電子論文匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇電子論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

摘要：在科學(xué)技術(shù)快速進(jìn)步的背景下，工業(yè)自動(dòng)化水平取得了比較明顯的提升，在機(jī)械制造方面表現(xiàn)的更加明顯，基于各種因素的影響，微電子技術(shù)得到了相對(duì)廣泛的應(yīng)用。基于此，本文詳細(xì)分析了微電子控制機(jī)電設(shè)備在工業(yè)中的應(yīng)用，希望能夠?yàn)閷?shí)際提供良好的借鑒意義，以供參考。

關(guān)鍵詞：微電子；機(jī)電設(shè)備；工業(yè)；應(yīng)用探討

信息技術(shù)的發(fā)展以及先進(jìn)電子設(shè)備的產(chǎn)生催生了機(jī)電一體化時(shí)代的到來，所謂的機(jī)電一體化技術(shù)是把電工電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、接口技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等一系列技術(shù)結(jié)合，再綜合應(yīng)用于實(shí)際的綜合技術(shù)，現(xiàn)代化自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備可以說為機(jī)電一體化的設(shè)備。微型計(jì)算機(jī)在機(jī)電一體化系統(tǒng)的作用能夠總結(jié)成如下三點(diǎn)：第一，直接控制機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)過程；第二，機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)期間加強(qiáng)各物理參數(shù)的自動(dòng)測(cè)試，進(jìn)行測(cè)試結(jié)果的顯示記錄，在計(jì)算、存儲(chǔ)、分析判定并處理測(cè)量參數(shù)或指標(biāo)；第三，進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)過程的管理與監(jiān)督。機(jī)電一體化系統(tǒng)里微電子控制機(jī)電設(shè)備怎樣進(jìn)行適宜計(jì)算機(jī)選擇，怎樣設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)，怎樣組織軟件開發(fā)，怎樣對(duì)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等進(jìn)行維護(hù)與使用是相當(dāng)關(guān)鍵的，也是值得探索的

課題。

1微電子控制機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的組成和原理

在某微電子控制機(jī)電系統(tǒng)當(dāng)中，主要是由PLC、管路壓力變送器、變頻器等多種設(shè)備組成的。在控制系統(tǒng)當(dāng)中，管路壓力變送器主要是檢測(cè)控制輔助沖量、管路水壓、蒸發(fā)量等三個(gè)變量，接著將數(shù)據(jù)信號(hào)向PLC當(dāng)中傳送，并且通過PLC進(jìn)行分析和計(jì)算，將信號(hào)發(fā)送信號(hào)控制器，通過信號(hào)控制器來控制水泵運(yùn)轉(zhuǎn)，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的過程中需要與實(shí)際情況合理的進(jìn)行結(jié)合，并且對(duì)變頻器的輸出頻率進(jìn)行確認(rèn)，輸出頻率在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中具有非常重要的意義，和系統(tǒng)的控制息息相關(guān)，在確定系統(tǒng)輸出頻率是需要綜合性的分析和考慮用水量以及揚(yáng)程參數(shù)等。在整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中控制流程的用水量變化，主要是通過壓力變送器向PLC傳送的通過PLC進(jìn)行分析和計(jì)算，可以有效的調(diào)節(jié)循環(huán)泵的頻率，合理的分配能源，讓工作的效率提高，起到節(jié)約資源的

作用。

2微電子控制機(jī)電設(shè)備在工業(yè)中的具體應(yīng)用

1）可編程序控制器（PLC）的應(yīng)用。從PLC的角度進(jìn)行分析，其主要優(yōu)勢(shì)在于具有很強(qiáng)的控制能力，而且穩(wěn)定性較高，機(jī)身體積相對(duì)較小，可以有效的和其他的配件進(jìn)行組合。在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，因?yàn)闄C(jī)電設(shè)備往往會(huì)占據(jù)一定的面積，如果想讓其廠房中的占比較高，就一定要注意讓廠房的空余面積加大，盡量讓控制器的數(shù)量減少，讓機(jī)電設(shè)備的數(shù)量增多，與此同時(shí)還需要注意PLC的節(jié)能性較高相比，其他的控制系統(tǒng)可以節(jié)約資源，讓工業(yè)生產(chǎn)的成本支出降低，讓企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益增加，由于PLC設(shè)備可以有效的和其他設(shè)備之間進(jìn)行組合，可以靈活方便的在廠房當(dāng)中進(jìn)行布設(shè)，讓一機(jī)多用。可以實(shí)現(xiàn)讓廠房的設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)一步得到簡化，對(duì)設(shè)備維護(hù)中耗費(fèi)的人力物力進(jìn)行控制，減少人力輸出，可以將人力有效的分配到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，讓生產(chǎn)資料的利用效率提高。PLC的另一大優(yōu)勢(shì)在于可以通過現(xiàn)場(chǎng)總線和生產(chǎn)設(shè)備之間

進(jìn)行連接，有效的監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)，可以動(dòng)態(tài)化的監(jiān)控生產(chǎn)的全過程，確保在生產(chǎn)過程中，第一時(shí)間解決生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的故障，避免由于機(jī)械故障而導(dǎo)致生產(chǎn)進(jìn)度停滯，讓設(shè)備的維護(hù)開支得到控制，PLC的計(jì)算速度很快，可以輕松的對(duì)生產(chǎn)時(shí)的任何變動(dòng)進(jìn)行管理和控制，有效的防止由于設(shè)備變化控制器無法及時(shí)應(yīng)對(duì)而產(chǎn)生的問題，PLC還可以進(jìn)行相關(guān)的升級(jí)，伴隨當(dāng)前經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，就算生產(chǎn)線當(dāng)中的產(chǎn)品產(chǎn)生了變動(dòng)，只需要正確的調(diào)整，控制程序也可以符合新產(chǎn)品生產(chǎn)的具體需求。

相比于其他編程操作，PLC控制器在編程的過程中較為方便，員工通過短時(shí)間的訓(xùn)練就可以熟練的掌握編程的技巧，在實(shí)際操作的過程中工作步驟相對(duì)較為簡單，可以很容易的掌握設(shè)備的維修安裝以及操作，由于PLC自帶程序編輯器只需要工作人員了解梯形語言，就可以對(duì)其進(jìn)行熟練的掌握。對(duì)控制器的工作語言進(jìn)行了解，當(dāng)出現(xiàn)故障的時(shí)候可以及時(shí)的調(diào)整和處理控制器。

2）變頻器調(diào)速器的作用。變頻器工作狀態(tài)分作自動(dòng)與手動(dòng)兩類，手動(dòng)工作狀態(tài)即在PLC結(jié)束工作后展開的人工操作行為，經(jīng)電位器調(diào)節(jié)能對(duì)變頻器輸出頻率進(jìn)行給定。自動(dòng)工作狀態(tài)實(shí)質(zhì)是PLC輸出信號(hào)為變頻器輸出頻率展開控制。和傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥控制方式相比，PLC控制可節(jié)電，更好進(jìn)行水泵磨損控制，在延長設(shè)備壽命與實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)化水平提升中發(fā)揮了重要作用。

第一，和傳統(tǒng)正弦波控制技術(shù)相比，因變頻器用到了電壓空間矢量控制技術(shù)，先進(jìn)性和獨(dú)特性在性能上得到充分凸顯，同時(shí)因其特有的低速轉(zhuǎn)矩大、運(yùn)行穩(wěn)定性強(qiáng)、諧波成分小等特征，這對(duì)我國電網(wǎng)而言輸出電壓自動(dòng)調(diào)整功能能充分進(jìn)行優(yōu)勢(shì)發(fā)揮。第二，變頻器具備外部端子、鍵盤電位器與多功能段子等一系列操作方式，功能完善，可輸入多種模擬信號(hào)（如電流、電壓、頻率等效范圍檢測(cè)，轉(zhuǎn)速追蹤等）；并且變頻器可實(shí)現(xiàn)擺頻運(yùn)行與程序運(yùn)行等一系列模式。第三，因變頻器全系列元件應(yīng)用的是西門子產(chǎn)品，有極強(qiáng)的保護(hù)性能，可靠穩(wěn)定，能很好的避免過流、短路、過壓等問題，確保本機(jī)能正常運(yùn)行。并且變頻器有良好的絕緣耐壓性，產(chǎn)品質(zhì)量好，設(shè)定簡單等使得其有更強(qiáng)的適用性。

3）電路發(fā)揮的作用。在安裝PLC和變頻器的時(shí)候，保證電路的穩(wěn)定是保障工作的必要。電路在安裝過程中，應(yīng)該采取邊安裝邊測(cè)電的方式，這樣更能使電流穩(wěn)定，這同樣屬于工作期間需引起重視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在電路安裝完畢之后，不要急著通電，應(yīng)該先再次檢查電路是否安裝正確，查看是否有少安裝或者多安裝的情況。另外，測(cè)量一下接觸元器件的連接點(diǎn)，這樣可以發(fā)現(xiàn)一些接觸不良的地方，若有漏電情況應(yīng)該及時(shí)對(duì)此進(jìn)行維修。電路在工業(yè)中也是起到了很大的作用，在安裝電路的時(shí)候，一定要小心謹(jǐn)慎，綜合考慮多方面因素，不要遺漏一些小問題，有時(shí)一些小問題也可能出大錯(cuò)，保證電路的穩(wěn)定才能更好地協(xié)調(diào)其他設(shè)備的安裝穩(wěn)定。應(yīng)認(rèn)真復(fù)查電路，查看電路有無正確安裝，或存在設(shè)備多安裝或少安裝的現(xiàn)象，同時(shí)應(yīng)認(rèn)真檢測(cè)每個(gè)接觸元器件連接點(diǎn)，明確有無接觸不良或短路現(xiàn)象，若發(fā)生漏電務(wù)必要及時(shí)維修與處理。電路調(diào)試的具體流程總結(jié)如下：

第一，應(yīng)認(rèn)真查看明確電路整體狀況，了解電路面板線有無準(zhǔn)確連接，有無看似連接實(shí)際并未連接的線，或易短路的線；是否存在兩條或多條線混淆的情況；此后，使用最小量程檔的萬用表對(duì)電路面板進(jìn)行檢查，查看開路處和閉路處有無正確開路與閉路，地線是否漏接，電源連線連接的安全性等，同時(shí)需測(cè)量電源有無短路現(xiàn)象。測(cè)量期間可直接進(jìn)行元器件連接點(diǎn)測(cè)量，如此可明確有無以上情況的同時(shí)又弄清楚是否存在接觸點(diǎn)不良現(xiàn)象。第二，電路調(diào)試過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一即硬件電路調(diào)試。調(diào)試期間務(wù)必要注意細(xì)小環(huán)節(jié)的把控，根據(jù)電路功能原理做好各個(gè)單元電路的調(diào)試，再作整體調(diào)試，后進(jìn)行整個(gè)電路的調(diào)試。電路在工業(yè)生產(chǎn)里發(fā)揮的作用是相當(dāng)大的，電路安裝過程里務(wù)必要綜合考量多方因素，認(rèn)真謹(jǐn)慎，切不可遺漏或放過存在的小問題，確保電路穩(wěn)定性得到保障。

3結(jié)束語

微電子控制機(jī)電設(shè)備的組成包括變頻調(diào)速器、可程序控制器等，由于操作相對(duì)簡便、效果好，在工業(yè)中發(fā)揮了不可忽視的作用。微電子控制機(jī)電設(shè)備在實(shí)踐中不斷完善，將理論與實(shí)踐相互結(jié)合，明確各個(gè)方面的要點(diǎn)，有效提升生產(chǎn)效率，在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮出最大化價(jià)值，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展。推動(dòng)電子設(shè)備的可持續(xù)發(fā)展也是當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所提出的必然要走的道路，順應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)，才能不落后于其他國家的工業(yè)化改革。

微電子畢業(yè)論文范文模板(二)：關(guān)于現(xiàn)階段國家示范性微電子學(xué)院建設(shè)的幾點(diǎn)思考論文

[摘要]文章淺述了國家示范性微電子學(xué)院的建設(shè)背景及歷程。借鑒示范性軟件學(xué)院建設(shè)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合現(xiàn)階段浙江大學(xué)示范性微電子學(xué)院建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，從學(xué)科劃分、考核體系、校企合作、平臺(tái)建設(shè)和國家支持等方面進(jìn)行思考和總結(jié)，闡述如何圍繞“以人才培養(yǎng)為中心”和“產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人”這兩個(gè)核心問題，進(jìn)行國家示范性微電子學(xué)院建設(shè)。

