电气控制系统设计论文范文第1篇关键词：汽车电子；电力电子；教学改革作者简介：吴晓刚（1981-），男，黑龙江哈尔滨人，哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，副教授；周美兰（1962-），女，黑龙江哈尔滨人下面是小编为大家整理的2023年度电气控制系统设计论文【五篇】【精选推荐】,供大家参考。
电气控制系统设计论文范文第1篇
关键词：汽车电子；
电力电子；
教学改革
作者简介：吴晓刚（1981-），男，黑龙江哈尔滨人，哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，副教授；
周美兰（1962-），女，黑龙江哈尔滨人，哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，教授。（黑龙江 哈尔滨 150080）
基金项目：本文系黑龙江省高等教育教学改革项目（项目编号：JG2201201107）、哈尔滨理工大学高等教育研究重点项目（项目编号：A201200004）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0098-02
随着汽车产业的发展，电子技术在汽车上的应用已成为汽车设计研究部门考虑汽车结构革新的重要原因。在国外，平均每辆汽车上的电子装置在整车成本中占20%～25%，一些豪华轿车上装有40多个微处理器，有的汽车电子产品甚至占整车成本的50%以上。许多汽车制造商都认为，增加汽车电子装备的数量，促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的有效手段。[1]
在对汽车电子技术的教学研究中，文献[2]提出优化“汽车电子与控制”配置课程的内容、改革结构体系、改革教学方法和手段、加强实验建设和课程设计环节等改革思路。文献[3]分析了“汽车电子控制技术”课程在理论教学和实践教学方面的问题，提出了灵活多样的理论教学改革方案和采用项目教学法等加强实践环节教学的建议。文献[4]介绍了汽车电子控制技术课程精品实验项目的设计思想、主要环节及具体实践。文献[5]将虚拟仪器LabVIEW软件应用于汽车电子技术综合性和设计性虚拟实验中，并进行了实验教学的实践。文献[6]开发了汽车电子控制系统实验教学所需要的嵌入式系统，完成了实验箱硬件及教学实验所需的支撑软件，并在此基础上开展了教学实践。文献[7]介绍了在电子信息工程专业开设汽车电子系列特色课程的研究。
在汽车电子中，涉及到电力电子技术的内容通常称为汽车电力电子技术，并且成为了电力电子技术的重要分支。哈尔滨理工大学（以下简称“我校”）电气工程及其自动化专业下的电力电子方向，在汽车电子研究上已有了十几年的基础。在依托汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程研究中心和黑龙江汽车电子技术研究中心科研基地的基础上，形成了以新能源汽车动力系统控制和汽车电子驱动控制为特色的研究方向，并培养了大量的硕士研究生和博士。因此，为了在本科教学中体现我校电气工程及其自动化专业的办学特色，结合在汽车电子方向上的研究成果，在2010年制定的电气工程及其自动化专业电力电子方向本科生培养方案中，特别增设了“汽车电子技术”专业方向选修课。本文以“汽车电子技术”课程作为研究和实践对象，通过课程结构优化设置和考核方式改革，结合现场教学和研究性教学的教学方法，实现具有特色的专业选修课教学。
一、“汽车电子技术”课程结构
“汽车电子技术”课程开设在大学四年级上学期，为专业选修课程，2学分，共32学时。其中理论教学22学时，实践教学10学时。根据电气工程及其自动化专业的基础课程和平台课程设置，结合汽车电子技术的主要特点，“汽车电子技术”课程的理论教学可分为6个模块，如图1所示。
在“汽车电子技术”课的理论教学环节中，第一部分，先介绍汽车电子的基本概念，回顾汽车电子技术的发展历史，通过实例分析介绍汽车电子对汽车安全与节能的影响，结合电气工程及其自动化专业的相关知识，讲述汽车电子与电力电子的关系。
第二部分，介绍汽车电子技术中常用的器件。包括光电、霍尔、电阻等各类传感器，常用于汽车电子控制系统中的单片机选型及选用依据，汽车电子控制系统中所用的交直流电机、电磁阀等执行器件的工作原理和控制方法。
第三部分，在以上介绍的基础上，着重介绍汽车变速器电控、ABS系统、动力转向电控等汽车电子控制系统的设计方法，主要内容包括电控系统开发遵循的标准、硬件电路设计和软件编程方法，特别强调目前汽车电子控制系统中所用的V流程开发模式。
第四部分，结合新能源汽车的热点问题，充分发挥电气工程及其自动化专业知识在电动汽车方面的运用。本门课与目前车辆工程专业所开设的“汽车电子技术”不同之处在于，省去了传统以发动机作为主导的汽车动力系统控制部分，强化了电驱动系统的匹配与设计部分。该部分内容除了包含对于汽车动力系统设计方法和匹配规律的介绍外，还增加了对于电动汽车动力系统控制的一般方法介绍。
