智能电子技术论文范文

时间:2023-03-21 07:19:54

智能电子技术论文

智能电子技术论文范文第1篇

智能电网系统要求要具有安全性,稳定性并且在实际运作中要有可控性和灵活性。电力电子技术在智能电网中的应用主要有以下几个方面:1、电力电子技术应用能保证智能化的运作,并且能够保证电能多样化的供应。同时也能保证性能安全,使得不用特点的电力用户访问。智能化运作是智能电网的一个具体表现。2、智能电网主要包括:变电站、能量储蓄站、分配网络控制站等。这些站点是智能电网实现各个应用的基础,也是支持只能电网的关键站点。

二、先进电力电子技术在智能电网中的发展趋势

(一)改善电网电能质量与电力市场社会的可持续高速发展离不开高质量的电能,而且对电能的质量要求也越来越高。我国正在建立世界电压水平最高、规模最大的AC/DC混合网,而大规模的风电场、光伏发电以及微型电网等,其对电能的质量都带来了较大的负面影响。另一方面,现在用户在电力市场中的参与在进一步的增加,想要提高电网电能的质量,就要对电网的配电效率以及用户规范等方面都进行重视,这是智能化电网发展的一个重要的方向。

(二)保障电网电力电子装置的可靠性当前我国的电力系统正在逐步完善中,但是还没有形成一个健全的应用电力电子装置的可靠性、经济性评估体系。安全使用电力电子技术也是智能电网的一个重要课题,同时现在仿真技术的不足,也对电力电子技术的发展进行了限制,因此想要促进其发展就要提高电力系统的安全可靠性。

(三)直流输电技术目前先进电力电子技术的发展已经取得了十分突出的成绩,常规直流输电的关键技术问题已经在2010年突破,并且我国也实现了百兆级的柔性直流输电工程的示范。在发展的过程中,电子电力技术也在不断的进步与完善,在未来的发展之中将会取得更好的成绩。预计在2020年实现直流联网及特高压直流输电的核心装置的自主知识产权,使新型直流输电进入到试验阶段。在2030年的时候,建立基于智能电网的直流输电体系,使其在直流输电技术领域得到更好的应用。

(四)灵活交流输电技术我国电网技术在不断的发展,其预计在2020年将完成新型FACTS装置在智能电网中的广泛应用,并且实现灵活交流输电技术以及其应用的智能化升级工作。2030年争取实现建立一个完整的电力电子技术以及其产品的智能化体系。

(五)电能质量技术在2020年,我国智能电网将会发展到能够解决智能配电网的关键技术问题,实现新型的配电网的智能化技术,在全国的范围内推广定制电力园区。在2030年将会完成标准化定制电力产品以及电能质量的分级体系,实现大规模的定制电力技术。

三、总结

通过上文分析,先进电力电子技术其对于电网的建设有着十分重要的影响,可以使电网强化以及优化,保证大电网的安全稳定。同时,先进的电子电子技术对于能源的有效利用以及电网电能质量的改善等方面也有着十分重要的意义,电力电子技术的发展,是我国电网长期稳定发展的要素。

智能电子技术论文范文第2篇

[摘要]电子技术在现代汽车上应用越来越广泛,电子技术的应用对于改进汽车性能、提高行驶安全、降低污染、节约能源有着非常重要的作用。文章就现代汽车电子技术的应用、发展趋势及应用前景进行了综述。

[关键词]电子技术微处理器电子控制装置汽车传感器

随着微电子技术的不断发展,车辆中的电子自动化程度越来越高。可以说,机械技术构成了现代车辆的筋骨,电子技术则构成了现代车辆的神经中枢。汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志,是用来开发新车型,改进汽车性能最重要的技术措施。增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是汽车制造商夺取未来汽车市场的重要的有效手段。

汽车电子技术主要包括硬件和软件方面的内容:硬件包括微处理器及其接口、执行部件、传感器等;软件主要是以汇编语言及其他高级语言编制的各种数据采集、计算判断、报警、程控、优化控制、监控、自诊断系统等程序。

特别是微处理器的出现给汽车的电子自动化程度带来了革命性的变化,车辆上微处理器的使用数量激增,电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例越来越大。例如,一些豪华轿车上,使用单片微型计算机的数量已经达到50个左右,电子产品占到整车成本的50%以上,微处理机将更广泛地应用于汽车安全、环保、发动机、传动系统、速度控制和故障诊断中,目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。

一、电子技术在现代汽车中的应用

按照对汽车行驶性能作用的影响划分,可以把汽车电子产品归纳为两类:一类是汽车电子控制装置,汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用,即所谓“机电结合”的汽车电子装置;它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等,另一类是车载汽车电子装置,车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置,它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统(行车电脑)、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。

1.在发动机上的应用

现代汽车发动机的基本功能没有根本变化,但引入了大量的电子控制装置,极大地改进了车辆的排放性能、燃油经济性和耐用性。发动机电子控制系统包括很多电子控制装置,电子燃油喷射和点火装置是其重要组成部分,除此外,还有自适应控制装置、智能控制装置及自诊断操作装置等。

现代汽车上,电子控制燃油喷射装置,因其优越的性能,已得到普及。这种新型燃油喷射装置可以自动保证发动机始终工作在最佳状态;电子点火装置(ElectronicSparkAdvance,ESA)由计算机、传感器及其接口、执行机构等部分构成。该装置可根据传感器送来的发动机各种参数进行运算、判断,然后进行点火时刻调节。在输出一定功率的条件下最大限度地节约燃油和净化空气。

各公司相继研制成功了多种新技术,并且投入了使用,取得了很好的效果。例如,由RobertBosch公司制造的计算机控制系统使用嵌入式微处理器技术实时监测发动机运转情况,确保喷射燃油量恰到好处,使燃油喷射量刚好满足要求,对清洁这些发动机大有帮助。

特别是电控直接喷射和共轨燃油系统两项技术的突破,催生了具有优良性能的新型柴油机的出现。这些新型柴油机电控、加速性良好、气味不浓也不产生烟尘、行程大并且耐用。

在通常的柴油机中,喷油泵在同一时间射出所有燃油,其结果就是产生柴油机标志性的乓乓的敲击声。在直接喷射时,燃料射入之前先有一小部分先行射入,这样当燃料射入时产生的敲击声会变得柔和。与此同时也可以降低燃烧温度,减少NOx(氮氧化物)的排放量。

共轨燃油系统的作用则在于它可以更好地控制燃油数量和喷射定时。共轨系统有一个高压泵,当喷油嘴开启时,高压使燃油产生很好的薄雾使得燃烧更加充分,同时还减少了尾气排放。

现代汽车的各种性能(燃油经济性、排放、驾驶性能和功率等)越来越好,而使这一切成为现实的正是电子技术与计算机辅助设计的结合。

2.在底盘上的应用

底盘电子控制系统包括很多电子控制装置,电子控制自动变速器(Electronic-C0ntrolledAutomaticTransmission,ECAT)是其重要组成部分。现在许多轿车的自动变速器是电子控制的,电子控制也就是微处理器控制。

自动变速器主要由液力变矩器和行星齿轮变速器组成,微处理器根据传感器输入信号和开关信号,通过电磁阀控制换档和变矩器锁止这两个工作过程,达到自动变档的最佳控制精度。发动机曲轴与变矩器涡轮之间通过离合器接合的装置也称为变矩器锁止,其作用是减轻变矩器涡轮与叶轮之间的打滑现象,改善燃油经济性。ECAT优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映车辆行驶负荷和道路条件等。

自动变速器的电子控制装置是由信号输入系统、计算系统和控制信号输出系统这三部分组成。信号输入系统有:变速器输入速度传感器、变速器输出速度传感器、发动机冷却温度传感器、节气门位置传感器、发动机曲轴转速传感器、油温度传感器、歧管压力开关、制动开关等信号。这些信号反馈到ECU(在通用汽车上称为PCM-动力传动控制组件),在ECU进行计算然后输出控制信号,通过换档电磁阀、离合器电磁阀等控制换档和锁止动作。微处理器接到传感器反馈信号后,根据程序计算的结果发出控制信号接通变矩器的离合器电磁阀电源,驱使电磁阀启动,使离合器接合;如果切断离合器电磁阀电源则离合器分离。ECU是根据汽车行驶状态来操纵电磁阀通电开关开启或关闭的。当汽车速度比较慢或停止时,ECU不启动电磁阀,当汽车速度达到一定值时,ECU就会启动电磁阀使离合器接合。微处理器接到传感器反馈信号后,根据汽车车速、发动机转速及工作温度、节气门位置、歧管真空度、选档位置等输入信号参数选择换档。ECU根据即时变速杆的位置,对照参数计算选择最佳的档位位置,发出控制信号驱动换档电磁阀,令变速器换档。