[關(guān)鍵詞]示范性微電子學(xué)院；集成電路；人才培養(yǎng)；產(chǎn)學(xué)協(xié)同

[中圖分類號(hào)]G64[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]2095-3437（2020）07-0001-04

回顧整個(gè)中國特色社會(huì)主義建設(shè)歷程，作為高等教育中至關(guān)重要的一部分，工程教育在國家現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮著不可替代的作用。在國家經(jīng)濟(jì)改革和世界范圍產(chǎn)業(yè)變革的過程中，我國的工程教育也在不斷改革創(chuàng)新。從工程教育專業(yè)認(rèn)證制度的建立，到PBL和CDIO理念的引入，實(shí)施卓越工程師計(jì)劃和建立國家示范性軟件學(xué)院、微電子學(xué)院，再到加入《華盛頓協(xié)議》和新工科的提出，中國的工程教育一直在實(shí)踐中發(fā)展。在中國工程教育改革中，2001年開始的國家示范性軟件學(xué)院建設(shè)作為教育改革的“示范區(qū)”，發(fā)揮著重要的作用。本文在借鑒示范性軟件學(xué)院十多年建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)階段示范性微電子學(xué)院的建設(shè)情況，對(duì)2015年開始實(shí)施的國家示范性微電子學(xué)院建設(shè)進(jìn)行思考與總結(jié)。

一、示范性微電子學(xué)院成立背景

21世紀(jì)初，信息化在世界范圍內(nèi)開始普及，軟件產(chǎn)業(yè)在世界社會(huì)發(fā)展中的地位和重要性開始顯現(xiàn)。軟件產(chǎn)業(yè)作為當(dāng)時(shí)的新興產(chǎn)業(yè)，呈現(xiàn)出向發(fā)展中國家大規(guī)模轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)，國內(nèi)外巨大的軟件市場(chǎng)導(dǎo)致對(duì)軟件從業(yè)人員需求量的劇增。國家從當(dāng)時(shí)國內(nèi)外行業(yè)背景及國家發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)，于2001年由教育部正式設(shè)立國家示范性軟件學(xué)院，首批試點(diǎn)35所（后增加至37所），均由國家重點(diǎn)高校負(fù)責(zé)建設(shè)；2004年教育部針對(duì)高職類學(xué)校又設(shè)立了36所高職示范性軟件學(xué)院。其后，各省、市結(jié)合自身地方產(chǎn)業(yè)成立了省級(jí)示范性軟件學(xué)院50多所，對(duì)軟件人才進(jìn)行儲(chǔ)備。從2001年至今，示范性軟件學(xué)院經(jīng)歷了十多年的建設(shè)與發(fā)展，在人才培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)促進(jìn)上都取得令人矚目的成就。在此期間，我國的軟件產(chǎn)業(yè)獲得了長足的發(fā)展，其中尤以華為、阿里巴巴、百度、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)為代表。

經(jīng)過十多年的積累和追趕后，我國不但解決了軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期規(guī)模弱小、產(chǎn)業(yè)單一、人才技術(shù)短缺等諸多問題，而且在部分領(lǐng)域超過了發(fā)達(dá)國家，并形成了中國特色的“互聯(lián)網(wǎng)+”新型經(jīng)濟(jì)模式。接下來，國家開始效仿軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，對(duì)信息領(lǐng)域更基礎(chǔ)、更關(guān)鍵但更薄弱的“卡脖子”短板——集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)起沖鋒。特別是近年來，在國際貿(mào)易保護(hù)主義抬頭和美國對(duì)華貿(mào)易戰(zhàn)的背景下，從晉華、中興到華為、大疆，以集成電路為代表的高科技產(chǎn)業(yè)形勢(shì)尤為嚴(yán)峻，發(fā)展變得刻不容緩。

2014年國務(wù)院印發(fā)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》（以下簡稱《綱要》），指出“集成電路產(chǎn)業(yè)是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的核心，是支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)”。現(xiàn)階段我國集成電路產(chǎn)業(yè)主要面臨核心技術(shù)缺乏、產(chǎn)業(yè)鏈不完善、資金投入不足、創(chuàng)新人才短缺4個(gè)核心問題。參考軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，為解決集成電路產(chǎn)業(yè)4個(gè)核心問題中的人才短缺問題，示范性微電子學(xué)院應(yīng)運(yùn)而生。

二、示范性微電子學(xué)院的成立

《綱要》從組織領(lǐng)導(dǎo)、資金政策、金融稅收、人才保障等8個(gè)方面采取了保障措施，指出“加大人才培養(yǎng)和引進(jìn)力度，建立健全集成電路人才培養(yǎng)體系，支持微電子學(xué)科發(fā)展，通過高校與集成電路企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才等方式，加快建設(shè)和發(fā)展示范性微電子學(xué)院和微電子職業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)”。這是繼2011年國務(wù)院《進(jìn)一步鼓勵(lì)軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策》后，國家再次對(duì)高校示范性微電子學(xué)院建設(shè)提出的明確要求。

2014年教育部《關(guān)于試辦示范性微電子學(xué)院的預(yù)通知》。2015年六部委《關(guān)于支持有關(guān)高校支持建設(shè)示范性微電子學(xué)院的通知》（以下簡稱《通知》），明確支持清華、北大、浙江大學(xué)等9所高校建設(shè)示范性微電子學(xué)院，支持北京航空航天大學(xué)、南京大學(xué)等17所高校籌備建設(shè)示范性微電子學(xué)院，示范性微電子學(xué)院建設(shè)序幕自此開啟。

三、示范性微電子學(xué)院定位及現(xiàn)狀

《通知》指出：示范性微電子學(xué)院的建設(shè)要以人才培養(yǎng)為中心，深入開展產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人，加快培養(yǎng)集成電路產(chǎn)業(yè)急需的工程型人才。可以看出，“以人才培養(yǎng)為中心”和“產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人”是示范性微電子學(xué)院建設(shè)的兩個(gè)核心要求，“工程型”人才是示范性微電子學(xué)院培養(yǎng)人才的根本目標(biāo)。

自2015年第一批示范性微電子學(xué)院成立至今，各個(gè)示范性微電子學(xué)院的建設(shè)歷程和辦學(xué)模式各不相同，有的是在原有信息學(xué)院或微電子學(xué)院的基礎(chǔ)上進(jìn)行建設(shè)，有的是新設(shè)立微電子學(xué)院掛靠其他成熟學(xué)院運(yùn)行，有的是整體新建并單獨(dú)運(yùn)行。由于處于建設(shè)初期，不同學(xué)校都因地制宜、因時(shí)制宜地進(jìn)行摸索，或大刀闊斧，或小步慢跑。目前，各個(gè)學(xué)校的微電子學(xué)院都在人才培養(yǎng)、師資規(guī)模、校企合作等方面都取得了一定的階段性成果。

與此同時(shí)，示范性微電子學(xué)院在建設(shè)的過程中，也都面臨一些共性的難題，如示范性微電子學(xué)院與一般學(xué)院的定位區(qū)別、如何進(jìn)行“工程型”人才培養(yǎng)、如何擴(kuò)大招生規(guī)模與影響、如何更好地與企業(yè)結(jié)合，以及如何對(duì)示范性微電子學(xué)院建設(shè)進(jìn)行評(píng)價(jià)等，這些都是示范性微電子學(xué)院面臨或?qū)⒁媾R的問題。

四、對(duì)示范性微電子學(xué)院建設(shè)的幾點(diǎn)思考

當(dāng)然，示范性微電子學(xué)院建設(shè)也并非無樣板可以參考，2001年開始建設(shè)的示范性軟件學(xué)院就是很好的借鑒，特別是在辦學(xué)模式、人才培養(yǎng)、師資管理等諸多具體、常規(guī)問題上。然而，軟件行業(yè)和集成電路行業(yè)相差較大，而且當(dāng)今的時(shí)代背景和2000年也完全不同，如何圍繞“人才培養(yǎng)為中心”“產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人”這兩個(gè)核心來建設(shè)微電子學(xué)院，需要全體高等教育工作者進(jìn)行與時(shí)俱進(jìn)地思考和探索。本文從浙江大學(xué)（以下簡稱“浙大”）示范性微電子學(xué)院建設(shè)的實(shí)踐出發(fā)，分享一些經(jīng)驗(yàn)與思考。

（一）學(xué)科劃分與評(píng)估體系

學(xué)科劃分和評(píng)價(jià)問題是微電子學(xué)院建設(shè)能否成功的核心問題，關(guān)乎微電子學(xué)院的建設(shè)方向和結(jié)果。單獨(dú)的學(xué)科設(shè)置及評(píng)估體系，不僅能加強(qiáng)微電子學(xué)院的獨(dú)立性辦學(xué)，也能更有效地促進(jìn)微電子學(xué)院建設(shè)的展開。

1.設(shè)置微電子一級(jí)學(xué)科

人才作為第一資源以及集成電路產(chǎn)業(yè)的核心，微電子學(xué)院成立的根本目的就是為產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)急需的“工程型”人才。然而受招生名額等條件的限制，現(xiàn)階段我國高校每年培養(yǎng)的集成電路高級(jí)專業(yè)型人才不足萬人，而且缺口仍在擴(kuò)大，可見，擴(kuò)大集成電路招生名額勢(shì)在必行。以浙江大學(xué)為例，2014年以前學(xué)校集成電路每年碩士、博士的招生人數(shù)在30人左右，即使示范性微電子學(xué)院成立以后，新增了微電子本科專業(yè)，微電子學(xué)院每年本碩博招生也不足200人，以如此培養(yǎng)速度，根本不足以填補(bǔ)產(chǎn)業(yè)人才需求的缺口。由于我國大學(xué)招生名額是與學(xué)科劃分掛鉤的，這就涉及一級(jí)學(xué)科設(shè)置的問題。

目前，浙大微電子所在的一級(jí)學(xué)科是電子科學(xué)與技術(shù)，其下含有電路與系統(tǒng)、微電子學(xué)與固體電子學(xué)、電磁場(chǎng)與波、物理電子學(xué)四個(gè)二級(jí)學(xué)科，其中與微電子學(xué)院直接對(duì)應(yīng)的兩個(gè)二級(jí)學(xué)科是：電路與系統(tǒng)、微電子學(xué)與固體電子學(xué)。研究領(lǐng)域分別對(duì)應(yīng)集成電路的軟件部分和硬件部分，前者主要包括集成電路設(shè)計(jì)，后者主要涉及集成電路產(chǎn)業(yè)中的制造、封裝測(cè)試。

此外，微電子一級(jí)學(xué)科問題，除了與擴(kuò)大招生名額相關(guān)外，也和微電子學(xué)院的建設(shè)成敗有關(guān)，因?yàn)檫@涉及微電子學(xué)院與高校原有信息學(xué)院的定位問題，以及在學(xué)校的學(xué)科地位問題。其實(shí)在建設(shè)示范性軟件學(xué)院時(shí)，由于學(xué)科劃分的問題，就存在著軟件學(xué)院與原有傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)學(xué)院的“瑜亮之爭(zhēng)”，學(xué)科資源配置之爭(zhēng)。最終，2011年教育部將軟件工程提升為一級(jí)學(xué)科，這才在一定程度上解決了上述問題。從軟件學(xué)院的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)來看，將微電子學(xué)與固定電子學(xué)、電路與系統(tǒng)等二級(jí)學(xué)科重整、提升為一級(jí)學(xué)科十分必要，且宜早不宜遲。

2.修訂學(xué)科評(píng)估體系

微電子學(xué)院建設(shè)要求以“人才培養(yǎng)為中心”，而傳統(tǒng)學(xué)科評(píng)估體系以“學(xué)科建設(shè)為中心”。因?yàn)椤爸行摹钡牟灰粯樱谶M(jìn)行微電子學(xué)院建設(shè)時(shí)，學(xué)校在資源配置時(shí)就必須考慮效益比問題。如果微電子學(xué)院建設(shè)的投入無法對(duì)學(xué)校的學(xué)科發(fā)展形成促進(jìn)作用，甚至因?yàn)榉至飨拗屏艘延袑W(xué)科的建設(shè)，學(xué)校不僅不會(huì)支持微電子學(xué)院的建設(shè)，甚至可能還會(huì)限制其發(fā)展。因此，在現(xiàn)有學(xué)科評(píng)估體系下，示范性微電子學(xué)院很難做到完全以“教學(xué)”為中心，只能“教學(xué)科研”兼顧，最終微電子學(xué)院在很大概率上將會(huì)和傳統(tǒng)的信息學(xué)院同質(zhì)化。上述情況在軟件學(xué)院建設(shè)時(shí)出現(xiàn)過，且仍未得到有效解決，這也是很多軟件學(xué)院選擇異地發(fā)展的原因，其目的是避免與本校原有的計(jì)算機(jī)學(xué)院分流資源。

