电子技术的发展与应用综述

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电气工程及其自动化毕业论文文献综述

电气工程及其自动化毕业论文文献综述

电气工程及其自动化毕业论文文献综述引言:电气工程及其自动化作为一门广泛应用于各个领域的学科,在当代社会中扮演着重要的角色。

本文旨在通过对电气工程及其自动化领域的相关文献进行综述,探讨该领域的前沿研究进展、主要应用领域以及未来发展方向,为电气工程及其自动化领域的研究、应用和教学提供参考。

一、智能电网技术的发展及应用智能电网(Smart Grid)是当前电气工程及其自动化领域的研究热点之一。

智能电网通过引入信息技术和通信技术,实现对能源的高效管理和优化利用。

在智能电网技术的发展中,例如智能电表、分布式能源管理系统和电网保护自动化装置等方面取得了重要进展,并在能源领域的供电、调度、储能等方面发挥着重要作用。

二、电力系统稳定性研究电力系统稳定性是电气工程及其自动化领域中关于电力系统安全运行的关键问题之一。

通过分析电力系统中的发电机、变电站、输电线路等关键设备的可靠性和稳定性,可以保障电力系统的供电可靠性和安全性。

针对电力系统稳定性问题,研究者通过模型建立和分析,提出了一系列可行的解决方案,如控制设计、优化算法和故障检测技术等。

三、电力系统保护技术研究电力系统保护技术是电气工程及其自动化领域中非常重要的研究方向。

电力系统保护技术主要涉及到电力系统中各类故障的检测与定位、故障信息处理以及保护设备的选型等问题。

通过对电力系统保护技术的研究,可以提高电力系统的安全性、稳定性和可靠性,为电力系统的正常运行提供有力的保障。

四、电力电子技术的应用电力电子技术是电气工程及其自动化领域中的重要分支,涉及DC/AC变换器、交流电机驱动、逆变器等技术。

近年来,电力电子技术在可再生能源发电系统、电动汽车充电技术、高压直流输电系统等领域得到了广泛应用。

通过电力电子技术的发展和应用,可以提高电力系统的能量转换效率和控制精度。

五、人工智能技术在电气工程中的应用人工智能技术在电气工程及其自动化领域中的应用日益广泛。

例如,基于人工智能技术的电力系统故障诊断、电力系统优化调度、电力负荷预测等领域取得了显著的成果。

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状1. 引言1.1 电力电子技术在电力系统中的重要性电力电子技术在电力系统中的重要性体现在多个方面。

电力电子技术可以实现电力系统的高效能转换。

传统的电力系统中,能源的传输和转换过程存在能量损耗和效率低下的问题。

而通过应用先进的电力电子技术,可以实现电能的高效转换,提高系统的能源利用率。

电力电子技术还可以提高电力系统的稳定性和可靠性。

在传统电力系统中,电网的运行容易受到外部因素的影响,导致电能供给不稳定,造成供电问题。

通过引入电力电子技术,可以实现电力系统的智能化控制和优化管理,提高系统的稳定性和可靠性。

电力电子技术在电力系统中的应用具有重要意义,不仅可以提高系统的效率和稳定性,还可以推动电力系统向智能化、可持续发展的方向迈进。

1.2 电力电子技术发展的背景电力电子技术是指利用电子器件和电子电路来控制和转换电力的技术。

在电力系统中,电力电子技术的应用越来越广泛,其发展已经成为电力系统发展的重要驱动力。

电力电子技术的背景可以追溯到20世纪60年代,当时电力系统开始面临一系列新的挑战,如电力负载的快速增长、电力系统的不稳定性、传统直流和交流系统的柔性度不足等问题。

为了应对这些挑战,研究者们开始积极探索新的电力转换技术,逐渐形成了现代电力电子技术。

现代电力电子技术主要包括功率半导体器件、PWM调制技术、微电网技术、智能电网技术等。

这些技术的发展为电力系统的稳定运行、高效能利用、智能化管理提供了重要支持。

随着可再生能源的快速发展和成熟,电力电子技术在可再生能源集成和智能电网建设中也扮演着至关重要的角色。

电力电子技术的背景是电力系统发展的需要,是科技进步和市场需求的结果,是实现清洁、可靠、高效能源供应的必然选择。

【字数:234】2. 正文2.1 传统电力系统存在的问题1. 能效低下:传统电力系统在能源传输和转换过程中存在能量损耗严重的问题,导致能效较低。

在电力系统中,直流到交流的转换、电压调节和功率转换都需要耗费大量能量。

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状现代电力电子技术是指利用半导体器件和电子电路技术来实现对电能的控制、调节和变换的一种技术。

随着电力系统的不断发展和变化,电力电子技术逐渐成为电力系统的关键技术之一。

它在电力系统中的应用已经成为提高电力系统效率、稳定性和可靠性的重要手段之一。

本文将对现代电力电子技术在电力系统中的发展现状进行综述,以期为相关领域的研究和发展提供参考。

现代电力电子技术在电力系统中有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. 柔性直流输电技术柔性直流输电技术利用了电力电子器件的优势,实现了电力系统的控制和灵活性,提高了系统的稳定性和可靠性。