通用、福特、丰田等等大厂商采用的自动变速器电子控制系统,根据与其连接的变速器和发动机的不同型号而不同,每个系统中的元件和系统的工作过程也随着不同的变速器而有所变化,但其基本的工作方式及基本部件还是一样的。

除此外,还有电子稳定智能控制装置(ElectronicStabilitvPro-gram,ESP)、电控悬架操作装置等。ESP将多种功能整合在一起,并在此基础上进行了扩展。与其他牵引力控制系统比较,电子稳定控制程序不但控制汽车驱动轮,而且可控制从动轮。通过安装在车辆上的轮速传感器、侧向加速度传感器和横摆角速度传感器,电子稳定控制程序能对车辆的状态进行实时监控,当感应到轮胎与地面失去附着力,车辆存在侧滑危险时,电子稳定控制程序会快速而有选择地对需要制动的车轮实施独立操作或降低发动机输出,以使车辆行驶方向尽可能保持与驾驶员的预期相一致,从而提升车辆在各种工况下的方向稳定性及可控性。

目前电控悬架,汽车的悬架系统一般是弹簧刚度和减振器阻尼特性不能改变的被动悬架,它不能根据使用工况和路面输入的变化进行控制和调整,故难以满足平顺性和操纵稳定性的更高要求5近年来,随着电控和随动液压技术的发展,弹簧刚度和减振器阻尼特性参数可调的电控主动和半主动悬架,在汽车上逐步得到应用和发展。

3.整车控制技术

整车控制技术包括车身电子控制、驾驶电子控制等系统。汽车车身电子控制技术所涉及的内容很多,主要包括对汽车照明灯和转向信号灯的电子控制、对电动座椅、电动门窗、电动门锁、自动雨刮等的电子控制以及多媒体系统等。目的是保证视野性、方便性、舒适性、娱乐性、通信功能等。目前车身电控技术呈现如下的发展趋势:进一步满足用户个性化的需求;先进的驾驶和乘坐信息系统,如车辆遥控检测、智能型防盗、乘座适应性控制、42V电子系统、环保设计系统等等。

传统的机械和液力驾驶控制系统由于结构的原因(间隙、运动惯量等),从控制指令发出到指令执行会有一定的延迟,这在极限情况下是不能允许的。电控驾驶控制系统是没有机械和液力后备系统的,电控驾驶控制系统主要由三部分组成:控制系统、执行系统、通讯系统。控制系统的功能是根据驾驶员的意图和车辆行驶状况,对执行器给出执行的设定值。执行系统的功能是在控制系统的控制下,完成具体的执行动作(转向、制动等)。驾驶电子控制技术在现代汽车中,已大量使用,完全取代传统的机械和液力驾驶控制系统是必然趋势。

4.主被动安全系统

汽车的操纵稳定性和安全性是衡量汽车性能的重要指标。电子控制技术的引入为汽车的稳定性和安全性提供了保障。

提高汽车的操纵稳定性,过去一直局限于通过改进轮胎、悬架、转向与传动系的性能来实现。随着计算机、传感器和执行机构的迅速发展,研发了各种显著改善操纵稳定性和安全性的电子控制系统如防抱死制动系统(Anti-LockBrakingSystem,简称ABS)、牵引力控制系统(TractionControlSystem,简称TCS,也称ASR)、四轮转向系统(4WS)、车辆动力学控制系统(VehicleDynamicControl,简称VDC,也称VSC、ESP)。其中,VDC是在ABS和TCS的基础上,增加转向行驶时横摆运动的角速度传感器,通过ECU控制各个车轮的驱动力和制动力,确保汽车行驶的横向稳定性,防止转向时车辆被推离弯道或从弯道甩出。

轮胎压力检测系统(TirePressureM0nit0ringSystem,简称TPMS)是在每一个轮眙上安装高灵敏度的传感器,在行车状态下实时监视轮胎的各种数据,通过无线方式发射到接收器,并在显示器上显示各种数据,任何原因(如铁针扎入轮胎、气门芯漏气)等导致的轮胎漏气、温度升高,系统都会自动报警,从而确保行驶中的安全,延长轮胎的使用寿命。

为了保证行车安全,安全气囊和座椅安全带控制系统是必不可少的。安全气囊的合理触发以及座椅安全带的及时束紧,需要安全系统对行驶状况的及时监测和判断。安全气囊和座椅安全带控制系统将采用越来越多的先进电子传感器、控制芯片以及电子控制装置。

二、电子技术在现代汽车中的发展趋势

随着高性能传感器、微处理器的研制成功以及网络、总线技术的完善,汽车电子技术将向集中综合控制和网络化方向发展。

1.集中综合控制

目前汽车电子技术向集中综合控制方向发展。例如,将发动机管理系统和自动变速器控制系统,集成为动力传动系统的综合控制(PCM);将制动防抱死控制系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)和驱动防滑控制系统(ASR)综合在一起进行制动控制;通过中央底盘控制器,将制动、悬架、转向、动力传动等控制系统通过总线进行连接。控制器通过复杂的控制运算,对各子系统进行协调,将车辆行驶性能控制到最佳水平,形成一体化底盘控制系统(UCC)。汽车的机械结构还将发生重大的变化,汽车的各种操纵系统向电子化和电动化发展,实现“线操控”。用导线代替原来的机械传动机构,例如“导线制动”、“导线转向”、“电子油门”等。

随着汽车电子装置越来越多,消耗的电能正在大幅度地增加。现有的12伏动力电源,已满足不了汽车上所有电气系统的需要,汽车12伏供电系统需向42伏转化。今后将采用集成起动机-发电机42伏供电系统,发电机最大输出功率将会由目前的1千瓦提高到8千瓦左右,发电效率将会达到80%以上。42伏汽车电气系统新标准的实施,将会使汽车电器零部件的设计和结构发生重大的变革,机械式的继电器、熔丝式保护电路将被淘汰。

2.网络化

汽车上的电子电器装置数量急剧增多,为了减少连接导线的数量和重量,网络、总线技术十分重要。集中综合控制要求有一个庞大而复杂的信息交换与控制系统,车用计算机的容量要求更大,计算速度要求更高。采用高速数据传输网络日益显得必要。光导纤维可为此传输网络提供传输介质,以解决电子控制系统防电磁干扰的问题。通讯线将各种汽车电子装置连接成为一个网络,通过数据总线发送和接收信息。电子装置除了独立完成各自的控制功能外,还可以为其他控制装置提供数据服务。由于使用了网络化的设计,简化了布线,减少了电气节点的数量和导线的用量,使装配工作更为简化,同时也增加了信息传送的可靠性。通过数据总线可以访问任何一个电子控制装置,读取故障码对其进行故障诊断,使整车维修工作变得更为简单。

三、结束语

汽车电子技术的应用将使汽车更加智能化和舒适。智能汽车装备有多种传感器,能够充分感知驾车者和乘客的状况,交通设施和周边环境的信息,判断乘员是否处于最佳状态,车辆和人是否会发生危险,并及时采取对应措施。今天,社会进入了信息网络时代,汽车已不仅仅是一种代步工具,人们已可以在汽车上收听广播,打电话,上互联网,处理工作。随着数字技术的进步,具有信息处理、通讯、导航、防盗、语言识别、图像显示和娱乐等功能的车载计算机多媒体系统的开发,汽车也将步入多媒体时代。可以预见到的将来,汽车装置自动导航和辅助驾驶系统,驾驶员可把行车的目的地输入到汽车电脑中,汽车就会沿着最佳行车路线行驶到达目的地。人们可以通过语言识别系统操纵着车内的各种设施,一边驾驶着汽车,一边欣赏着音乐电视,还可上网预定饭桌、机票等。

[参考文献]