在現(xiàn)有學(xué)科評(píng)估體系下，即使能做到以“教學(xué)”為中心，也很難滿足微電子學(xué)院“產(chǎn)學(xué)協(xié)同”的人才培養(yǎng)要求。因?yàn)楝F(xiàn)有學(xué)科評(píng)估體系偏向于理科化，重理論而輕實(shí)踐，無論是“教學(xué)”還是“科研”，學(xué)生注重“卷面”，教師注重“文章”。而微電子學(xué)院的建立要求緊貼產(chǎn)業(yè)，注重實(shí)踐，產(chǎn)學(xué)協(xié)同，因此培養(yǎng)“工程型”人才在現(xiàn)有體系下很難做到。

其實(shí)，2016年教育部提出新工科建設(shè)，其本質(zhì)也是針對(duì)現(xiàn)有“理科化”學(xué)科評(píng)估體系與工科建設(shè)要求不相匹配的問題。可以大膽設(shè)想對(duì)現(xiàn)有學(xué)科評(píng)估體系進(jìn)行必要的改革，如對(duì)基礎(chǔ)性學(xué)科依舊使用現(xiàn)有“理科性”評(píng)估體系；對(duì)應(yīng)用性學(xué)科，如新工科，則在原有的體系上建立新的“工科性”評(píng)估體系。這樣或許能從根本上改變我國“寫論文的太多，做應(yīng)用的太少”、應(yīng)用研究和理論研究比例失衡的現(xiàn)狀。為體現(xiàn)示范性，上述設(shè)想甚至可以率先在示范性微電子學(xué)院進(jìn)行試點(diǎn)，實(shí)踐可行后再逐步推廣到新工科乃至其他工程性學(xué)科。

（二）師生考核體系

示范性微電子學(xué)院要求“堅(jiān)持人才培養(yǎng)為中心”，在國家層面需要解決的是學(xué)科問題，具體到學(xué)校和學(xué)院操作時(shí)，就要考慮內(nèi)部的考核與評(píng)價(jià)問題，其中主要涉及兩個(gè)方面，一是教師的考核，二是學(xué)生的考核。

1.教師考核體系

以人才培養(yǎng)為中心，要求教師的工作重心應(yīng)該是教學(xué)，因此微電子學(xué)院教師在考核上應(yīng)該與傳統(tǒng)學(xué)院有明顯區(qū)別，比如加大教學(xué)在考核中的比重。微電子學(xué)院培養(yǎng)的人才要強(qiáng)調(diào)工程性，所以在教學(xué)考核中，要突出工程實(shí)踐的教學(xué)內(nèi)容。另外，在引進(jìn)師資時(shí)，可以效仿軟件學(xué)院偏向引進(jìn)有企業(yè)經(jīng)驗(yàn)或者工程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的教師，形成本校專職教師、企業(yè)兼職教師、適當(dāng)比例外教的格局，這一點(diǎn)浙江大學(xué)微電子學(xué)院在人才引進(jìn)時(shí)就尤為注重教師的行業(yè)或工程背景。

為了保證公平性，調(diào)動(dòng)教師的積極性，可以實(shí)行聘崗制和聘期制，不同崗位考核不一樣、聘期不一樣，如在浙江大學(xué)，對(duì)不同類別的教師設(shè)置有：教學(xué)科研并重崗、工程教育創(chuàng)新崗、社會(huì)服務(wù)與技術(shù)推廣崗等，其中工程教育創(chuàng)新崗就是浙江大學(xué)針對(duì)工程教育改革新設(shè)置的崗位。

2.學(xué)生考核體系

微電子學(xué)院要培養(yǎng)“工程型”人才，因此針對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)過程、考核過程、評(píng)價(jià)過程要緊緊圍繞“工程”來設(shè)置。微電子學(xué)院學(xué)生與傳統(tǒng)學(xué)生培養(yǎng)最本質(zhì)的區(qū)別是“工程實(shí)踐”能力。在此之前，要提前區(qū)別一下其與動(dòng)手能力的差別。“工程實(shí)踐”能力與傳統(tǒng)工科學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下的動(dòng)手能力不同，是要在工業(yè)生產(chǎn)的背景下，通過“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)”，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的“工程師式思維和行為”。這要求學(xué)校必須為學(xué)生提供企業(yè)的工程環(huán)境而非簡單的高校實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，兩者有著本質(zhì)的區(qū)別。

正是因?yàn)槲㈦娮訉W(xué)院培養(yǎng)的人才需要工業(yè)生產(chǎn)背景，這就要求企業(yè)參與培養(yǎng)，這從源頭上保證了學(xué)生培養(yǎng)會(huì)緊貼產(chǎn)業(yè)。通過設(shè)置新的學(xué)生評(píng)價(jià)體系來保證和監(jiān)督學(xué)生“工程實(shí)踐”能力的獲得，這一點(diǎn)至關(guān)重要。也只有這樣，學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)入企業(yè)才能立即上手，無須企業(yè)的再熏陶和培訓(xùn)。

浙江大學(xué)微電子學(xué)院對(duì)于學(xué)生“工程實(shí)踐”能力的培養(yǎng)是根據(jù)學(xué)生的不同階段分步進(jìn)行的。首先，針對(duì)低年級(jí)的本科生，加大培養(yǎng)方案中實(shí)驗(yàn)課程的比例和學(xué)分，以此來培養(yǎng)學(xué)生的“動(dòng)手操作”能力。其次，對(duì)于高年級(jí)的本科生，則是通過到企業(yè)實(shí)習(xí)、參與導(dǎo)師企業(yè)課題（學(xué)業(yè)導(dǎo)師制）、科創(chuàng)實(shí)驗(yàn)（SRTP）、參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽等來初步熏陶學(xué)生的“工程實(shí)踐”能力。最后，到研究生階段，通過企業(yè)、導(dǎo)師聯(lián)合制定課題，學(xué)生選題并到企業(yè)培養(yǎng)或參與企業(yè)橫向課題等方法來完成“工程能力”的塑造。

（三）校企合作

校企合作是微電子學(xué)院建設(shè)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)之一。傳統(tǒng)高校教學(xué)以學(xué)校為主，這在一定程度上導(dǎo)致了高校研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展脫節(jié)、高校培養(yǎng)的學(xué)生與企業(yè)需求脫節(jié)。高等工程教育改革的目的之一就是如何將高校與企業(yè)聯(lián)系緊密，互相促進(jìn)，“如何引入企業(yè)參與到高校的人才培養(yǎng)”，從而達(dá)到“產(chǎn)學(xué)協(xié)同”。

校企合作的目的是互利共贏。中國高校以育人為宗旨，具有一定的公益性，而企業(yè)以利益為根本，公益性只是其附帶屬性，只投入不計(jì)回報(bào)的企業(yè)少之又少。如何讓兩個(gè)不同的主體做到有機(jī)結(jié)合，使得“企業(yè)愿意參與，高校愿意放開”是困難所在。從需求來看，高校育人，企業(yè)用人，高校和企業(yè)合作的紐帶在人——學(xué)生，解決好“如何以學(xué)生為紐帶將企業(yè)和高校緊密聯(lián)系在一起”是校企合作的關(guān)鍵所在。

從軟件學(xué)院的經(jīng)驗(yàn)看，多是通過校企理事會(huì)、共建實(shí)驗(yàn)室和實(shí)踐基地、共建師資隊(duì)伍、共設(shè)課程等方式來開展校企合作。無論是以何種合作方式，想要長久有效就必須做到互惠互利，純粹的一方投入不可持續(xù)。從浙江大學(xué)專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)來看，比較有效的手段之一是：通過導(dǎo)師與企業(yè)的橫向合作為依托，以項(xiàng)目的形式將學(xué)生的培養(yǎng)參與其中。這是一種“基于項(xiàng)目的培養(yǎng)模式”，企業(yè)提出技術(shù)需求和課題資金，學(xué)校再給予學(xué)生名額、教學(xué)工作量等支持。通過一個(gè)個(gè)的具體項(xiàng)目，將學(xué)校、學(xué)生、企業(yè)串聯(lián)起來，形成規(guī)模效應(yīng)后再以創(chuàng)建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、研發(fā)中心、實(shí)踐基地等方式進(jìn)行深化。浙江大學(xué)成立工程師學(xué)院就是希望從學(xué)校層面來推進(jìn)和引導(dǎo)校企合作。此外，不同地區(qū)的微電子學(xué)院在專業(yè)設(shè)置上也應(yīng)針對(duì)當(dāng)?shù)仄髽I(yè)需求開設(shè)專業(yè)，面向企業(yè)培養(yǎng)人，甚至可以對(duì)重點(diǎn)企業(yè)進(jìn)行定向培養(yǎng)，吸引企業(yè)深度參與學(xué)院建設(shè)。

校企合作不僅僅是學(xué)校和企業(yè)的問題，政府的作用也尤為重要，因?yàn)檎莆罩诵牡纳a(chǎn)資料和分配政策。比如政府在審批、稅收減免、經(jīng)濟(jì)補(bǔ)助、教育資金、就業(yè)引導(dǎo)等各方面都能非常有效調(diào)動(dòng)企業(yè)和高校的積極性，促進(jìn)雙方的結(jié)合。日本20世紀(jì)70年代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的興起，就是通過高校（實(shí)驗(yàn)室）、企業(yè)、政府三方的共同發(fā)力，成立“VLSI技術(shù)研究組合”，從而打破美國的壟斷。20世紀(jì)80年代韓國三星的崛起也與韓國政府的大力扶持密不可分，所以在這一點(diǎn)上值得我們國家借鑒和學(xué)習(xí)。

（四）硬件建設(shè)及平臺(tái)共享

集成電路產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)對(duì)硬件設(shè)施要求極高，這是其與軟件產(chǎn)業(yè)最大的不同之一。如小型工藝操作、流片、實(shí)訓(xùn)等都需要高昂硬件和財(cái)力的支撐，因此微電子學(xué)院建設(shè)要格外重視大型共享平臺(tái)建設(shè)，并以共享平臺(tái)建設(shè)為契機(jī)將校企合作、校地合作、學(xué)生實(shí)踐培養(yǎng)進(jìn)行有機(jī)連接。然而一般平臺(tái)投資都十分巨大，很難靠一己之力來進(jìn)行建設(shè)，如浙江大學(xué)微納加工中心一期投入6000萬、工程師學(xué)院微電子實(shí)訓(xùn)平臺(tái)投入近3500萬，紹興微電子研究中心投資近1億。微電子學(xué)院建設(shè)更應(yīng)注重開放式辦學(xué)，嘗試通過國家出資、政府出地、企業(yè)出技術(shù)、學(xué)校出人等多重模式，把握本地發(fā)展機(jī)遇以產(chǎn)業(yè)園、孵化器、共享平臺(tái)的形式來共贏發(fā)展。

（五）國家和學(xué)校支持

篇（2）

煤礦井下供電系統(tǒng)的運(yùn)行受到多種因素的影響，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)造成不良影響。主要表現(xiàn)為：變壓器的容量不足以及對(duì)備用電源的設(shè)計(jì)不滿足規(guī)范。變壓器容量不足的原因是在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)，沒有為供電系統(tǒng)留有充足余量，系統(tǒng)經(jīng)過長時(shí)間的運(yùn)行，處于超負(fù)荷狀態(tài)，供電系統(tǒng)的母線長期處于發(fā)熱狀態(tài)且用電超載，降低了電氣設(shè)備和電纜的使用年限。此外，由于電氣設(shè)備短路、雷擊、大型設(shè)備啟動(dòng)等原因，會(huì)造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)，降低了供電系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。