通过柔性直流输电技术,可以实现电力系统的电能调度和电能优化,提高了电力系统的运行效率。

2. 智能电网技术智能电网技术是近年来电力系统中的热点研究领域之一。

电力电子技术在智能电网技术中发挥着重要作用,可以实现对电力系统的监测、控制和调节,提高了电网的稳定性和安全性。

智能电网技术还可以实现对分布式能源的集成和管理,促进新能源的大规模应用。

3. 高压直流输电技术高压直流输电技术是利用电力电子技术实现电能的长距离传输的一种技术。

由于高压直流输电技术具有输电损耗小、占地少、环保等优势,因此在远距离大容量输电方面具有得天独厚的优势。

4. 变频调速技术变频调速技术是利用电力电子技术实现对电机转速的调节和控制的一种技术。

变频调速技术在工业生产和交通运输等领域有着广泛的应用,可以提高设备的运行效率和节能减排的效果。

1. 电力电子器件的发展随着半导体器件技术的不断提高,各种电力电子器件的性能不断改善,功率密度不断提高,损耗不断降低。

目前,IGBT、GaN、SiC等新型器件已经在电力电子领域中得到广泛应用,为电力电子技术的发展提供了更为丰富和多样的选择。

2. 控制技术的发展电力电子技术的发展离不开控制技术的支撑。

随着数字信号处理技术、智能控制算法等方面的不断改进,电力电子技术的控制性能不断提高,控制精度不断提高,控制速度不断提高,控制可靠性不断提高。

电子信息工程研究热点及趋势综述

电子信息工程研究热点及趋势综述

电子信息工程研究热点及趋势综述电子信息工程是现代科技的重要领域之一,涵盖了广泛的学科和研究方向。

随着科技的发展和创新的推动,电子信息工程领域的研究热点和趋势也在不断变化。

本文将对电子信息工程领域的研究热点及趋势进行综述,并探讨未来的发展方向。

1. 人工智能与机器学习人工智能和机器学习是当前研究的热点,也是电子信息工程领域的重点研究方向。

通过利用大数据和深度学习算法,人工智能在图像识别、语音识别、自然语言处理等方面取得了重要的突破。

未来,人工智能将在智能交通、智能制造、智能医疗等领域得到更广泛的应用。

2. 物联网技术物联网技术是将传感器、通信技术和互联网相结合的重要技术,已经渗透到了我们的生活中。

物联网技术的热点研究方向包括无线传感网络、数据安全与隐私保护、物联网系统架构等。

未来,物联网将深入到各个行业,实现万物互联,为人们提供更加智能、便利的生活方式。

3. 集成电路设计与制造集成电路是电子信息工程领域的核心技术之一,对于现代电子产品的发展起到了重要的推动作用。

集成电路设计与制造的研究热点主要集中在超大规模集成电路(VLSI)设计、射频集成电路设计等方面。

随着电子产品的日新月异,未来集成电路设计与制造将迎来更高的集成度、更低的功耗以及更高的可靠性要求。

4. 光通信与光电器件随着信息传输速度的不断提高,光通信作为一种高速、大容量传输方式备受关注。

光通信的研究热点主要包括高速光通信系统、光纤通信网络、光纤传感技术等方面。

光电器件作为光通信领域的重要组成部分,也在不断发展。

未来,光通信与光电器件将继续研究新的材料和结构,以满足更高的传输速率和更广泛的应用需求。

5. 人机交互技术人机交互技术是研究人与计算机之间交互方式的领域,目前已经涌现出一些研究热点。

虚拟现实技术、增强现实技术以及自然用户界面等都是最近研究的热点方向。

在未来,人机交互技术将更加注重用户体验和智能化,为人们创造更加自然、便捷的交互方式。

6. 数据科学与大数据分析数据科学和大数据分析在电子信息工程领域也占据着重要地位。

电子信息工程中的网络与通信技术发展综述

电子信息工程中的网络与通信技术发展综述

电子信息工程中的网络与通信技术发展综述近年来,随着信息技术的快速发展,电子信息工程中的网络与通信技术也取得了长足的进步。

本文将对网络与通信技术的发展进行综述,以展示其在电子信息工程领域的重要性和应用前景。

一、网络技术的发展1. 互联网技术发展互联网技术是网络技术中最具影响力的一项,它的出现极大地改变了人们的生活方式和工作方式。

互联网的发展经历了从狭义的因特网到广义的互联网的演进过程,现如今已成为人们日常生活的重要组成部分。

互联网的快速发展,推动了电子商务、在线教育、社交媒体等相关产业的繁荣。

2. 无线通信技术的进步随着移动通信技术的不断发展,无线通信已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。

从2G、3G、4G到如今的5G,无线通信技术实现了高速度、低延迟和大容量的数据传输,极大地促进了信息传播和互联互通。

3. 物联网技术的崛起物联网技术是近年来网络技术领域的重要创新,它将各种物体与互联网进行连接,实现了智能化、自动化的管理和控制。

物联网的发展为各行各业带来了巨大的变革,包括智能家居、智慧城市、智能工厂等领域的发展。

二、通信技术的发展1. 光纤通信技术的进步光纤通信技术是目前最快、最可靠的通信传输方式之一。

光纤通信技术以其高带宽、低衰减、抗干扰等优势,广泛应用于电信、广播电视、数据传输等领域。

随着光纤通信技术的不断突破,更高速、更低成本的传输方式将进一步推动通信技术的发展。

2. 卫星通信技术的发展卫星通信技术作为一种远程通信方式,在信息传输、广播电视、天气预报等方面发挥着重要作用。

随着卫星通信技术的不断改进,卫星通信的带宽和数据传输速度逐渐提高,进一步促进了全球通信的无缝连接。

3. 5G通信技术的崛起5G通信技术是近年来通信技术领域的重要突破,具有较低的时延、较高的传输速度和大容量的特点。

5G通信技术的广泛应用将极大地改变人们的生活和工作方式,推动智能交通、远程医疗、虚拟现实等技术的快速发展。

三、网络与通信技术的应用前景1. 智能化生活随着物联网技术的发展和5G通信技术的普及,智能家居、智能交通等智能化生活方式将更加普及。

电力电子技术的发展与应用

电力电子技术的发展与应用

电力电子技术的发展与应用作为电气自动化的学生,我们有必要对专业课程电力电子技术做个全面的了解。

我们先对电力电子的定义做了解,再对电子电力技术的发展做大致介绍,最后综述电力电子技术的应用。

电力电子技术,是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的电子技术。

电力电子技术包括电力电子器件、电力电子设备和系统及其控制三个方面,涉及电力电子器件,电力电子设备和系统,电力电子技术在各个行业的应用。

与以信息处理为主的信息电子技术不同,电力电子技术主要用于功率(电力)变换,所变换“电力”功率的范围小到数瓦(W),大到数百兆瓦(MW)甚至吉瓦(GW)。

电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术,电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。

因它本身是大功率的电技术,又大多是为应用强电的工业服务的,故常将它归属于电工类。

电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。

电力电子器件以半导体为基本材料,最常用的材料为单晶硅;它的理论基础为半导体物理学;它的工艺技术为半导体器件工艺。

近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。

电力电子电路吸收了电子学的理论基础,根据器件的特点和电能转换的要求,又开发出许多电能转换电路。

电力电子技术的发展史:一般认为,电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管为标志的。

晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前期或黎明期。

1904年出现了电子管,它能在真空中对电子流进行控制,并应用于通信和无线电,从而开启了电子技术用于电力领域的先河。

20世纪30年代到50年代,水银整流器广泛用于电化学工业、电气铁道直流变电所以及轧钢用直流电动机的传动,甚至用于直流输电。

1947年美国著名的贝尔实验室发明了晶体管,引发了电子技术的一场革命。

晶闸管时代,晶闸管由于其优越的电气性能和控制性能,使之很快就取代了水银整流器和旋转变流机组,并且其应用范围也迅速扩大。

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状【摘要】现代电力电子技术在电力系统中扮演着重要的角色,其应用范围和深度不断扩大,对电力系统的稳定性、效率和可靠性产生了深远影响。

本文通过介绍现代电力电子技术的基本概念和电力系统的发展背景,探讨了电力电子技术在电力系统中的应用以及电力电子器件的发展现状。

分析了电力电子技术在电力系统中的优势和面临的挑战,展望了其未来的发展方向。

总结了电力电子技术对电力系统的影响和其发展前景。

随着科技的不断进步,电力电子技术将继续发挥着重要作用,推动电力系统的现代化和智能化发展。

【关键词】关键词:现代电力电子技术、电力系统、应用、器件、优势、挑战、发展方向、影响、发展前景1. 引言1.1 现代电力电子技术的基本概念现代电力电子技术是一种以电子器件和数字控制技术为基础,利用变流器、整流器、逆变器等设备实现电能转换和调节的技术。