[1]魏万云:《浅谈当代电子技术的发展》,《中国科技信息》2005年第5期。

[2]张凡、殷承良:《现代汽车电子技术及奠在仪表中的应用》,《客车技术与研究》2006年。

[3]刘艳梅:《电子技术在现代汽车上的发展与应用》,《中国科技信息》2006年第1期。

[4]陶琦:《国际汽车电子技术纵览》,《电子技术与应用》2005年第5期。

智能电子技术论文范文第3篇

1.1电力电子器件

电力电子器件主要是由一些半导体半控器件和全控器件组,主要有IGBT、BJT、MOSMOSFET、GTR等组成。成为了满足广大需求、适应复杂多变的恶劣自然天气、自然灾害,生产出质量高、性能好的电压和电流,要求电力电子器件具有可靠性高,抗干扰能力强,温度稳定性高并且有一定的电气隔离能力,能承受短暂的高电压强电流。电子器件所控制得智能电网应该有自愈性、安全性、交互性、经济性、优质高效、清洁环保市场化程度高。

1.2在风力发电与太阳能发电中的应用

太阳能发电系统由太阳能电池阵列、控制器、蓄电池、逆变器、用户即照明负载等组成。其中,太阳能电池组件和蓄电池为电源系统,控制器和逆变器为控制保护系统,负载为系统终端,在太阳能的利用上同样面临这类似的问题,光伏发电系统主要以电源方式并入电网,其输出系统的电力跟踪电网电压电流相位变化,同时调整输出电流幅值的大小,使光伏系统注入电网中的功率最大,为了弥补光伏发电系统在功率上的波动,还需要通过控制器对蓄电池的双向充放电,以保证向电网输送平稳的电压电流,和规定的相位,使电网得到纯净的高质量电力。

1.3超高压直流输电技术在智能电网的应用

超高压直流输电技术在远距离大容量输电、异步联网、海底电缆送电等方面具有优势,因而得到了广泛应用。而特高压直流输电更可以有效节省输电走廊,降低系统损耗,提高送电经济性,它为我国解决能源分布不均、优化资源配置提供了有效途径。截至2009年,我国已建成7个超高压直流输电工程和2个直流背靠背工程,直流输电线路总长度达7085km,输送容量近20GW,线路总长度和输送容量均居世界第一。预计到2020年,我国将建成“强交强直”的特高压混合电网和坚强的送、受端电网,预计直流工程达50项,其中规划建设30多个特高压工程,包括5个±1000kV的直流工程。

1.4SVC在智能电网的应用

SVC是一种比较典型的电力电子控制技术,在电网应用中发挥着重要作用,它具有许多作用,可以调节电力系统的电压从而保证其稳定,并通过控制无功潮流来增加系统输送点的能力,提供无功功率给直流换流器,提高电力系统的暂态稳定性和静态稳定性,还可以加强对电力系统低频振荡的阻尼。SVC技术是提高我国电力系统稳定性,解决电网输配电存在的不足之处的一个非常重要的技术,它具有优化潮流和无功补偿的功能,可以有效改善电网的电能质量,提高电网的稳定性、安全性和输电的能力、效率。

1.5在电力分配上的作用

电网应该能满足所有用户的要求,特别是国家电网应该不允许出现这样的缺陷,电网所面临的用户多种多样,包括了普通家庭,医院,工厂,城市照明等,当电力通过电网输送到用户的面前时,还需要电网根据不同客户的要求输出合适的频率、幅值、相位,在面临雷击、短路、及自然灾害的情况下应该任然能维持电网的平衡稳定,积极满足用户的需求。如今。城市用电迅速增长,原来的架空电网的供应已经不能满足用户的需求,在交流的长距离出送中,需要添加电力电子设备,对电网缺失进行补充,增加电力电子设备环节对供电系统起着越来越重要的的作用。

2.小结

智能电网由此新生,大功率电力电子技术能够实现电网的转化和控制,是实现电网对进行电力参数灵活调整得到高质量电压的重要工具之一,本文就电力电子技术在智能电网中的应用展开讨论,首先介绍了智能电网,然后介绍了电力电子器件的分类作用,最后结合两个具体技术,分析电力电子技术在电网中如何实现电能的控制和转化。

智能电子技术论文范文第4篇

随着经济的不断发展,电力需求量也越来越大,大电网的建设必然是今后电力事业发展的方向,这也就意味着电网的结构也会越来越复杂,我国地理地域辽阔气候复杂,因此电网所面临的条件很复杂,这就需要利用先进的电力电子技术,采用先进的电子装置来调控电力系统,以增强电网的构架,避免电网故障的扩散,并增强电网的故障抵抗和故障恢复能力,这些问题都是可以通过先进电力电子技术的应用得到改善。社会的进步对电能的需求量变大同时对电能的质量要求也是越来越高,输出电能质量如果达不到要求会对整个电网产生重大影响,带来的损失也是不可估量的。先进电力电子设备可以改善电网电能质量,大大的提高输电效率和经济发展。能源是整个人类社会存在与发展的物质基础,更是经济快速稳定增长的根本驱动力。随着常规化石能源的不断消耗以及生态平衡、环境污染等能源安全问题的日益突出,以清洁无污染、循环可再生为特点的太阳能、风能、生物质能等新能源的开发利用越来越受到世界各国的高度重视。我国虽然是当今世界上最大的发展中国家,能源资源总量丰富,但是资源分布不均衡,开发利用难度较大,且人均拥有量较低。当前正值经济飞速发展、能源高消耗时期,以常规化石能源为主要能源造成的环境污染问题与经济快速发展之间的矛盾较为突出。为了从根本上解决我国的能源问题,满足经济稳定增长和社会和谐发展的需要,必须保护生态环境,实行能源的可持续发展战略。一方面要大力提高能源利用效率,另一方面则是加快风能、太阳能等新能源的开发利用进度。这些新能源的发对电力电子器件的要求更高。

2先进电力电子技术在智能电网中的应用

柔流输电包括SVC和STATCOM,通过SVC进行无功补偿的电压输出谐波大、基波损耗高、占地面积较大,因此,用STATCOM进行无功补偿成为电力系统无功补偿的主要方法。静止同步补偿器(StaticSynchronousCompensator,STATCOM)是柔流输电系统的核心装置和技术之一。1976年,美国人L.Gyugyi第一次提出了它的概念,即利用半导体变流器进行无功补偿的理论。通过对系统无功功率实现动态无功补偿,提高系统暂态电压稳定性,确保系统运行安全,改善系统的稳态性能和动态性能。与传统的无功补偿装置相比,STATCOM装置能够连续调节无功,输出谐波小,器件损耗低,运行范围宽,调节速度快,可靠性高等优点;其输出电流在电网电压低时不受影响,具有较硬的低压无功功率特性;而且接入系统后不会改变系统阻抗特性引起振荡。近年来,世界上有很多学者都从事STATCOM装置的研究工作,无论是装置容量还是产品性能都有了很大的提高。新型电力电子器件(如:IGBT、GTO、IGCT等)、多重化、多电平和单相桥串联等技术被应用到STATCOM装置中,以提高装置容量和电压等级,并通过现代控制技术,提高系统电压稳定性,改善装置输出谐波。

许多先进的控制方法,例如递归神经网络自适应控制、模糊控制、比例积分(PI)控制、微分代数控制、鲁棒性自适应控制等被应用到STAT-COM装置非线性特性的研究中。在世界上针对STATCOM装置的研究工作中,STATCOM装置的仿真建模及其控制方法研究始终是重点。世界各国对STATCOM的研究,STATCOM技术和应用情况都取得了突破性的进展。现代电力电子技术、多重化、多电平和单相桥串联等技术使STATCOM工作性能得到很大的提高。再加上先进控制方法的加入更提高了STATCOM工作的稳定性,使之在电力系统领域的应用更加广泛。关于STATCOM的研究有很多问题,但是最重要的还是它的建模和控制问题,这将直接影响着STATCOM的整体性能。国际上关于STATCOM的研究由来已久,日本是最先运用STATCOM装置的国家,紧接着美国也在STATCOM的研究上取得成功,并和日本联合研制了世界上第一台采用GTO进行逆变的STATCOM,在1991年投入运行取得很好的效果。之后的德国在1997年也研制出大型的STATCOM装置并在丹麦的风电场投入运行。我国虽然起步晚,但是发展速度极快,清华大学在1999年研制出20Mvar的STATCOM装置,在2011年我国南方电网研究出世界上最大容量的STATCOM装置,并在东莞投入运行取得良好的效果。从此我国成为能够研制出大容量STATCOM装置的国家之一,但是仍有许多不足之处有待改进。

