⑴ plc論文範文
plc是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計。下面是我為大家精心推薦的plc論文範文，希望能夠對您有所幫助。
PLC概述及維護
摘要：針對在信號系統與外部介面設計中廣泛使用的PLC，本文介紹了PLC的概況和使用中的常見問題處理。
Abstract: In view of the signaling system with exterior connection design in widespread used PLC, this article introced PLC’s survey and frequently malfunctions.
關鍵詞：PLC, 介面，故障，維修，地鐵，信號
Key words: PLC, Interface, Malfunction，Maintenance, Subway，Signaling
中圖分類號： U231+.7 文獻標識碼：A文章編號：
一、背景及基本概念
1.1 背景
在信號系統中的設計中，越來越多的使用PLC作為內部及外部介面的元器件，而介面的問題一直是設備調試、維護中比較難於掌握的。所以作為工程人員就需要對PLC的工作原理，及常見的問題有一定的了解。
1.2 基本概念
1.2.1 定義
PLC即可編程式控制制器PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER 的簡稱。國際電工委員會(IEC)頒布了對PLC的規定：可編程式控制制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計。它採用可編程序的存貯器，用來在其內部存貯執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，並通過數字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。可編程式控制器及其有關設備，都應按易於與工業控制系統形成一個整體，易於擴充其功能的原則設計。
PLC具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。
1.2.2 PLC的結構及基本配置
一般講，PLC分為箱體式和模塊式兩種。但它們的組成是相同的，對箱體式PLC，有一塊CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等，當然按CPU性能分成若干型號，並按I/O點數又有若干規格。對模塊式PLC，有CPU模塊、I/O模塊、內存、電源模塊、底板或機架。無任哪種結構類型的PLC，都屬於匯流排式開放型結構，其I/O能力可按用戶需要進行擴展與組合。PLC的基本結構框圖如下：
圖1
一、CPU：
PLC中的CPU是PLC的核心，起神經中樞的作用，每台PLC至少有一個CPU，它按PLC的系統程序賦予的功能接收並存貯用戶程序和數據，用掃描的方式採集由現場輸入裝置送來的狀態或數據，並存入規定的寄存器中，同時，診斷電源和PLC內部電路的工作狀態和編程過程中的語法錯誤等。進入運行後，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經分析後再按指令規定的任務產生相應的控制信號，去指揮有關的控制電路，
與通用計算機一樣，主要由運算器、控制器、寄存器及實現它們之間聯系的數據、控制及狀態匯流排構成，還有外圍晶元、匯流排介面及有關電路。它確定了進行控制的規模、工作速度、內存容量等。內存主要用於存儲程序及數據，是PLC不可缺少的組成單元。
CPU模塊的外部表現就是它的工作狀態的種種顯示、種種介面及設定或控制開關。一般講，CPU模塊總要有相應的狀態指示燈，如電源顯示、運行顯示、故障顯示等。箱體式PLC的主箱體也有這些顯示。它的匯流排介面，用於接I/O範本或底板，有內存介面，用於安裝內存，有外設口，用於接外部設備，有的還有通訊口，用於進行通訊。CPU模塊上還有許多設定開關，用以對PLC作設定，如設定起始工作方式、內存區等。
二、I/O模塊：
PLC的對外功能，主要是通過各種I/O介面模塊與外界聯系的，按I/O點數確定模塊規格及數量，I/O模塊可多可少，但其最大數受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機架槽數限制。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入緩存器反映輸入信號狀態，輸出點反映輸出鎖存器狀態。
三、電源模塊：
有些PLC中的電源，是與CPU模塊合二為一的，有些是分開的，其主要用途是為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源以其輸入類型有：交流電源，加的為交流220VAC或110VAC，直流電源，加的為直流電壓，常用的為24V。
四、底板或機架：
大多數模塊式PLC使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現各模塊間的聯系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現各模塊間的連接，使各模塊構成一個整體。
1.2.3 PLC的通信及編程
PLC具有通信聯網的功能，它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計算機以及其它智能設備之間能夠交換信息，形成一個統一的整體，實現分散集中控制。現在幾乎所有的PLC新產品都有通信聯網功能，它和計算機一樣具有RS-232介面，通過雙絞線、同軸電纜或光纜，可以在幾公里甚至幾十公里的范圍內交換信息。
當然，PLC之間的通訊網路是各廠家專用的，PLC與計算機之間的通訊，一些生產廠家採用工業標准匯流排，並向標准通訊協議靠近，這將使不同機型的PLC之間、PLC與計算機之間可以方便地進行通訊與聯網。
1.2.4 PLC編程
PLC的編程語言與一般計算機語言相比，具有明顯的特點，它既不同於高級語言，也不同與一般的匯編語言，它既要滿足易於編寫，又要滿足易於調試的要求。目前，還沒有一種對各廠家產品都能兼容的編程語言。如三菱公司的產品有它自己的編程語言，OMRON公司的產品也有它自己的語言。但不管什麼型號的PLC，其編程語言都具有以下特點：
1. 圖形式指令結構：程序由圖形方式表達，指令由不同的圖形符號組成，易於理解和記憶。系統的軟體開發者已把工業控制中所需的獨立運算功能編製成象徵性圖形，用戶根據自己的需要把這些圖形進行組合，並填入適當的參數。在邏輯運算部分，幾乎所有的廠家都採用類似於繼電器控制電路的梯形圖，很容易接受。如西門子公司還採用控制系統流程圖來表示，它沿用二進制邏輯組件圖形符號來表達控制關系，很直觀易懂。較復雜的算術運算、定時計數等，一般也參照梯形圖或邏輯組件圖給予表示，雖然象徵性不如邏輯運算部分，也受用戶歡迎
2. 明確的變數常數：圖形符相當於操作碼，規定了運算功能，操作數由用戶填人，如：K400，T120等。PLC中的變數和常數以及其取值范圍有明確規定，由產品型號決定，可查閱產品目錄手冊。
3. 簡化的程序結構：PLC的程序結構通常很簡單，典型的為塊式結構，不同塊完成不同的功能，使程序的調試者對整個程序的控制功能和控制順序有清晰的概念。
4. 簡化應用軟體生成過程：使用匯編語言和高級語言編寫程序，要完成編輯、編譯和連接三個過程，而使用編程語言，只需要編輯一個過程，其餘由系統軟體自動完成，整個編輯過程都在人機對話下進行的，不要求用戶有高深的軟體設計能力。
5. 強化調試手段：無論是匯編程序，還是高級語言程序調試，都是令編輯人員頭疼的事，而PLC的程序調試提供了完備的條件，使用編程器，利用PLC和編程器上的按鍵、顯示和內部編輯、調試、監控等，並在軟體支持下，診斷和調試操作都很簡單。
二、PLC維護
2.1 維護概述
一般各型PLC均設計成長期不間斷的工作制。對於地鐵維護人員來講，是不需要更改PLC內部程序的。但是在調試期間就需要對相應動作進行修改。
2.2 查找故障的設備
PLC的指示燈及機內設備，有益於對PLC整個控制系統查找故障。編程器是主要的診斷工具，他能方便地連到PLC上面可以觀察整個控制系統的狀態。根據PLC廠家的不同編程器也有區別，有的是運行在PC上的軟體，有的是一個專用的設備。
2.3 查找故障順序
根據下列問題，並根據發現的合理動作逐個否定。一步一步地更換PLC中的各種模塊,直到故障全部排除。所有主要的修正動作能通過更換模塊來完成, 除了一把螺絲刀和一個萬用電表外，並不需要特殊的工具。