第五部分，介绍汽车电器系统，包括汽车仪表系统、灯光照明系统、电动门锁系统、电动车窗、电动后视镜、电动天窗、电动座椅、车载空调系统、车载音响系统、车载电视娱乐系统、车载无线通讯系统、电子导航与全球定位系统、智能交通系统和车载网络系统等方面的内容。
第六部分是课程的最后部分，介绍汽车电子控制系统中可靠性的评价标准和一般的故障诊断方法。
以上六部分构成了我校电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”理论教学的主要内容。
在“汽车电子技术”课程的实践教学过程中，主要有实验和课程设计两种方式。实验课作为学生在校内实现理论联系实际的一种比较有效的手段，学生通过实验能够加深对课程理论知识的理解，并能够培养一定的实践能力。我校在电气工程及其自动化专业“汽车电子技术”实验课的设置上，主要分为5个部分，如图2所示。
课程设计是提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段，它不但可以使学生加深对理论和实验课程的理解，而且能够使学生将所学的课程内容与相关课程综合起来，提高了知识的应用能力。[8]“汽车电子技术”是一门实践性很强的课程，课程设计主要结合我校电气工程及其自动化专业平台课的知识，以电动汽车控制系统作为设计目标，让学生结合电力电子技术的相关知识进行设计。
二、“汽车电子技术”课程教学方法的改革
对于“汽车电子技术”课程来说，涉及到的汽车电子控制系统单靠语言描述是很难讲清楚的，而通过传统的板书教学方式，也很难清晰勾勒出汽车电子控制系统的原理和工作过程。因此本门课在授课方式上采用多媒体教学的方式，通过多媒体课件制作出的动画及示意图等来展示汽车电子控制系统的结构、组成及工作原理，使教学的内容直观清晰，易于理解。
在“汽车电子技术”课程的教学过程中，除了正常的多媒体课堂教学外，还采用了现场教学结合研究性教学的授课方法。现场教学即依托我校汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程中心的实验平台，使学生到工程中心参观现场演示，并试用工程中心开发的汽车电子产品实验样机。这些教学手段可以使学生对汽车电子的功能及开发有更直观的认识。除此之外，教学内容中以汽车电子产品的项目开发作为主导。例如在“汽车电子控制系统的设计”这部分内容讲授时，可自始至终以工程中心开发的汽车变速器控制单元作为对象，从汽车电子产品开发的前期调研、方案论证，到中间环节的样机开发、功能验证，再到最后环节的样机标定、测试等进行全方位的介绍。通过这样的讲授，学生对汽车电子的感性知识加深，在理论学习中的目的就会变得明确，清楚地认识到需要掌握的主要内容。
三、“汽车电子技术”课程考核方式
为了有效地组织教学，突出“汽车电子技术”课程的实践性，改革了这门课程的考核方式。我校其他专业课程的考核方式大部分是以平时成绩占30%，期末卷面成绩占70%的比例进行综合评定。而由于“汽车电子技术”课程面向电气工程及其自动化专业电力电子方向的本科生，选课人数基本维持在40～60人范围内，这样的人数规模便于授课教师进行小范围内的专业指导，因此在考核方式上提出了平时成绩、作业成绩、实验成绩、课程设计与专业论文撰写相结合评定的方式。与其他课程不同之处还在于，其他课程安排的课程设计都是最终给定一个独立的成绩，而作为专业选修课，本门课程的课程设计成绩只是最终成绩的其中一部分。
目前该门课程的考核采用平时成绩占10%，作业成绩占10%，实验成绩占10%，课程设计占30%，专业小论文占40%的比例权重进行成绩的评定。这样做的好处是，不但能够充分发挥本门课理论与实践紧密结合的特点，并且可以充分激发学生的学习兴趣，培养学生的团队合作精神。
专业小论文作为考核的主要部分，在撰写过程中，授课老师首先利用2学时的时间对学生进行科技论文撰写的培训，而后引导学生充分利用学校图书馆的资源，根据各自分配到的科技论文主题进行文献的检索；
学生分成了3至4名成员一组，选择关于汽车电子的主题项目，可建议主题为电动汽车整车控制器的设计、汽车防抱死ABS系统设计、汽车自动变速器控制系统设计等，学生也可以自己提出新的主题。给定主题一段时间以后，学生提交科技论文，并以学术会议的形式在课堂上进行交流，老师和其他同学可以自由根据报告者的内容提问，并提出意见和建议。该部分成绩可以当场给出，这样做的好处是激发学生的积极性，所给定的成绩能够实现主观与客观兼顾的效果，令所有同学信服。
四、结论
根据“汽车电子技术”理论与实际紧密结合的特点，结合所开设课程在电气工程及其自动化专业的实际情况，提出了教学中课程内容优化配置，现场教学结合研究性教学的授课方法；
考核上提出了平时、作业、实验、课程设计与科技论文撰写相结合的方式。通过这些教学改革，提高学生学习的积极性和主动性，真正能够在有限的学时内获得最实用的知识，增强学生的实践能力。
参考文献：
[1]李建秋，赵六奇，韩晓东.汽车电子学教程[M].第2版.北京：清华大学出版社，2011.