3结束语

在文章里,分析了先进电力电子对整个电网的影响,它在电网建设中的重要性,然后介绍了电网的发展和电能质量的提高对电力电子器件的要求,最后着重对STATCOM和SVC的发展进行分析和比较,它们对电网的无功补偿有效的提高了电网的电能质量。

智能电子技术论文范文第5篇

本刊影响及收录情况:本刊主要刊载学术、技术类文章和有实用价值的研究课题、学术报告、科研成果等优秀技术性论文。在中国科技核心期刊扩展版中所属学科为TN类(无线电电子学、电信技术)。

按影响因子与学科排名:影响因子为0.548,在同类全国排名中位列第12名;

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基金论文比与学科排名;基金论文比为0.332,在同类全国排名中位列第29位;

来源文献量与学科排名:来源文献量为1 188,在同类全国排名中位列第6名。

收录情况:《现代电子技术》为中国学术期刊综合评价数据库来源期刊、RCCSE中国核心学术期刊(A)、中国新闻出版总署期刊资料库收藏期刊、中国期刊、中国科技期刊、知网、万方和维普等各大数据库全文收录期刊;为美国《乌利希期刊指南》收录期刊。

投稿要求:来稿务必论点明确,文字精练,数据可靠,每篇论文(含图、表)一般不超过 6 000 字,必须包括(按顺序):题目、作者姓名、作者单位及邮政编码、中文摘要(目的、方法、结果、结论四要素齐全)、关键词( 4~8 个)、中国图书资料分类号(简称中图分类号)、文献标识码、英文信息(题名、作者姓名、单位、摘要和关键词)、正文、参考文献(不少于 6个)。

智能电子技术论文范文第6篇

论文摘要:本文从专业人才需求出发,经过岗位分析,进行专业定位和人才培养模式选择,之后论述了建筑行业内应用电子技术专业人才培养体系的构建,实践表明课程体系、实训环境、教学团队三个方面的建设对人才培养质量的提高至关重要。

一、引言

教职成[2011]9号文《教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》指出,要以科学定位为立足点,优化职业教育层次结构,构建现代职业教育体系,树立系统培养的理念,坚持就业导向,明确人才培养规格、梯次和结构,明确高等职业学校定位,促进学生全面发展,重点培养高端技能型人才。作为一所以建设类专业为主的高职院校,我院以服务区域经济和建设行业发展需求为己任,探索“依托行业,校企合作、工学结合”的人才培养模式,紧贴人才市场需求,铸造建筑特色的专业品牌。作为广东省第一大支柱产业,电子与信息技术产值连年提高,其中智能建筑电子产品市场需求旺盛,对楼宇智能化电子产品设计开发、生产、维修、技术服务人才的培养提出需求。这就要求我们以“工学结合”理念为指导,面向行业就业,对社会人才需求进行调研,科学定位专业人才培养规格,合理选择人才培养模式,改革课程体系,配备实践教学条件和教学团队,从而构建适合建筑行业需要的应用电子技术专业人才培养体系。

二、专业人才培养体系构建的指导思想

专业人才培养体系的构建需要从应用电子技术专业人才市场调研出发,根据岗位定位人才培养目标和规格,选择合理的人才培养模式,从而为人才培养体系的构建做好准备。

1.专业定位。在建筑行业,一方面智能家居市场需求旺盛,产品蓬勃发展,另一方面工程应用领域产品的技术性能尚处于开发改良阶段,调研表明毕业生主要去向在电子产品设计、样机制作、调试维修、生产线产品制程技术指导、质量成本控制等岗位。依据“工学结合”关于职业教育能力目标培养的理念,针对这些专业工作岗位,将其工作过程归纳出典型工作任务,主要包括:产品方案选择、电路原理设计、控制编程、电子线路制作、调试、测试、文件编写等。因此应用电子技术专业人才培养方案规定要面向智能建筑电子产品设计与生产应用第一线,培养从事产品设计、生产、维修和技术服务工作,具有扎实的电子电路基础理论知识和分析能力,具有电子线路设计与产品制作工艺实践能力,能够胜任智能建筑电子产品的工程应用、安装调试、维修等工作的高素质技能型专门人才。

2.人才培养模式。人才培养模式是为了实现培养目标,在培养过程中采取的构造样式和运行方式,包括专业设置、课程体系、教学设计和教育方法等方面。作为建筑行业的应用电子技术专业人才培养,我们采用“411”模式,即第1~4学期完成支撑专业核心能力的理论基础知识的学习和各专项技能的训练,第5学期通过生产实习、智能建筑电子产品设计与制作、专业证书考证训练等综合课程形成专业能力、方法能力和社会能力;第6学期到企业顶岗实习,完成职业素养的全面形成。在人才培养的各个环节当中,从实际工作岗位出发,理论知识够用为度,重视理论前沿新知识的传授和技术的拓展,实践技能培养方面构建虚拟真实的岗位工作环境,通过真实项目设计教学内容,运用行动导向教学方法,使得电子产品的设计、制作、维修、技术服务等能力逐步形成。

三、人才培养体系的构建

明确专业定位和专业人才培养模式之后,我们重点从改革课程教学体系、设置实践教学环境、教学团队建设等方面构建人才培养体系,完善应用电子技术专业“工学结合”人才培养模式的内涵。

1.课程教学体系的改革。根据专业设置,结合往届毕业生顶岗实习反馈信息,以及各类电子设计大赛和技能竞赛情况,我们认为需要提高学生在电子产品装配工艺、质量检测、成本控制方面的能力,加强PCB制造方面的动手操作能力,了解SMT技术工艺,因此结合专业定位和企业岗位实际调研制订课程体系改革重点:在专业课程中设置针对电路分析、设计、PCB绘图、样机制作、编程与调试、测试测量等技能的教学,以及积累电子产品工艺的设计和管理经验,如电子产品表面贴装(SMT)工艺、PCB制板等内容。针对产品设计工作过程中软硬件设计、PCB绘图、样机制作、测试,将专业课程体系划分为专业理论基础知识课程、专业核心能力平台课程、专业综合能力形成课程和专业知识技能拓展课程,共26门专业课程,其中4门集中实训课,占总学时60%以上。包括电路基础、模拟电路、数字电路、C语言程序设计、检测与控制技术、单片机原理与接口技术等专业理论基础知识课程,电子CAD、电子测量与仿真技术、单片机应用设计、电子基本技能实训、电子产品装配工艺实训、电子线路应用实训、单片机原理与接口实训等专业核心能力平台课程,以及生产实习、智能建筑电子产品设计与制作、专业证书考试训练、顶岗实习等专业综合能力形成课程,在专业知识技能拓展方面开设电气控制与PLC应用、集成电路应用、高频电子技术、电力电子技术、EDA技术、智能卡技术、VB程序设计、建筑设备智能控制等课程。在课程的微观教学设计上,运用行动导向教学方法使学生在项目任务完成中形成能力,掌握知识。例如在《单片机应用设计》课程中从开发仿真到模仿真实产品项目开发,在电子产品开发的真实工作环境中学习单片机开发、测试工具设备、加工手段的选择和运用,在教学实施过程中模拟企业真实项目任务开发的组织形式将学生分组,为学生分配角色,培养团队协作精神。

2.实践教学环境构建。为满足教学体系中的实践环节,配置专业实践条件和环境,包括电子技术应用实训室、电子加工工艺实训室、电子创新设计实训室和电子材料室。电子加工工艺实训室主要承担表面贴装(SMT)加工工艺实训、PCB线路板制作工艺实训和电子线路应用实训。配备的设备有:数控电路板雕刻机、热转印线路板制作机、腐蚀机、沉铜器、手动焊锡膏丝印机、真空吸笔、再流焊机、放大镜和热风拆焊台等加工与返修设备。通过实践培养PCB板制作、SMT贴装等工艺技能,另外可满足教科研和学生课外兴趣制作项目中的电路板加工。电子创新设计实训室主要承担单片机原理与接口实训、电子线路应用实训、智能建筑电子产品设计与制作,配备有计算机、单片机和FPGA实验箱、仿真软件(Proteus),可使电子产品创新设计过程中的测控应用电路设计和编程在计算机仿真软件环境中得以验证,从而加速产品开发和节省材料成本。同时可支撑电子测量与仿真技术、电子CAD、单片机应用设计、检测与控制技术、EDA技术、智能卡技术等课程。另外该实训室是教学科研项目设计、大学生电子设计竞赛、职业技能大赛、科技文化创新活动、课外兴趣制作的主要平台。电子材料室主要支撑应用电子技术专业开展的实训教学项目,储备电子元件材料,库存系列阻值的电阻、电容、二三极管、IC芯片、及各种接插件等。实践教学体系构建的主要特色是从人才培养模式出发,结合相关专业课程,以专业人才实际动手能力的培养和工艺设计管理经验的积累为目的,为教学提供实践环境,注重在职业环境中培养学生道德素质,使学生在学习中完成角色的转变,以工学结合的模式为学生搭建通向企业职场的桥梁。

