电子控制教学论文（共12篇）
电子控制教学论文 篇1
问:我使用的是地质出版社的教材。在讲授第二章“电子控制系统中的传感器”的内容时, 很想更多了解一些光敏电阻的使用参数。请贵刊帮忙解答。
答:光敏电阻对光照强度的变化非常敏感, 随着光照强度的增大, 它的阻值相应减小。所以它目前以成为照相机、自动控制、自动报警等装置中的光电传感器, 它可以把光信号转换成电信号。目前, 使用最多的是硫化镉 (Cds) 光敏电阻, 它对可见光比较敏感, 为提高它对光照的敏感度, 通常需要在硫化镉中掺入微量的铜、银等“杂质”。除此之外, 还有红外光光敏电阻 (砷化镓) 、和紫外光光敏电阻 (硫化锌) 。光敏电阻没有极性, 纯粹是一个电阻器, 使用时即可加直流电压, 也可以加交流电压。图1为常用塑料树脂封装的光敏电阻的实物。
光敏电阻的主要参数:
(1) 光电流、亮阻:在一定外加电压下, 当有光 (100 lx照度) 照射时, 流过光敏电阻的电流称光电流;外加电压与该电流之比为亮阻, 一般几欧姆至几十千欧姆。
(2) 暗电流、暗阻:在一定外加电压下, 当无光 (0 Ix照度) 照射时, 流过光敏电阻的电流称暗电流;外加电压与该电流之比为暗阻, 一般几百千欧姆至几兆欧姆以上。
(3) 最大工作电压:一般几十伏至上百伏。
(4) 环境温度:一般-25℃～+55℃, 有的型号可以-40℃～+70℃。
(5) 额定功率 (功耗) :光敏电阻的亮电流与外电压乘积;可有5mW至300mW多种规格选择。
光敏电阻的主要参数还有响应时间、灵敏度、光谱响应、光照特性、温度系数、伏安特性等。
表1为光敏电阻的命名及意义。
表2是一些光敏电阻器的主要参数。
问:我使用的教材《电子控制技术》是地质出版社的教材。教材P28页阅读材料中所介绍的光电二极管和光电三极管的原理不够详尽, 贵刊能否予以解读, 以有利于老师备课。
答: (1) 光电二极管:光电二极管和普通二极管相比, 除它的管芯也是一个PN结、具有单向导电性能外, 其他均差异很大。首先管芯内的PN结结深比较浅 (小于1微米) , 以提高光电转换能力;第二PN结面积比较大, 电极面积则很小, 以有利于光敏面多收集光线;第三光电二极管在外观上都有一个用有机玻璃透镜密封、能汇聚光线于光敏面的“窗口”;所以光电二极管的灵敏度和响应时间远远优于光敏电阻。图2 (a) 为光电二极管的结构图, (b) 是光电二极管的表示符号, (c) 是实际工作时的基本电路, 从基本电路上可以看出, 光电二极管在工作时是处于反向连接, 因此我们也可以理解为, 当有光照射时, 光电二极管的反向电阻会减小, 使通过R的电流增加, 以达到光电转换的作用。
光电二极管的主要参数有:光电二极管的主要参数见表3。
(1) 最高工作电压URM:最高工作电压URM是在无光照射条件下, 反向漏电流不超过一定值时, 加在二极管上的最大反向电压值, 最高工作电压一般为 (10～50V) 。
(2) 暗电流ID:在无光照条件下, 加一定反向工作电压时, 流过二极管的反向电流。一般为 (≤0.05～1μA) 。
(3) 光电流IL:有光照射时, 在一定反向工作电压下产生的电流值, 一般为 (>6～80μA) 。
(4) 光电灵敏度:它是指对给定波长的入射光, 每接收单位光功率时输出的光电流, 其单位是微安/微瓦 (μA/μW) 。
(5) 响应时间t:从光电二极管停止光照时起, 到电流降至有光照射时的63%所需要的时间, 一般为 (几十毫微秒～几十微秒) 。
(6) 结电容Cp:指的是光电二极管PN结间的电容, 其值随所加偏压的增大而减小。
光电二极管的优点是线性好, 响应速度快, 对宽范围波长的光具有较高的灵敏度, 噪声低;缺点是单独使用输出电流 (或电压) 很小, 需要加放大电路。适用于通信及光电控制等电路。
光电二极管的检测可用万用表R×1K挡, 避光测正向电阻应10～200 kΩ, 反向应∞, 去掉遮光物后向右偏转角越大, 灵敏度越高。
(2) 光电三极管:教材阅读材料中将光电三极管视为一个光电二极管和一个三极管的组合元件, 由于具有放大功能, 所以其暗电流、光电流和光电灵敏度比光电二极管要高得多, 但结构的原因使结电容加大, 响应特性变坏。广泛应用于低频的光电控制电路。