[2]周雅夫，连静，李琳辉，等.《汽车电子与控制》课程教学改革的探析[J].科技创新导报，2010，（16）：190.
[3]赵科.汽车电子控制技术教学探讨[J].新西部：理论版，2011，（27）：221-222.
[4]赵秀春，徐国凯，陈晓云.汽车电子控制技术精品实验项目设计与实践[J].大连民族学院学报，2010，12（5）：497-499.
[5]仇成群.LabVIEW在汽车电子虚拟实验教学中的应用[J].仪器仪表用户，2011，18（6）：97-98.
[6]张新丰，陈慧，孟宗良，等.控制器V型开发模式实验教学探索[J].实验室研究与探索，2012，31（2）：131-134.
电气控制系统设计论文范文第2篇
【关键词】两缸两冲程小型发动机；
电控单元；
ECU；
控制策略
0 引言
两缸两冲程小型发动机结构简单、体积小重量轻、并且升功率显著高于四冲程发动机，由于有着以上优点，被广泛应用于小型摩托车、航模甚至是小型的发电设备上。[1]本文对两缸两冲程小型发动机的控制原理、系统构成及系统设计要求进行了研究，在此之上提出了一种适用于该类发动机的控制策略，以及相应的控制单元ECU的设计方法。[2]
1 控制系统的基本结构和设计
控制系统由传感器、控制器ECU和执行器三个部分组成。空气经过节气门进入进气道，燃油经喷油嘴喷射进入进气道，跟新鲜空气混合后进入气缸。在气缸内经火花塞点火燃烧，废气由排气管排出发动机。[3-5]
1.1 传感器
本文设计的电控系统所用的传感器主要有：发动机曲轴位置传感器、节气门位置传感器、进气温度压力传感器和排气氧传感器。
1）发动机曲轴位置传感器
该传感器主要有磁电式和霍尔式两种，本文采用磁电式。曲轴前端安装有特定齿数的齿，齿的边缘安装传感器。当齿旋转时候，传感器端即可产生相应位置的脉冲信号，使用整形电路对该脉冲电路进行整形成为矩形波，当发动机转速高时，矩形波的波幅较窄，当发动机转速低时候，矩形波的波幅较宽。ECU依次来计算发动机的转速。
2）节气门位置传感器
节气门位置传感器向ECU提供进气道节气门的角度位置，该数据是计算发动机的进气量、负荷和驾驶意图的重要参数。
节气门通常分为电子式和拉线式两种，本文采用的是自行研究开发的主动驱动式电子节气门，图1是该节气门的结构示意图。[6]ECU通过CAN总线连接该节气门部件，控制电路获取信号后驱动直流电机转动，电机的扭矩通过齿轮组带动蝶阀转动。蝶阀轴顶端安装有霍尔传感器，当蝶阀转动时，该传感器会感应到该变化，转换成跟角度相应的模拟信号，并将该信号传递给控制单元ECU。
3）进气温度压力传感器
本文采用的是温度压力一体是传感器，具有体积小重量轻的优点，尤其适合小型发动机使用。该传感器安装在进气系统的过渡管路上。
4）氧传感器
氧传感器安装在发动机的排气管中，用于测量发动机尾气中的氧含量。使用该传感器进行喷油的闭环控制，可以精确控制喷油量达到理论空燃比。
1.2 电控单元ECU
发动机电子控制单元ECU是整个电控系统的核心部分，它在发动机运转过程中接收传感器信号，并进行处理计算后向执行器发出控制信号，执行器按照ECU的控制意图进行工作。
图2是本文使用的控制器的构成图，图中左侧是上文描述的传感器，其中曲轴位置传感器是整形后的矩形波，连接至ECU的Timer管脚，ECU通过边沿触发中断来进行信号分析和计算。其他三个传感器的信号均为AD信号。控制器的右侧是点火、喷油和氧传感器加热器这三个执行器。
1.3 执行器
本文的执行器主要有喷油器、点火线路和氧传感器加热器三个部分。
1）喷油器