1.2地面中性點(diǎn)直接接地的變壓器向井下供電

在實(shí)際安全考察中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)煤礦企業(yè)沒有按照規(guī)定安裝使用接入井下電源或非直接接地變壓器中性點(diǎn)，而是采用單個(gè)煤礦專用或多家煤礦共用接地中性點(diǎn)變壓器連接供電系統(tǒng)，通過三芯電纜線與三相火線的連接接入井下，使用保護(hù)接地與工作接地結(jié)合的中性線與單根相線接入辦公區(qū)域和生活區(qū)，以供生活用電。

1.3沒有采用雙回路供電系統(tǒng)

我國的規(guī)定要求礦井生產(chǎn)使用雙回路供電系統(tǒng)，年產(chǎn)量在6萬噸以下的煤礦可以使用單回路供電，但必須滿足備用電源的要求。但是，一些礦井仍采取單回路供電，雖然有些煤礦單位配置了柴油或汽油發(fā)電機(jī)，也僅僅為了應(yīng)付檢查或停電時(shí)緊急照明。而且雙回路供電系統(tǒng)發(fā)電機(jī)容量限制情況下保證關(guān)鍵電氣設(shè)備即使停電也可正常運(yùn)行，為礦井工作人員的安全撤離提供了機(jī)會(huì)，防止透水事故和通風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)導(dǎo)致粉塵、瓦斯聚集。此外，礦井周圍存在靜電和電火花，如果靜電接地不良，會(huì)造成放電火花甚至爆炸。接觸器和繼電器可能因質(zhì)量不佳，在開合時(shí)無法分?jǐn)嚯娏饕矔?huì)形成電火花；電纜長期在外力或超負(fù)荷狀態(tài)下工作，也可能產(chǎn)生電火花，從而引發(fā)短路，導(dǎo)致瓦斯爆炸。

1.4地面引入的供電線路沒有設(shè)置相關(guān)保護(hù)裝置

煤礦井下的規(guī)定要求供電線路、通訊線路、入井軌道、電機(jī)車架線在入井處必須安裝防雷裝置；井下使用的電器必須具備漏電、過流和接地等保護(hù)功能。井下電氣設(shè)備還要滿足防爆要求。但是檢查時(shí)卻發(fā)現(xiàn)有些煤礦并沒有按照規(guī)定將保護(hù)措施做到位，僅僅是將架空線接入井口，再由電纜線引入井下或者直接接入變壓器，如果遇到雷電襲擊，雷電會(huì)沿著導(dǎo)線侵入井下工作面，引起瓦斯爆炸或人員傷亡，設(shè)備遭受雷擊也會(huì)被嚴(yán)重?fù)p壞，存在巨大安全隱患。而且，煤礦井下工作環(huán)境較為潮濕，影響設(shè)備絕緣，漏電保護(hù)器能夠避免因漏電造成引發(fā)爆炸或明火，減少井下安全事故。

2煤礦井下供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式

2.1煤礦井下雙回路供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式

雙回路供電系統(tǒng)包括分列和并列兩種運(yùn)行方式。分列運(yùn)行指的是兩條線路同時(shí)運(yùn)行，兩段母線間的聯(lián)絡(luò)開關(guān)斷開。分列運(yùn)行適用于擁有較大負(fù)荷的變電和配電所，具有電纜線路的電流小、壓降小、線路距離長、停電面積小的優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是由于兩個(gè)回路具有不同負(fù)荷，對(duì)其總配電開關(guān)的保護(hù)整定也有所不同，如果一個(gè)回路停電，另一個(gè)回路的總配電開關(guān)也要重新進(jìn)行整定，不利于兩回路之間快速切換。并列運(yùn)行指的是當(dāng)一條回路運(yùn)行時(shí)，另一回路帶電備用，兩段母線的聯(lián)絡(luò)開關(guān)相連接。并列運(yùn)行適用于擁有較小負(fù)荷的變電和配電所，優(yōu)點(diǎn)是兩個(gè)回路擁有相同負(fù)荷，其總配電開關(guān)具有相同的保護(hù)整定，切換迅速；缺點(diǎn)是通過電纜線路的電流較大、壓降大、運(yùn)行線路間的距離短，如果短路會(huì)造成大面積停電。

2.2煤礦井下供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式技術(shù)要求

我國頒布的煤礦生產(chǎn)的安全條例明確規(guī)定必須將雙回路供電運(yùn)行技術(shù)應(yīng)用到井下采礦區(qū)域的配電所、變電所中，為供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的保障。同時(shí)，井下變電所向部分通風(fēng)機(jī)供電時(shí)，應(yīng)采取分列運(yùn)行方式，保障通風(fēng)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。此外，綜合考慮井下作業(yè)的機(jī)電設(shè)備的規(guī)格和負(fù)荷，制定科學(xué)的供電方案，提高礦區(qū)生產(chǎn)的安全性和效率，保證井下作業(yè)的高效穩(wěn)定、節(jié)能經(jīng)濟(jì)。

3煤礦井下供電系統(tǒng)的優(yōu)化措施

一方面，井下供電系統(tǒng)的電源經(jīng)地面變電所通過兩臺(tái)主變壓器設(shè)備接入井下作業(yè)面實(shí)施供電。位于地面的主變壓器采用一臺(tái)運(yùn)行、一臺(tái)備用的運(yùn)行方式，利用雙電源向井下所有電氣、動(dòng)力、照明設(shè)備提供安全穩(wěn)定供電。井下變電所的饋電盤柜為通風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)經(jīng)過雙回路電源實(shí)施供電。根據(jù)機(jī)電設(shè)備的容量和功率，按照1140V、660V進(jìn)行電壓的優(yōu)化設(shè)置，按照127V對(duì)通信、照明和其他電氣設(shè)備實(shí)施供電，按照36V對(duì)交流控制回路進(jìn)行供電。另一方面，對(duì)井下供電系統(tǒng)要采取積極有效的漏電保護(hù)措施，建立匹配完善的保護(hù)體系。所有電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置和局部接地裝置都應(yīng)同井下主接地極連接成一個(gè)總接地網(wǎng)。嚴(yán)格要求井下電工按規(guī)范接線，確保電纜頭密封，防止進(jìn)入潮氣引起漏電事故。對(duì)井下電纜懸掛到一定高度，防止出現(xiàn)“擠、壓、砸、淋”等現(xiàn)象，減少漏電事故的發(fā)生。及時(shí)對(duì)饋電開關(guān)進(jìn)行檢漏保護(hù)試驗(yàn)和遠(yuǎn)方檢漏試跳試驗(yàn)，確保漏電保護(hù)功能有效，及時(shí)切斷漏電回路。

篇（3）

電力電子技術(shù)的發(fā)展歷程可具體劃分為三個(gè)時(shí)期，即整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代。首先，整流器時(shí)期的電力電子技術(shù)發(fā)展主要表現(xiàn)為大規(guī)模的工業(yè)用電，它的用電來源主要是交流發(fā)電機(jī)，消費(fèi)形式以直流電為主，比如有色金屬的電解、內(nèi)燃機(jī)車的牽引以及軋鋼中的直流電等。硅整流器通過將直流電轉(zhuǎn)化為工業(yè)用電而被廣泛應(yīng)用于配電和輸電領(lǐng)域，這在六七十年代的中國隨處可見。其次，逆變器時(shí)代的電力電子技術(shù)發(fā)展遭遇了嚴(yán)重的能源危機(jī)，其波及范圍之廣使得整流器的發(fā)展不再適應(yīng)電能企業(yè)的使用需求，以交流電為主的逆變器時(shí)代應(yīng)運(yùn)而生。逆變器時(shí)代以晶閘管、晶體管以及晶閘管器件作為時(shí)展的主流，在高壓直流輸出的過程中實(shí)現(xiàn)了對(duì)動(dòng)態(tài)功率的有效補(bǔ)償。然而這時(shí)的使用范圍還僅僅局限于中低頻領(lǐng)域，使用過程中的效率較為偏低。再者，八十年代的變頻器時(shí)代實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展與應(yīng)用，這不僅電子應(yīng)用領(lǐng)域的顯著創(chuàng)新，同時(shí)也為后期現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展提供了必要的技術(shù)借鑒。變頻器時(shí)代還對(duì)電力的精細(xì)加工技術(shù)進(jìn)行了完善，全控型功率器件的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了電力電子技術(shù)的高頻化發(fā)展，使得現(xiàn)代電力電子技術(shù)轉(zhuǎn)化成為一種可能。功率半導(dǎo)體市場(chǎng)逐漸被變頻器件取代，這一革新不僅提升了變頻調(diào)速的使用頻率，在小型輕量化技術(shù)裝備方面也有了顯著進(jìn)步。

1.2當(dāng)前電力電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

電力電子技術(shù)的發(fā)展核心控制體系在于電能器件的有效轉(zhuǎn)換，作為一種現(xiàn)代技術(shù)，電力電子技術(shù)的主要功能不僅包括了逆變、整流、變頻等基本方面，除此以外還涉及到斬波和智能開關(guān)等方面的內(nèi)容。通過對(duì)電網(wǎng)工頻電能的轉(zhuǎn)化來達(dá)到不同的使用目的，以此適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)對(duì)電力電子技術(shù)的使用需求。具體應(yīng)用方面，其應(yīng)用領(lǐng)域主要包括了三大方面：其一，在變頻器作用下對(duì)微電子技術(shù)及控制技術(shù)進(jìn)行有效整合，將固有不變的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓳Q可調(diào)的可變式交流電，以此達(dá)到無級(jí)調(diào)速的目的，這對(duì)電能資源的節(jié)約顯然極為有利。其二，在開關(guān)電源和供電電源方面現(xiàn)代電力電子技術(shù)也有著自身的使用功能，類似變頻電源、焊接電源、充電電源、照明電源等都為現(xiàn)代化電力系統(tǒng)的完善提供了切實(shí)可行的技術(shù)指導(dǎo)。其三，一些發(fā)電系統(tǒng)或是交流輸電技術(shù)也體現(xiàn)出現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用意義，水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、配電與用電系統(tǒng)的完善等都和電子系統(tǒng)的應(yīng)用之間有著密切聯(lián)系。

2現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)探討

2.1電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

電子電子技術(shù)歸根結(jié)底是對(duì)電源技術(shù)的研究，電源技術(shù)不僅是電力電子技術(shù)研究的核心，一定程度上開光電源技術(shù)的發(fā)展也預(yù)示著現(xiàn)代電力電子技術(shù)今后的發(fā)展走向。從發(fā)展趨勢(shì)來看，現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)可概括為以下幾方面特點(diǎn)：第一，現(xiàn)代電力電子技術(shù)的集成化與模塊化特征。這一特征主要表現(xiàn)在現(xiàn)代電力電子技術(shù)的功率器件和電源單元兩個(gè)方面，從微小器件組成來實(shí)現(xiàn)電子器件的智能化辨別與使用。這樣的模塊功率不僅有效控制了器件的體積，在設(shè)計(jì)與制造方面也形成了顯著的模塊化特征。電力電子技術(shù)的模塊化發(fā)展其核心目的旨在降低器件的電應(yīng)力，從安全性與可靠性角度提升電力系統(tǒng)的使用性能。第二，現(xiàn)代電力電子技術(shù)的高頻化特征。從理論分析及實(shí)踐驗(yàn)證的雙重角度不難看出，無論是變壓器的電感還是電容體積在供電頻率方面都呈現(xiàn)出一定的反比例趨勢(shì)，因此體積的減小必然會(huì)導(dǎo)致電子技術(shù)的高頻化呈現(xiàn)。從這個(gè)角度來看，全控型電子器件的問世已然標(biāo)志著現(xiàn)代電子與電力技術(shù)率先實(shí)現(xiàn)了自身的高頻化轉(zhuǎn)換。第三，現(xiàn)代電力電子技術(shù)的全控化與數(shù)字化特征。全控化電力電子技術(shù)的革新突破了原有電力電子器件在使用功能方面的限制，降低了關(guān)斷換流電路可能造成的危險(xiǎn)，從根本上保障了電力系統(tǒng)在使用過程中的安全性。數(shù)字化特征則主要表現(xiàn)在現(xiàn)代電力電子技術(shù)的高頻斬波以及諧振變換等方面，從弱電領(lǐng)域拓展了電力電子技術(shù)的發(fā)展渠道，提前實(shí)現(xiàn)了控制技術(shù)的集成化。第四，現(xiàn)代電力電子技術(shù)的綠色化特征。這里的綠色化特征既包括了環(huán)境污染問題的控制，又涉及到必要的電網(wǎng)污染源問題，是當(dāng)前電力電子技術(shù)在發(fā)展過程中亟需解決的重要問題。發(fā)電容量的控制從根本上減少了發(fā)電對(duì)環(huán)境造成的污染，與此相關(guān)的污染過濾器或是電能補(bǔ)償系統(tǒng)等都是當(dāng)前電力電子技術(shù)向綠色化邁進(jìn)的有力證據(jù)。具體的電力電子技術(shù)應(yīng)用方面，則主要表現(xiàn)為四大革新趨勢(shì)：其一，太陽能發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用。太陽能發(fā)電技術(shù)為普通家庭提供了足夠的電能使用空間，成為了可再生資源的有效傳播途徑之一。其二，燃料電池發(fā)電技術(shù)。燃料電池的發(fā)電裝置主要是將其中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為可使用的電能，節(jié)能省電，鮮少產(chǎn)生環(huán)境污染問題。其三，交流輸電技術(shù)的應(yīng)用。作為一種新型電力系統(tǒng)出現(xiàn)的交流輸電技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)電網(wǎng)資源重新分配與利用，保障了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其四，現(xiàn)代電力電子技術(shù)中的儲(chǔ)存與質(zhì)量控制技術(shù)。儲(chǔ)存技術(shù)的使用在于提升電力系統(tǒng)本身的電力儲(chǔ)備功能，而質(zhì)量控制技術(shù)則在于從供電質(zhì)量角度提高電力產(chǎn)品的使用效率。