1、PWR(電源)燈亮否?如果不亮，在採用交流電源的框架的電壓輸入端(98-162VAC或195-252VAC)檢查電源電壓;對於需要直流電壓的 框架，測量+24VDC和0VDC端之間的直流電壓，如果不是合適的AC或DC電源，則問題發生在PLC之外。如AC或DC電源電壓正常，但PWR燈不亮，檢查保險絲，如必要的話，就更換CPU框架。
2、PWR(電源)燈亮否?如果亮，檢查顯示出錯的代碼，對照出錯代碼表的代碼定義，做相應的修正。
3、RUN(運行)燈亮否?如果不亮，檢查編程器是不是處於PRG或LOAD位置，或者是不是程序出錯。如RUN燈不亮，而編程器並沒插上，或者編程器處於RUN方式 且沒有顯示出錯的代碼，則需要更換CPU模塊。
4、BATT(電池)燈亮否?如果亮，則需要更換鋰電池。由於BATT燈只是報警信號，即使電池電壓過低，程序也可能尚沒改變。更換電池以後， 檢查程序或讓PLC試運行。如果程序已有錯，在完成系統編程初始化後，將錄在磁帶上的程序重新裝入PLC。
在日常的維修活動中，可以根據故障統計來准備備品備件，並不需要准備整個PLC。掌握了故障判斷方法後，可以進行針對性地更換，這樣可以減少維修成本，增加維修效率。
三、總結
了解PLC的組成部分及工作原理，可以更加准確的對PLC進行故障判斷，在系統設計和生產使用中要對該系統的設備消耗、元器件設備故障發生點有清楚的估計，可以減少安裝調試、維修成本，延長PLC控制系統的壽命。
在信號設計過程中有過把系統改復雜的現象，如採用復雜的控制方式和設備來實現，本可以用簡單裝置來實現的控制，違背了經濟、簡單、實用的原則，並可能會增加故障率。另外我們在信號系統中大多使用PLC處理介面信息，所以在設計過程中要盡量將介面信息容易識別，這樣在出現故障時，能夠盡快判斷故障的歸屬方，便於地鐵的運營管理。
分析故障或處理故障時也要注意系統性，要綜合的考慮系統的各個輸入輸出才能能准確地判斷故障點。
淺析PLC控制技術
[摘要]PLC是Programmable Logic Controller的縮寫,即可編程邏輯控制器。IEC對PLC的定義是:PLC是一種數字運算操作的電子系統,專為在工業環境下應用而設計。它採用可編程序的存貯器,用來在其內部存貯執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令,並通過數字的、模擬的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。
[關鍵詞]PLC技術發展現狀發展趨勢
中圖分類號:TP3文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1210064-01
一、PLC技術的概念
PLC即可編程式控制制器(Programmable logic Controller,是指以計算機技術為基礎的新型工業控制裝置。在1987年國際電工委員會(International
Electrical Committee)頒布的PLC標准草案中對PLC做了如下定義:“PLC是一種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子裝置。它採用可以編製程序的存儲器,用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序運算、計時、計數和算術運算等操作的指令,並能通過數字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過程。PLC及其有關的外圍設備都應該按易於與工業控制系統形成一個整體,易於擴展其功能的原則而設計。”
二、PLC技術的發展歷史
1968年,通用汽車對外公開招標,尋求新的電氣控制裝置,1969年,美國數字設備公司製成的首台plc,1971年日本從美國引進了PLC技術加以消化,由日本公司研製成功了日本的第一台PLC。從70年代初開始,不到三十年時間里,PLC生產發展成了一個巨大的產業,據不完全統計,現在世界上生產PLC及其網路的廠家有二百多家,生產大約有400多個品種的PLC產品。其中在美國注冊的廠超過100家,生產大約二百個品種;日本有60～70家PLC廠商,也生產200多個品種的PLC產品;在歐洲注冊的也有幾十家,生產幾十個品種的PLC產品PLC產品的產量、銷量及用量在所有工業控制裝置中居首位,市場對其需求仍在穩步上升。進入二十世紀九十年代以來,全世界PLC年銷售額以達百億美元而且一直保持15%的年增長的勢頭。
三、我國PLC技術的發展現狀
我國研究PLC技術起步較晚,但發展速度較快。中國電力科學研究院自1997年開始研究PLC技術,主要考慮PLC技術用於低壓抄表系統,傳輸速率較低。1998年開發出樣機,並通過了試驗室功能測試,1999年在現場進行試運行,獲得了產品登記許可。1999年5月開始進行PLC系統的研究開發工作。主要對我國低壓配電網路的傳輸特性進行了測試,並對測試結果進行了數據處理和分析,基本取得了我國低壓配電網傳輸特性和參數,為進行深入研究和系統開發提供依據。2000年開始引進國外的PLC晶元,研製了2Mbps的樣機,2001年下半年在沈陽供電公司進行了小規模現場試驗,實驗效果良好,並於6月20日在沈陽通過驗收。驗收委員會通過現場檢測認為,該實驗從中國配電網的實際傳播特性出發,對電力線通信技術的理論、實際應用和工程技術進行了開創性研究,在國內率先研製成功2Mbps和14Mbps高速電力線通信系統,建立了我國第一個電力線寬頻接入實驗網路;實現了自家庭至配電開關櫃的高速電力線數據通信,並將辦公自動化系統延伸至家庭。該實驗的成功標志著我國已經全面掌握了高速電力線通信的核心技術,具備了研製生產這種技術實用化設備的能力。據悉,今年年底以前將建成200戶的試驗網路。
我國工業控制自動化的發展道路,大多是在引進成套設備的同時進行消化吸收,然後進行二次開發和應用。目前我國工業控制自動化技術、產業和應用都有了很大的發展,我國工業計算機系統行業已經形成。工業控制自動化技術正在向智能化、網路化和集成化方向發展。
四、PLC的未來發展趨勢
1.功能向增強化和專業化地方向發展,針對不同行業的應用特點,開發出專業化的PLC產品,以此來提高產品的性能和降低產品的成本,提高產品的易用性和專業化水平。
2.規模向小型化和大型化的方向發展,小型化是指提高系統可靠性基礎上,產品的體積越來越小,功能越來越強;大型化是指應用在工業過程式控制制領域較大的應用市場,應用的規模從幾十點擴展到上千點,應用功能從單一的邏輯運算擴展幾乎能滿足所有的用戶要求。
3.系統向標准化和開放化方向發展,以個人計算機為基礎,在Windows平台上開發符合全新一體化開放體系結構的PLC。通過提供標准化和開放化的介面,可以很方便地將PLC接入其它系統。
五、PLC技術的特點
1.配套齊全,功能完善,適用性強:PLC發展到今天,可以用於各種規模的工業控制場合。除了邏輯處理功能以外,現代PLC多具有完善的數據運算能力,可用於各種數字控制領域。近年來PLC的功能單元大量涌現,使PLC滲透到了位置控制、溫度控制,CNC等各種工業控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術的發展,使用PLC組成各種控制系統變得非常容易。
2.系統的設計、建造工作量小,維護方便,容易改造:PLC用存儲邏輯代替接線邏輯,大大減少了控制設備外部的接線,使控制系統設計及建造周期大為縮短,同時維護變得容易起來。更重要的是可以使同一設備經過改變程序改變生產過程。
3.體積小,重量輕,能耗低:以超小型PLC為例,新近出產的品種底部尺寸小於100mm,重量小於150g,功耗僅數瓦。由於體積小很容易裝入機械內部,是實現機電一體化的理想控制設備。
六、PLC應用中應注意的問題
PLC是專門為工業生產服務的控制裝置,通常不需要採取什麼措施,就可以直接在工業環境中使用。但是,當生產環境過於惡劣時,就不能保證plc的正常運行,因此在使用中應注意以下環境問題。
1.溫度:PLC要求環境溫度在0-55℃,安裝時不能放在發熱量大的元件下面,四周通風散熱的空間應足夠大,基本單元和擴展單元之間要有30mm以上間隔;開關櫃上、下部應有通風的百葉窗,防止太陽光直接照射;如果周圍環境超過55℃,要安裝電風扇強迫通風。
2.濕度:為了保證PLC的絕緣性能,空氣的相對濕度應小於85%(無凝露)。
3.震動:應使PLC遠離強烈的震動源,防止振動頻率為10-55hz的頻繁或連續振動。當使用環境不可避免震動時,必須採取減震措施,如採用減震膠等。
4.空氣:避免有腐蝕和易燃的氣體,例如氯化氫、硫化氫等。對於空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環境,可將PLC安裝在封閉性較好的控制室或控制櫃中,並安裝空氣凈化裝置。
參考文獻:
[1]鍾肇新,可編程式控制制器原理與應用[M].廣州:華南理工大學出版社,2000.