喷油器是一种电磁开关装置，由发动机控制单元ECU发出PWM波形，经过放大后驱动电路来控制喷油器的开启和关闭，通过喷油脉宽即PWM波形的幅度来控制电磁阀的打开和关闭之间的时间，进而控制喷油量。通过喷油正时来控制电磁阀打开的时机，进而控制喷油提前角。
2）点火线路
点火线路由点火线圈和火花塞两个部分组成，控制单元ECU通过Timer管脚发出PWM波形，进而控制初级线圈导通，最终达到控制点火的提前角和和点火能量效果。
3）氧传感器加热器
本文选用的氧传感器LSU4.9的工作温度在750℃附近，偏离这一工作点，会直接导致测量偏差，进而引起喷油量计算的不正确，导致发动机工作异常。因此有必要对氧传感器进行温度控制。
图3是氧传感器的温度控制图，把传感器上的温度和要求温度一起导入ECU，经过PID计算计算后，输出PWM信号，该信号经放大电路放大后引入加热丝，进而引起氧传感器的稳定变化，达到闭环控制的效果。
2 控制策略研究
图4是本文所采用的系统控策略，整个控制系统分为7个计算模块，分别是转速计算、点火提前角计算、点火脉宽计算、喷油提前角计算、喷油脉宽计算、点火控制计算和喷油控制计算。以下分别加以叙述：
1）转速计算
该计算任务是中断任务，当ECU捕捉到脉冲边沿，发生中断任务，计算相邻的脉冲波形的间隔，加以滤波，即可获得当前发动机的转速。
2）点火提前角计算
该任务是定时任务，每隔10ms计算一次。点火提前角以发动机转速作为计算参数。当低转速时，输出较小的点火提前角，当高转速时输出较大的点火提前角。
3）点火脉宽计算
点火脉宽以进气温度和进气压力作为计算参数。当进气温度低进气压力高时，适当提高点火时间，当进气温度高进气压力低时，适当降低点火时间。
4）喷油提前角计算
喷油提前角以转速作为计算参数。当低转速时，输出较小的喷油提前角，当搞转速时，输出较大的喷油提前角。
5）喷油脉宽计算
喷油脉宽以废气氧含量、进气压力、发动机转速和节气门位置为计算参数。其中进气压力和发动机转速设计为一张三维表，进气压力越高转速越高，说明发动机负荷越高，此时应加大喷油脉宽，进气压力越低转速越低，说明发动机负荷越低，此时应减小喷油脉宽。废气氧含量对以上计算结果进行修正，让空燃比保持在理论空燃比附近，达到节能减排的效果。节气门位置对以上计算结果进行二次修正，以达到较好的操纵性能。
6）点火控制任务
该任务是实时中断任务，发生在上止点时刻。当ECU通过曲轴相位传感器的信号判断出发动机处于上止点时，发生该任务。在该任务中，ECU把点火提前角的计算结果进行转化设置在Timer寄存器中开始计时，以达到在点火提前角达到的达到的时刻计时完成，发生点火中断，继而发出指定点火脉宽的PWM波形。该波形经放大后驱动点火线路打火。
7）喷油控制任务
该任务跟点火控制任务基本类似。
3 结论
本文主要介绍了两缸两冲程活塞小型发动机电控系统的控制器ECU和控制策略的设计方法。依次方法设计出了一款满足该领域使用要求的高度集成化的控制器，该控制器层次简洁、清晰，模块之间相互独立，提高了系统的可靠性。经试验验证，完全达到了对该类型小型发动机的实时性和精度的控制要求。
【参考文献】
[1]黄建，曹占国.小型二冲程航空汽油机电控系统研究[J].小型内燃机与摩托车，2012，2.
[2]马二林.FAI二冲程缸内直接喷射航空用打洞机的研究[D].天津大学，2013.
[3]姜学敏.某型发动机电控燃油喷射技术研究[D].南京：南京航空航天大学，2013.
[4]杨时威.基于XCP协议车用标定系统的研发[C]//中国内燃机学会第四届青年学术年会论文集，2006.
