或在不平路面上行駛時，由于汽車內(nèi)外車輪的行駛路徑長度不同，如果仍然要求內(nèi)外車輪轉(zhuǎn)速一致，必然會造成車輪的打滑和拖行。傳統(tǒng)汽車是使用機械差速器解決這一問題的，它將內(nèi)外車輪輪速進行重新分配，解決了輪胎過度磨損和功率循環(huán)等問題。但是機械差速器具有轉(zhuǎn)矩平均分配的特性，致使汽車的內(nèi)外車輪在不同路況下行駛時，極易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。對于四輪獨立驅(qū)動的電動汽車各驅(qū)動輪之間的差速問題，可以采用電子差速技術(shù)來解決，較為常用的電子差速控制方法主要有兩種：基于轉(zhuǎn)速閉環(huán)的電子差速控制和基于轉(zhuǎn)矩閉環(huán)的電子差速控制。目前的研究表明，基于轉(zhuǎn)矩閉環(huán)的電子差速控制較為優(yōu)越，控制效果較好，但是其控制算法較復(fù)雜、應(yīng)用難度較大。
（3）整車牽引力控制技術(shù)。牽引力控制技術(shù)直接影響著整車驅(qū)動特性的優(yōu)劣，是必須解決的問題。目前的牽引力控制策略大多是通過控制輪胎的滑轉(zhuǎn)率來實現(xiàn)的，因為滑轉(zhuǎn)率與附著系數(shù)在一定區(qū)域內(nèi)成線性關(guān)系，從而通過調(diào)節(jié)驅(qū)動電機的輸出轉(zhuǎn)矩來改變車輪的轉(zhuǎn)速，進而改變了輪胎的滑轉(zhuǎn)率，使輪胎和地面之間具有良好的附著系數(shù)，控制車輪的附著特性，獲得最大的驅(qū)動力，使汽車在不同路況下行駛時都具有良好的動力性能。四輪獨立驅(qū)動電動汽車各車輪的驅(qū)動力可以實現(xiàn)單獨控制，更有利于實現(xiàn)基于滑轉(zhuǎn)率控制的牽引力控制策略。但是我們也應(yīng)該認識到在實際運用中，滑轉(zhuǎn)率的檢測很困難。
（4）轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制技術(shù)。對于四輪獨立驅(qū)動電動汽車，各個驅(qū)動輪之間沒有機械部件的耦合關(guān)系，它們是獨立存在的動力源。如何保證各驅(qū)動輪協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)也是必須解決的問題。我們可以設(shè)計一個上位控制器，根據(jù)汽車的行駛狀態(tài)和控制要求，對四個驅(qū)動輪重新分配轉(zhuǎn)矩，這就是轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)技術(shù)，其主要包括單電機的轉(zhuǎn)矩控制和多電機的同步協(xié)調(diào)控制。簡言之轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制技術(shù)就是對各驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)矩進行協(xié)調(diào)控制，使車輛安全穩(wěn)定的行駛。
4.基于CAN總線的多輪驅(qū)動電動車控制系統(tǒng)設(shè)計
本方案設(shè)計的電動汽車系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)電源、兩臺輪轂電機控制器和汽車主控制器。整個系統(tǒng)由72V蓄電池供電，蓄電池輸出作為輪轂電機母線，使用DC/DC反激式電源將母線上的高壓轉(zhuǎn)換為12V和5V的低電壓向各個控制芯片供電。汽車主控制器完成系統(tǒng)輸入信號的采樣、控制算法的運行，使用CAN總線與兩電機控制器通信，為電機控制器分配轉(zhuǎn)矩;電機控制器按照主控制器給定的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動電機運行。
圖4 電動汽車系統(tǒng)的硬件框圖
電動汽車系統(tǒng)的硬件部分設(shè)計如圖4所示，反激式電源輸入72V的直流電，轉(zhuǎn)換成一路5V直流電向主控制器和兩部電機控制器供電，另有一路12V的直流電向電機驅(qū)動模塊供電。主控制器通過AD接口和10接口檢測系統(tǒng)輸入，通過CAN總線與兩個電機控制器通信。電機控制器根據(jù)接收到的信息通過輸出PWM信號控制電機驅(qū)動板上的MOSFET來驅(qū)動72V輪Y電機。
電動汽車系統(tǒng)的軟件部分包括電機驅(qū)動器中的電機控制程序，主控制器轉(zhuǎn)向差速運算與轉(zhuǎn)矩分配程序以及二者基于CANOPEN協(xié)議的通信程序，三塊控制器均使用TMS320F28035型MCU。