[2]儲雲峰,施耐德電氣可編程序控制器原理及應用[M].北京:機械工業出版社,2006.
[3]高勤,電器及PLC控制技術[M].北京:高等教育出版社,2002.
⑵ 電子工程畢業論文
液壓伺服系統設計
液壓伺服系統設計
在液壓伺服系統中採用液壓伺服閥作為輸入信號的轉換與放大元件。液壓伺服系統能以小功率的電信號輸入，控制大功率的液壓能（流量與壓力）輸出，並能獲得很高的控制精度和很快的響應速度。位置控制、速度控制、力控制三類液壓伺服系統一般的設計步驟如下：
1）明確設計要求：充分了解設計任務提出的工藝、結構及時系統各項性能的要求，並應詳細分析負載條件。
2）擬定控制方案，畫出系統原理圖。
3）靜態計算：確定動力元件參數，選擇反饋元件及其它電氣元件。
4）動態計算：確定系統的傳遞函數，繪制開環波德圖，分析穩定性，計算動態性能指標。
5）校核精度和性能指標，選擇校正方式和設計校正元件。
6）選擇液壓能源及相應的附屬元件。
7）完成執行元件及液壓能源施工設計。
本章的內容主要是依照上述設計步驟，進一步說明液壓伺服系統的設計原則和介紹具體設計計算方法。由於位置控制系統是最基本和應用最廣的系統，所以介紹將以閥控液壓缸位置系統為主。
4.1 全面理解設計要求
4.1.1 全面了解被控對象
液壓伺服控制系統是被控對象—主機的一個組成部分，它必須滿足主機在工藝上和結構上對其提出的要求。例如軋鋼機液壓壓下位置控制系統，除了應能夠承受最大軋制負載，滿足軋鋼機軋輥輥縫調節最大行程，調節速度和控制精度等要求外，執行機構—壓下液壓缸在外形尺寸上還受軋鋼機牌坊窗口尺寸的約束，結構上還必須保證滿足更換軋輥方便等要求。要設計一個好的控制系統，必須充分重視這些問題的解決。所以設計師應全面了解被控對象的工況，並綜合運用電氣、機械、液壓、工藝等方面的理論知識，使設計的控制系統滿足被控對象的各項要求。
4.1.2 明角設計系統的性能要求
1）被控對象的物理量：位置、速度或是力。
2）靜態極限：最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。
3）要求的控制精度：由給定信號、負載力、干擾信號、伺服閥及電控系統零飄、非線性環節（如摩擦力、死區等）以及感測器引起的系統誤差，定位精度，解析度以及允許的飄移量等。
4）動態特性：相對穩定性可用相位裕量和增益裕量、諧振峰值和超調量等來規定，響應的快速性可用載止頻率或階躍響應的上升時間和調整時間來規定；
5）工作環境：主機的工作溫度、工作介質的冷卻、振動與沖擊、電氣的雜訊干擾以及相應的耐高溫、防水防腐蝕、防振等要求；
6）特殊要求；設備重量、安全保護、工作的可靠性以及其它工藝要求。
4.1.3 負載特性分析
正確確定系統的外負載是設計控制系統的一個基本問題。它直接影響系統的組成和動力元件參數的選擇，所以分析負載特性應盡量反映客觀實際。液壓伺服系統的負載類型有慣性負載、彈性負載、粘性負載、各種摩擦負載（如靜摩擦、動摩擦等）以及重力和其它不隨時間、位置等參數變化的恆值負載等。
4.2 擬定控制方案、繪制系統原理圖
在全面了解設計要求之後，可根據不同的控制對象，按表6所列的基本類型選定控制方案並擬定控制系統的方塊圖。如對直線位置控制系統一般採用閥控液壓缸的方案，方塊圖如圖36所示。
圖36 閥控液壓缸位置控制系統方塊圖
表6 液壓伺服系統控制方式的基本類型
伺服系統 控制信號 控制參數 運動類型 元件組成
機液
電液
氣液
電氣液 模擬量
數字量
位移量 位置、速度、加速度、力、力矩、壓力 直線運動
擺動運動
旋轉運動 1.閥控制：閥-液壓缸，閥-液壓馬達
2.容積控制：變數泵-液壓缸；變數泵-液壓馬達；閥-液壓缸-變數泵-液壓馬達
3.其它：步近式力矩馬達
4.3 動力元件參數選擇
動力元件是伺服系統的關鍵元件。它的一個主要作用是在整個工作循環中使負載按要求的速度運動。其次，它的主要性能參數能滿足整個系統所要求的動態特性。此外，動力元件參數的選擇還必須考慮與負載參數的最佳匹配，以保證系統的功耗最小，效率高。
動力元件的主要參數包括系統的供油壓力、液壓缸的有效面積（或液壓馬達排量）、伺服閥的流量。當選定液壓馬達作執行元件時，還應包括齒輪的傳動比。
4.3.1 供油壓力的選擇
選用較高的供油壓力，在相同輸出功率條件下，可減小執行元件——液壓缸的活塞面積（或液壓馬達的排量），因而泵和動力元件尺寸小重量輕，設備結構緊湊，同時油腔的容積減小，容積彈性模數增大，有利於提高系統的響應速度。但是隨供油壓力增加，由於受材料強度的限制，液壓元件的尺寸和重量也有增加的趨勢，元件的加工精度也要求提高，系統的造價也隨之提高。同時，高壓時，泄漏大，發熱高，系統功率損失增加，雜訊加大，元件壽命降低，維護也較困難。所以條件允許時，通常還是選用較低的供油壓力。
常用的供油壓力等級為7MPa到28MPa，可根據系統的要求和結構限制條件選擇適當的供油壓力。
4.3.2 伺服閥流量與執行元件尺寸的確定
如上所述，動力元件參數選擇除應滿足拖動負載和系統性能兩方面的要求外，還應考慮與負載的最佳匹配。下面著重介紹與負載最佳匹配問題。
（1）動力元件的輸出特性
將伺服閥的流量——壓力曲線經坐標變換
繪於υ－FL平面上，所得的拋物線即為動力元件穩態時的輸出特性，見圖37。
圖37 參數變化對動力機構輸出特性的影響
a）供油壓力變化；b）伺服閥容量變化；c）液壓缸面積變化
圖中 FL——負載力，FL=pLA；
pL——伺服閥工作壓力；
A——液壓缸有效面積；
υ——液壓缸活塞速度，
；
qL——伺服閥的流量；
q0——伺服閥的空載流量；
ps——供油壓力。
由圖37可見，當伺服閥規格和液壓缸面積不變，提高供油壓力，曲線向外擴展，最大功率提高，最大功率點右移，如圖37a。
當供油壓力和液壓缸面積不變，加大伺服閥規格，曲線變高，曲線的頂點A ps不變，最大功率提高，最大功率點不變，如圖37b。
當供油壓力和伺服閥規格不變，加大液壓缸面積A，曲線變低，頂點右移，最大功率不變，最大功率點右移，如圖37c。
（2）負載最佳匹配圖解法
在負載軌跡曲線υ－FL平面上，畫出動力元件輸出特性曲線，調整參數，使動力元件輸出特性曲線從外側完全包圍負載軌跡曲線，即可保證動力元件能夠拖動負載。在圖38中，曲線1、2、3代表三條動力元件的輸出特性曲線。曲線2與負載軌跡最大功率點c相切，符合負載最佳匹配條件，而曲線1、3上的工作點α和b，雖能拖動負載，但效率都較低。