电气控制系统设计论文范文第3篇
[关键词]大时段 电气控制技术 实践教学
[中图分类号]G [文献标识码]A
[文章编号]0450-9889（2013）02C-0128-02
电气控制技术是电气自动化技术专业的技术基础课，是偏重实践教学的一门重要课程。如何处理好理论和实践教学的关系，是学好这门课程的关键，直接关系到学生综合实践能力的培养和岗位能力的形成。经过几年的探索和思考，笔者尝试使用大时段教学，用3周时间，共计84个课时完成课程的教学任务，以期在短时间内快速提升学生的专业认知能力和实践操作能力，进而形成在电气控制领域的岗位能力，并为后续课程的学习及毕业设计打下良好的基础。
一、教学目标的确立
全面贯彻教、学、做一体化教学，课程更名为电气控制系统设计与安装，把本课程分为三个基本模块。一是常用低压电器应用系统的学习与安装；
二是常用机床与起重设备控制系统的学习与安装；
三是电力拖动系统的设计与安装。学生通过本课程的学习，达到以下目标。
1.掌握由低压电器构成的基本电路，实训设备的接线和基本的故障查找方法。
2.掌握典型生产机械的电气控制线路、电气设备的选配、安装的规范及方法。
3.掌握根据控制对象进行电气原理设计和工艺设计的方法。
二、具体做法与要求
编写适用于大时段教学所用的教学大纲和教学计划，采用边讲边做的方法，把课程分解成若干个任务下达给学生，由学生根据电气控制实训指导书中相应的任务，由浅入深地进行电气控制系统的安装与调试，进而完成一个电力拖动系统的设计和安装。学习结束后要求学生具有以下五项能力。
1.能够根据控制要求，提出正确、可行的电气控制方案。
2.能够看懂电气控制图纸。
3.能够根据被控对象及控制要求，正确选用低压电器。
4.能够对照电气控制图纸进行电气控制系统的安装和调试。
5.能够对电气控制系统进行维护。
对传统的教学内容进行整合，编制实训指导书和更为适用的教材。把整个课程分为三个阶段。
第一阶段，识别低压电器元件和其符号，识读电气控制图纸，要求学生能看懂电气控制原理和电气控制线路的连接情况，经过这一时段的实训，学生能够熟练识读电气控制图纸。学生必须完成的任务包括电动机的点动控制电路、顺序控制电路、自锁控制电路、互锁电路的接线和安装。
第二阶段主要有两个任务。一是典型控制电路的安装与调试，主要是三相笼形异步电动机控制电路、三相笼形异步电动机制动电路、减压启动电路、电动机调速控制电路、直流电动机控制电路、同步电动机控制电路等电路的安装与调试。二是特定生产设备的电气控制电路的安装与调试，如6140车床和3050摇臂钻床电气控制电路的安装与调试，以及故障分析处理。学生必须完成的任务是分组完成电气柜整体的安装、调试。
第三阶段是选择一个控制对象进行控制系统的设计、安装和调试。其中包括拖动系统主电路的设计和控制电路设计、保护电路设计，包括元件及参数的选择。学生根据被控电动机的额定电压正确选择接触器、热继电器等低压电器的额定电压，根据被控电动机的额定电流正确选择接触器、热继电器等低压电器的额定电流，选择合适型号的电动机，确定所用材料的数量及备用件的数量等。
三、教学的组织实施
这是大时段教学改革中最为困难的部分，如果在实施过程中不能充分完成理论和实践的有效结合，就不能帮助学生完成知识的自我构建、生成，达不到培养人才的目标。
人类对未知事物的认知是一个螺旋上升的过程，知识的构建和生成也不是一蹴而就。电气控制系统设计与安装课程分为三个基本模块，也是一个循序渐进的过程。
第一阶段是基础知识模块，是构建整个课程的基本理论知识和能力的基础，学生在学习过程中不能片面理解为学习只为技能，忽略理论，导致学习只追求实用，在理论课上情绪低迷，虽然操作兴趣高，但碰到理论问题又感觉困难，难以提高水平。第一阶段先通过一定课时的理论课，夯实学生的基础，使用直观形象的多媒体课件讲授各低压电器元件的结构、原理、参数和图形，用元件构成电路，分析典型电路。下一步完成电路的接线配线，把基础的理论知识以实物的形式体现出来，也是学生由感性认知到理性认识的一个提高，老师通过操作演示达到传授知识和方法的目的，学生通过效仿接受知识，进而产生疑惑和探究欲，此时学生已经开始构建知识，但能力还没有得到巩固和提高。
进入第二阶段，进一步加深理论。通过分析各个典型控制电路，讲解电动机的减压启动原理，电动机速度控制原理，制动电路的原理，直流电动机的控制原理等。然后就是安装与调试的具体典型电路了，老师做好组织工作，及时纠正学生的错误操作，适当进行引导，同时做好观察和评价。这个阶段学生加深对知识的理解，同时掌握技能，提升职业能力和职业素质。因此，不强求学生不犯一点错误，鼓励学生在认真思考的前提下进行探索，直到熟练掌握知识和技能技巧。老师也可以通过设置常见故障让学生处理，让学生提高技术应用能力。最后进行电气柜的组装，学生分组进行，分工协调，教师对每个环节进行考核，得到成绩，检验了前一阶段的教学效果，也进一步提升了学生的工程施工能力、专业技术水平、组织协调能力，培养他们团结互助的精神。