在电力系统中,电力电子技术可以实现电能的高效转换、稳定控制和灵活调节,从而提高电力系统的运行效率和稳定性。

电力电子技术的基本概念包括以下几个方面:首先是功率器件,如晶闸管、场效应管、绝缘栅双极型晶体管等,这些器件可以实现电能的无级调节和快速开关;其次是控制技术,如PWM调制技术、谐波抑制技术、闭环控制技术等,这些技术可以实现对电能转换过程的精确控制;此外还包括电力电子拓扑结构设计、热管理技术等方面。

现代电力电子技术的发展使得电力系统具备了更高的智能化、灵活性和稳定性,为电力系统的高效运行和接入可再生能源提供了重要支撑。

随着电力需求的不断增加和新能源的大规模接入,电力电子技术在电力系统中的应用前景十分广阔。

1.2 电力系统的发展背景随着工业化和城市化的进程,电力需求逐渐增长,传统的电力系统已经不能满足日益增长的电力需求。

为了提高电力系统的效率和可靠性,同时减少对环境的影响,人们开始寻求新的技术手段来改善电力系统。

电力系统的发展背景可以追溯到19世纪末的工业革命时期,当时人们开始使用电力来驱动工厂和机器。

电子信息工程领域的最新技术与应用研究综述

电子信息工程领域的最新技术与应用研究综述

电子信息工程领域的最新技术与应用研究综述概述:电子信息工程是现代工程技术的重要领域之一。

随着科技的不断进步和创新,电子信息工程领域的技术也在不断演进和应用。

本综述将介绍一些目前在电子信息工程领域中最新的技术和应用。

一、人工智能在电子信息工程中的应用1. 机器学习:机器学习是人工智能领域的重要分支,它通过让计算机学习和识别模式来提高性能。

在电子信息工程领域,机器学习可以应用于图像和语音识别、自然语言处理等方面,从而实现智能化的系统和设备。

2. 深度学习:深度学习是机器学习的一种进化形式,它模拟人脑神经元网络的结构,可以自动化提取特征并进行复杂的模式识别。

在电子信息工程领域,深度学习可以应用于图像识别、智能交通系统等领域。

3. 智能机器人:随着机器人技术的不断进步,智能机器人在电子信息工程领域的应用越来越广泛。

智能机器人可以通过视觉、声音和触觉等感知方式与人类进行交互,并完成一系列任务,如服务机器人、工业机器人等。

二、物联网技术在电子信息工程中的应用1. 传感器网络:传感器网络是物联网中的重要组成部分,通过将传感器连接到互联网上,可以实现对现实世界的监测和控制。

在电子信息工程领域,传感器网络可以用于环境监测、智能家居、智能交通等领域。

2. 无线通信技术:物联网中的设备需要能够进行互联和通信,无线通信技术在其中起到了重要的作用。

例如,蓝牙、Wi-Fi、NFC等技术可以实现设备之间的无线连接和数据交换。

3. 大数据分析:物联网中生成的数据量庞大且复杂,如何从数据中提取有用的信息和知识成为一个挑战。

大数据分析技术可以帮助电子信息工程领域的研究人员对物联网数据进行处理和分析,以便辅助决策和优化系统性能。

三、光电子技术在电子信息工程中的应用1. 光纤通信:光纤通信是近年来兴起的一种通信方式,其具有高速、长距离传输等优点。

在电子信息工程领域,光纤通信技术可以用于构建高速互联网络,满足大数据时代对传输带宽的需求。

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状现代电力电子技术是当今电力系统领域中的重要组成部分,它在电力系统中起着至关重要的作用。