图3是光电三极管的结构与基本电路图, (a) 是光电三极管的结构图, 与普通三极管一样具有两个PN结, 但大多数光电三极管的基极无引线。图3 (b) 是光电三极管的表示符号。图3 (c) 是基本电路, 根据基本电路, 我们也可以从另外一个角度理解光电三极管的工作原理, 即当有光照射时光电三极管的c、e之间电阻变小 (相当导通) , 使集电极电流增加。无光照射时, 处于截止状态c、e之间电阻变大。
电子控制教学论文 篇2
教学目的: 知识：掌握什么是自动控制，自动控制控制原理的发展史和主要内容
技能：通过学习自动控制原理的发展进程了解本课程主要的任务 教学重点: 自动控制原理的主要内容 教学难点: 本课程的任务 教学方法: 结合多媒体讲授法
教学进度: 本内容为4学时，其中1.1、1.2、1.3节2学时，1.4、1.5、1.6节2学时。参考资料:《现代控制工程》 绪方胜彦著,科学出版社
教学内容
第一节 自动控制理论的发展史及内容
一提到自动化很多人就会问自动化是什么？所谓自动化就是指机器或装置在无人干预的情况下按规定的程序或指令自动地进行操作或运行。广义的讲，自动化还包括模拟或再现人的自能活动。
自动化技术广泛用于工业、农业、国防、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务以及家庭等各方面。采用自动化技术不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展、放大人的功能和创新的功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。因此自动化是一个国家或社会现代化水平的重要标志。
在我国的古代，很多的能工巧匠就发明了许多原始的自动装置，以满足生产、生活和作战的需要。其中比较著名的就有以下几种：
（1）指南车
指南车是中国古代用来指示方向的一种具有能自动离合齿轮系装置的车辆。指南车是一种马拉的双轮独辕车，车箱上立一个伸臂的木人。《宋史·舆服志》中对指南车的构造和各齿轮大小和齿轮数都有详细的记载。
（2）铜壶滴漏
即漏壶，中国古代的自动计时装置，又称刻漏或漏刻。漏壶的最早记载见于《周记》。这种计时装置最初只有两个壶，由壶上滴水到下面的受水壶，液面使浮箭升起以示刻度（时间）。
（3）饮酒速度的自动调节 宋朝仇士良著的《岭外代答》（公元1178）蹭记载中国南方和西南方部落村民的一种习俗，就是常用长0.6米以上的饮酒管饮酒。在这种竹制饮酒管中有一条银制小鱼，作为可动的开关（即浮子式阀门）。这种阀门可用来保持均匀的饮酒速度。
（4）记里鼓车
中国古代有能自报行车里程的车制，是东汉以后出现的，由汉代改装而成，车中装设具有减速作用的传动齿轮和凸轮、杠杆等机构。车行一里，车上木人受凸轮牵动，由绳索拉起木人右臂击鼓一次，以表示车的里程。
（5）漏水转浑天仪 公元2世纪，中国东汉的天文学家张衡创制的一种天文表演仪器。它是一种用漏水推动的水运浑象，和现在的天球仪相似，可以用来实现天体运行的自动仿真。
（6）候风地动仪
公元132年东汉张衡发明的一种观察地震的自动检测仪器，它的工作原理涉及到检测地震信号的大小和方向。
（7）水运仪象台
北宋哲宗元祐三年，苏颂、韩公廉等人制成的水力天文装置。它既能演示或能观测天象，又能计时及报时。
中国古代人民在原始的自动装置的创造和发明上作出了辉煌的成就，也为后来自动化的发展奠定了基础。自动化的发展在世界的其他地方也有很大的发展。
公元一世纪古埃及和希腊的发明家页创造了教堂庙门自动开启、铜祭司自动洒圣水、投币式圣水箱等自动装置。17世纪以来，随着生产的发展，在欧洲的一些国家相继出现了多种自动装置，其中比较典型的有：法国物理学家B.帕斯卡在公元1642年发明的加法器;荷兰机械师C.惠更斯于公元1657年发明的钟表；英国机械师E.李在公元1745年发明带有风向控制的风磨；俄国机械师H.波尔祖诺夫于公元1765年发明了蒸气锅炉水位保持恒定用的浮子式阀门水位调节器。
18世纪末至20世纪30年代自动化技术形成，由于第一次工业革命的需要，自动化调节有了更广泛的应用。公元1968年法国工程师J.法尔科发明反馈调节器；到了20世纪20~30年代，美国开始采用PID调节器。这是一种模拟式调节器，现在还在许多工厂中采用。