圖5 主控制器轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)流程圖
圖5所示是主控制器轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的流程圖，電動汽車正常直線行駛時，將轉(zhuǎn)矩平均分配到兩臺輪轂電機上，轉(zhuǎn)向時需要為兩輪配置不同的轉(zhuǎn)矩以實現(xiàn)差速控制的目標(biāo)。在第三章中進行了電動汽車轉(zhuǎn)向差速算法的研究與仿真，按照3.2小節(jié)中的控制策略編寫程序。主控制器在同步窗口期內(nèi)接收兩電機控制器的速度信號，同步窗口結(jié)束之后調(diào)用轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)。轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)首先讀取踏板和方向盤的模擬信號，根據(jù)踏板信號確定兩電機的總轉(zhuǎn)矩，再根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)向信號判斷是否需要進行差速計算。如果轉(zhuǎn)向信號較小，將總轉(zhuǎn)矩平分給兩電機;如果轉(zhuǎn)向信號足夠大，則需要進行轉(zhuǎn)向差速計算，由車速信號和輪速信號得到兩驅(qū)動輪的滑轉(zhuǎn)率，根據(jù)兩驅(qū)動輪滑轉(zhuǎn)率之差計算出兩驅(qū)動輪轉(zhuǎn)矩分配的比例，再得到兩輪的實際輸出轉(zhuǎn)矩。
5.總結(jié)
本文對基于輪轂電機的多輪驅(qū)動電動車的關(guān)鍵技術(shù)、底盤布局進行了探討和分析。基于輪轂電機驅(qū)動的多輪電動車無需復(fù)雜的傳動軸、分動器、差速器等機械裝置，底盤重量大幅減輕且結(jié)構(gòu)簡單、步驟靈活。然而此類底盤對整車的控制系統(tǒng)要求較高，其控制除通常的車輛狀態(tài)監(jiān)測外還擔(dān)負著驅(qū)動力分配、電子差速等及轉(zhuǎn)矩控制等功能，因此對控制系統(tǒng)的實時性、可靠性和可擴展性有很高的要求。本文討論了基于CAN總線架構(gòu)的整車控制系統(tǒng)，給出了其硬件框圖和轉(zhuǎn)矩分配子系統(tǒng)的流程圖，對后續(xù)實用系統(tǒng)的搭建提供了依據(jù)和技術(shù)支撐。
參考文獻
[1]陳全世.先進電動汽車技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.
[2]徐國凱，趙秀春，蘇航.電動汽車的驅(qū)動與控制[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.
[3]蓋世汽車研究院.全球電動車第三次浪潮涌動中國望成主導(dǎo)者.蓋世汽車網(wǎng)[2010-8-30].
[4]李成學(xué).微型電動汽車控制系統(tǒng)的研究[D].杭州：浙江大學(xué)碩士論文，2007.
[5]王康.電動汽車電動輪驅(qū)動系統(tǒng)控制技術(shù)的研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)碩士論文，2007.
[6].基于DSP控制的電動車兩輪驅(qū)動研究[D].杭州：浙江大學(xué)碩士論文，2005.
[7]國務(wù)院發(fā)展研究中心產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟研究部.2009中國汽車行業(yè)發(fā)展報告.
[8]張西明.純電動汽車控制系統(tǒng)[D].杭州：浙江大學(xué)碩士論文，2008.
[9]Manfred Mitschke，Henning Wallentowitz著.陳蔭三，余強譯.汽車動力學(xué)（第四版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.
[10]葛英輝.輪式驅(qū)動電動車控制系統(tǒng)的研究[D].杭州：浙江大學(xué)博士論文，2004.
[11]馮建國.兩后輪驅(qū)動的電動汽車控制的研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)碩士論文，2007.
[12]Holger Zeltwanger著.周立功，黃曉青，嚴寒亮譯.現(xiàn)場總線CANopen設(shè)計與應(yīng)用[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2011.
[13]鄔寬明著.CAN總線原理和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1997.