随着科技的不断进步和电力需求的不断增长,电力电子技术在电力系统中的应用也得到了日益广泛的推广。

本文将综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状,旨在全面了解电力电子技术的应用和发展趋势。

一、电力电子技术在电力系统中的应用概况随着电网建设的不断完善和电力需求的不断增长,电力系统对电力电子技术的需求也越来越大。

电力电子技术在电力系统中主要应用于功率变换、电能质量控制和电力传输等方面。

在功率变换领域,电力电子技术主要用于实现交、直流电能之间的相互转换,适应不同负载的功率要求。

在电能质量控制方面,电力电子技术可实现电能的稳定输出,提高电网的稳定性和可靠性。

在电力传输方面,电力电子技术可实现高效电能传输,减少能量损耗,提高电网的传输效率。

电力电子技术在电力系统中的应用范围非常广泛,对电力系统的运行和发展具有重要意义。

1. 变流器技术的发展变流器是电力电子技术的核心设备之一,其性能和效率直接影响到电力系统的运行质量。

近年来,随着功率半导体器件的不断进步和新型拓扑结构的不断涌现,变流器技术取得了显著的发展。

高压、高频、高效的变流器设备逐渐成为电力系统的主流,大大提高了电能转换的效率和质量。

2. 控制技术的创新随着数字电子技术的发展,控制技术在电力系统中的应用也得到了快速发展。

智能化控制系统、数字信号处理技术等先进控制技术的应用,使得电力电子设备的控制性能得到了显著提升,提高了电力系统的运行稳定性和可靠性。

3. 新能源技术的融合随着新能源技术的快速发展,新能源与电力电子技术的融合应用成为电力系统发展的重要趋势。

风能、光能等新能源技术的应用使得电力系统的结构发生了变革,电力电子技术成为了实现新能源并网的重要手段,为电力系统的清洁化和可持续发展提供了有力支持。

4. 智能电网技术的兴起智能电网技术是当今电力系统领域的热点之一,它以电力电子技术为核心,通过信息技术实现了电力系统的智能化管理和控制。

电子信息工程中的关键技术研究综述与展望

电子信息工程中的关键技术研究综述与展望

电子信息工程中的关键技术研究综述与展望在电子信息工程领域,关键技术的研究和发展一直是推动行业前进的重要动力。

本文将对电子信息工程中的关键技术进行综述,同时展望未来的发展方向。

1. 集成电路技术集成电路技术是电子信息工程的核心技术之一,它是将大量的电子元器件集成在一块芯片上,实现电路功能的高度集成。

目前,集成电路技术已经实现了微纳米级的制程,从而大大提高了芯片的功耗性能和集成度。

在未来的发展中,集成电路技术有望实现更高的集成度和更低的功耗,以满足日益增长的计算和存储需求。

2. 通信技术通信技术是电子信息工程中的另一个重要领域,它涵盖了无线通信、光纤通信、卫星通信等多种技术。

近年来,5G通信技术的发展引起了广泛关注。

5G通信技术具有更高的传输速率、更低的时延和更多的连接数等特点,将为人们带来更快、更稳定的通信服务。

未来,无人驾驶、物联网等领域的发展将进一步推动通信技术的创新,为数字化社会的建设提供坚实的基础。

3. 人工智能与大数据人工智能和大数据技术在电子信息工程中的应用越来越广泛。

人工智能技术可以通过模拟人脑的思维过程实现智能决策和自主学习,已经在图像识别、语音识别、自然语言处理等领域取得了显著的进展。

同时,大数据技术可以处理和分析海量的数据,挖掘其中的隐藏信息和规律。

未来,人工智能和大数据技术将进一步结合,实现更多智能化的应用,如智能交通、智能家居等。

4. 光电子技术光电子技术是将光学和电子技术相结合的一门交叉学科,具有广泛的应用前景。

光电子技术可以实现信息的高速传输、存储和处理,目前已经广泛应用于光纤通信、激光器、光电器件等领域。

未来,光电子技术有望实现更高的传输速率和更小的器件尺寸,为高性能计算和互联网服务提供更优质的支持。

5. 物联网技术物联网是指通过互联网将普通物体与网络连接起来,实现物与物之间的互联互通。

物联网技术对电子信息工程的发展具有重要意义,它将促进各类设备和系统的智能化、网络化和自动化。

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状电力电子技术是指利用半导体器件将电能转换为其它形式的能量的技术,它在电力系统中扮演着至关重要的角色。

随着电力电子技术的不断发展,电力系统的安全性、稳定性和效率都得到了极大的提升。

现代电力电子技术在电力系统中的应用主要包括功率电子器件、电力电子转换技术、电力电子控制技术、电力电子应用技术等方面,这些技术已经在电力系统中得到了广泛的应用。

功率电子器件是现代电力电子技术的核心。

功率电子器件包括晶闸管、可控硅、晶体管、场效应晶体管等,在电力系统中主要用于电能的调节和控制。

这些器件具有开关速度快、能耗低、寿命长等优点,已经成为电力系统中不可或缺的一部分。

电力电子转换技术是现代电力电子技术的重要组成部分。

电力电子转换技术通过将交流电转换为直流电或者将直流电转换为交流电,实现了电能的有效利用和输送。

直流输电技术就是利用电力电子转换技术实现了长距离、大容量的电能传输,解决了传统交流输电线路存在的诸多问题。

电力电子控制技术也是现代电力电子技术的重要组成部分。

电力电子控制技术通过控制电力电子器件的导通和断路,实现了对电能的精准调节和控制。

通过控制电力电子开关,可以实现变频调速、无级调压等功率控制功能,提高了电力系统的运行效率和稳定性。

电力电子应用技术将电力电子技术应用到了各个领域。

变频调速技术在风力发电、太阳能发电等可再生能源领域得到了广泛应用,提高了可再生能源发电系统的稳定性和可靠性。

电动汽车充电技术也是电力电子技术的一个重要应用领域,通过电力电子技术可以实现对电动汽车的快速充电,提高了电动汽车的使用便利性和节能环保性能。

现代电力电子技术在电力系统中的发展现状已经取得了显著的成绩,但同时也还面临着一些挑战。

功率电子器件的可靠性和成本问题、电力电子转换技术的效率和稳定性问题、电力电子控制技术的智能化和互联网化问题等。

未来,随着新材料、新工艺、新技术的不断涌现,相信现代电力电子技术在电力系统中的应用将会得到更大的发展,为电力系统的安全、稳定和高效运行做出更大的贡献。

电子封装技术毕业论文文献综述

电子封装技术毕业论文文献综述

电子封装技术毕业论文文献综述在电子技术领域的快速发展中,电子封装技术作为其中的重要一环,不断演进和创新。

本文将对电子封装技术的发展、目前面临的挑战以及未来方向进行综述,以提供更多的研究参考和理论支持。

一、引言电子封装技术是电子器件制造中至关重要的一环。

它涉及到将电子元器件集成到封装中,并通过封装实现电子元器件互联、保护和散热等功能。

随着电子技术的不断进步和应用领域的扩大,电子封装技术也迎来了新的挑战和机遇。

二、电子封装技术的发展历程1. 早期传统封装技术传统封装技术主要包括通过针脚和焊盘实现电子元器件的封装,并以塑料封装为主。

这种封装方式简单、成本低,但无法满足高密度、高速和小型化等要求。

2. 高级封装技术的崛起随着微电子技术的兴起,高级封装技术应运而生,如表面贴装技术(SMT)、裸芯封装技术(COB)、芯片级封装技术(CSP)等。

这些封装技术实现了更小尺寸、更高集成度和更高速度的电子器件。

三、电子封装技术的挑战1. 热管理问题随着电子产品功耗的增加,散热成为电子封装技术面临的重要挑战。

传统封装技术往往无法满足高功耗电子器件的散热需求,因此需要开发新的散热材料和散热设计方法。

2. 高密度封装随着电子器件集成度的提高,如何在有限的空间内实现更多的器件封装,成为电子封装技术面临的挑战。

这需要开发更小尺寸的封装材料、更好的互联技术以及更高精度的制造工艺。

四、电子封装技术的未来发展方向1. 三维封装技术三维封装技术通过将电子器件在垂直方向上进行堆叠,有效提高了集成度和性能。

这是未来电子封装技术发展的重要方向。

2. 柔性封装技术柔性封装技术可以将电子器件在柔性基底上进行封装,实现了更高的可靠性和适应性。

随着可穿戴设备和可弯曲显示器等市场的兴起,柔性封装技术将成为重要的发展方向。

3. 绿色环保封装技术随着环保意识的提高,绿色环保封装技术也备受关注。

未来的电子封装技术需要使用更环保的材料和制造工艺,尽可能降低对环境的影响。

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状 刘更生

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状 刘更生

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状刘更生摘要:现代电力电子技术的发展十分迅速,在生产、生活各个领域内应用十分广泛。

本论文主要从电力电子技术的发展历史开始介绍,讲述了现代电力电子技术在发电侧、输电侧以及用户侧的应用,对比了未使用电力电子器件以及使用了电力电子器件之后对于电力系统运行性能、经济效益差异,并展望未来电力电子技术发展的趋势。

关键词:电力电子技术;电力系统;发展现状1电力电子技术的起源与发展电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整电子产品流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,促进了电力电子技术在许多新领域的应用。

上世纪六十年代至七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用,开启了电力电子技术的整流时代,电解、牵引、传动等工业得到飞速发展。

七十年代到八十年代,交流电机的变频调速技术发展迅速。

变频调速技术是将直流电逆变为 0~ 100 赫兹的交流电,GTR和 GTO 的大规模使用将电力电子技术带入到了逆变时代,但当时的逆变还只停留在低频范围内。

八十年代,由于计算机的发展,大规模集成电路向着超大规模集成电路迅速迈进,因此电力人们想到了将将集成电路与高电压、大电流结合到一起。

于是,IGBT 和 MOSFET 应运而生。

由此完成了传统电力电子技术向现代电力电子技术跨越。

之后,现代电力电子技术与计算机通信设备相结合,应用到了我们生活中的方方面面。

2现代电力电子技术在电力系统中的发展现状2.1静止无功补偿装置静止无功补偿装置,即 SVC 无功补偿装置。

通过电容和其他电子电抗性原件组成,利用并联的方式对系统进行供应和吸收吸收无用功率,其装置主要原件都没有涉及器械部分,它的工作方式都通过瞬间的改变状态来控制电力系统的状态和数据改变量。