3.教学团队的建设。教学团队的建设是专业内涵建设的保证,是提升人才培养质量的着力点。现阶段职业教育的模式要求教学团队成员根据经济建设和社会发展需要不断地研究新情况,更新教育教学理念,整合教学资源,深化专业与课程改革,加强“双师”素质的养成。因而我们注重教学团队在知识结构、工程项目实践以及教科研等方面的进修、培训、提高,为人才培养质量打造优质教学团队。

以职业教育理念为指导,通过科学的调研和专业定位,合理地选择专业人才培养模式,主要从课程体系、实训环境、教学团队三个方面构建了适于建筑行业发展的应用电子技术专业人才培养体系,该体系从岗位工作过程出发,全面培养学生的专业能力、方法能力和社会能力,在提高人才培养质量方面收到良好的效果,例如学生在各类电子设计竞赛中多次获奖,学生在职业资格证书考试中通过率达到96.61%,毕业生的就业率逐年提高,2010、2011两年就业率均达到98%以上,毕业生受到用人单位的好评。

参考文献:

[1]教育部.教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见[Z].教职成2011]9号文,2011.

[2]贾雯杰.物联网与智能家居发展浅析[J].科技与生活,2010,(13).

[3]戴谷芳.德国职业教育能力目标培养及其启发[J].中国现代教育装备,2009,(16).

智能电子技术论文范文第7篇

【关键词】智能电器 低压配电自动化 智能电器应用 低压配电电器 应用

中图分类号: TM642+.2 文献标识码: A 文章编号:

一.引言。

所谓的智能电器,就是将电力电子、数字信号处理、电磁兼容、数控制造、传感器、现场的总线局域网、计算机及动态模拟仿真,加入新材料和新工艺,和现场的质量监控技术进行有机结合而产生的新一代具有智能化的电器。随着我国微电子技术的快速发展,各种微处理芯片和各类通讯协议芯片、电流传感器、电压及功率电子器件等技术得到迅速提升,通过各种组合,将智能电器嵌入到低压电器中,而成为网络化、智能化和小型化的具有稳定可靠,节能环保,安全有效的新时代电器。

二.智能电器的发展及应用

我国智能电器的发展已有20多年的历史,从开始的引进、仿制和消化吸收到自主创新,其控制器的性能和断路器的极限分断能力已与国外的品牌产品一样,有些指标已超过国外同类产品。1000V以下的低压电器智能化程度较高,3kV、6kV、10kV、24kV和35kV中压电器智能化速度较慢。而110kV、220kV、330kV、500kV、750kV和1000kV高压电器由于传感器技术、电磁兼容和可靠性等方面因素,智能化水平更低一些。本文所述的智能电器主要是指1000V以下(含AC230V、400V和690V)低压电器。

目前国内低压配电柜中使用较多的智能电器主要有:智能框架断路器(简称ACB)、智能塑料外壳式断路器(简称MCCB)、智能漏电断路器(简称RCCB,又称剩余电流断路器、零序电流断路器)、智能双电源自动切换装置(简称ATSE)、智能无功功率自动补偿控制器(简称JKG、JKF、JKL和JKW)、智能数字仪表系列、智能电动机保护器、智能软起动器、变频调速器、智能型接触器、智能型CPS、智能型微型断路器和智能型防爆电器等。

智能框架断路器(简称ACB)。ACB是低压配电柜中的主开关或分支开关,我国年用量约65万台,全部是智能型的。它具有过载长延时反时限保护,短路短延时、短路瞬时保护,单相金属性对地短路保护,中性极保护,负载监控保护,区域联锁选择性保护,MCR(合闸短路开断保护),缺相及三相电流不平衡保护,过电压、欠电压、失电压和三相电压不平衡保护,需量电流、需量功率保护,过频、欠频及逆功率保护等。

随着建筑电气的发展和智能电网的建设,拥有智能化功能的低压电器越来越受住宅配电系统供应商重视。,在南京举办的第二届中国国际电工电器装备博览会上,就有很多智能化的低压电器产品亮相。法泰电器(江苏)有限公司展出的FTB1带选择性保护小型断路器.就是智能低压电器的典型代表。FTB1由法泰电器、上海电器科学研究所等联合开发.具有完全自主知识产权。该产品属于第四代低压电器.填补了我国低压终端配电系统在选择性保护领域的空白.不仅分断能力高、产品体积小.而且具有选择性保护、智能化通信功能.能满足智能楼宇和智能终端配电回路系统的使用需求。同样具有智能化功能的还有百利特精电气股份有限公司研制的VW60新一代智能低压框架断路器。VW60万能式低压断路器产品具有体积小、短路性能强、操作机构新颖和现场总线技术水平高等特点。该产品的成功开发.可促进智能化低压配电与电控成套开关设备的发展,从而推动配网智能。

四.智能电器在低压配电自动化中的应用。

1.低压电器。

传统的开关电器无法满足现代化控制与配电系统的需求,限制了现代化控制与配电系统的发展。随着电力系统自动化程度的不断提高,对开关电器提出了高性能、高可靠性、小型化、多功能、组合化、模块化、智能化的要求。

电器智能化技术几乎是与微机技术(特别是单片微机控制技术)、微电子技术、计算机网络和数字通信技术同步发展的。早在20世纪70年代末和80年代初,从世界上第一片8位单片机问世起,西欧、日本和美国就开始研究通过超大规模集 成电路技术,把单片机及其所需电路芯片制成可与电动机供电电器相结合的专用集成电路IC (Integrated Circuit)芯片,替代体积庞大的继电器控制电路,完成电动机起动、控制和多种保护功能。日本和美国在20世纪80年代中期将这种产品成功推向市场,开发出第一代智能电器产品—单片机化电动机多功能保护装置。

在智能电器发展初期,对智能电器的定义曾有过一个很不确切的认识,即“微机控制+开关电器”就是智能电器。从大多数智能电器元件和成套设备的硬件结构看,它们确实主要包含这两部分。把这类产品称为智能电器的实质是因为微机控制和现场各类参量的数字处理技术的应用,使这类产品具有了自动识别有无故障及故障类别的能力,并能根据现场情况控制开关电器的操作机构进行不同的操作。

2.智能低压电器的优点。

智能低压电器具有五大优点:

一.普通配电电器会使配电系统产生高次谐波,而智能配电电器能够消除输入信号中的高次谐波,从而避免高次谐波造成的误操作。

二.智能过载保护电器可以保护多种起动条件的电动机,具有很高的动作可靠性,如电动机过载与断相保护、接地保护、三相不平衡保护以及反相或低电流保护等。

三.智能保护继电器具有监控、保护和通信功能。

四.智能电器可实现中央计算机集中控制,提高了配电系统自动化程度,使配电、控制系统调度和维护达到新水平。

五.智能电器采用数字化新型监控元件,使配电系统和控制中心提供的信息最大幅度增加,且接线简单、便于安装,提高了工作可靠性。

3.应用。

(1)低压电器基本智能化技术。

目前,智能化低压电器基本含义主要包括以下功能,保护与控制功能齐全,兼有电参数测量,外部故障检测、报警和开关内部故障自诊断与报警,系统运行状态监控,电能使用管理等功能(或其中一部分功能)。

(2)智能配电系统过电流保护新技术。

当配电系统发生非正常过电流时,低压电器应及时断开。为了使故障停电限制在最小范围,低压电器应有选择性断开。即故障级保护电器迅速切除故障电路上级保护电器不跳闸,这对智能电网尤为重要。

(3)智能电网过电压保护技术。

由于智能电网中大量采用网络化、信息化技术及相关设备,这些设备中含有大量电子器件,相当一部分设备本身就是电子化的。它们容易受雷电和系统中其他开关设备操作过电压伤害。另外智能电网中必然包括分布式新能源系统,这些系统无论是发电设备还是控制设备同样易受过电压伤害,因此智能电网过电压保护尤为重要。