（3）負載最佳匹配的解析法
參見液壓動力元件的負載匹配。
（4）近似計演算法
在工程設計中，設計動力元件時常採用近似計演算法，即按最大負載力FLmax選擇動力元件。在動力元件輸出特性曲線上，限定
FLmax≤pLA=
，並認為負載力、最大速度和最大加速度是同時出現的，這樣液壓缸的有效面積可按下式計算：
（37）
圖38 動力元件與負載匹配圖形
按式37求得A值後，可計算負載流量qL，即可根據閥的壓降從伺服閥樣本上選擇合適的伺服閥。近似計演算法應用簡便，然而是偏於保守的計算方法。採用這種方法可以保證系統的性能，但傳遞效率稍低。
（5）按液壓固有頻率選擇動力元件
對功率和負載很小的液壓伺服系統來說，功率損耗不是主要問題，可以根據系統要求的液壓固有頻率來確定動力元件。
四邊滑閥控制的液壓缸，其活塞的有效面積為
（38）
二邊滑閥控制的液壓缸，其活塞的有效面積為
（39）
液壓固有頻率ωh可以按系統要求頻寬的（5～10）倍來確定。對一些干擾力大，負載軌跡形狀比較復雜的系統，不能按上述的幾種方法計算動力元件，只能通過作圖法來確定動力元件。
計算閥控液壓馬達組合的動力元件時，只要將上述計算方法中液壓缸的有效面積A換成液壓馬達的排量D，負載力FL換成負載力矩TL，負載速度換成液壓馬達的角速度 ，就可以得到相應的計算公式。當系統採用了減速機構時，應注意把負載慣量、負載力、負載的位移、速度、加速度等參數都轉換到液壓馬達的軸上才能作為計算的參數。減速機構傳動比選擇的原則是：在滿足液壓固有頻率的要求下，傳動比最小，這就是最佳傳動比。
4.3.3 伺服閥的選擇
根據所確定的供油壓力ps和由負載流量qL（即要求伺服閥輸出的流量）計算得到的伺服閥空載流量q0，即可由伺服閥樣本確定伺服閥的規格。因為伺服閥輸出流量是限制系統頻寬的一個重要因素，所以伺服閥流量應留有餘量。通常可取15%左右的負載流量作為伺服閥的流量儲備。
除了流量參數外，在選擇伺服閥時，還應考慮以下因素：
1）伺服閥的流量增益線性好。在位置控制系統中，一般選用零開口的流量閥，因為這類閥具有較高的壓力增益，可使動力元件有較大的剛度，並可提高系統的快速性與控制精度。
2）伺服閥的頻寬應滿足系統頻寬的要求。一般伺服閥的頻寬應大於系統頻寬的5倍，以減小伺服閥對系統響應特性的影響。
3）伺服閥的零點漂移、溫度漂移和不靈敏區應盡量小，保證由此引起的系統誤差不超出設計要求。
4）其它要求，如對零位泄漏、抗污染能力、電功率、壽命和價格等，都有一定要求。
4.3.4 執行元件的選擇
液壓伺服系統的執行元件是整個控制系統的關鍵部件，直接影響系統性能的好壞。執行元件的選擇與設計，除了按本節所述的方法確定液壓缸有效面積A（或液壓馬達排量D）的最佳值外，還涉及密封、強度、摩擦阻力、安裝結構等問題。
4.4 反饋感測器的選擇
根據所檢測的物理量，反饋感測器可分為位移感測器、速度感測器、加速度感測器和力（或壓力）感測器。它們分別用於不同類型的液壓伺服系統，作為系統的反饋元件。閉環控制系統的控制精度主要決定於系統的給定元件和反饋元件的精度，因此合理選擇反饋感測器十分重要。
感測器的頻寬一般應選擇為控制系統頻寬的5～10倍，這是為了給系統提供被測量的瞬時真值，減少相位滯後。感測器的頻寬對一般系統都能滿足要求，因此感測器的傳遞函數可近似按比例環節來考慮。
4.5 確定系統方塊圖
根據系統原理圖及系統各環節的傳遞函數，即可構成系統的方塊圖。根據系統的方塊圖可直接寫出系統開環傳遞函數。閥控液壓缸和閥控液壓馬達控制系統二者的傳遞函數具有相同的結構形式，只要把相應的符號變換一下即可。
4.6 繪制系統開環波德圖並確定開環增益
系統的動態計算與分析在這里是採用頻率法。首先根據系統的傳遞函數，求出波德圖。在繪制波德圖時，需要確定系統的開環增益K。
改變系統的開環增益K時，開環波德圖上幅頻曲線只升高或降低一個常數，曲線的形狀不變，其相頻曲線也不變。波德圖上幅頻曲線的低頻段、穿越頻率以及幅值增益裕量分別反映了閉環系統的穩態精度、截止頻率及系統的穩定性。所以可根據閉環系統所要求的穩態精度、頻寬以及相對穩定性，在開環波德圖上調整幅頻曲線位置的高低，來獲得與閉環系統要求相適應的K值。
4.6.1 由系統的穩態精度要求確定K
由控制原理可知，不同類型控制系統的穩態精度決定於系統的開環增益。因此，可以由系統對穩態精度的要求和系統的類型計算得到系統應具有的開環增益K。
4.6.2由系統的頻寬要求確定K
分析二階或三階系統特性與波德圖的關系知道，當ζh和K/ωh都很小時，可近似認為系統的頻寬等於開環對數幅值曲線的穿越頻率，即ω-3dB≈ωc，所以可繪制對數幅頻曲線，使ωc在數值上等於系統要求的ω-3dB值，如圖39所示。由此圖可得K值。
圖39 由ω-3dB繪制開環對數幅頻特性
a）0型系統；b）I型系統
4.6.3 由系統相對穩定性確定K
系統相對穩定性可用幅值裕量和相位裕量來表示。根據系統要求的幅值裕量和相位裕量來繪制開環波德圖，同樣也可以得到K。見圖40。
實際上通過作圖來確定系統的開環增益K，往往要綜合考慮，盡可能同時滿足系統的幾項主要性能指標。
4.7 系統靜動態品質分析及確定校正特性
在確定了系統傳遞函數的各項參數後，可通過閉環波德圖或時域響應過渡過程曲線或參數計算對系統的各項靜動態指標和誤差進行校核。如設計的系統性能不滿足要求，則應調整參數，重復上述計算或採用校正環節對系統進行補償，改變系統的開環頻率特性，直到滿足系統的要求。
4.8 模擬分析
在系統的傳遞函數初步確定後，可以通過計算機對該系統進行數字模擬，以求得最佳設計。目前有關於數字模擬的商用軟體，如Matlab軟體，很適合模擬分析。
⑶ 高分急求電子類專科畢業論文，關於數電和模電。比如聲光控自動延時節電開關，亮滅自動應急燈，數字電子日
說實話，為了幾百分花這個精力，不值。。。
同學，你還是自己寫吧
⑷ 汽車電子技術論文範文(2)
汽車電子技術論文範文篇二
淺談汽車電子技術的未來發展
【摘要】汽車電子是現代汽車發展的標志。當前，汽車電子技術進入了優化人-汽車-環境的整體關系的階段，它向著超微型磁體、超高效電機以及集成電路的微型化方向發展，並為汽車上的集中控制提供了基礎(例如制動、轉向和懸架的集中控制以及發動機和變速器的集中控制)。汽車電子技術成就汽車工業的未來，未來汽車電子技術應在感測器技術，連通通訊，微處理機技術，多通道傳輸技術幾方面進行突破。
【關鍵詞】汽車;電子技術;突破
中圖分類號：F407.471 文獻標識碼：A