随着自动化装置的广泛应用，就暴露了许许多多的问题，许多人就对自动调节系统的稳定性提出了质疑。自动调节器和控制对象组成自动调节系统。有许多科学家对自动调节系统从理论上加以研究。公元1868年英国物理学家J.麦克斯韦尔用微分方程描述并总结了调节器的理论。公元1876年俄国机械学家H.A.维什捏格拉茨基进一步总结了调节其理论，归结为只要研究描述自动调节系统的线性其次微分方程的通解。公元1877年英国数学家E.劳思、1895年德国数学家A.胡尔维茨提出代数稳定判据，沿用到现在。公元1892年俄国数学家A.李雅普诺夫提出稳定性的严格数学定义并发表了专著。他的稳定性理论至今还是研究分析线性和非线性系统稳定性的重要方法。
20世纪40～50年代局部自动化时期，第二次世界大战期间，为了防空火力控制系统和飞机自动导航系统等军事技术问题，各国科学家设计出各种精密的制动调节装置开创可防空火力系统和控制这一新的科学领域。
与此同时，在工业上已广泛应用PID调节器，并用电子模拟计算机来设计自动控制系统。20世纪50年代研制出了电动单元组合仪表，这些为工业自动化提供了必不可少的技术工具，并使得构成和设计自动控制系统更简便、更工程化了，我国也能生产系列化得国产气动单元组合仪表QDZ型和电动单元组合仪表DDZ型，在国内使用很广。
1943～1946年，美国电气工程师J.埃克托和物理学家J.莫奇利为美国陆军研制成世界上第一台基于电子管电子数字计算机——电子数字积分和自动计数器。1950年美国宾夕法尼亚大学莫尔小组研制成世界上第二台存储程序式电子数字计算机——离散变量电子自动计算机。电子数字计算机的发明为20世纪60～70年代开始的再控制系统广泛应用程序控制和逻辑控制以及应用数字计算机直接控制生产过程奠定了基础。我国也在20世纪50年代中叶开始研制大型电子数字计算机，并研制出了“银河Ⅲ”电子数字计算机。20世纪50年代末起至今进入综合自动化时期。复杂工业、复杂工业过程和航天技术的自动控制问题，都是多变量控制系统的分析和综合问题，迫切需要加以解决。单经典的控制理论的直接应用遇到了困难。20世纪70年代微处理器的出现对实现各种复杂的控制任务起了重大的推动作用。
20世纪50年代末到60年代初，开始出现电子数字计算机控制化的化工厂，20世纪60年代末在制造工业中出现了许多自动生产线，工业生产开始由局部自动化想综合自动化方向发展。20世纪70年代出现专用机床组成的无人工厂，20世纪80年代初出现用柔性制造系统组成的无人工厂。
20世纪60年代末至70年代初，美、英等国的科学家们注意到人工智能的所有技术和机器人结合起来，研制出只能机器人。智能机器人会在工业生产、核电站设备检查及维修、海洋调查、水下石油开采、宇宙探测等方面大显身手。
从古到今，自动化技术有了很大的发展。自动化是新的技术革命的一个重要方面。自动化技术的研究、应用和推广，对人类的生产、生活的方式将产生深远影响。
自控原理课程的特点和要求
《自动控制原理》是自动化、电气工程与自动化等专业的专业基础课。该课程需要一定的工程背景，利用数学知识较多。它主要研究自动控制系统的基本概念、数学模型的建立及方块图等效变换。针对控制系统的基本要求，利用时域分析法、根轨迹法和频域法分析和设计控制系统。通过该课程的学习，要求学生系统地掌握自动控制系统的基本理论和基本方法，培养学生理论联系实际的能力，为专业课和工程实践打下坚实的基础
第二节 自动控制的基本原理和方式 一 自动控制技术及应用
（1）什么是自动控制
无人直接参与
利用外加设备或装置（控制器）
使机器、设备或生产过程（被控对象）的某个工作状态或参数（被控量）自动按预定的规律运行
（2）自动控制技术的应用
工业、农业、导航、核动力
生物、医学、环境、经济管理和其它许多社会生活领域
2、自动控制理论
自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学（1）经典控制理论（以反馈理论为基础）（军事）以传递函数为基础
研究单输入-单输出（SISO）线性定常系统的分析和设计（2）现代控制理论
（宇航）以状态空间描述为基础
具有高性能、高精度的多变量变参 数系统的最优控制问题
（3）智能控制理论（发展方向）信息论、仿生学为基础
3、反馈控制理论（闭环控制理论）
（1）自动控制系统
被控对象、控制器按一定的方式连接所组成的系统
最基本的连接方式是反馈方式，按该方式连接的系统称为反馈控制系统
（2）反馈控制原理
控制器对被控对象施加的控制作用取自被控量的反馈信息，用来不断修正被控量与输入量之间的偏差，从而对被控对象进行控制。