现如今,随着信息技术的不断发展,人们的生活已经无法与所有与电力有关的电气设备分离开来,这使人们的用电量迅速增加,从而增加了人们对电网变电的要求,进而影响到电网的安全运行。

汽车电子技术综述论文

汽车电子技术综述论文

汽车电子技术综述论文汽车的电子化、智能化、网络化是现代汽车发展的重要标志,随着消费者对汽车功能和性能要求的日益提高,汽车正在逐渐由机械系统向电子系统转换,目前全球汽车电子产业面临着高速增长的机遇。

在国外,电子系统已占到一辆普通轿车总成本的30,在高级轿车上比例更高,在国内,中高级轿车电子装置的配置已经接近或达到了国外汽车工业发达国家水平。

但我国汽车电子业总体上还与国外有很大差距,需要加大研究投入的力度。

汽车电子技术经过两个阶段的发展,现正处在第三个阶段。

第一阶段的汽车电子设备主要采用分立电子元件组成电子控制器,并开始由分立电子元件产品向集成电路产品过渡;第二阶段则主要采用集成电路和8位微处理器开发汽车专用的独立控制系统;第三阶段开始于20世纪90年代,汽车电子设备广泛采用16位或32位微处理器进行控制,控制技术向智能化、网络化方向发展。

在该阶段出现了很多新的技术研究领域和研究热点。

1.线控技术DBin/h以上时,该装置可自动按照驾驶员所要求的速度保持行驶,并保持这一恒定速度,驾驶员不用踩加速踏板。

采用这种装置后,当在高速公路上长时间行车时,就可使驾驶员踩加速踏板的脚得以休息,不致因长时间驾车控制加速踏板稳定车速而产生疲劳,减轻了驾驶员的操作负担。

由于电子系统能准确地控制车辆的工况,从而使高速行驶的车辆更加安全、平稳、耗油量减少,提高了汽车的燃油经济性和驾驶的舒适性。

此功能特别适用于在高速公路上行驶的车辆。

巡航控制系统如果在安装有自动变速器的汽车上使用,更能发挥其优点。

汽车巡航控制系统的主要优点是:(1)保持车速稳定,无论由于风力和道路坡度引起汽车的行驶阻力怎样变化,只要在发动机功率允许范围内,汽车的行驶速度便可保持不变。

(2)提高汽车行驶时的舒适性,尤其是汽车在郊外或高速公路上行驶,舒适性体现得更为明显。

驾驶员不需频繁地用脚踏踩加速踏板,故疲劳强度大大减轻。

(3)提高经济性和环保性,在同样的行驶条件下,对一个有经验的驾驶员来说,可节省燃油15。

现代电力电子技术发展现状综述

现代电力电子技术发展现状综述

现代电力电子技术发展现状综述摘要:主要介绍现代电力电子技术兴起和发展过程,针对目前电力电子技术水平,介绍电力电子器件最新的发展情况,最后介绍电力电子技术未来的发展趋势及应用前景。

关键词:电力电子技术;电力电子器件;电力电子集成;电力系统0引言电力电子技术就是使用电力半导体器件对电能进行变换和控制的技术,它是综合了电子技术、控制技术和电力技术而发展起来的应用性很强的新兴学科。

随着经济技术水平的不断提高,电能的应用已经普及到社会生产和生活的方方面面,现代电力电子技术无论对传统工业的改造还是对高新技术产业的发展都有着至关重要的作用,新型电力电子技术已渗透到科研交通、能源、环保及军工等领域,成为提升各种大功率现代装备综合能力的关键技术,受到各国政府、研究机构、行业和企业的高度重视[1]。

毫无疑问,电力电子技术将成为21世纪的重要关键技术之一。

1电力电子技术的发展自本世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气传动技术的舞台,以此为基础开发的可控硅整流装置,是电气传动领域的一次革命,这标志着电力电子技术的诞生。

现代电力电子技术经历了整流器时代,逆变器时代和变频器时代。

进入21世纪,随着新的理论、新的器件、新的技术的不断涌现,特别是与微电子(计算机与信息)技术的日益融合,电力电子器件的发展对电力电子技术的发展起着决定性的作用,电力电子技术的应用领域也必将不断地得以拓展,随之而来的必将是智能电力电子时代[2]。

2电力电子技术的应用2.1一般工业领域现代工业中大量应用各种交直流电动机。

直流电动机有良好的调速性能,给其供电的可控整流电源或直流斩波电源都是电力电子装置近年来,由于电力电子变频技术的迅速发展,使得交流电机的调速性能可与直流电机相媲美,交流调速技术大量应用并占据主导地位。

大至数千千瓦的各种轧钢机,小到几百瓦的数控机床的伺服电机,以及矿山牵引等场合都已广泛采用电力电子交直流调速技术。

一些对调速性能要求不高的大型鼓风机等近年来也采用了变频装置,以达到节能的目的还有些不调速的电机为了避免起动时的电流冲击而采用了软起动装置,这种软起动装置也是电力电子装置。

电子科学与技术毕业论文文献综述

电子科学与技术毕业论文文献综述

电子科学与技术毕业论文文献综述概述:电子科学与技术是一个涵盖广泛且高度发展的领域,涉及电子设备、电路、通信技术等多个方面。

本文通过对相关文献进行综述,旨在对电子科学与技术领域的研究现状和进展进行分析和总结。

一、研究背景与意义1.1 电子科学与技术的定义和发展概况1.2 电子科学与技术在现代社会的应用重要性1.3 电子科学与技术的研究意义和挑战二、电子器件与材料研究2.1 半导体器件的发展与应用2.2 纳米材料在电子器件中的应用2.3 光电子器件的研究与发展2.4 复合材料在电子器件中的应用三、电路设计与优化3.1 数字电路设计与优化算法3.2 模拟电路设计与优化方法3.3 高频电路设计与射频技术3.4 低功耗电路设计与优化策略四、电磁场与无线通信技术4.1 电磁场理论与模拟方法4.2 高频电磁场与天线技术4.3 5G通信与物联网技术4.4 宽带通信与射频能量传输五、信号处理与图像处理技术5.1 信号处理算法与方法5.2 图像处理与分析技术5.3 嵌入式图像处理与识别5.4 高性能数字信号处理器的设计与应用六、电子系统与集成电路设计6.1 单片机与嵌入式系统设计6.2 电子系统的集成与优化6.3 多核处理器与并行计算6.4 特定应用电子系统与芯片设计七、电力电子技术与能源管理7.1 电力电子转换技术与拓扑结构7.2 电能质量控制与优化7.3 新能源与可再生能源集成与管理7.4 电力电子应用于交通与工业领域八、电子科学与技术的未来发展趋势8.1 人工智能在电子科学与技术领域的应用8.2 可穿戴电子设备与柔性电子技术8.3 生物电子技术与医疗电子设备8.4 纳电子学与量子电子技术结语:通过对电子科学与技术领域的文献进行综述,可以看出该领域在各个方面都取得了长足的发展和突破,但仍然存在许多挑战和问题需要进一步研究和解决。