0 前言
據統計，從2009年～2010年，平均每輛車上電子裝置在整個汽車製造成本中所佔的比例由16%增至23%以上。一些豪華轎車上，使用單片微型計算機的數量已經達到48個，電子產品佔到整車成本的50%以上，目前電子技術的應用幾乎已經深入到汽車所有的系統。汽車電子是一個在全球范圍都在增長的市場，一方面歸功於汽車產量的增長，另一方面則是車用梁咐電子應用增多。有許多領域增長迅速：例如，一些用於提高燃料效率的動力總成技術正在研發中的。混合動力汽車是其中一種可能的方案。預計柴油引擎也將繼續擴大市場份額。這些汽車中由EPCOS的壓電制動器組成的壓電式噴射系統可以提高15%的燃料效率。這兩個例子中，輔助電子裝置都將從動力總成技術發展中獲益。
20世紀90年代以來，汽車電子技術進入了其發展的第三個階段，這是對汽車工業的發展最有價值、最有貢獻的階段。我認為未來汽車電子技術應在以下幾方面進行突破：
1 現代汽車電子技術的概念
汽車電子技術是建立在電子技術飛速發展基礎之上的，從晶體管、集成電路、大規模集成電路到超大規模集成電路的技術進步，出現了計算機等各種各樣的電子裝置，汽車電子技術也隨著深化與發展。信息技術的加盟使原有的汽車電子技術的內涵更加豐富。所以我們可以對現代汽車電子技術作如下基本定義：汽車本身功能性電子控制技術+應用在汽車上的電子信息類技術。
1.1 所謂電子信息類技術在汽車上的應用主要是指在汽車環境下能夠獨立使用的車載電子裝置，它和汽車本身的性能並無直接關系。是利用電子信息技術開發的車載計算機系統，具有信息處理、語言識別、通訊、導航、防盜、圖像顯示和娛樂等功能。
1.2所謂汽車本身功能性電子控制技術主要是指由感測器、電控單元和執行器組成的，完成汽車自身需要的一定功能的自動化閉環控制系統，它與汽車本身性能密切相關。例如：電子燃油噴射系統、電子控制橡侍純懸架、制動防抱死控制、防滑控制、牽引力控制、電子控制自動變速器、電子動力轉向等。目前，在一些汽車上，電子裝置已佔整車造價的 50%以上，有的高級轎車已裝有上百個微控器(MCU)。汽車電子技術已成為創造汽車價值和差異性的主動力。
2 感測器技術
汽車電子發展的第一大趨勢是汽車的感測技術。由於汽車電子控制系統的多樣化，使其所需要的感測器種類和數量不斷增加。為此，研製新型、高精度、高可靠性和低成本的感測器是十分必要的。未來的智能化集成感測器，不僅要能提供用於模擬和處理的信號，而且還能對信號作放大和處理。同時，它還能自動進行時漂、溫漂和非線性的自校正，具有較強的抵抗外部電磁干擾的能力，保證感測器信號的質量不受影響，即使在特別嚴酷的使用條件下仍能保持較高的精度。它還具有結構緊湊、安裝方便的優點，從而免受機械特性的影響。現代汽車技術發展特徵之一就是越來越多的部件採用電子控制。根據感測器的作用，它檢測有關汽車的溫度、壓力、位置、角談岩度、轉動、加速度、振動、角速度、流量、光、距離等物理量。水溫、油溫、排氣溫度，汽缸壓、輪胎壓、制動壓等都需檢測。因此，感測器在汽車上的作用是很重要的，感測技術的發展，也會帶動汽車技術的發展。
3 微處理技術
汽車電子發展的第二大趨勢是汽車的微處理技術。在三年前，平均每輛汽車使用大約20個微控制器，而現在平均使用40到60個。此外，汽車設計工程師仍然在想方設法提升所用晶元的性能。一個成功的汽車電子控制單元，取決於設計時對所用微處理器的選擇。現代發動機和變速箱的電子控制單元一般要採用32位的CPU來處理實時演算法。而在汽車的底盤，安全和車身系統等領域，就可以根據控制的復雜程度採用16位或者32位兩種處理器。但是，底盤控制器在其工作的大部分時間內，要對感測器進行掃描，而CPU又必須時時刻刻能夠提供相應的處理能力，能在僅僅幾個毫秒的時間內完成整個判定程序判定啟動。三星公司的S3C44BOX就是一種高性能處理器，我們堅信在不久的未來，高性能未處理器會在汽車控制單元中有廣泛的應用，汽車的性能會有大幅度的提高。
4 連通通訊
汽車電子發展的第三大趨勢是汽車的通訊連通性。如今，全世界的消費者都可以在家中和辦公室享受數字電子技術和無線基礎設施所帶來的方便，比如手機、硬碟驅動器上的數字壓縮音樂和視頻、數字電視播放、Wi-Fi、音頻和電視衛星廣播(XM/Sirius、DirecTV)以及GPS等。現在，消費者開始希望在其汽車和卡車里享有同樣的技術和通訊便利，以使駕駛過程更加高效、方便、充滿情趣。GPS導航、車載信息服務(嵌入式手機和 其它 雙向無線鏈接所帶來的自動電信)、衛星廣播以及後座電視等產品和技術就是順應這一趨勢的最好例證。我們已經清楚地看到，現在汽車中通訊連通性使用的比較廣泛。相信隨著通訊技術的不斷發展，其在汽車領域中的應用也更加普遍，汽車駕駛也會越來越方便，高效。
5 多通道傳輸技術
汽車電子發展的第四大趨勢是汽車的多通道傳輸技術。多通道傳輸技術，多通道傳輸技術的採用，對電子控制集成化的實現是十分必要和有效的。採用這種技術後，使各個數據線成為一個網路，以便分享汽車中心計算機的信息。隨著信號處理技術的不斷發展，DSP的處理能力越來越強大，可以對多個通道數據進行信號采樣和數據傳輸成為數字信號處理的瓶頸。而伴隨著電子技術和信號處理技術的快速發展，多通道傳輸技術由試驗室將逐步進入實用階段。採用這種技術後，使各個數據線成為一個網路，以便分離汽車中心計算機的信息。微處理機可通過網路接收其他單元的信號。感測器和執行機構之間要有一個新式介面，以便與多通道傳輸系統相聯系。一旦多通道傳輸技術應用於汽車領域中，它可使汽車中各部件聯系的更加緊密和順暢，汽車的控制和檢測系統的性能會有大幅度的提高。
6 結束語
隨著社會進入信息網路時代，汽車設計主要解決的問題仍將是安全和環保。電子技術的快速發展，為汽車向電子化、智能化、網路化、多媒體的方向發展創造了條件。汽車不僅僅是一種代步工具，它已同時具有交通、娛樂、辦公和通訊的多種功能。汽車的電子化使汽車工業步入了數字化時代。隨著數字技術的進步，汽車也將步入多媒體時代。利用windows 操作系統 開發的車載計算機多媒體系統，具有信息處理、通訊、導航、防盜、語言識別、圖像顯示和娛樂等功能。不久的將來，汽車裝置自動導航和輔助駕駛系統，駕駛員可以把行車的目的地輸入到汽車電腦中，汽車就會沿著最佳行車路線行駛到達目的地。人們還可以通過語言識別系統操縱著車內的各種設施。
參考文獻
[1]姚建琦.多信道信號采樣和數據傳輸的一種實現 方法 [J].現代電子技術,2007(03).