2.2現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用展望

關(guān)于現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用展望，可從如下幾方面得以體現(xiàn)：第一，從節(jié)能性角度提升電機(jī)系統(tǒng)的使用性能，可從專用電機(jī)的設(shè)計(jì)或是控制設(shè)備的完善等方面來提升整體電力系統(tǒng)的使用效率；第二，中高壓直流輸電系統(tǒng)的運(yùn)用也是今后電力電子技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，這一系統(tǒng)本身就具備了低污染和低能耗的特點(diǎn)；第三，當(dāng)前社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中充電站網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建或是電動(dòng)車輛的普及已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代電力電子技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中積極完善與改革的內(nèi)容，以電動(dòng)汽車為代表的環(huán)保電力問題逐漸成為一個(gè)時(shí)代課題。至于當(dāng)前城市建設(shè)過程中充電網(wǎng)絡(luò)的配備問題基本尚處于起步階段，無論是實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域還是理論構(gòu)建領(lǐng)域都還存在許多值得研究和討論的問題，但無疑其發(fā)展空間是極為廣闊的；第四，關(guān)于電力系統(tǒng)中電能儲(chǔ)備裝置的設(shè)置與超導(dǎo)線的使用也將成為電力電子技術(shù)亟需解決的問題之一，從根本上解決電能儲(chǔ)備問題勢(shì)必將對(duì)電力系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生積極而深遠(yuǎn)的影響。然而面對(duì)電能儲(chǔ)備過程中存在的諸多問題，電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)者需要從控制技術(shù)與存儲(chǔ)技術(shù)的雙重層面來體現(xiàn)儲(chǔ)能裝置的有效性，對(duì)于其中可能存在的不合理問題提出切實(shí)有效的解決或改進(jìn)對(duì)策。

篇（4）

2.電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)

驅(qū)動(dòng)模塊完整的電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)模塊、節(jié)氣門總成、加速踏板位置傳感器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器等。而電子節(jié)氣門控制的關(guān)鍵是控制節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)模塊用于提供適當(dāng)?shù)目刂齐妷候?qū)動(dòng)節(jié)氣門伺服電機(jī)，使電機(jī)輸出需求的轉(zhuǎn)矩，以驅(qū)動(dòng)節(jié)氣門達(dá)到要求的開度位置。對(duì)于小型直流電機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)，有兩種常用方案：

（1）采用一個(gè)12V直流電源及一個(gè)可變電阻控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)電壓；

（2）采用WM(Pulse-Width-Modulation)脈寬調(diào)制直流可調(diào)電源和H橋式晶閘管電路控制電機(jī)電壓。

2.1直流電源驅(qū)動(dòng)方式

此驅(qū)動(dòng)方式的設(shè)計(jì)很簡單,只需要與電機(jī)串連一個(gè)可變電阻即可。改變可變電阻的阻值可以調(diào)節(jié)電機(jī)繞組電流，以控制電機(jī)的輸出扭矩。這種方式通過控制滑動(dòng)電阻的阻值，而改變流過電機(jī)的電流，從而達(dá)到控制電機(jī)扭矩的目的。一電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩系數(shù)電機(jī)轉(zhuǎn)矩與電流成正比，變化，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩相應(yīng)變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制。該方案雖然原理簡單，但由于采用了可變電阻，對(duì)可變電阻的阻值控制成為問題，使問題更加復(fù)雜化。另外，從功率分配的角度考慮，在控制電機(jī)的過程中，變阻器會(huì)消耗很大一部分功率，僅有部分的能量用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作：當(dāng)電機(jī)電阻等于可變電阻時(shí)，只有一半的能量被電機(jī)利用，另一半能量被可變電阻消耗，大部分功率用于產(chǎn)生熱量，效率和散熱性問題嚴(yán)重。因此，這種控制方式只用于微小功率直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。更重要的一點(diǎn)是節(jié)氣門根據(jù)不同的工況需要實(shí)現(xiàn)節(jié)氣門既能正轉(zhuǎn)又能快速反轉(zhuǎn)，即電機(jī)電流的方向需正反方向的變化，該方案顯然無法實(shí)現(xiàn)這一要求。

2.2PWM電源驅(qū)動(dòng)方式

PWM脈寬調(diào)制是近年來廣泛應(yīng)用于直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一種調(diào)整直流電源電壓的方法。脈寬調(diào)制，其含義是將連續(xù)變化的控制電壓u變換為脈沖幅值與頻率固定、脈沖寬度與u瞬時(shí)值相關(guān)的脈沖電壓。通過對(duì)脈沖寬度的控制，即：占空比的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)電樞電壓的控制，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。可控開關(guān)S以一定的時(shí)間間隔重復(fù)地接通和斷開,當(dāng)S接通時(shí),供電電源Us通過開關(guān)S施加到電機(jī)兩端,向電機(jī)提供能量,電機(jī)繞組儲(chǔ)能;當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),中斷了供電電源Us向電機(jī)提供能量,在開關(guān)S接通期間電樞電感所儲(chǔ)存的能量通過續(xù)流二極管VD使電機(jī)電流繼續(xù)流通。控制電路由恒頻率發(fā)生器、脈沖寬度調(diào)制電路、脈沖分配電路、基極驅(qū)動(dòng)電路組成。當(dāng)控制信號(hào)電壓ui增加時(shí),經(jīng)與恒頻率波形發(fā)生器UD比較，產(chǎn)生一個(gè)寬度與ui成比例的調(diào)制脈沖電壓，經(jīng)脈沖變換分配使基極驅(qū)動(dòng)電路激勵(lì)主電路大功率晶體管的正向?qū)〞r(shí)間增加，則電機(jī)兩端的平均電壓增加，電機(jī)轉(zhuǎn)速上升至控制信號(hào)電壓ui所要求的數(shù)值。

篇（5）

二、基于MATLAB/Simulink的課程設(shè)計(jì)

“電力電子技術(shù)”這門課是電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科之一，課程有幾個(gè)特點(diǎn)：教學(xué)理論性強(qiáng)、波形變化分析復(fù)雜、課程教學(xué)枯燥，學(xué)生理解困難；系統(tǒng)模塊化特點(diǎn)鮮明、模型參數(shù)化明顯，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對(duì)獨(dú)立；項(xiàng)目設(shè)計(jì)綜合性強(qiáng)、技術(shù)應(yīng)用廣，實(shí)際開發(fā)的案例比較成熟[3]。教師在分析電子器件的特性和電子電路的工作原理時(shí)，需要觀察波形圖的變化來闡明工作過程。傳統(tǒng)的教學(xué)方式中，由于電子電路變換器部分的電路拓?fù)湫问蕉喾N多樣，如果僅是手繪波形或者多媒體展示波形，教師講解起來費(fèi)時(shí)費(fèi)精力，學(xué)生也不能清楚的掌握分析波形圖變化的原因。所以在多媒體教學(xué)中引入仿真教學(xué)是必要的環(huán)節(jié)，通過仿真電路，學(xué)生可以把變換器的工作原理和物理波形結(jié)合在一起理解，使抽象的電路明了簡潔，仿真還可以分析更加復(fù)雜的電路并且對(duì)電路進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。在課程設(shè)計(jì)中利用MATLAB/Simulink軟件可以有效地構(gòu)建出與實(shí)際相符合的案例，教師在教學(xué)中通過仿真實(shí)例可以輕松解決波形抽象原理復(fù)雜的問題。Simulink非常適合于電力電子系統(tǒng)及電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)的仿真，并且具有其他一些軟件所沒有的特點(diǎn)，仿真系統(tǒng)完全是由用戶利用系統(tǒng)提供的基本模塊來構(gòu)建的，系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)和仿真參數(shù)也可以由用戶自行修改，并且用戶可以對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行多種分析和輸出，教師可以直觀展示各種參數(shù)變化對(duì)電路圖波形的影響，學(xué)生改變器件參數(shù)值，可以自己對(duì)比分析不同參數(shù)設(shè)計(jì)下的仿真結(jié)果。這種交互性非常適合于高校相關(guān)課程的教學(xué)科研，學(xué)生通過這種交互性加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握，也可以用來完成實(shí)驗(yàn)和作業(yè)[4]。以風(fēng)力發(fā)電課程設(shè)計(jì)為例，教師首先要分析電路的組成和工作原理，指導(dǎo)學(xué)生利用仿真平臺(tái)搭建數(shù)學(xué)模型，然后一步一步建立各部分電路仿真模型，該電路的仿真過程可以分為建立仿真模型、設(shè)置模型參數(shù)和觀察仿真結(jié)果。學(xué)生需將案例進(jìn)行模塊化分解，就每個(gè)模塊結(jié)合基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行分析和研究，并進(jìn)行實(shí)際動(dòng)手調(diào)試，尋找各個(gè)模塊之間的聯(lián)系紐帶，將所有模塊有機(jī)結(jié)合起來，完成對(duì)典型案例的研究[2]。