未来,随着科技的不断进步和创新,电子科学与技术必将迎来更广阔的发展空间和更多应用的实现。

电子信息工程领域国内外研究现状综述

电子信息工程领域国内外研究现状综述

电子信息工程领域国内外研究现状综述一、引言电子信息工程是现代科技领域的重要领域之一,涵盖了电子技术、信息技术、通信技术以及计算机技术等多个子学科。

本文旨在综述电子信息工程领域在国内外的研究现状,讨论其发展趋势和应用领域。

二、发展历程1. 国内电子信息工程研究的发展历程在中国改革开放以后,电子信息工程领域取得了长足的发展。

从80年代到21世纪初,国内电子信息工程取得了一系列重大突破,尤其是在通信和计算机领域。

从早期的网络通信技术到现在的5G和物联网,中国在电子信息工程领域的研究得到了全球的认可。

2. 国外电子信息工程研究的发展历程在国外,电子信息工程领域的研究也经历了长期的发展。

美国、日本、欧洲等国家和地区一直处于该领域的前沿。

特别是在人工智能、机器学习、大数据等方面的研究,国外的科研机构和企业取得了显著的成果。

三、主要研究方向1. 通信技术通信技术是电子信息工程领域的核心内容之一。

研究方向包括无线通信技术、光通信技术、卫星通信技术等。

国内外的研究者们致力于提升通信网络的可靠性、速度和安全性。

2. 计算机科学与技术计算机科学与技术是电子信息工程领域中另一个重要的研究方向。

人工智能、机器学习、算法等都是当前热门的研究课题。

国内外的研究机构努力开发新的算法和技术,以提高计算机的性能和智能化水平。

3. 电子技术电子技术是电子信息工程领域最基础的研究方向。

研究内容包括集成电路设计、电子元器件等。

国内外的研究者一直在致力于提升电子设备的性能和功能。

四、研究成果与应用领域1. 通信领域在通信领域,5G技术、物联网技术的研究和应用逐渐成熟。

国内外的研究者不断探索新的通信模式和技术,以满足人们对快速、可靠通信的需求。

2. 计算机领域在计算机领域,人工智能、机器学习等技术已经成为研究和应用的热点。

例如,人脸识别、自然语言处理等技术在社交媒体、金融、医疗等领域得到广泛应用。

3. 电子器件与技术在电子器件与技术方面,随着科技的发展,各种新型电子器件被开发出来,例如柔性显示技术、微纳电子技术等。

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状

综述现代电力电子技术在电力系统中的发展现状随着电力系统的不断发展,电力电子技术作为其重要组成部分之一,也在不断创新、发展,为电力系统的稳定运行和优化提供了更加有效的手段。

在过去几十年中,电力电子技术已经发生了很大的变化。

从最早的晶闸管、thyristor等器件,到如今的IGBT、MOSFET等高性能晶体管,电力电子器件的性能和可靠性都得到了提升。

与此同时,电力电子技术在功率变换、电力调节和控制等方面的应用也越来越广泛。

目前,在电力系统中,电力电子技术主要应用于以下几个方面:1. 电力变换和传输:电力电子器件和系统可以将交流电变换成直流电或者将直流电变为交流电,从而实现电力的传输和电网的稳定运行。

2. 电力调节和控制:电力电子技术可以通过控制电力系统中的各种器件,实现对电力信号的调节和控制。

例如,可通过电力发电系统的控制器来管理电力压力、频率等参数。

3. 电力质量控制:通过电力电子技术,可以对电力质量进行调整。

补偿电装置(SVC)可以对电力系统中的电压波动和电力失调等现象进行补偿,从而实现电力的质量控制。

4. 新能源开发:电力电子技术的应用还可促进新能源的开发,如风力和太阳能。

5. 智能电网和微电网:电力电子技术也可以促进智能电网和微电网的发展,提高电网运行的智能性和可靠性。

因此,电力电子技术在电力系统中有着广泛的应用前景。

未来,随着电力自动化程度的不断提高,电力电子技术将继续发挥着重要作用,成为电力系统高效运行和优化的重要手段。

总之,现代电力电子技术在电力系统中的发展已经取得了很大进展,其应用可以改善电力质量、提高电网运行效率、促进新能源开发和智能电网建设等目标的实现。

在未来的发展中,电力电子技术将继续推动电力系统的发展,实现电力工业和社会经济的可持续发展。

电力电子技术综述

电力电子技术综述

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电力电子课程综述报告摘要电力电子技术包括功率半导体器件与Ic技术、功率变换技术及控制技术等几个方面,其中电力电子器件是电力电子技术的重要基础,也是电力电子技术发展的“龙头”。

从1958年美国通用电气(ge)公司研制出世界上第一个工业用普通晶闸管开始,电能的变换和控制从旋转的变流机组和静止的离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子技术的诞生。

到了70年代,晶闸管开始形成由低压小电流到高压大电流的系列产品。

同时,非对称晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管等晶闸管派生器件相继问世,广泛应用于各种变流装置。

由于它们具有体积小、重量轻、功耗小、效率高、响应快等优点,其研制及应用得到了飞速发展。

由于普通晶闸管不能自关断,属于半控型器件,因而被称作第一代电力电子器件。

在实际需要的推动下,随着理论研究和工艺水平的不断提高,电力电子器件在容量和类型等方面得到了很大发展,先后出现了gTR、gTo、功率moseT等自关断、全控型器件,被称为第二代电力电子器件。

近年来,电力电子器件正朝着复合化、模块化及功率集成的方向发展,如IgpT、mcT、hVIc等就是这种发展的产物。

关键词:电力电子器件;全控;半控;整流;逆变;触发角一电力电子器件的分类1.1半控型器件晶闸管为半控型器件,承受电压和电流容量在所有器件中最高。

1.2全控型器件还可以分为电压驱动型器件和电流驱动型器件,其中gTo、gTR为电流驱动型器件,IgbT、电力mosFeT为电压驱动型器件。

1.3不可控型器件电力二极管为不可控器件,结构和原理简单,工作可靠。

1IgbT优点:开关速度高,开关损耗小,具有耐脉冲电流冲击的能力,通态压降较低,输入阻抗高,为电压驱动,驱动功率小;缺点:开关速度低于电力mosFeT,电压,电流容量不及gTogTR优点:耐压高,电流大,开关特性好,通流能力强,饱和压降低;缺点:开关速度低,为电流驱动,所需驱动功率大,驱动电路复杂,存在二次击穿问题gTo优点:电压、电流容量大,适用于大功率场合,具有电导调制效应,其通流能力很强;缺点:电流关断增益很小,关断时门极负脉冲电流大,开关速度低,驱动功率大,驱动电路复杂,开关频率低电力mosFeT优点:开关速度快,输入阻抗高,热稳定性好,所需驱动功率小且驱动电路简单,工作频率高,不存在二次击穿问题;缺点:电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kw的电力电子装置。