[2]李林,鄭望. 汽車電子新技術[J].汽車運用,2008(05).
[3]袁人宏.汽車電子技術與產業並舉[J].計算機世界,2005(21).
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⑸ 本人是一名即將大學畢業的電子專業的學生關於電子方面的畢業論文 望茫茫網海里的網友幫個忙 弄一個
大學生啊，不會自己找資料，照著做一個出來嗎？這還不是要求你獨立設計一個呢，真的這么難嗎？
⑹ 電工與電子技術論文
電工電子技術既是電氣工程及其相關學科的基礎學科，又可成為邊緣學科和交叉學科的生長點。我整理了電工與電子技術論文，歡迎閱讀!
電工電子技術的現狀與發展
【摘要】電工電子技術既是電氣工程及其相關學科的基礎學科，又可成為邊緣學科和交叉學科的生長點。本文結合我國電力工業實際和發展需要，從電工電子技術的基本理論、電氣化設備的應用以及電工電子領域出現的新技術等幾個方面作了簡單的介紹。
【關鍵詞】電工電子技術;電氣設備;現狀;發展
《電工電子技術》是士官職業技術學校電類專業的一門專業基礎課程。電工技術和電子技術的發展十分迅速，應用非常廣泛，現代一切新的科學技術無不與電有著密切的關系。作為一名從事此類教學的教員，有必要對這一技術的現狀和發展作出深入的研究。
一、電工電子技術概述
電工技術基礎理論：電工技術包括電磁能量和信息在產生、傳輸、控制、應用這一全過中所涉及到的各種手段和活動。作為一門技術，它的內容包括：電路和磁路理論、電磁測量、電機與繼電接觸控制，安全用電、模擬電子電路、數字電路、自動控制系統等。
電子技術基礎理論：電子技術基礎理論屬於這一類的分支學科有：電子線路與網路分析、微波、天線、電波傳播、測量、電源、顯示技術、信號處理、資訊理論、 自動控制原理、可靠性理論等。它們是構成功能性電子系統所需的各種技術手段或基礎理論。
20世紀50年代以來，計算機技術、電子技術以及工程式控制制論等一系列新興的科學技術理論蓬勃發展，基礎科學、應用科學和技術開發之間的知識結構更加緊密，各門科與專業之間互相滲透，互相交叉，使科學技術和社會生產形成一個既深入分化又高度綜合的龐大復雜的整體，同時也促進了電工理論的發展。靜電場、電磁場等結構復雜又包括多種媒質的三維物理場求解方法的研究取得新進展。矩量法、變分原理、函數空間等都引入了電工理論。基於等效模型的概念發展了虛擬的磁荷與磁流模型，研究了多種動態位及不同的規范選擇，提出了有關廣義能量的定理等。由於系統與元件相結合而擴大了元件的內涵，包括了邏輯門、可控源、回轉器以及大規模集成塊等。各類工程系統的發展形成了共同的網路理論基礎，使網路擴展成為研究某種特定空間結構和動狀態的一般性理論方法。廣義網路理論又將“場”與“路”結合起來，出現新的邊緣理論領域，如物理場論的網路模擬、輻射場的絡方法、等離子體的網路圖解等;引用系統論的研究成果，將系統的整體性能和行為與系統結構、參數及局部物理量結合起來，進一步豐富了網路問題的內容。在人類歷史發展的漫長歲月里，技術革命是強大的推動力。今天以電子和計算機技術為特徵的新技術又在延伸人類的智力功能。正是電磁規律在能源、信息、控制等領域的技術應用，描繪出現代化社會的藍圖，形成新技術革命的主流。它沖激著社會生產和生活的每一個角落，不僅大幅度地提高了社會生產力，創造出豐富的物質財富，而且改變著人們的生活方式、社會行為、教育訓練、思維方法，促進了社會的精神文明。電工正在與現代科學技術相匯合，繼續發揮社會支柱的作用。
二、電氣設備的現狀與發展
(一)電氣設備的“健康”狀況存在差異
首先是設備的先天條件不一樣，進口設備和國產設備的技術狀況不一樣;同樣是國產設備，不同廠商因技術與管理水平不一樣，使其產品質量也不一樣;即使是同一廠商，因技術、管理上的差異，其產品質量不同;不同時期、不同批次的產品，其質量也會不一樣。因此應當承認設備投運的初始狀態是千差萬別的。
其次，設備的使用環境不一樣，不同的環境將對設備運行狀況產生不同的影響，這種環境主要有兩種：一是設備所處的外部自然環境不一樣，尤其是供電設備，大部分暴露在室外自然環境中，因溫度、濕度、污染、紫外線、日照等有較大差異，對設備的影響有較大不同;二是設備在電力系統的位置不同，所承受系統運行電壓、短路電流和熱穩定時間等不盡相同，尤其是故障時系統短路容量差異較大。
(二)電氣設備的維修制度：定期維修的弊端
由於電氣設備的初始狀況和現場設備的運行狀況有很大差異，即現場設備的“健康”狀況好壞相差甚大，而定期維修制度幾乎無視這些狀況的差異，而採用統一的、一刀切的定期維修方式，其最主要的表現在維修結果上，要麼維修過剩，要麼維修不足。工程的實際情況大多是出現維修過剩，經常出現“小病大治”、“無病亦治”的盲目維修的現象，這種維修過剩的結果，必將出現如下維修的弊端：一些狀態良好的設備，因盲目維修而出現故障或潛在故障，維修達不到恢復設備原有的可靠性的作用，而是增加了設備的故障隱患和故障率。目前，定期維修是電氣設備停運的主要原因，往往佔全部停運時間的60%以上。
在今後的研究方向上，專家們注重狀態維修完全替代定期維修的可能性。
(三)電氣設備的狀態檢測技術
電氣設備狀態監測為設備的故障診斷和性能評估提供了依據。因此有必要對他們的運行狀態進行監測，及時了解和掌握設備的狀況，以確保整個電力系統的安全、穩定運行。狀態監測是指通過各種測量、檢測和分析方法，結合系統運行的歷史和現狀，對設備的運行狀態進行評估，以便了解和掌握設備的運行狀況，並且對設備狀態進行顯示和記錄，對異常情況進行處理，並為設備的故障分析診斷、性能評估提供基礎數據。
近年來我國電氣設備製造引進不少國外先進的技術、裝備和管理，尤其是21世紀以後，新技術、新材料的使用，使得電氣系統的裝備水平得到較大的改善。因此，電氣設備的維修制度和維修方法也要隨著形勢適當的進行調整，才能提升電氣設備的穩定性、降低生產成本，為企業創造出更多的經濟利益。