五.结束语。

目前,我国国产的低压智能电器还存在许多问题亟待解决,通过继续研发新产品,深入技术研究,拓展低压电器领域,利用新型能源技术,积极开发新能源配套的电器和控制系统,在保证产品可靠性的基础上,逐步完善产品功用,实现智能化、网络化。

参考文献:

[1] 方祥 王成多 陈栋智能电器在低压配电自动化中的应用 [期刊论文] 《建筑电气》 -2011年8期

[2]翟成亮 智能电器在低压配电自动化中的应用 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2013年10期

[3]魏方兴 闵忠海 WEI FangxingMIN Zhonghai 现场总线在智能建筑配电自动化子系统中的应用 [期刊论文] 《低压电器》 ISTIC PKU -2008年22期

[4]邓健 智能配变监控终端的设计 [学位论文]2009 - 华中师范大学:电路与系统

[5]刘虎民 CAN总线在低压配电系统中的应用 [期刊论文] 《低压电器》 ISTIC PKU -2002年3期

[6]马宇清智能型低压配电监控系统的研究 [学位论文] 2007 - 江苏大学:电气工程

智能电子技术论文范文第8篇

传统雷达通常采用固定的发射信号,通过接收端的自适应处理及滤波算法的设计来提高性能。由于雷达的测量、分辨性能和杂波中目标的检测在很大程度上取决于发射的波形,对于日益复杂的战场环境及密集杂波、多目标背景等挑战,发射波形固定,当环境发生变化时,紧靠接收端的自适应已难以获得理想的效果。同时,超大规模集成电路技术和现代数字技术的发展为直接数字合成产生合成波形奠定了基础。如现代相控阵雷达,能够在微秒至百微秒级进行波束指向改变和波形捷变,具有高度的自适应能力和灵活性。当前的硬件技术水平已为实现雷达系统发射端的自适应提供了良好的基础。在此背景下,认知雷达(Cognitive Radar)概念的提出,指明了未来雷达的智能化发展趋势。认知雷达通过对历史和当前环境的检测、分析、学习、推理和规划,利用相应结果自适应调整系统的接收和发射,使用最适合的系统配置(包括频率、信号形式、发射功率、信号处理方式等),达到与外部环境和目标状态相匹配,获取最佳性能。认知雷达具有从接收机到发射机的信息反馈,利用所感知的信息以及其它先验知识,对发射机和接收机进行联合自适应设计,以实现对目标有效、可靠且稳健的感知和跟踪,从而大幅度提高系统的性能。

认知雷达能够更加适应日益复杂的战场环境及越来越拥挤的无线电环境,因而,自2006年提出以来,受到了极大地关注。本文分析、研究了认知雷达的相关概念、研究现状、关键技术及发展方向,提出了开展认知雷达研究的基本思路。

1 认知雷达概念的提出

受蝙蝠回声定位系统及认知过程的启发,国际著名信号处理专家Simon Haykin于2006年首次提出了认知雷达的概念[1]。人类和动物的基本认知过程如下图1所示,他们通过反馈信息感知、分析其行为作用结果,并利用经验调整其行为活动,以实现最优、智能的行为控制,并学习更新其经验知识。图1 认知循环的基本形式Fig.1 Human Cognitive Cycle in its most basic form

蝙蝠的回声定位系统具有很高的认知性,可以在目标跟踪的不同阶段改变发射声波脉冲的参数。蝙蝠在捕猎过程中,根据目标所处的位置和状态,采用不同频率和波形的声波对猎物进行搜索、跟踪和捕获。在搜索阶段,蝙蝠使用低频、长周期的声波搜寻目标。当有目标出现时,它改用频率较高,周期较短的声波对目标进行识别,同时估计目标的方位和飞行速度。一旦目标被确定,蝙蝠再次改变声波的频率和波形,开始对目标进行捕获。这时,它不再对目标的特征感兴趣,而是关注目标的精确位置和运动规律。

认知雷达受蝙蝠回声定位的启发,通过发射-接收电磁波感知环境,利用它与环境不断交互时得到的信息,结合先验知识和推理,不断地调整它的接收机和发射机参数,自适应地探测目标。认知雷达的基本结构如下图2所示。

图2 认知雷达闭环反馈结构图

Fig.2 Block diagram of cognitive radar viewed as a dynamic

closed-loop feedback system

由认知雷达系统闭环反馈结构可以看出,认知雷达的发射模式和传统雷达有着很大的区别。传统雷达发射波形与环境无关,而且在发射过程中没有利用任何接收到的信息反馈到发射端,每次发射都是重复同样的波形。认知雷达却不同,在发射端,每次都会根据获取的信息改变发射波形,以实现和环境的最优匹配。环境分析器为接收机提供环境分析结果,这些信息主要是雷达回波和其他环境信息(如温度、湿度、压强和海洋状态),为接收机对目标做出判定提供依据。贝叶斯跟踪器按照环境分析器提供的环境信息以及先验知识(包括地形、非合作目标特性等),持续对目标的可能存在性进行判断。接收系统对雷达数据进行统计分析,明确了杂波和目标的模型。然后,接收系统将这些信息反馈给发射机,发射机根据该信息,调整发射波参数,再次照射环境目标,如此循环不停地重复。反馈机制是认知系统所必需的,而探测目标的过程是在贝叶斯目标跟踪器中完成的。

认知雷达与自适应雷达的区别有三个重要方面:

认知雷达对环境的认识,是通过与环境不断地交互得来的,它持续地学习环境,再利用学来的信息提高接收系统的性能,积累经验。

发射器智能地调整对环境的照射。它根据目标的尺寸、距离这些重要因素,以高效而健壮的方式调整发射波形参数。

整个雷达系统组成一个动态而封闭的发射器-环境-接

2 认知雷达研究现状

利用Google学术搜索检索参考文献[1]――认知雷达开创性论文。从2006年至今,该论文总共被直接引用150次,其中引用它的中文论文共8篇。这8篇中文论文中,有4篇的第一作者是西安电子科技大学的纠博[2-5]。纠博是国内研究认知雷达方面比较早的,检索发现,其也获得2011年国家自然科学基金“宽带认知雷达自适应波形优化设计研究”的支持。其主要针对目标识别,研究雷达的最优发射波形。王彬等人在认知雷达基础上也提出了基于Q学习的自适应波形选择算法[6]。

此外,利用cnki、维普等检索关键字“认知雷达”和“感知雷达”(国内部分作者将Cognitive Radar翻译为感知雷达),以更加全面查找国内的研究现状。国防科技大学的王宏强和夏洪恩等从认知雷达的思想出发,研究了杂波环境下的波形自适应选择问题,提出了基于修正概率数据关联的波形自适应选择目标跟踪算法,显著提高了跟踪性能[7]。国防科技大学的范梅梅等针对多个雷达目标的识别问题,研究了认知雷达的波形自适应方法,明显提高了多目标的识别性能[8]。此外,61081部队张婷等参照认知雷达,提出了认知卫星导航系统的概念[9]。西北工业大学李晓花等提出了认知声纳的概念[10]。电子信息控制重点实验室的沈妮等将认知概念发展到电子战装备,以期实现智能化的电子对抗[11]。

硕博学位论文方面,笔者共检索到国内两篇相关硕士论文,分别是国防科大夏洪恩[12]的“基于目标跟踪的波形自适应选择技术”和电子科技大学曹伟[13]的“认知雷达的波形设计算法研究”。均是重点研究认知雷达中自适应发射波形的设计和选择。

由文献可以看出,国内研究主要集中在最优发射波形的设计。通常是定义特定的最优化准则,根据目标和杂波的特性,求取最优发射波形的参数。

在Web of Science中,检索标题中含有Cognitive Radar的SCI索引论文共7篇,ISTP索引的会议论文共21篇。将Cognitive Radar作为主题词检索,检索出SCI索引论文共36篇,ISTP索引的会议论文共62篇。可见,认知雷达在国外的研究也处于刚起步阶段。

Simon Haykin的学生Yanbo Xue的博士论文”Cognitive Radar: Theory and Simulations”是第一篇关于认知雷达的博士论文[14]。其在接收端利用求容积卡尔曼滤波器(cubature Kalman filter)近似最优贝叶斯滤波器,在发射端提出了近似动态规划算法选择发射波形,并提出了嵌套认知雷达(nested cognitive radar)以提高认知能力,做了大量地仿真工作,得出了一系列的有益结果。表明将认知能力引入雷达,大大提高了雷达性能。