浅议电子技术的应用及其发展前景

浅议电子技术的应用及其发展前景
关 键词 : 子技 术 ; 用 ; 展 电 应 发
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420) 2 0 0
要 : 着科 学的 进 步和 电子技 术 的发 展 , 随 电子技 术 在 国 民经 济 和社 会 建设 中发挥 着 日益 重要 的作 用。 文章 简要 的介 绍 了
di03 60i n10 - 542 1 . .1 o 1. 9 .s. 6 85 . 2 2 3 : 9 s 0 0 00
22 电 子 技 术 的 集 成 化 .
电子 系统集 成 系统 ,应该 包含 有 电子子 系统 和 电力应 用 系统 两个部分。 其中, 电力电子系统的集成在于建立一系列的标准芯片 或 者是 模块 , 集成 满 足用户 需要 的智 能 化应 用系 统 。 通过 通过 电子 技术的集成 , 使得 电子技术产品结构优化 , 性能达到最大化 。
23 电 子 技 术 的 网 络 化 .
随着网络成为人们 日常生活中非常普及的一种工具 ,远程控 制和监控技术得到迅速发展 ,从而使电子技术也顺应网络化的发
展趋势 , 化特 性更加 的 明显 。 网络
3 结 语
电力 电子 技 术 是 电工 技 术 中的 一个 新 兴 技 术 ,已 经在 国 民 经济和社会建设 中发挥着 巨大 的作用 ,对于未来输电系统 的性 能 也 有显 著 的影 响 。 目前来 讲 , 电力 电子 技 术 在 电力 系统 中的应 用 已经涉及 到诸 多方面 , 比如发 电环节 、 输配电系统 、 储能 系统 等 。在 配 电 系统 中 ,电力 电子 装 置 可 以用 于 防止 电网 的 瞬 间停 电 、 间电压跌落和 闪变等情况 , 瞬 便于进行 电能的质量控制 , 改 善输供电的质量。电子技术还可 以应用于变电所中 , 在变电所中 主要是给操作系统提供可靠稳定 的交直流操作 电源,给蓄 电池
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电子技术的发展与应用综述宋佳斌 09213048(电子信息工程学院自动化)摘要:本文首先介绍了电子技术的发展与应用,以此为线索介绍了自动化的发展历史、各方面的应用,联系所学相关专业给出了铁路信号的发展历史和应用,根据上述三者,对未来的电子技术、自动化和铁路信号做出了展望。

关键词:电子技术;自动化;铁路信号;发展;应用中图分类号:文献标志码:A当下,世界的科学技术发展迅猛,微电子、计算机、互联网、高速列车、智能交通等等使我们眼花缭乱、目不暇接。

新技术不断涌现,新产品层出不穷。

在我们享受科学带来的便利应用之时,不能够忘记它们的发展历史,了解它们,我们才能够饮水思源,不断进步,迈向更好的未来。

1 电子技术概述历史不断前进,技术的发展也日新月异。

今天,人类生活在各种技术构成的世界中,电子技术已成为其中的佼佼者,它的出现并不久远,但已深入到了社会各个领域,无法想象没有它,我们将活在怎样的一个世界之中。

1.1 通信技术的发展原始的通信技术仅仅依靠人力完成,例如信件的传递和战时的狼烟。

到了18世纪末19世纪初,人类掌握了电流的使用,美国人莫尔斯发明的电报机、苏格兰人贝尔发明的电话使人类进入了有线通讯时代。

科技的脚步没有停止,1855年苏格兰人麦克斯韦提出的方程组、电磁波使世界的距离进一步缩小。

在德国人赫兹验证了电磁波的存在、新西兰人卢瑟福成功传送电磁波后,1894年俄国人波波夫发明了世界上第一台无线电接收机。

从此,开启了无限时代的大门。

1.2 电子器件的发展当时的器件无法完成远距离通信,为了实现这一梦想,在科学家的努力下,诞生了许多新的电子器件,例如二极管、三极管等。

1.2.1 真空电子管的发明1904年真空二极管诞生,其特性为单向导电。

1906年真空三极管诞生,它能够生产从低频到微波范围的振荡,放大各种微弱的信号,电子电路技术进入到了实际应用阶段。

1.2.2半导体材料的发现和晶体管的产生1833年法拉第首先发现了硫化银的电导率随温度增加,1893年法国人贝克勒尔发现了某些材料具有光电效应,1900年德国人普朗克提出的料子理论和1905年爱因斯坦对贝克勒尔光电效应的成功解释推动了人们对半导体材料的研究,经过美国贝尔实验室的不断探索,半导体横空出世了。

1947年,第一支晶体管的问世便水到渠成了。

1.2.3 集成电路的出现20世纪50年代末,研制出了集成电路。

它是在一小块的基片上光刻出许多晶体管、电阻和电容,并将其连接起来完成一定功能的电子电路。

按原件的集成度可以将其分为小规模集成电路(100个元件以内)SSI、中规模集成电路(100-1000个元件)MSI、大规模集成电路(1000-100000个元件)LSI、超大规模集成电路(100000个元件以上)VLSI。

目前,单片上的元件已有数十亿。

1.2.4 电子技术的应用看看身边,电脑、手机、电视、汽车等等设备,充分说明了电子技术的应用领域,不仅在家庭领域中,电子技术在计算机科学、通信行业、自动化领域都有着举足轻重的应用。

2 自动化概述什么是自动化?它能干什么?它是怎样发展形成的?它与电子技术有什么关系?它的未来又是什么样子的?了解了这些之后,自动化的大门便向你打开了,你会进入到一个神奇的世界,并为之着迷。

1.1 自动化的基本概念什么是自动化?在回答这个问题之前,首先先让我们看一看周围的世界。

炎热的夏天,当你走进家门,瞬间感受到得空调的凉气,让你身心舒爽,走进厨房,打开冰箱,取出一瓶冰镇的饮料,脱去汗津津的上衣,扔进洗衣机,坐在沙发上,看着电视,享受着生活的美妙。

此时,你已在自动化的世界中了。

空调、电视、洗衣机、冰箱全部都是自动化的产物。

远不止这些,电梯将你送上指定的楼层,红外线防盗措施保卫你的安全,电力系统稳定的工作,无人机完成各种飞行任务,现代化的农业机械自动进行播种,甚至是在利比亚战争中美国发射的导弹,全部都与自动化相关。

那么什么是自动化?通俗的讲,自动化就是利用机器、设备或装置代替人或帮助人完成某个或者某些具体的任务。

具体一些,自动化就是在没有人直接参与的情况下,利用各种技术手段,通过自动监测、信息处理、分析判断、操纵控制,使机器、设备按照预定的规律自动运行,实现预期的目标,或是生产过程、管理过程、设计过程等按照人的要求高效自动地完成。