三、電子設備的現狀與發展
2010年全球半導體製造設備銷售總額達到395.4億美元，恢復到歷史最高水平。各個地區的設備支出都呈現了兩位數甚至三位數百分比的增長，增長最快的是中國大陸和韓國。2010年中國內地半導體設備市場為22.4億美元，預計2011年為26.4億美元。按此增長率推算，到2015年，我國半導體設備市場規模將達到300億元人民幣。2010年，全球光伏生產設備銷售額比上年增長40%，達到104億美元，預計2011年將達到124億美元，同比增長24%。從區域市場來看，2010年中國大陸地區佔全球市場51%的份額，預計未來5年還將繼續保持這一較高比例。據此，可以判斷到2015年我國光伏設備將繼續保有巨大市場空間。 新能源汽車用鋰離子動力電池、高性能驅動永磁式同步電機、金屬化超薄膜電力電容器等新型電子元器件生產設備將成為我國電子專用設備市場新的增長點。多學科交匯為電子儀器開辟了新的發展空間，物聯網技術發展和三網融合對電子儀器提出新的測試需求，預計上述領域的電子儀器以及環境保護測試儀器和醫療電子儀器會面臨大發展。
四、電工新技術
我們已在准備進入21世紀。21世紀，人類期望著進入一個持續協調發展的新時代，我國將以無愧於我們這個偉大民族的新姿態屹立於世界之林。整個進程中，科技的進步與發展有著特別重要的意義。從能源發展看，我國在上半葉還不大可能扭轉以煤為主的能源結構，從而在提高煤的利用效率，特別是燃煤發電效率方面還要做出很大的努力。與此同時，還要大力促進核能和可再生能源的應用發展，使之更快地在技術和經濟上成熟起來，才能期望得以較快地改變以化石能源為主的能源結構，走上能源、環境與生態持續、協調、穩定發展的道路。在交通運輸方面，實現高速度將是主要發展方向，而各種交通運輸高速化都必須以電力推進系統的發展做為基礎。在能源、交通和其他工業的發展中，電工新技術的發展將起著重要的作用，20世紀下半葉的一些進展已為此奠定了良好的基礎，隨著新原理，新技術與新材料的發展，還將出現一些新興的領域。這里簡要展望一下一些可見的重大進展，包括受控核聚變，磁流體發電，太陽能與風力發電，磁浮列車，磁流體船舶推進與超導電工。
(一)受控核聚變
受控核聚變的實現將為人類提供實際上用之不竭的潔凈能源，從根本上解決人類能源，環境與生態的持續協調發展。20世紀下半葉的巨大努力，已在大型的托卡馬克磁約束聚變裝置上達到了“點火”條件，證實了聚變反應堆的科學現實性，正在進行聚變試驗堆的國際聯合的設計研製工作，期望在下世紀能建成、運行試驗堆。然後還需要經過示範堆與商用堆兩個階段的展，預期可在下世紀四五十年代建成第一座商用的聚變電站，走向產業化。與裂變反應堆主要依靠核工技術與熱工技術的結合而發展起來的歷史不同，聚變反應堆的發展主要依賴於核工技術與電工新技術的結合，這里要把大體積、強磁場技術，大能量，脈沖電源技術，輔助加熱技術與等離子體控制技術提高到新的水平。除此之外，還要探索利用聚變產生的帶電粒子直接發電的可能性。聚變電站的實現也將導致一些新興的電工產業的形成。
(二)磁流體發電
磁流體發電是將高溫導電燃氣與磁場相互作用而將熱能直接轉化成電能的新型發電方式。由於其初溫可高達3000K，與已有的燃氣及蒸汽發電組成聯合循環，可望將燃煤電站的熱電轉換效率提高到50%以上，具有高效率、低污染、少用水的重大優越性。磁流體發電自60年代初原理性實驗成功以來，經過30年的持續努力，已達到了最高發電功率幾萬千瓦，持續數百小時的水平。再經過試驗電站、示範電站與商用電站幾個階段的發展，可望在21世紀二三十年代實現商業化。磁流體發電的發展過程表明，所遇到的困難比原設想的大得多，特別是用於燃煤的長時間可靠發電，這里需要大力發展電工、熱工、材料、化工等多方面的新技術，在電工方面要解決電站系統、發電通道、超導磁體、功率調節與逆變等一系列關鍵技術問題，在現有基礎上還要有長足的前進。由於我國屬於燃煤為主和電力迅速發展的國家，燃煤磁流體發電的商業化具有特別重大的意義。
(三)太陽能與風力發電
太陽能與風能是最重要的可再生能源，它們是廣泛存在，機會均等，自由索取，最終可依賴的初級能源。近年來，在太陽能與風力發電技術方面取得了可喜的進展，建設投資與電能成本有了大幅度下降，幾十萬千瓦的太陽熱發電站，百萬千瓦的大型風力發電場已經接入電網運行多年，千千瓦的光伏發電站已有了示範，使得越來越多的人相信太陽能與風力發電能夠在21世紀整個電力生產中佔有一定的份額。為此，需要繼續努力提高效率，降低造價與成本，扶植相應產業的發展，以及解決並網運行的有關技術問題。
(四)磁浮列車
一部人類社會交通運輸發展史，在某種意義上可以說是一部以提高運輸速度為主要目標的技術開發史。20世紀下半葉鐵路的電氣化使常規輪軌鐵路的運營時速提高到了200多公里。為了進一步提高時速，發展起來了磁浮列車，它是一種採用磁懸浮，直線電機驅動的新型無輪高速地面交通工具，具有速度高、客運量大、對環境影響小、能耗低、維護便宜、運行安全平穩，無脫軌危險，有很強的爬坡能力等一系列優點。經過幾十年的持續努力，磁浮列車已達到500公里/時的時速，處於實用化試驗階段，我國的磁浮列車也於幾年前投入試運營。在今後，抓緊高速磁浮列車的研究發展，從技術上實行“迎頭趕上”的戰略，尤顯重要。磁浮列車的實現要解決磁懸浮，直線電機驅動，車輛設計與研製、軌道設施、供電系統，列車檢測與控制等一系列高、新技術的關鍵問題，推動著電工新技術登上新的高峰。高速磁浮列車有常導與超導兩種技術方案，採用超導的優點是懸浮氣隙大，軌道結構簡單，造價低，車身輕。隨著高溫超導的發展與應用，將具有更大的優越性。
(五)磁流體船舶推進
磁流體船舶推進是一種正在發展的新技術。它利用強磁場與海水中的電流相互作用產生的羅倫茲力，使海水向後噴射，依靠其反作用力推進艦船向前行駛。由於它不用螺旋漿，具有無聲、高速的優點，將引起船舶推進技術的重大革命。隨著超導強磁場的順利實現，從60年代開始了認真的研究發展工作。90年代初日本的載人試驗船“大和一號”勝利地進行了海上試驗，顯示了其實現的現實性。再經過一二十年持續的分階段的努力，可以期望在21世紀上半葉達到實用。