三、風(fēng)力發(fā)電課程設(shè)計(jì)案例

電力電子技術(shù)在解決能源與環(huán)境的問題上做出了相當(dāng)大的貢獻(xiàn)。風(fēng)能作為一種綠色能源，風(fēng)力發(fā)電的過程就是機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的過程，其中風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為輸送電網(wǎng)的電能，這一部分是整個(gè)系統(tǒng)的核心，所以說風(fēng)力發(fā)電的核心技術(shù)是電力電子技術(shù)，其能量轉(zhuǎn)換部件和控制電路都包含有電力電子器件。由于中小功率風(fēng)電系統(tǒng)中電機(jī)側(cè)一般為不控整流，并且永磁同步發(fā)電機(jī)一般都為低轉(zhuǎn)速電機(jī)，在低風(fēng)速下發(fā)出的電壓有限，不能滿足并網(wǎng)逆變的條件，需要對(duì)其進(jìn)行升壓，因此，中小功率風(fēng)電系統(tǒng)中常見的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為不控整流器+升壓斬波器+網(wǎng)側(cè)逆變器。風(fēng)力機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，帶動(dòng)永磁同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)出的三相不定頻交流電通過二極管不控整流器整流為電壓不定的直流，然后經(jīng)過升壓斬波器的作用，將直流電壓抬升至可以進(jìn)行網(wǎng)側(cè)逆變的數(shù)值，并且通過網(wǎng)側(cè)變流器的控制，使直流側(cè)電容保持恒壓。網(wǎng)側(cè)變流器將直流電逆變?yōu)榕c電網(wǎng)電壓同頻同相的三相交流電饋入電網(wǎng)[5]。課程設(shè)計(jì)案例中利用MATLAB工具，對(duì)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及并網(wǎng)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究。所研究的仿真系統(tǒng)由永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)、不可控整流器、升壓斬波、DC-AC并網(wǎng)逆變器部分組成。學(xué)生可以把該風(fēng)力發(fā)電仿真模型分成同步發(fā)電機(jī)仿真模塊、斬波變流器仿真模塊和逆變仿真模塊，就每個(gè)模塊運(yùn)用理論知識(shí)進(jìn)行仿真，最后將各模塊結(jié)合起來達(dá)到整個(gè)案例體系的研究。永磁同步發(fā)電機(jī)額定參數(shù)：電壓700V，功率2750kW，電流2270A，功率因數(shù)0.95，速度16rpm，頻率16Hz，極對(duì)數(shù)2p＝120，電阻R＝5.97m-Ohm，電感Ld=Lq=1.0757mH。風(fēng)力發(fā)電課程設(shè)計(jì)案例系統(tǒng)仿真框圖如下圖所示：1.同步發(fā)電機(jī)仿真永磁同步發(fā)電機(jī)仿真主要是依據(jù)實(shí)際系統(tǒng)參數(shù)，研究在一定速度驅(qū)動(dòng)下帶三相電阻負(fù)載的永磁同步發(fā)電機(jī)發(fā)電輸出特性。仿真模型如圖2所示，仿真結(jié)果如圖3和4所示。仿真論證了實(shí)際電機(jī)參數(shù)下所達(dá)到的額定輸出電壓、電流值及輸出的正弦特性、頻率特性。2.斬波變流器仿真升壓斬波變流器仿真主要是研究升壓斬波部分的變壓調(diào)節(jié)功能。仿真模型如圖5所示。升壓斬波電路的輸入設(shè)定為一定電壓信號(hào)輸入，通過占空比控制，輸出穩(wěn)定的期望輸出電壓，仿真結(jié)果如圖6所示。系統(tǒng)仿真表明：調(diào)節(jié)控制脈沖的占空比可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓幅值的跟蹤控制。3.逆變器仿真并網(wǎng)逆變器仿真主要是研究并網(wǎng)逆變部分輸出調(diào)節(jié)特性，在給定輸入直流電壓，帶三相負(fù)載的逆變器離網(wǎng)運(yùn)行特性。仿真模型如圖7所示，仿真波形如圖8所示。仿真結(jié)果表明：逆變器輸出電壓為50Hz基波主頻分量的脈沖調(diào)制波形，經(jīng)部分濾波后為50Hz正弦波電壓，在一定濾波和電阻負(fù)載下電流為正弦波。此課程設(shè)計(jì)案例根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行的2.5MW直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)參數(shù)，對(duì)并網(wǎng)控制系統(tǒng)各個(gè)模塊進(jìn)行了仿真研究，得出一定速度驅(qū)動(dòng)下帶三相電阻負(fù)載的永磁同步發(fā)電機(jī)發(fā)電輸出特性，仿真論證了電機(jī)參數(shù)下輸出電壓、電流的正弦特性、頻率特性；升壓斬波部分的仿真表明調(diào)節(jié)控制脈沖的占空比可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓幅值的跟蹤控制；并網(wǎng)逆變部分的離網(wǎng)仿真表明逆變器輸出電壓為50Hz基波主頻分量的脈沖調(diào)制波形，經(jīng)部分濾波后為50Hz正弦波電壓，在一定濾波和電阻負(fù)載下電流為正弦波。此案例的仿真結(jié)果達(dá)到預(yù)期的效果，為學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力的提升得到良好的體現(xiàn)。

篇（6）

2微電子技術(shù)在煤礦化工產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用準(zhǔn)備

2.1規(guī)范制度，端正思想

人們知道，一個(gè)良好的組織機(jī)構(gòu)，除具備較好的運(yùn)行機(jī)制和管理制度之外，還應(yīng)該具有健全的崗位制度而且能夠?qū)⒅瀼貓?zhí)行。因此，微電子技術(shù)在煤礦機(jī)械的應(yīng)用過程中，很需要一個(gè)合適的技術(shù)管理結(jié)構(gòu)，以便于明確各個(gè)技術(shù)人員的職權(quán)問題，保證個(gè)人任務(wù)到位，避免權(quán)力交叉和責(zé)任推諉的現(xiàn)象發(fā)生，這些問題都可以通過建立健全的崗位責(zé)任制度得以解決。此外，工作人員不但要對(duì)微電子技術(shù)知識(shí)有一定的了解，盡可能全面地掌握綜合煤礦機(jī)械管理的內(nèi)容與方法，還要對(duì)煤礦生產(chǎn)安全制度和相關(guān)法規(guī)有著全面的認(rèn)識(shí)，思想上時(shí)刻保持著“安全第一”的意識(shí)，保證將微電子技術(shù)安全意識(shí)滲透到工作的每一個(gè)層面，最終提升機(jī)械作業(yè)人員的工作責(zé)任心與使命感。

2.2加強(qiáng)微電子技術(shù)產(chǎn)品的設(shè)備管理

加強(qiáng)設(shè)備巡視管理是建筑工程監(jiān)控的重點(diǎn)，預(yù)防設(shè)備異常的發(fā)生是機(jī)械運(yùn)行管理的主要內(nèi)容。為了保障煤礦機(jī)械施工的安全性與使用性，應(yīng)該建立完善的設(shè)備定檢制度，機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)備需要進(jìn)行定期的檢測(cè)，對(duì)于一些使用頻率高的機(jī)械設(shè)備，更是要依據(jù)規(guī)定檢測(cè)并建立相應(yīng)的維護(hù)記錄以隨時(shí)了解其運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，保證其正常的運(yùn)行和及時(shí)的維護(hù)。

2.3提高微電子技術(shù)機(jī)械監(jiān)控的技術(shù)管理

由于煤礦化工產(chǎn)業(yè)存在很大程度上的特殊性，而作為貫徹于機(jī)械監(jiān)控整個(gè)流程的重要要素，技術(shù)管理在其中的作用不容小覷。因此，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的絕緣監(jiān)督工作，利用聲波檢測(cè)、光譜分析等監(jiān)督手段，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)并排除故障無疑勢(shì)在必行。微電子技術(shù)工作一旦脫離了技術(shù)的支持，就難以稱作是有效的監(jiān)控工作。當(dāng)煤礦化工產(chǎn)業(yè)發(fā)生異常情況時(shí)，及時(shí)采取跟蹤測(cè)溫，利用圖譜庫進(jìn)行分析對(duì)比，并提出檢測(cè)修改的建議，以此來加強(qiáng)設(shè)備的有效運(yùn)行。

3基于微電子技術(shù)的煤礦化工產(chǎn)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)

3.1智能監(jiān)控模式的自動(dòng)化控制和管理

由上述內(nèi)容可知，在統(tǒng)一模式下的信息系統(tǒng)中，微電子技術(shù)對(duì)煤礦井下監(jiān)控子系統(tǒng)的控制管理內(nèi)容，可以通過4個(gè)步驟來得以實(shí)現(xiàn)，即自動(dòng)檢查、自動(dòng)尋的、自動(dòng)求解和自動(dòng)執(zhí)行。其具體自動(dòng)控制管理框架，可用圖1所示來進(jìn)行加以描述。這當(dāng)中的“被控制管理的電網(wǎng)子系統(tǒng)”既能夠是一個(gè)系統(tǒng)層子系統(tǒng)，也可以是電網(wǎng)元件或廠/站層子系統(tǒng)。對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)層子系統(tǒng)而言，其功能就是通過利用各級(jí)調(diào)度控制中心的管理權(quán)限，對(duì)智能網(wǎng)絡(luò)在煤礦井下電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的安全性、合理性、經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行盡可能全面的分析，并對(duì)系統(tǒng)的所有目的狀態(tài)實(shí)施檢查和監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能監(jiān)控子系統(tǒng)所有狀態(tài)的智能化監(jiān)控。圖1中的監(jiān)控子系統(tǒng)表明，如果被監(jiān)測(cè)的煤礦井下狀態(tài)與目標(biāo)限定數(shù)值不一致，那么智能監(jiān)控系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)相關(guān)的任務(wù)處理，對(duì)限定以外的突發(fā)時(shí)間進(jìn)行控制并做狀態(tài)輸出，同時(shí)作用在該子系統(tǒng)所包含的元件上，進(jìn)而對(duì)該子系統(tǒng)的輸出狀態(tài)實(shí)施調(diào)控，最終將它調(diào)回正常運(yùn)行狀態(tài)。

3.2監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用

作為煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控工作的關(guān)鍵性內(nèi)容，信息的獲得無疑至關(guān)重要，而獲得信息的主要手段就是監(jiān)測(cè)技術(shù)。一般而言，通過煤礦安全生產(chǎn)現(xiàn)有的客觀資料，人們可以初步確定遠(yuǎn)程監(jiān)控的初始方案，進(jìn)而在煤礦工程運(yùn)營過程中根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)值、經(jīng)驗(yàn)方法等內(nèi)容，開展反饋分析等工作，修正初步方案與施工網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃，以保證工程按照最優(yōu)的設(shè)計(jì)與施工方案進(jìn)行。因此，監(jiān)控工作的重要性也就顯而易見了。針對(duì)我國煤礦工程質(zhì)量中的一些不安全因素，監(jiān)測(cè)技術(shù)在遠(yuǎn)程監(jiān)控中的應(yīng)用能夠很好地解決此類問題，它不但可以很好地掌握工程的工作運(yùn)營狀態(tài)，利用監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)對(duì)流量方案進(jìn)行整改，并指導(dǎo)開采質(zhì)量作業(yè)；還可以預(yù)見事故風(fēng)險(xiǎn)，采取一系列的事前措施，給建筑的安全管理提供信息，將事故突發(fā)率降至最低，保證了煤礦安全生產(chǎn)的穩(wěn)定性。此外，太陽能是一種取之不盡、用之不竭的環(huán)保能源。通過太陽能光伏技術(shù)，可以很好地將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，并廣泛應(yīng)用在遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中，太陽能供電部分監(jiān)控結(jié)合了煤礦開采的相關(guān)特點(diǎn)，對(duì)煤礦地點(diǎn)的自然環(huán)境等因素進(jìn)行分析，確定了系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)參數(shù)，優(yōu)化了供電系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，對(duì)煤礦領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控起到了一定的作用。

3.3視頻流管理服務(wù)端口設(shè)計(jì)

視頻流管理服務(wù)器是IP視頻監(jiān)控系統(tǒng)的精神內(nèi)容，具體視頻采集預(yù)覽實(shí)現(xiàn)過程如圖2所示。服務(wù)器端擁有通過查詢數(shù)據(jù)庫，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭安全生產(chǎn)信息化的作用，可以為遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)提供很多實(shí)用服務(wù)。視頻流管理服務(wù)器與空間數(shù)據(jù)庫建立連接，可提供大量查詢服務(wù)，例如屬性查詢服務(wù)、矢量和柵格地圖服務(wù)等。在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成部分中視頻流管理緩存服務(wù)器模塊是相當(dāng)重要的，服務(wù)器端緩存模塊主要分為緩存管理組件和索引管理組件。2部分組件分工合作，緩存管理組件是根據(jù)索引分析所得出的結(jié)果，在緩存中處理請(qǐng)求數(shù)據(jù)然后向客戶端發(fā)送，或者利用數(shù)據(jù)庫中已存數(shù)據(jù)，而索引管理組件先索引分析客戶端請(qǐng)求，制作出瓦片空間待處理數(shù)據(jù)列表。若能發(fā)展好緩存數(shù)據(jù)的利用，數(shù)據(jù)庫交互即可免去，同時(shí)數(shù)據(jù)的響應(yīng)速度也會(huì)大大提高。總的來說，視頻流管理服務(wù)端為煤礦的安全生產(chǎn)提供了有效的圖像監(jiān)視選擇和視頻存儲(chǔ)的功能，可以徹底實(shí)現(xiàn)用戶權(quán)限管理、自動(dòng)報(bào)警與生產(chǎn)安全建議。應(yīng)該說明的是，視頻流管理服務(wù)端口設(shè)計(jì)的研制尚在初步階段，要想為煤礦系統(tǒng)數(shù)據(jù)提供一個(gè)良好的信息傳輸平臺(tái)，尚還任重道遠(yuǎn)。