此外,Ric A Romero的博士论文也讨论了认知雷达匹配滤波器的设计和自适应[15]。

值得注意的是,自认知雷达一提出,美国国防部先进研究计划署(Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA)领导者Joseph R. Guerci就对认知雷达进行了大量深入的研究,并出版了一部著作[16]。

在专利方面,Simon Haykin等人也申请了一些关于认知雷达的专利[17,18],国内暂未检索到相关专利。

3 认知雷达的关键技术及发展方向

认知雷达的关键技术主要包括以下几个方面:

(1)最优发射波形的设计和选择。如何根据雷达回波和先验知识等,确定相应的优化指标,采取高效、鲁棒的算法,自适应地设计、选择发射波形参数,直接决定着雷达的智能程度。

(2)数据挖掘和基于知识的推理。认知雷达具有存储器,如何从大量的传感器信号和“记忆”中挖掘出有效的信息并加以利用,是实现智能行为的关键。

(3)资源分配的最优化算法。在雷达波发射、计算、存储等环节,如何规划有限资源,对于多目标,如何设计、选择发射波同时探测不同特性的目标,使整个系统的性能达到最优,涉及到高效、稳健的最优化算法的研究。

(4)需要进一步研究自适应波形的产生技术。

多部认知雷达协同作战是重要的发展方向,通过资源、信息的共享和协作,以达到智能行为的涌现。此外,认知雷达对电磁环境的认知、推理能力,使得其能更有效的应对复杂的电磁环境以及各种电子对抗。

4 总结与建议

认知雷达的研制依托的硬件比较简单,可直接升级旧装备。从大量的文献可以看出,认知雷达能大大提高雷达的性能。而且这些研究大都只是加入了部分的认知行为,对于先验知识、推理,以及认知雷达网络等,目前研究较少。

认知雷达的研究,国内外都尚处于起步阶段,未见报道认知雷达实装的出现。应抓住机遇、抢占先机,尽快开展相关研究。认知雷达是一门交叉学科,需要结合雷达专业研究人员和人工智能相关学科的研究人员。雷达专业人员可从事雷达技术指导和雷达仿真技术研究;人工智能相关专业人员,可从事运筹学、最优化算法、知识推理等研究。认知雷达的相关理论成果可部分推广到通信装备、导航装备、电子对抗装备等的智能化研究中。

参考文献

[1] S. Haykin.Cognitive radar: a way of the future [J]. IEEE Signal Processing Magazine,2006,23(1): 30-40.

[2] 纠博,刘宏伟,李丽亚,等.雷达波形优化的特征互信息方法[J].西安电子科技大学学报(自然科学版),2009,36(1): 139-144.

[3] 纠博,刘宏伟,何学辉,等.基于凸优化的宽带雷达波形优化方法[J]. 电波科学学报,2009,21(2): 264-269.

[4] 纠博,刘宏伟,何学辉,等.多特征子空间波形优化设计方法[J].电子与信息学报,2009,31(12): 2858-2863.

[5] 纠博,刘宏伟,胡利平,等.针对目标识别的波形优化设计方法[J].电子与信息学报,2009,31(11): 2585-2590.

[6] 王彬,汪晋宽,宋昕,等.认知雷达中基于Q 学习的自适应波形选择算法[J]. 系统工程与电子技术,2011,33(5): 1007-1012.

[7] 王宏强,夏洪恩,程永强,等.基于MPDA的波形自适应目标跟踪[J]. 系统工程与电子技术,2011,33(11): 2389-2392.

[8] 范梅梅,廖东平,丁小峰,等.基于WLS―TIR的多目标识别认知雷达波形自适应方法[J]. 电子学报,2012,40(1): 73-77.

[9] 张婷,李洪力,栗靖.认知卫星导航系统及其关键技术分析[J]. 北京电子科技学院学报,2010,18(4): 42-46.

[10] 李晓花,李亚安,崔 琳,等.新概念认知声纳初步研究[J]. 鱼雷技术,2011,19(5): 337-343.

[11] 沈妮,肖龙,谢伟,等.认知技术在电子战装备中的发展分析[J].电子信息对抗技术,2011,26(6): 22-26.

[12] 夏洪恩.基于目标跟踪的波形自适应选择技术[D]. 国防科学技术大学研究生院,2010.

[13] 曹伟.认知雷达的波形设计算法研究[D]. 电子科技大学,2011.

[14] Yanbo Xue.Cognitive Radar: Theory and Simulations [D]. Mcmaster University,2010

[15] Ric A Romero.Matched waveform design and adaptive beamsteering in cognitive radar applications [D].The University of Arizona,2010

[16] Joseph R. Guerci.Cognitive Radar: The Knowledge-aided Fully Adaptive Approach [M]. Artech House,2010.

[17] S. Haykin,A. Zia,Y. Xue,and I. Arasaratnam,"Cognitive tracking radar," Canada and US Patent US Application Serial No. 12/588346. Can Application No. 2,682,428,2009.

智能电子技术论文范文第9篇

关键词:电子技术 自主探索式教学

中图分类号: TN710 文献标识码:B

电子技术是电类专业的一门重要的专业基础课。这门课程理论性强,尽管教师投入较多,学生还是一头雾水。实践证明,采取自主探索式教学有助于调动学生学习的积极性,有助于学生能力的培养。自主探究型教学是一种在教师引导下, 教师提出问题,学生对问题进行独立思考和探索,获取知识的智能活动。 它能充分发挥学生在学习过程中的主体作用, 有效培养学生的创造性。

一、演示实验

“负反馈”是电子技术中一个比较重要的概念,它对放大电路也有极其重要的影响。若是空洞地介绍“负反馈”的概念及其他对负反馈的作用,学生很难接受。课堂上首先要让学生感性认识两级放大电路的输出、输入波形,发现输出波形严重发生失真,此时引导学生如何获得较高放大倍数又不失真地输出波形。有的学生提出:“减小输入波形”“改变静态工作点”“在输出端与输入端之间加入一条导线”……引导学生积极地思考并且让他们真正参与实验,尝试实现各自的设想,这样学生能主动地参与到其中,在这种探索式的活动中他们不知不觉地理解了“负反馈”的概念和意义。

二、仿真实验

在传统实验的基础上,引入仿真技术,可以让学生自主在仿真平台上探索电路性能。RC桥式振荡器是电子技术中的一难点电路,见图(1),它由选频电路、放大电路、正反馈电路电路,稳幅电路组成。对于选频电路,只有当信号频率=159HZ时,选频电路的输出信号与输入信号同相且输出与输入电压之比达到最大,为1/3,见图(2)。将以上电路如图(1)连接起来,便可构成自激振荡电路。通过仿真可知只有当放大电路的放大倍数略大于1/3时,自激振荡电路才可自动产生频率为159HZ的信号,且幅度逐渐增大,最后实现稳幅。引导学生观察如R3作用,发现:R3越大,放大电路放大倍数越大,产生稳幅振荡所需时间越短。见图(3)(4)。学生可通过仿真实验探索电路性能,完善电路性能,改抽象的理性学习为具体、生动的感性学习,学习积极性大大提高。

图(1)RC桥式振荡电路

图(2)选频电路输出与输入波形

图(3)R3=10.3KΩ的振荡波形

图(4)R3=10.3KΩ的振荡波形

三、撰写专题小论文

在学习555集成芯片前,鼓励学生通过借助学术期刊、 科学杂志和网络资源收集有关555集成芯片的文献和资料,让他们了解芯片结构、工作原理及最新应用及其发展动态。对搜集的资料归纳整理,撰写专题小论文。在学习555集成芯片时,让学生自由地介绍自己的研究成果,此时学生兴趣极高,注意力高度集中,教师再有目的地加以引导,有助于学生理解难点和重点。

在电子技术教学过程中, 改变“注入式”“填鸭式”“一言堂”的过于强调教师的主导作用的教学方式,通过“自主探索”式的教学,将生活实际与专业需求带入了课堂,有助于激发学生的求知欲望和学习兴趣,使学生体会到有趣的、有用的电子技术,从而真正掌握知识和思维本领。

参考文献:

[1] 闫慧兰. “模拟电子技术” 多元化教学的探索[ J]. 北京:电气电子教学学报.