(六)超導電工
實用超導線與超導磁體技術與應用的發展，以及初步產業化的實現無疑是20世紀下半葉電工新技術的重大成就。在21世紀上半葉，無論是聚變電站、磁流體發電，還是磁浮列車，磁流體推進船的商業化，均將促使超導電工繼續長足地向前發展，成為一個重要的電工產業。與此同時，還可期望，隨著高臨界溫度超導體的實用發展，超導輸電與超導飛輪儲能將得到實際應用，工頻超導技術的發展將使超導限流器、超導變壓器、超導發電機投入運行，大能量的超導儲能得到了示範和推廣，超導電力技術成為電力發展的重要支柱。假如那時出現了臨界溫度達到室溫的實用超導體，整個面貌還將大大改觀。 五、電子新技術
(一)塑料太陽能電池技術
隨著現代世界能源的日益緊張，許多國家都在致力於研究太陽能的開發和利用技術。在一些城市的街頭已經能夠看見一些由太陽能電池供電的設施。經過數十年的研究開發，這些以硅為材料的太陽能電池的製造成本仍然昂貴，不易安裝，光電轉換效率也低，大約只有12%到15%(現在世界上最好的單晶硅光電轉換效率大約是30%左右)，發1度電的成本大約是22美分，遠比燒煤的火力發電廠美分1度電的成本要高。
令人高興的是下一代太陽能電池可能最終使太陽能發電具有競爭力。新型太陽能電池是把光生伏打電池嵌入塑料薄膜的表面，製成太陽能發電薄膜。這種太陽能發電薄膜廉價、轉換效率高，可以有多種用途。
一些大公司開始關注新型太陽能電池技術。西門子開發的一種新技術是把一種納米級的碳60分子同導電的聚合物熔融在一起製成塑料太陽能電池;而美國通用電氣公司則是利用一種有機發光二極體作為吸光材料來製造塑料太陽能電池。採用塑料太陽能電池，實際上能夠使許多材料具有發電能力。例如，塑料太陽能電池可以嵌入手提電腦的箱壁，可以隨時在光照條件下對電腦充電;也可以裝在電動汽車車身，為電動機供電;房屋的屋頂更可以覆蓋塑料太陽能電池，以供應日常用電。
(二)家庭機械電子工廠技術
專家預言，未來的家庭機械電子工廠可能讓消費者能夠擁有他們所需要的更多樣化的產品。未來的家庭電子工廠實際上是採用現在噴墨列印技術的裝置。美國康奈爾大學、麻省理工學院、加州大學伯克萊分校的研究人員正在悄悄地開發一種工藝，利用噴墨列印技術生產機械電子產品。當然，真正製造產品的過程還需要已有的電路、開關以及其它可拆卸零部件。
比如家裡的電視機遙控器壞了，就可以利用這樣的家庭機械電子工廠自製一個：從互聯網上下載數字化電路圖，用家庭機械電子“列印”機列印出所需的電路板，列印“墨盒”里裝的是聚合物及其它材料，每列印一次完成電路板的一層。正在這一領域中開展研究的專家指出，用戶只需為數字化電路圖及所用材料付款，而不需為產品本身付款。
家庭機械電子工廠，意即“機械電子”。然而能夠應用這種裝置的家庭的人口素質必定是很高因為用戶必須知道到哪裡去下載什麼樣的數字化設計圖，製造有關電子產品還要有相關的零部件。這是一種令人嘆為觀止的DIY。這種裝置的問世也表明，在電子產品製造業，設計與製造的分離是一個趨勢。用家庭機械電子工廠固然可以“列印”出自己需要的產品，不過前提是這種產品的設計是現成的。當然也可以自行設計，那就必須會用專業設計軟體，還要有機械電子領域的專業知識。所以未來多數家庭會利用現成的設計。
(三)超級寬頻網中的微型光晶元技術
現在已經有很多家庭通過寬頻連接互聯網。不過這種連接在最後一段的基礎設施一般是已經落伍的同軸電纜或是電話線。而光纜入戶的成本很高，每戶成本大約1300美元。
微型光晶元可以改變這種現狀，採用微型光晶元可以大大降低光纜入戶的成本，讓家庭用戶享受真正的超級寬頻。微型光器件把光路以及通常是分離的光學元件集成在一個光晶元上，這又是一個改變電信業經濟學的重大技術創新，電信業採用光晶元可以以很低的成本傳輸大量數據。售價高達數萬甚至數十萬美元的光學元器件可能因為光晶元的採用而大大縮小體積，成本下降90%以上。這一技術使得人們在家裡下載一部高清晰度電影就像是今天看體育頻道一樣普通。
(四)無線漫遊的技術
無線通信領域是一個標准混亂的世界。手機通信、無線區域網、
軍用無線通信及公共安全無線網路各自在特定的頻段工作，這一工作頻率是相關硬體在工廠生產時就已經設定的。所以美國的CDMA手機在歐洲不能用，而歐洲的許多GSM手機也沒法用。這在平時只是麻煩而已。但是在某些緊急情況如911消防隊同警察居然無法通過無線通信設備聯系，因為頻率不同，設備不兼容。
為了解決這一問題，一些興企業正在用軟體替代相關硬體，從而能夠與不同標准、不同工作頻段的無線通信網路兼容。這種技術稱為軟體無線電。想要駕車橫跨中國旅行而又希望始終保持無線上網的話，軟體無線電能夠利用所到之處的各種無線通信網來上網，不論這種無線通信網是過時的模擬蜂窩電話網還是最新的3G無線網，或是時髦的WiFi及Wi-Max無線區域網。
在未來軟體無線電技術將使美國陸軍士兵、海軍水手、空軍飛行員能夠在激烈戰斗的時候保持無線通信。軟體無線電技術進入消費市場還要再過一段時間。不過5年之內，軟體無線電市場將有310億美元之巨。到時候就可以買一個能夠在各種不同標准無線通信網路工作的手機，從此無線漫遊再無障礙。
六、總結
電工電子技術已經在我們 生活的各個領域發揮著重要的作用生活上離不開它，數字電視、手機、自動導航、自動倒車，這些在以前都是不可想像的，現在都已經變為現實了，在其他的領域也有非常重要的作用。它在很大程度上改變了我們的生活和科技，影響著我們日常身邊的一切，在未來必將有著無限廣闊的前景。
參考文獻
[1]葉光輝.電工電子技術現狀與發展.
[2]邵民.淺談電工電子技術現狀[J].新疆教育，2012，9.
作者簡介：譚晗(1981―)，女，江蘇海安人，碩士研究生，副教授，主要研究方向：電工電子技術。