第三阶段又是一个理论知识的加深过程。老师通过一个具体的设计案例，分析电力拖动系统的组成、主电路设计原则、元件选用原则、控制电路设计、逻辑关系分析设计、保护环节的设计等。此后由学生完成整个电力拖动系统的设计、施工安装，同时完成电气原理图、电气安装配置图、元器件明细表。通过这个阶段的学习和训练，营造了自主思维的学习氛围，激发学生创新意识。这个阶段旨在培养学生的设计能力和开放的思维，学生通过讨论，展示自己的方案和提出自己的独特意见。各个项目和任务都可以供学生探索和研究。
电气控制系统设计论文范文第4篇
关键词：电力拖动自动控制系统；
课程；
实验；
改革
中图分类号：TN921-4 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 02-0000-02
电气工程和自动化专业的发展由来已久，但是为了适应21世纪的社会需求和国家教育模式的改革，需要对高等学校的教育模式改革，培养出具有全面的知识体系和创新能力以及高素质的综合性人才。电子技术和计算机控制技术以及改造的能力等是电气工程及自动化专业的学生必须具备的能力，为其以后从事与电气工程专业相关的工作和研究打下基础。为了培养出全面的高素质综合性人才，就需要对现有的教学模式进行改革。
一、课程难度剖析
在学习电力拖动自动控制系统时，学生必须了解直流电动机的工作原理和直流电动机系统中的电磁量以及机械量之间的相互转换关系；
了解可控直流电源的产生方法，知道在控制系统中，可以根据控制对象来控制某一控制量的算法和衡量控制系统性能的基本指标；
掌握单片机的原理等。而要实现学生对上面的知识的掌握，就要学习很多的知识，如自动控制理论和电机以及计算机控制技术等多门学科，所以，电力拖动自动化控制系统的知识面很广，要求的专业基础背景高。而这对于学生来说，都是很难的课程，且要在学校这段有限的时间学会，学透是很不容易的。
二、教学内容的改革，加强工程的应用
电气工程和自动化专业的课程教学内容主要是课程教学与实验以及课程设计。课程教学的目标是以电机作为对象和电力电子功率变换器为弱电控制强电的媒介，以及自动控制理论为分析和设计的基础来掌控运动控制系统的控制规律和设计方法。把课程的设计和综合实验结合起来，可以巩固课程的理论知识，提高学生的操作能力。为了加强工程的运用，可以通过加强位置控制系统和张力控制系统以及数字控制系统来增加工程的运用。位置控制系统即位置随动系统，在使用这个系统时，可以将应用广泛的伺服电机控制系统和数字控制结合起来介绍驱动器的工作原理和参数设置，为以后参加工作打好基础。张力控制系统在加工带材和线材的过程中，保持卷的进出的张力，使带材卷的整齐和紧致。数字控制系统包括数字控制的硬件电路和软件流程。
三、教学方法的探讨
课程教学的环节包括课堂教授和学生自学以及实验等，在教授理论课时，可以运用多媒体教学在其中加入动态演示的图像，让学生对内容更容易理解；
在教授对交流和直流控制的软件系统时，就可以结合仿真软件，通过在课堂上建立起模型和课堂以及课后的仿真，使学生更加了解对系统的控制。而对于培养应用型的人才，由于学生没有真正的参加过工作，所以没有经验，这就使得学生对于课堂学习的知识不够理解或不感兴趣。这些问题教师在备课时都需要考虑到，如为了提高学生的兴趣，可以在教授电力拖动系统时增加其应用背景。在教学过程中逐渐改变学生的态度和思想，使其不在抱着应付考试的心态去学习，而是发自内心的真正喜欢这门学科。
四、加强实验教学中的工程实践能力
（一）理论与实验结合
“电力拖动自动控制系统”是一门在实际生活中运用广泛的课程，所以它的教学方式不应该仅仅局限于理论知识的学习，还应该将理论与实验相结合，增加学生的应用能力。在上实验课程时，应该让学生自己动手操作，根据实验的目的拟定实验的路线和选择合适的仪器仪表以及确定实验的步骤，然后进行数据的测试，并根据得出的数据进行分析。还有就是在上实验课时，可以尽量让学生掌握一些电气测量的方法和实验设计以及工程的运用结合。在学生实验的过程中，可以加深学生对理论知识的理解，对于实验时获得的数据，可以为学生以后写毕业论文时提供依据。
（二）课程设计强化实践能力
课程设计的目的在于培养学生的自主理解能力，将课程上所学到的理论知识与实践技能相结合，解决工程问题。在课程设计课上，可以选择几个与工程运用相关的主题，如变频器控制交流电动机调速的应用和设计PWM控制直流电动机调速系统设计以及无刷直流电动控制器设计等。在这些主题中，由学生选择其中的一个，然后进行分组来完成，并且提出相应的要求，如系统设计方案论证和系统指标测试以及硬件开发等。限定学生完成课程设计的时间在3周以内，而且设计的内容要包括根据题目设计相应的电路和参考文献以及显示输出电路等。在这一系列的过程中，学生及掌握了系统开发设计的流程和方法，也提高了自己的操作能力和创新能力。
五、结束语
专业教学长期探讨的问题包括如何有效的激发学生学习的兴趣和积极性以及引导学生学会自主学习和思考。本文就结合电力拖动自动控制的实际教学情况，通过分析其面临的问题，改革教学内容和教学方法以及实践环节，提高了学生学习的积极性和操作技能以及创新的能力，提高了学生的综合素质。
参考文献：
[1]李新德，郝立，孟正大.电力拖动与运动控制系统课程教学方法探讨[J].电气电子教学学报，2010（06）.