篇（7）

硬件系統(tǒng)是該控制系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，且其也能夠?qū)φ麄€(gè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行過程產(chǎn)生直接性的影響。因此，技術(shù)人員在對(duì)該控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建的過程當(dāng)中，就必須要嚴(yán)格依照國家的有關(guān)規(guī)定去進(jìn)行。另外，為了提高硬件系統(tǒng)的運(yùn)行效率，技術(shù)人員還必須要充分考慮到以下三個(gè)方面：（1）估算硬件的內(nèi)存時(shí)要保證估計(jì)值的科學(xué)性與可靠性由于技術(shù)人員對(duì)硬件內(nèi)存容量的需求會(huì)隨著各種原因而不斷改變，比如：技術(shù)人員自身的編程水平、技術(shù)人員對(duì)內(nèi)存進(jìn)行利用的效率以及模擬量的點(diǎn)數(shù)等。因此，技術(shù)人員在對(duì)硬件內(nèi)存的容量進(jìn)行估算時(shí)，就要站在整個(gè)系統(tǒng)的角度上，對(duì)系統(tǒng)的方方面面都進(jìn)行一番全面的考量，然后再依據(jù)內(nèi)存計(jì)算公式，對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)所需的硬件內(nèi)存進(jìn)行合理的估算，以確保估算值的科學(xué)性與可靠性。式中：C代表的是硬件內(nèi)存的估算值；P1和P2分別代表的是開關(guān)量輸入/輸出時(shí)的點(diǎn)數(shù)；M代表模擬量的點(diǎn)數(shù)。（2）響應(yīng)時(shí)間的計(jì)算要符合規(guī)范一般來說，因可編程控制器具有一種特殊的運(yùn)行方式，所以它不會(huì)在連續(xù)很長的一段時(shí)間之內(nèi)，都接受某種小于其自身運(yùn)行周期的輸入信號(hào)。另外，由于響應(yīng)時(shí)間的計(jì)算公式為：式中：T代表的是響應(yīng)時(shí)間；T輸入濾波代表的是濾波輸入的時(shí)間；T輸出濾波代表的是濾波輸出的時(shí)間；T運(yùn)行周期代表的是可編程控制器的運(yùn)行周期。因此，結(jié)合上述兩個(gè)方面，并在對(duì)可編程控制器進(jìn)行一番仔細(xì)的考量之后，得出最適用于該控制系統(tǒng)的可編程控制器的型號(hào)為：西門子系列的CPU226，該型號(hào)的可編程控制器的組成結(jié)構(gòu)包括：電源、CPU以及輸入/輸出點(diǎn)。電源：為整個(gè)可編程控制器提供可安全、穩(wěn)定的電力；CPU：執(zhí)行控制系統(tǒng)發(fā)出的要求，并對(duì)控制系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的儲(chǔ)存；輸入/輸出點(diǎn)：輸入點(diǎn)可以從系統(tǒng)中的各種設(shè)備中采集可用信號(hào)，而輸出點(diǎn)則負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)中的電機(jī)或者是其他設(shè)備進(jìn)行有效的控制。（3）輸入/輸出點(diǎn)數(shù)的估算要符合系統(tǒng)要求輸入/輸出點(diǎn)數(shù)的估算值，對(duì)于整個(gè)控制系統(tǒng)來說，是非常重要的。其次，技術(shù)人員也可以通過輸入/輸出點(diǎn)數(shù)的估算值，來選擇最有利于該控制系統(tǒng)的可編程控制器。所以，技術(shù)人員就必須要對(duì)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行合理并符合規(guī)范的估算，并在獲取到估算值之后，按照估算值的大小，選擇一種適用于當(dāng)前控制系統(tǒng)的可編程控制器。這樣一來，也就可以在很大程度上提高可編程控制器的運(yùn)行效率。依據(jù)估算值選擇可編程控制器時(shí)，要預(yù)留出15%左右的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)。結(jié)合鉆探設(shè)備的應(yīng)用特性來看，輸入/輸出點(diǎn)數(shù)的估算數(shù)據(jù)如表1所示。

1.2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

該控制系統(tǒng)中的“數(shù)據(jù)通信”指的是：數(shù)據(jù)在同級(jí)或不同級(jí)之間實(shí)現(xiàn)傳輸或者是接收的一個(gè)過程，而該控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)通信，也主要是依靠可編程控制器和上位計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。其中，可編程控制器和上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)所使用的端口號(hào)是RS485和RS232，且它們進(jìn)行數(shù)據(jù)交互的模式是字符串模式。另外，它們實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的原理是：由可編程控制器把控制系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)信息以及運(yùn)行狀態(tài)傳輸?shù)缴衔挥?jì)算機(jī)中，上位計(jì)算機(jī)一旦接收到這些數(shù)據(jù)信息和運(yùn)行狀態(tài)之時(shí)，就會(huì)立即對(duì)它們進(jìn)行合理并有效的分析和處理。

1.3軟件系統(tǒng)

搭建該控制系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的依據(jù)是控制系統(tǒng)流程圖以及控制系統(tǒng)功能預(yù)設(shè)圖；采用的編程軟件V3.1STEPMicro/WIN；編程平臺(tái)為計(jì)算機(jī)平臺(tái)；輔助技術(shù)為計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)。另外，技術(shù)人員在為該控制系統(tǒng)搭建軟件系統(tǒng)的前一階段，還應(yīng)當(dāng)對(duì)帶式傳送機(jī)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行更深入的了解，然后再依據(jù)了解到的情況，對(duì)該控制系統(tǒng)的各個(gè)控制進(jìn)程進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。其中，該控制系統(tǒng)中所必備的控制進(jìn)程包括以下幾個(gè)：（1）把定時(shí)器作為控制系統(tǒng)軟啟動(dòng)以及軟停車操作的主要控制器，讓操作人員通過對(duì)定時(shí)器進(jìn)行時(shí)間預(yù)設(shè)的操作，使控制系統(tǒng)依照預(yù)定的速度規(guī)則，自動(dòng)的實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)和軟停車過程。（2）如果有停車要求時(shí)，控制系統(tǒng)可自動(dòng)進(jìn)行順序斷電操作。若遇突況導(dǎo)致的停車，控制系統(tǒng)也可直接切斷系統(tǒng)中的所有電源，保證系統(tǒng)不會(huì)因此受到任何影響。其中，順序斷電需要借助定時(shí)器，其實(shí)現(xiàn)原理是：依據(jù)操作人員預(yù)先設(shè)置好的時(shí)間，進(jìn)行斷電操作。（3）利用“系統(tǒng)自檢”功能，對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)與控制。倘若在監(jiān)測(cè)與控制的過程當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)中存在著的錯(cuò)誤，那么該功能就會(huì)自動(dòng)觸發(fā)系統(tǒng)警報(bào)器，提示操作人員系統(tǒng)出現(xiàn)了問題。如果，控制系統(tǒng)中不存在任何錯(cuò)誤，那么該功能就會(huì)執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)，從而讓其繼續(xù)對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)與控制。（4）把定時(shí)器合理的運(yùn)用到軟件系統(tǒng)中，可以讓可編程控制器在定時(shí)器的作用之下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)起動(dòng)或者是停止的操作。其具體表現(xiàn)在：當(dāng)達(dá)到操作人員對(duì)定時(shí)器預(yù)置的時(shí)間之時(shí)，控制系統(tǒng)中的電機(jī)會(huì)在可編程控制器的作用下，開始實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，并在預(yù)置的某一時(shí)間段之內(nèi)，達(dá)到相應(yīng)的預(yù)置轉(zhuǎn)速。另外，可編程控制器也可以依據(jù)其自身的輸出頻率，對(duì)控制系統(tǒng)中調(diào)速電機(jī)的運(yùn)行速度進(jìn)行合理的控制。

2機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)研發(fā)的作用

機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的研發(fā)，不僅可以提高系統(tǒng)中負(fù)載的運(yùn)行效率，還可以讓整個(gè)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速的這一運(yùn)行過程。由此可見，機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的研發(fā)，對(duì)我國各行各業(yè)來說，都有著一定的實(shí)質(zhì)性應(yīng)用價(jià)值。現(xiàn)對(duì)機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)研發(fā)的作用進(jìn)行簡單的分析，并將其概括為以下幾點(diǎn)：（1）有利于提高施工鉆進(jìn)的生產(chǎn)效率；（2）有利于企業(yè)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測(cè)與控制，以防止錯(cuò)誤操作給整個(gè)生產(chǎn)線造成的影響；（3）有利于降低鉆井過程的生產(chǎn)成本；（4）有利于促進(jìn)我國鉆探行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展；（5）有利于我國機(jī)械電子式軟啟動(dòng)裝置控制系統(tǒng)的創(chuàng)新；（6）有利于提升我國鉆井施工行業(yè)的整體水平。

篇（8）

2．汽車電子商務(wù)項(xiàng)目教學(xué)的前期準(zhǔn)備工作

2．1準(zhǔn)備項(xiàng)目。

汽車電子商務(wù)作為目前比較前瞻的行業(yè)，目前發(fā)展比較快，也是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的一個(gè)領(lǐng)域，但是整體發(fā)展仍屬于探索階段，目前只是取得了一些階段性的成果，整體行業(yè)的發(fā)展還有很大的空間。針對(duì)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，汽車電子商務(wù)作為潛力發(fā)展行業(yè)，學(xué)生了解現(xiàn)狀，分析發(fā)展方向，掌握未來行業(yè)趨勢(shì)，對(duì)于拓寬學(xué)生就業(yè)，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的鋪墊。汽車電子商務(wù)項(xiàng)目教學(xué)主要從解決企業(yè)工作過程的實(shí)際工作崗位任務(wù)入手，按“提出任務(wù)－相關(guān)知識(shí)－任務(wù)實(shí)施－任務(wù)評(píng)估－學(xué)習(xí)拓展”五個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)。在教學(xué)過程中體現(xiàn)教師引導(dǎo)、學(xué)生訓(xùn)練為主的現(xiàn)代應(yīng)用型教育教學(xué)理念(自主合作式項(xiàng)目教學(xué))，使每一個(gè)學(xué)生都參與其中，主人翁的姿態(tài)去學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力的同時(shí)，全過程滲透職業(yè)核心能力訓(xùn)練。并對(duì)問題解決的方法進(jìn)行潛移默化，培養(yǎng)學(xué)生的工程工作能力。

2．2設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際、知識(shí)點(diǎn)涵蓋面廣的優(yōu)秀項(xiàng)目是項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施是否徹底的關(guān)鍵。項(xiàng)目教學(xué)的設(shè)計(jì)是將典型的實(shí)際工作任務(wù)教學(xué)化處理的過程，典型的項(xiàng)目來源于行業(yè)的實(shí)際發(fā)展。教師選擇好項(xiàng)目后，要把教學(xué)內(nèi)容潛移默化到項(xiàng)目中，設(shè)計(jì)一個(gè)可操作性強(qiáng)的項(xiàng)目。這樣，學(xué)生在完成相應(yīng)的項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程中，通過具體實(shí)施行業(yè)的典型工作任務(wù)，了解行業(yè)最新發(fā)展動(dòng)態(tài)和發(fā)展方向，學(xué)習(xí)與工作情境相關(guān)的理論知識(shí)，對(duì)行業(yè)形成深入的認(rèn)識(shí)和了解，了解行業(yè)發(fā)展的最新業(yè)態(tài)和未來發(fā)展的方向和趨勢(shì)。根據(jù)汽車服務(wù)工程專業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)，該項(xiàng)目教學(xué)主要選取汽車銷售和汽車后市場(chǎng)領(lǐng)域?yàn)橹饕袠I(yè)研究領(lǐng)域，包括三大項(xiàng)目:汽車電子商務(wù)平臺(tái)，汽車電子商務(wù)網(wǎng)站建設(shè)和汽車銷售和后市場(chǎng)領(lǐng)域的發(fā)展。

3．項(xiàng)目教學(xué)的具體實(shí)施

3．1項(xiàng)目任務(wù)的分解。

通過講解項(xiàng)目的情景，分析項(xiàng)目的任務(wù)，將項(xiàng)目分成多個(gè)任務(wù)進(jìn)行講解，并把每個(gè)任務(wù)的學(xué)習(xí)目標(biāo)和能力目標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的闡述，通過任務(wù)情境的描述，引入每個(gè)任務(wù)的知識(shí)點(diǎn)，教師通過案例驅(qū)動(dòng)式知識(shí)點(diǎn)的講解，使學(xué)生對(duì)任務(wù)的實(shí)施，有足夠的知識(shí)儲(chǔ)備，并且，任務(wù)情境已經(jīng)給出任務(wù)目標(biāo)，學(xué)生帶著任務(wù)去學(xué)習(xí)，有的放矢，效果非常好。