具体举一例来理解自动化的概念。

空调机的心脏是压缩机,通过压缩机可以进行制冷或者制热。

现在,夏日炎炎,空调通过内部的温度传感器感觉室内的温度,空调控制器将采集到的温度与设定的温度进行比较,若温度达到设定的标准,压缩机便开始工作,为屋子制冷,等到屋内温度设置的下限,便停止制冷。

这种方式非常典型,叫做反馈控制。

1.2 自动化应用的具体领域自动化使人们的生活与工作更加方便、高效、省心、省力;自动化使生产过程的效率更高、成本更低、产品质量更好、对环境的影响和冲击更小,并能够减少更多的能源消耗,具有十分重要的长远的战略意义,因此广泛应用于工业、农业、交通、国防、商业、医疗、航空航天、服务和家庭等各个领域。

1.2.1 工厂自动化工厂自动化主要包括生产设备、生产线、生产过程、管理过程等的自动化。

例如数控机床、数控加工中心、工业机器人、自动传输线、无人运输车等方面。

1.2.2 办公自动化办公自动化,主要是指利用计算机、扫描仪、复印机、传真机、电话机、网络、配套软件等各种现代化办公设备和先进的通信技术,高效地从事办公业务,广泛、全面、迅速的收集、整理、加工、存储和使用各种信息,为科学管理和决策服务。

现在,计算机正在朝着智能化和网络化发展。

1.2.3 家庭自动化正如在自动化基本概念中的例子一样,家庭自动化主要是指家庭生活服务或家庭信息服务自动化。

未来,家庭自动化将使用一个中央芯片及网络处理所有的家庭电子设备和电器产品。

1.2.4 楼宇自动化楼宇自动化系统是智能建筑的重要组成部分,主要任务是对建筑物中所有能源、机电、消防、安全保卫设施等实行高度自动化和智能化的统一管理,以创造出一个更加美好和便捷的生活环境。

1.2.5 交通自动化交通自动化是在水、陆、空各个运输领域综合使用计算机、通信、检测、自动控制等先进技术,以实现对交通运输系统自动化管理和控制。

追求安全、快捷、舒适、准点和经济,主要涉及交通情况的监控和管理、交通信息的提供与服务、运输系统的最优化与控制。

交通自动化正在走向智能化、信息化和综合自动化,将人、车、路及环境通过信息技术合为一体,密切配合、和谐统一,从而建立起先进的一体化交通综合管理系统。

1.2.6 军事自动化现代战争已从机械化发展到了信息化和自动化,军事自动化的核心是武器装备的自动化和军事指挥的自动化。

前者使用先进的自动化武器,如无人机、激光制导炸弹等,施行战争,后者基于指挥、控制、通信、计算机及情报指挥自动化系统使各种兵种和设备结合,发挥最大功效。

1.2.7 农业自动化农业自动化,即在农业生产和管理中大量应用自动化技术和现代信息手段,是农业现代化的重要标志之一。

总体上来说,实现农业自动化需要利用多种先进的监测手段,获取田间肥力、苗情、杂草、病虫等信息,而各种农业自动化系统则根据这些信息自动地进行精确或准确的耕作、播种、施肥、灌溉、除草、喷洒农药、收割等作业,达到省力、高效、安全、节省资源和保护生态的目的。

“精准农业”是其核心内容,同时也体现了农业自动化的发展趋势和发展方向。

1.2.8 商业自动化商业自动化是在商品的采购批发、运输存储、经营销售及售后服务整个流通过程中采取先进的计算机、通信、自动控制等手段,以提高经营效率,降低经营成本,并使经营管理合理化、制度化、标准化和现代化。

主要包括,基于条码技术的商品自动化识别、基于电子数据交换标准的数据流通标准化,以及商品销售自动化、商品配选与流通自动化、商品防盗自动化。

1.3 自动化的发展自动化的发展历史可以追溯到几千年之前,中国古代发明的指南车、自动计时的漏壶、古希腊自动开启的教堂大门,让我们开启时间的大门窥探自动化的历史。

1.3.1 第一次工业革命18世纪瓦特在前人的基础上改良了蒸汽机,解决了热效率和传动方式两大难题,使其可以自动运行并投入生产中,历史进入了“机械化”时代,这便是第一次工业革命,标志着自动化的初级阶段。

1.3.2 第二次工业革命“蒸汽时代”维持了差不多一百多年,到了19世纪下半叶,随着电磁感应、发电机、电动机、电磁波等的发明和应用,掀起了以“电气化”为标志的第二次工业革命。

在这个时代,生产设备中大量使用了继电器、接触器、断路器、放大器等简单的电子和电气控制装置,显著提高生产效率和工厂自动化水平,改善了产品质量及生产的安全性,标志着自动化第二个里程碑。

1.3.3 19世纪末至20世纪中叶这一阶段是自动化技术和理论发展的关键阶段,发展的主要动力源于两个方面,一是工业生产对广泛应用各种自动化设备的需求,二是第二次世界大战对改进武器系统性能的需求。

在这一阶段出现非常多且著名的方法,总体来说,这是一个自动化理论蓬勃发展的重要阶段。

1.3.4 计算机时代20世纪60年代,计算机的出现对自动化的发展非常重要,自从1946年第一台数字电子计算机诞生以来,计算机已从电子管、晶体管、中小规模集成电路发展到了超大规模阶段,这意味着自动化以前无法解决的许多问题可以解决了,航天航空迅速发展起来,同时也出现许多新的控制理论,这也是自动化发展的一个重要里程碑。

1.3.5 网络化20世纪70年代开始,随着微型计算机的普及和计算机网络的发展,短短十年后,自动化领域又开始了一次重大变革,由基于单台计算机、单台受控设备的单机自动化演变为基于网络的多台计算机、多个受控制设备的多机协同自动化,这一过程称作“网络化”。

目前,我们依然身处其中……1.4 自动化的核心—自动控制自动控制学科包含了自动控制理论和自动控制技术,两者相辅相成、缺一不可,前者相当于是“软件”,后者则是“硬件”,电子技术的发展,是支撑“硬件”的重要支柱,没有电子技术的飞速发展,也就没有自动化的飞速发展。

1.4.1 自动化与电子技术早期的自动控制只能依靠简单的机械装置、气动结构、液压传动装置等,后来进入“电气时代”,很多电子元件及设备相继问世,继电器、接触器、电阻、电容、电感、放大器等陆续应用于自动控制系统,是控制性能得到提升。

但这些元件都是模拟电子器件,一旦所要涉及的参变量改变,处理十分麻烦。

计算机出现后,很快在自动领域得到使用,从而改变了自动控制的实现方式,常用的数字化控制器件有工控机、单片机、数字信号处理器(DSP)。

1.4.2 自动化控制理论自动化控制理论一直受到实际需求的驱动,特别是一些重大的实际需求。

20世纪前半叶工业生产对广泛应用各种自动控制装置的需求以及“二战”期间对武器系统的性能需求推动了第一代控制理论——经典控制理论的成熟与发展。

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