[2] 华成英. 模拟电子技术基础[M] . 北京:高等教育出版社,2002.

智能电子技术论文范文第10篇

论文摘要:专业特色建设,对提高本科生 教育 质量,增强社会竞争能力是十分重要的课题。本文针对建筑类高校电子信息工程专业如何体现专业特色,进行较为细致的探讨。建筑类本科院校的电子信息工程专业特色建设,不仅要注重符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的工程应用型技术人才的培养,还应注重结合建筑类院校的特点和优势,形成自己独到的专业特色。

根据教育部1998年颁布的专业目录,电子信息工程专业由原来的十多个本科专业合并而成,可见该专业的涉及面相当宽广。其业务培养要求中指出,本专业是一个电子和信息工程方面的较宽口径的专业,学生主要学习信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的专业知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力。在这样一个基本培养要求的基础上,各个高等学校如何根据自己的特色与优势,扬长避短,制订针对性更强、更切合实际地专业人才培养计划,十分必要。我们在进行多次调研和讨论的基础上,确定了我院电子信息工程专业教育教学改革的方向和重点,力求突出特色,在竞争激烈的高等教育领域站有一席之地。

1人才培养的基本定位

不同层次的高等学校应有不同的培养目标,培养模式也应多样化。安徽建筑 工业 学院属于一般本科地方院校,根据我院战略 发展 纲要及人才培养规划,确立“立足安徽、面向全国、依托建筑业、服务城镇化”的办学定位。在学院办学定位前提下,我们对电子信息工程专业的培养定位是:具有较宽理论基础、较强实践动手能力和创新意识,能够综合应用所学专业知识的应用型工程技术人才。

电子信息工程专业教育教学改革的目的是:通过加强本 科学 生培养方案与工程实际的结合,注重应用型人才的培养,强化实践环节的训练,提高学生的动手能力。提供更多的机会,鼓励学生开展课外实践活动,实验室成为学生动手能力训练和技术创新的主要基地。

2就业目标

比较重点院校,我院学生的入学成绩显然较低,尤其高等学校扩招以后,进入我院学习的生源质量进一步降低,如何适应高等教育由“精英教育”向“大众教育”转变,培养符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的应用型技术人才,是我们面临的、急需解决的重大课题。

经过对我院电子信息工程专业的毕业生就业情况的分析发现,我院毕业生的就业主要集中在全国大大小小的i t公司、弱电公司、设计院等部门,大多数学生从事工程设计、技术开发、系统运行与维护、技术支持等工作,因此就业单位对学生实践能力的要求较高。针对这样的就业目标,我们对本科专业的培养计划和教学大纲做出进一步调整,基本要点是:强化电子电路的设计能力;增设选修课程,拓宽知识面;依托我校与建筑相关的专业,设置智能建筑专业方向;开设其它实践性较强的课程,特别强调电子综合设计能力的培养。同时,引导学生积极开展课外科技实践活动,参加各种科技比赛。从而扩大了我院电子信息工程专业的毕业生就业面。

3专业特色建设

处在建筑类一般本科院校的电子信息工程专业特色建设,不仅要注重符合社会需求、具有实际动手能力和一定创新能力的工程应用型技术人才的培养,还应注重结合建筑类院校的特点和优势,形成自己独到的专业特色。

3.1智能楼宇控制专业方向的设立

建筑院校的电子信息工程专业如何体现它的专业特色,我们认为应紧紧依靠建筑院校的特点和优势,设立与建筑相关的专业方向。1998年我们在98级电子信息工程专业设立智能楼宇控制专业方向,如表1所示,经过几年的建设,已基本成熟。智能楼宇控制(既楼宇自动化系统)属智能建筑范畴。智能建筑是以建筑为平台,综合应用 现代 计算 机技术、电子技术, 网络 通信技术及电气技术等方面的先进技术,使建筑物成为具有远程通信功能、办公自动化功能和建筑物自动化功能的建筑。实现建筑物自动化功能的系统称作楼宇自动化系统(或称建筑物自动化系统,简称bas)。楼宇自动化系统的含义是将建筑物内的各种机电设备以集中监视、控制和管理为目的,构成的一个综合系统。智能楼宇控制专业方向适应了现代建筑电气行业的迫切需要,满足了建筑电气行业中从事产品开发、系统集成、工程设计、施工、监理和物业管理人员对相关知识的需求。近几年,该专业培养的学生供不应求,且大部分学生被分配到建筑行业。

3.2学生能力的培养

培养工程型应用人才的总体特征是“能设计、会操作、懂管理”,综合素质高、实践能力强、有创新精神。实践教学是培养工程应用型人才的关键环节。对此,我们除了加大实践性教学环节,还对实践性教学环节进行一系列的改革。

(1)建立新的实验教学模式,激发学生创新思维

根据实验教学基本内容整体优化实验教学选题,重组实验教学,增加独立的综合实验课程,构建新的实验教学体系。整合实验室和实验教学设备,最大限度地提高现有教学设备的使用率。激活学生的创新思维,使他们能从实验中领略各专业学科之间的最本质的联系和内在 规律 ,更有利于学生知识的综合运用和创新能力的培养。如电子信息工程专业增设信息电子技术综合实验和智能楼宇控制综合实验课程,其中信息电子技术综合实验涵盖:《computer control technology》、《dsp technology and application》、《单片机原理》、《嵌入式系统》等课程的实验,智能楼宇控制综合实验涵盖:《智能建筑设备》、《安全防范》、《电气控制与plc》、《电缆电视技术》、《智能建筑及小区总体方案设计》等课程的实验。同时,由学生参与组建我院“智能建筑实验室”的建设,目前,“智能建筑实验室”已正式批准为安徽省高等学校省级重点实验室。同样,其它信息类专业根据各自专业特点,增加相应的综合实验课程。

(2)因材施教,以“优生导师制”促进创新人才脱颖而出

为加快 电子 信息工程专业的研究和高层次人才培养。挑选优秀学生,创建各种人才创新基地班,并配备具有丰富实践(工程型)的老师作为他们的导师,指导他们有针对性地学习某些科目,或直接进入老师的科研课题组,接受科研能力的训练,接受创新意识的熏陶,进行特色培养,以充分发挥高校在人才培养、学科建?和 科学 研究等方面的优势,同时积极开展理论研究与新产品、新技术的研发,最终将基地建设成为集教学、研发功能于一体的创新人才培养基地,在信息类人才培养领域起到示范、辐射作用。由于采取因材施教,近年来,我们取得如下成果:培养的学生,分别获得“全国大学生电子设计竟赛二等奖一项”、“全国大学生电子设计竟赛安徽区二等奖一项”、“西蒙杯征文竞赛(智能建筑)二等奖一项”、“

(3)开设综合课程设计,体现职业培训技能

我国 经济 社会的快速 发展 既需要科学家,也需要工程师,但大量需要的是工程师。为提高学生的工程设计能力,在原有的毕业设计的基础上,开设部分综合课程设计。如电子信息专业开设信息电子综合课程设计和智能建筑综合课程设计等。综合课程设计覆盖工程训练的各个环节:需求分析,系统设计,系统实现,系统调试,系统测试与性能评估;既培养工程能力,又积累工程经验。职业化素养训练应训练学生工作的规范性,综合课程设计引入一定的 工业 界规范与标准来进行学生职业化素养训练,同时,包含一定数量的符合工业界需求的辅助工程工具的使用训练。

4结语

我们还在 计算 机科学与技术、通信工程等专业开设与建筑相关和能力培养方面的课程。信息类专业开设与建筑相关的专业方向,是我院在教学方法和人才培养模式等方面所进行的一次探索和创新,并且取得了良好的效果。充分发挥了高校在人才培养、学科建?和科学研究等方面的优势,同时积极开展理论研究与新产品、新技术的研发,最终为社会培养出综合素质高,适应能力强的有用人才。电子信息工程专业体现建筑内涵,是建筑类高校的优势和特色,是其它类型的高校无法比拟的,是电子信息与建筑两大学科相互渗透的具体实现。它所培养人才,将会占领它所独有人才市场。

参考 文献

[1]陈怡. 教育 本质和通识教育.全国高等学校电子信息科学与工程类专业教学协作委员年会 论文 集.2005.

[2]赵东风.电子信息科学与工程类专业建设思考.全国高等学校电子信息科学与工程类专业教学协作委员年会论文集.2005.

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