[2]洪乃刚，洪小平，黄松清.电力电子和电力拖动系统虚拟实验的开发和应用[J].实验室研究与探索，2010（05）：338-339.
[3]钱晓耀，陈卫民，蔡慧.“电力拖动自动控制系统”课程教学改革探讨[J].中国电力教育，2011（07）：61-62.
电气控制系统设计论文范文第5篇
关键词：电气自动化；
工程控制系统；
发展趋势；
电气信息；
现代信息技术 文献标识码：A
中图分类号：TM921 文章编号：1009-2374（2016）13-0068-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.13.032
近几年随着我国综合国力的逐渐提升，国家信息化技术水平也逐渐提升，其中电气自动化被广泛应用于各个领域之中。电气自动化又称为电气工程及其自动化，是高新技术产业中一个重要的组成部分。控制系统主要是指由控制主体和控制客体所构成的一种具有自身实现目标和功能的管理系统。电气自动化工程控制系统是利用电气自动化技术实现系统工程的控制，从而应用于人们的日常生活和生产中。
1 电气自动化工程控制系统相关理论研究
1.1 分布式控制系统理论
分布式控制系统主要是在现代系统建设的基础上根据我国社会发展的现状对其进行综合性分析和处理，从而实现当前我国电气自动化技术领域的长期发展。近几年随着我国信息技术的逐渐发展，现代电气自动化工程控制系统的发展中分布式控制系统在整个电气自动化工程控制系统中占有重要的位置。通过从不同的角度对其进行综合性分析能够发现，我国电气自动化工程控制系统中分布式控制系统的理论分析具有可靠性和实时性的特征。这两个特征的产生，充分地展示出我国电气自动工程控制系统的应用作用。
1.2 信息集成化理论
信息集成化理论主要是指电气自动化工程控制系统在其应用过程中需要依靠信息集成化理论才能够实现电气自动化工程控制。随着我国现代技术手段的不断发展，在不同领域中展示出不同的技术手段，其中信息集成化理论则被充分地应用于电气自动化工程控制系统中。在进行电气自动化工程控制系统的过程中需要对相关信息内容等进行集中管理，从而实现我国信息电气自动化工程控制系统的集成化管理。由此不难看出，我国电气自动化工程控制系统中应用信息集成化理论，实现了现代生产和生活的系统化。
1.3 集中监控控制系统理论
集中监控控制系统理论主要是指在电气自动工程系统控制中对其信息内容等进行监控，实时地对信息进行收集，从而实现对其整个系统的调控和管理。电气自动化工程控制系统的监控方式应用中主要呈现在其监控处理器中。监控人员对整个系统的运行进行监控处理，实现主机空间数据的转换，及时地在各个通路信息中传递信息功能，是实现高端信息技术手段的一种方式。通过应用集中监控控制系统理论能够实现当前我国社会发展的趋势，从而针对性地完善我国电气工程控制系统。
2 电气自动化工程控制系统的现状
2.1 电气自动化工程控制系统监控方式
电气自动化工程控制系统监控的方式主要是指在进行电气自动化工程控制系统监控的过程中采用监控系统对其进行集中操作。目前，我国电气自动化工程控制系统监控方式主要分为集中监控和远程监控两种方式。其中集中监控主要是指在将各种信息控制集中在一个处理器上对其进行操作，从而实现整个机器系统处理。在诸多集中监控处理过程中一般采用隔离刀闸和断路器联锁设备控制系统进行集中控制系统管理。其中远程监控方式主要是利用计算机网络技术对其进行远程操控，与传统的集中监控方式相比较，具有安装简单、费用低、可靠性高的特点。但是，在使用场合上具有一定的限制，更加适用于小型的电气自动化工程控制系统。
2.2 电气自动化工程控制系统的控制方式
根据当前我国电气自动化控制系统的控制方式进行分类，发现主要分为两种方式：第一种是集散控制系统，主要是将控制、计算机、显示、通讯等技术手段相结合的方式，对各行各业的化工制作流程进行控制。根据集散控制系统理论可以将其分为集散控制、集中控制、分级控制、组态控制等方式，在控制过程中存在可靠性高、开放性、灵活性、协调性、控制功能齐全等特点。因此，适用于各行各业的发展中；
第二种是指可编制控制系统。可编制控制系统主要是指利用机械控制的原理对数字量进行控制的一种控制方式，也是电气自动化工程控制系统的主要控制方式。其工作原理主要是采用可编程的存储器，对其内部存储和执行功能等进行逻辑运算、顺序操作、定时、计数等计数指令的编程，从而通过数字模拟的形式运用于工作过程中。该种电气自动化工程控制系统的控制方式主要具有设计简单、安装方便、可调式、维护方便等特点。
