《电气工程及其自动化》基础知识介绍

1、电气工程及其自动化一、基本情况一级学科：电气工程依托本科专业：电气工程及其自动化相关本科专业：电气工程及其自动化、自动化、机械制造及其自动化、机械电子工程。设有本专业国内知名大学、研究生院32所。二、专业方向及培养技能电气工程及其自动化专业是强电与弱电相结合的专业。以电工技术、电力电子技术、计算机技术、电力传动技术、电力系统自动化技术，学习电气工程及其自动化系统的分析、设计方案；本专业的毕业生兼具强电系统分析及弱电控制系统分析与设计的能力；本专业的研究方向为：电力电子与电气传动、电力系统自动化。三、专业发展状况本专业产生于70年代，首先在英国的牛津大学，首次实现的是直流电的控制方式，那时候执行

2、元件的驱动电压是直流的，控制电压的也是直流的，自动化系统的工作方式是简单、粗糙、精度低。直流的控制方式由于其历史久远而被人们所熟知。随着晶体管、大功率晶体管、场效应管等大功率的电子器件的出现和成熟，以及建立在场的理论上、以现代数学、矩阵代数为理论依据的弱电强电控制系统更使电子技术与自动化达到新的历史高度。日本、美国、英国及其他国家的大学纷纷设立了本专业，在这一时期的成果如数控机床、车间厂房自动控制的工作已经是新的课题。电子技术与自动化、计算机的有机结合，赋予电子工程与自动化专业以全新的内涵。无人操作、系统简化、格局合理、即插即用型产品成为新宠。建国初期（19491966年）我国许多大学设立了本

3、专业，主要实践性教学环节包括电路与电子技术实验、电子工艺实习、金工实习课程设计、生产实习、毕业设计，并为国家培养了许多这方面人才。四、就业领域1、一般工业：交直流电机、电化学工业、冶金工业（轧钢机、电解铝、数控机床）2、交通运输：电气化铁道、电动汽车、航空、航海3、电力系统：高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿（高压直流装置HVDC、SVC静止无功补偿装置）4、电子装置电源：为信息电子装置提供动力（程控交换机、示波器）5、家用电器：“节能灯”、变频空调6、其他：UPS、航天飞行器、新能源、发电装置五、主要课程主要课程内容简介C语言程序设计（Programming in C）C语言的基本语法规则

4、、运算符、算法、顺序结构、分支结构、循环结构、数组、指针、函数、结构体、共用体、文件操作微机原理与系统设计（Microcomputer Principle and System Design）微处理器概念、8086指令系统、汇编语言程序设计、总线接口技术（含8255、8259、8254、8237、8251、6845）、单片机电力电子技术（Power Electronics Technique）晶闸管在各种电力电路中的应用、三相可控整流电路、脉冲宽度调制自动控制理论I（Theory of Automatic Control I）自动调节系统数学模型、时域、频域、根轨迹分析法、离散控制系统、线性系

5、统校准方法、非线性控制系统、状态空间分析、可控性与可观测性、状态反馈与状态观测器、李雅普诺夫方法、最佳控制系统自动控制系统（System of Automatic Control）直流电动机调速控制中的双闭环控制及系统的分析设计、PID控制规律、可逆调速系统中的环流分析、PWM原理、位置随动系统的校正、交流调速的基本类型、变频调速的基本控制方式、SPWM逆变器的工作原理、较差频率控制的基本概念和控制规律、异步电机的等效直流机模型和相应的三个变换、矢量控制的基本思想等计算机控制系统（System of Computer Control）计算机控制系统的实现、量化及误差；数字控制器的设计及常用的P

6、roportional Integral Differential（DDC）系统；复杂系统的计算机控制；分布式控制系统电力系统自动化技术（Automatic Technique of Electric System）电力系统及其自动化控制概述、电力系统的频率和有功功率控制、电压与无功功率控制、电力系统的安全性控制、电力系统调度自动化、配电网自动化电机与拖动（Motor and Drive）直流电机、交流电机、控制电机、拖动过渡过程供配电实用技术（电力工程）（Electric Power Engineering）发电厂及变电所的一次系统和二次系统；电力网的稳态分析；电力系统的短路；稳定性（静态和

7、暂态）现代控制理论（Automatic Control Theory = 2 * ROMAN II）动态系统的状态空间描述、线性动态系统的运动分析、控制系统的稳定性分析、线控系统的能控性与能观测性、线性定常系统的综合等电器控制及可编程逻辑控制器（PLC）应用（Electrical Equipment Control and Programmable Logic Controller Application）可编程控制器原理、程序设计方法、梯度图设计及PLC应用电子系统设计自动化（Automation of Electric System Design）学习最新的EDA工具、掌握Protel 99、OrCAD、Workbench等工具的使用方法数字信号处理原理及应用（Digital Signal Processing Theory and Application）DSP器件结构、编程方法及应用开发电力系统继电保护（Relay Protection of Electrical System）电力系统继电保护的作用、要求、工作原理、基本结构及发展方向、电网中电压电流保护、聚力保护、高频保护、发电机保护、变压器、母线保护等原理、整定计算方法、各种微机保护的系统结构