3．2項(xiàng)目的實(shí)施。

學(xué)生以小組的形式，進(jìn)行任務(wù)的分析，學(xué)習(xí)小組要求男女搭配和能力強(qiáng)弱搭配，這樣，使每一個(gè)學(xué)生都能參與其中。小組成員選出負(fù)責(zé)人，全體成員進(jìn)行任務(wù)的討論，制定任務(wù)實(shí)施計(jì)劃和分工合作。

3．3項(xiàng)目實(shí)施和評(píng)價(jià)。

每個(gè)小組根據(jù)每次項(xiàng)目任務(wù)的不同給出行業(yè)調(diào)查報(bào)告或者網(wǎng)頁成果展示，在項(xiàng)目實(shí)施的過程中，教師全程給與指導(dǎo)和監(jiān)督，確保每個(gè)成員參與其中。項(xiàng)目評(píng)價(jià)方式多樣化，包括師生評(píng)價(jià)、學(xué)生評(píng)價(jià)、小組評(píng)價(jià)等多種方式。各組項(xiàng)目負(fù)責(zé)人通過PPT匯報(bào)片向全班介紹本組任務(wù)實(shí)施的成果。通過制作PPT匯報(bào)片還可以提高學(xué)生職業(yè)整體素質(zhì)和組織展示能力。同時(shí)，其他組的學(xué)生和指導(dǎo)教師也可提出問題，讓小組成員解釋項(xiàng)目的相關(guān)內(nèi)容。通過提問或被提問，學(xué)生對(duì)所做的內(nèi)容加深了理解和鞏固。教師可以對(duì)提問的學(xué)生或回答比較好的學(xué)生進(jìn)行加分。教師根據(jù)各項(xiàng)目組完成過程的具體情況，表揚(yáng)優(yōu)秀的大方，指出改進(jìn)的方向，另外還要對(duì)學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)進(jìn)行指點(diǎn)，包括匯報(bào)片制作、語言表達(dá)能力、回答問題的能力、組織協(xié)調(diào)能力、總結(jié)能力等。

篇（9）

2“一縱三橫”的模塊化教學(xué)

“一縱”是指按機(jī)械電子工程原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)為主線的縱向結(jié)構(gòu)，具體包括：傳感檢測(cè)技術(shù)模塊、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)模塊、自動(dòng)控制技術(shù)模塊、伺服傳動(dòng)技術(shù)模塊、系統(tǒng)集成技術(shù)模塊。“三橫”是指在每個(gè)技術(shù)模塊中又細(xì)分為三個(gè)層次的教學(xué)內(nèi)容：基礎(chǔ)要求模塊、較高要求模塊、高要求模塊。具體內(nèi)容如下：傳感檢測(cè)技術(shù)模塊：基礎(chǔ)要求模塊包括傳感與測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)（傳感器的基本構(gòu)成、傳感器的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型及其靜態(tài)特性指標(biāo)、傳感器的選用），機(jī)電系統(tǒng)最常用的位移檢測(cè)（光柵傳感器、絕對(duì)碼編碼器、增量碼編碼器），力學(xué)量檢測(cè)（應(yīng)變式多維測(cè)力彈性體、扭矩傳感器等），視覺檢測(cè)（線陣CCD和面陣CCD的基本原理）。較高要求模塊包括雙目視覺檢測(cè)的基本原理及標(biāo)定，觸覺傳感器（指端應(yīng)變式觸覺傳感器、多功能觸覺傳感器）。高要求模塊包括機(jī)電測(cè)試新技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，虛擬儀器技術(shù)，多傳感器數(shù)據(jù)融合等。計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)模塊：基礎(chǔ)要求模塊包括計(jì)算機(jī)控制技術(shù)基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成、分類，及常用控制器（工控機(jī)、PLC、單片機(jī)），軟件方面要求測(cè)量數(shù)據(jù)的預(yù)處理，數(shù)字濾波，線性化處理，標(biāo)度變換。較高要求模塊包括PLC、單片機(jī)的應(yīng)用高級(jí)技巧。高要求模塊包括PMAC原理及應(yīng)用，基于DSP的運(yùn)動(dòng)控制及DSP運(yùn)動(dòng)控制卡。自動(dòng)控制技術(shù)模塊：基礎(chǔ)要求模塊包括PID控制算法的基本原理，標(biāo)準(zhǔn)PID算法的改進(jìn)，數(shù)字PID參數(shù)的選擇。較高要求模塊包括模糊控制，模糊控制的定義及特點(diǎn)，模糊控制系統(tǒng)的組成，模糊控制系統(tǒng)的基本原理，應(yīng)用模糊控制算法解決實(shí)際問題。高要求模塊包括其它先進(jìn)控制方法，如智能控制、自適應(yīng)控制、模型預(yù)測(cè)控制、神經(jīng)控制等。伺服傳動(dòng)技術(shù)模塊：主要講解直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電機(jī)及其控制。基礎(chǔ)要求模塊講解三種電機(jī)的基本原理、機(jī)械特性及最常用的控制方法。較高要求模塊講解更深一層次的原理，如直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)、電磁轉(zhuǎn)矩，交流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和定轉(zhuǎn)子的電路分析，變頻控制的原理及實(shí)現(xiàn)方法，步進(jìn)電機(jī)的磁阻最小原理等。高要求模塊講解三種電機(jī)的先進(jìn)控制技術(shù)，如直流電機(jī)的雙閉環(huán)控制、交流電機(jī)的矢量控制等。系統(tǒng)集成技術(shù)模塊：基礎(chǔ)要求模塊主講機(jī)電系統(tǒng)各模塊之間的級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)講解模塊之間的電氣性能的相互匹配、信號(hào)耦合、時(shí)序配合、電平轉(zhuǎn)換接口。較高要求模塊主講機(jī)電系統(tǒng)的電磁兼容技術(shù)，重點(diǎn)講解接地技術(shù)、屏蔽技術(shù)、共模干擾的抑制、差模干擾的抑制、供電系統(tǒng)抗干擾、印刷電路板的抗干擾等。高要求模塊重點(diǎn)講解軟件抗干擾技術(shù)，如軟件冗余技術(shù)、軟件陷阱技術(shù)、“看門狗”技術(shù)等。

3以案例為載體，推進(jìn)模塊化教學(xué)設(shè)計(jì)

針對(duì)上述的模塊化教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)了針對(duì)不同教學(xué)內(nèi)容相應(yīng)的數(shù)字化資源，建設(shè)了課程網(wǎng)站，開發(fā)了多媒體課件，設(shè)計(jì)了多個(gè)教學(xué)案例。在典型的機(jī)電一體化的應(yīng)用領(lǐng)域，將“加工中心”、“工業(yè)機(jī)器人”、“自動(dòng)導(dǎo)引車”、“汽車防抱死剎車系統(tǒng)”制作了教學(xué)案例，并對(duì)一些復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行了分解設(shè)計(jì)。采用單片機(jī)進(jìn)行直流電機(jī)控制、采用PLC對(duì)交流電機(jī)進(jìn)行變頻控制，基于MATLAB的模糊控制仿真等案例模塊在教學(xué)中起到了很好的效果。通過這些案例，是將機(jī)械電子工程領(lǐng)域的科研成果及前沿技術(shù)引入教學(xué)，最大程度地吸引了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了研究生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

篇（10）

微電子機(jī)械系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)有微型傳感器、制動(dòng)器以及處理電路。其是一種微電子電路與微機(jī)械制動(dòng)器結(jié)合的尺寸微型的裝置，其在電路信息的指示下可以進(jìn)行機(jī)械操作，并且還能夠通過裝置中的傳感器來獲取外部的數(shù)據(jù)信息，將其進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理放大，進(jìn)而通過制動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械操作。而微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)是以微電子機(jī)械系統(tǒng)的理論、材料、工藝為研究對(duì)象的技術(shù)。微電子系統(tǒng)并不只是單純的將傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品微型化，其制作材料、工藝、原理、應(yīng)用等各個(gè)方面都突破了傳統(tǒng)的技術(shù)限制，達(dá)到了一個(gè)微電子、微機(jī)械技術(shù)結(jié)合的全新高度。微電子機(jī)械系統(tǒng)是一種全新的高新科學(xué)技術(shù)，其在航天、軍事、生物、醫(yī)療等領(lǐng)域都有著重要的作用。

1.2微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的特點(diǎn)

1.2.1尺寸微型化

傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)的最小單位一般是cm，而微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)下的機(jī)械加工往往最小單位已經(jīng)涉及到了微米甚至納米。這以尺寸的巨大變化使得微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)下的原件具有微型化的特點(diǎn)，其攜帶方便，應(yīng)用領(lǐng)域更加廣闊。

1.2.2集成化

微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)下的原件實(shí)現(xiàn)了微型化為器件集成化提供了有力的基礎(chǔ)。微型化的器件在集成上具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，其能夠隨意組合排列，組成更加復(fù)雜的系統(tǒng)。

1.2.3硅基材料

微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)下的器件都是使用硅為基加工原料。地面表面有接近30%的硅，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)十分明顯。硅的使用成本低廉這就使得微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的下的器件成本大大縮減。硅的密度、強(qiáng)度等于鐵相近，密度與鋁相近，熱傳導(dǎo)率與鎢相近。

1.2.4綜合學(xué)科英語

微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)幾乎涉及到所有學(xué)科，電子、物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等多個(gè)學(xué)科的頂尖科技成果都是微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)。眾多學(xué)科的最新成果組合成了全新的系統(tǒng)和器件，創(chuàng)造了一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域。

2微電子機(jī)械系統(tǒng)的技術(shù)類別

2.1體微機(jī)械加工技術(shù)

體微機(jī)械加工技術(shù)主要將單晶硅基片加工為微機(jī)械機(jī)構(gòu)的工藝，其最大的優(yōu)勢(shì)就是可以制作出尺寸較大的器件，最大的弊端是難以制造出精細(xì)化的靈敏系統(tǒng)。并且使用體微加工工藝難以優(yōu)化器件的平面化布局，制作出來的器件難以與微電子線路直接兼容。體微機(jī)械加工工藝一般在壓力傳感器和加速度傳感器的制造中普遍應(yīng)用。

2.2表面微機(jī)械加工技術(shù)

表面微機(jī)械加工技術(shù)就是通過集成電路中的平面化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)微機(jī)械裝置的制造。其主要優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在充分利用了已有的IC工藝，能夠靈活掌握機(jī)械器件的尺寸，因此表面為微機(jī)械加工技術(shù)與IC之間是兼容的。表面微機(jī)械加工技術(shù)與集成電路的良好兼容性使得其在應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了快速普及。

2.3復(fù)合微機(jī)械加工技術(shù)

復(fù)合微機(jī)械加工技術(shù)就是體微機(jī)械技工技術(shù)與表面微機(jī)械加工技術(shù)的結(jié)合，其結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn)，但又同時(shí)避免了相應(yīng)缺點(diǎn)。

3微電子機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用

3.1環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域

微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)下的微型設(shè)備可以在環(huán)境監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)處理分析上發(fā)揮巨大的作用。由化學(xué)傳感器、生物傳感器以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所集合的測(cè)量與處理設(shè)備。該微型裝置可以用來監(jiān)測(cè)空氣和液體的成分，其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在于尺寸微小，便于攜帶。

3.2軍事領(lǐng)域

納米器件所構(gòu)成的裝置先要對(duì)半導(dǎo)體器件運(yùn)行速度高，攜帶方便，信息輸出和處理快捷，在軍事領(lǐng)域其能夠用來制作各種微型設(shè)備，例如“蚊子導(dǎo)彈”、“麻雀衛(wèi)星”等。

3.3醫(yī)療領(lǐng)域

在臨床化驗(yàn)分析、介入治療領(lǐng)域其也能夠?qū)崿F(xiàn)巨大的價(jià)值。近幾年獲得發(fā)展的介入治療技術(shù)與傳統(tǒng)治療技術(shù)相比臨床治療效果優(yōu)越，能夠有效緩解患者痛苦。但是當(dāng)前介入治療儀器價(jià)格高，體積巨大，準(zhǔn)確性難以保證，尤其是在治療重要器官時(shí)風(fēng)險(xiǎn)較大。微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)的微型與智能特性可以顯著降低介入治療的風(fēng)險(xiǎn)。