2.3 电气自动化工程控制系统语言规范方式
电气自动化工程控制系统语言规范方式根据当前我国电气自动化工程控制系统进行合理的分类，可以将其分为Windows NT和IE两种语言规范形式。将电气自动化工程控制系统语言规范方式与计算机系统语言规范方式相结合，能够更好地实现电气自动化工程控制系统语言，从而实现人机语言的灵活转变，将其应用范围和实用性进行提升，应用于生产和生活中。此外，通过使用Windows NT和IE两种语言后能够更好地实现人类对电气自动化工程控制系统的维护，从而对其技术操作系统进行完善和改进。
3 电气自动化工程控制系统的发展趋势
3.1 技术创新化
随着我国技术创新和科技创新理念的逐渐发展，未来我国电气自动化工程控制系统也将沿着技术创新的方向不断进行发展和完善。面对当前我国各领域中技术创新的发展环境，在电气自动化工程领域中也逐渐在创建这种氛围，开始不断对其控制系统的操作和完善等进行技术创新。在不断追求发展产品的同时，也正在不断对其创新技术本身进行发展，以期通过技术创新化使我国电气自动化工程控制系统的技术发展到世界先进水平。因此，在其技术创新化发展过程中我国政府也应该不断为其创造环境，提供发展空间，促进其技术创新发展，为国家提供科研力量。
3.2 系统统一化
统一化电气自动工程控制系统的发展是未来我国电气自动化控制系统发展的必然趋势，其存在运行周期短、维护安全、开机可调式等优势，因此，在未来电气自动化工程系统发展的过程中必将实现系统统一化管理。在电气自动化工程控制系统的完善过程中还可以正确地对其运行系统进行独立设置，从而更好地满足客户需求，实现我国电气自动化工程控制系统统一化，在其未来工作过程中建立更广阔的计算机监管和现场施工管理体系，从而实现我国电气自动化工程控制系统运行的统一化，保证数据信息交流之间的顺畅。
3.3 系统标准化
未来我国电气自动化工程控制系统在发展过程中为实现缩短电气自动化工作时间，降低操作成本，必将对其接口进行处理和完善，从而实现电气自动控制工程系统运行时间最短化、成本最低化。因此，在其发展过程中建立电气自动化控制系统的标准化接口将成为我国电气自动化工程控制系统发展的趋势之一。在其发展过程中电气自动化工程控制系统可以利用计算机Windows 7系统对其进行完善，从而实现办公室自动化控制和管理系统的应用，使不同系统之间的中介为统一的Windows系统，实现整个电气自动化工程控制系统节后的标准化，为其操作和数据交换提供有效的基础保障。
3.4 市场产业化
随着我国经济的不断发展和全球经济一体化环境的建立，我国电气自动化工程行业在其领域发展过程中为适应当前竞争激烈的市场环境，必须对其产业内部进行优化，逐渐转变传统科研型产业结构，向市场产业转变，从而实现我国电气自动化工程产业的发展，带动其技术创新。因此，未来在电气自动化工程控制产业发展过程中逐渐提升产业内部装备自主创新，实现企业长期研究和发展，也必将是我国电气自动化工程控制系统发展的趋势，最终实现资源合理化配置。
3.5 生产安全化
生产安全化发展是我国自改革开放之初实现现代产业发展中一直强调的问题，也是我国和产业链及企业结构发展的必然趋势。未来我国电气自动化工程控制系统在其建设和完善过程中必须坚持这一战略方针，对其进行集中处理和完善，从而实现了我国社会主义安全建设。未来我国电气自动控制系统在对其生产安全化进行完善的过程中可以从如下三方面进行完善：第一，完善系统硬件安全化。通过对系统控制的硬件系统进行安全化处理，实现安全防护；
第二，完善系统监控信息安全化。通过计算机安全处理对其进行操作信息安全化完善；
第三，完善领域发展危险级别。从多角度对电气自动化产品和工程安全进行完善。
4 结语
电气自动化工程控制系统的建设实现了我国生产和生活的系统化、专业化。通过本文对其现状和未来发展趋势的研究，将现论技术与实践应用相融合，在其未来发展过程中会更加趋向于技术创新化、系统统一化、系统标准化、市场产业化和生产安全化五方面发展。电气自动化工程系统控制的产生能够实现我国现代信息技术的长期发展，提高我国的综合国力，促进我国社会主义的长期建设。
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