例1
人取物
反馈控制原理就是偏差控制原理
通常，我们把取出输出量送回到输入端，并与输入信号相比较产生偏差的过程，称为反馈。
在工程实践中，为实现反馈控制，必须配有以下设备：
测量元件、比较元件、执行元件
统称为控制装置
4、反馈控制系统的基本组成
（1）外作用 有用输入：决定系统被控量的变化规律
扰动：破坏有用输入对系统的控制。如：电源电压的波动、飞行中的气流、航海中的波浪等
（2）给定元件
给出与期望的被控量相对应的系统输入量（参据量）如书的位置
（3）校正元件（补偿元件）
结构和参数便于调整的元部件，以串联或反馈方式连接在系统中
1、开环控制方式
不存在输出到输入的反馈，输出量不参与控制（1）按给定值进行控制
（2）按干扰进行控制（即前馈控制，对干扰进行补偿）
第三节 控制系统的分类以及对自动控制系统性能的基本要求
一、控制系统的分类
＆1.4 对自动控制系统性能的基本要求 稳定性（最基本要求）稳定性：系统在扰动消失后，由初始偏差状态恢复到平衡状态的能力 １、稳定
２、不稳定
稳定性：
(1)对恒值系统，要求当系统受到扰动后，经过一定时间的调整能够回到原来的期望值。
(2)对随动系统，被控制量始终跟踪参据量的变化。
稳定性是对系统的基本要求，不稳定的系统不能实现预定任务。线性系统稳定性，通常由
系统的结构决定与外界因素无关。2 快速性
动态性能 调节时间、上升时间
对过渡过程的形式和快慢提出要求，一般称为动态性能。稳定高射炮射角随动系统，虽然炮身最终能跟踪目标，但如果目标变动迅速，而炮身行动迟缓，仍然抓不住目标。准确性
稳态误差 有差系统 无差系统
在参考输入信号作用下，当系统达到稳态后，其稳态输出与参考输入所要求的期望输出之差叫做给定稳态误差。显然，这种误差越小，表示系统的输出跟随参考输入的精度越高。
第2章
控制系统的数学模型
教学目的：1.掌握控制系统数学模型的概念及其作用
2.数学模型的建立方法及建立控制系统的微分方程 教学重点：控制系统数学模型的概念 教学难点：建立控制系统的微分方程 教学方法：讲授法
教学进度：本内容为4学时
教学内容
第一节 预备知识：控制系统的数学模型
一、控制系统数学模型的概念及作用
在研究控制系统的性能时, 最关键也是最困难的一步就是建立起能以足够的精 度反映系统工作实质的控制系统数学模型。
控制系统的数学模型是描述系统内部各物理量(或变量)之间关系的数学表达式。在 静态条件下(即变量的各阶导数为零), 描述各变量之间关系的数学方程 ,称为静态模型;在动态过程中, 各变量之间的关系用微分方程描述 , 称为动态模型。由于微分方程中各变量的导数反映了它们随时间变化的特性 , 例如在运动过中 , 一阶导数表示速度 , 二 阶导数表示加速度等 , 因此 , 微分方程完全可以描绘系统的动态特 性。本章主要研究控 制系统的动态数学模型, 简称数学模型。
二、控制系统数学模型建立的方法
数学模型的建立通常采用两种方法:分析法和实践法。
分析法是利用控制系统或其 组成元器件所依据的物理或化学规律,来建立数学模型并经实验验证。
实验法是通过对实际控制系统或元器件作用一定形式的输入信号,用求取控制系统或元器件的输出响应的方法来建立数学模型。在控制系统的分析和设计中 , 建立合理的系 统数学模型是一项极为重要的工作,它直接关系到控制系统能否实现给定的任务。
三、控制系统数学模型的种类
时域中常用的数学模型有微分方程、差分方程和状态方程。复数域中常用的有传递函数、结构图。
频域中有频率特性 数学模型的建立方法及建立控制系统的微分方程 线性控制系统数学模型的建立
线性控制系统的数学模型是用微分方程式来描述的, 用解析法列写微分方程的一般步骤如下 :(1)根据系统或元器件的工作原理 , 确定系统和各元器件的输入 / 输出 量;(2)从输入端开始,按照信号的传递顺序,依照各变量所遵循的物理或化学定律,按技术
要求忽略一些次要因素,并考虑相邻元器件的彼此影响,列出微分方程式或微分方程组;(3)消去中间变量,求得描述输入量与输出量关系的微分方程式;(4)标准化, 即将与输入变量有关的各项放在等号右侧 , 将与输出变量有关的各项
放在等号左侧, 并按降幂顺序排列。
一般情况下, 设描述线性控制系统的微分方程式如下 :
式中 , c(t)为系统或元器件的输出量;r(t)为系统或元器件的输入量;系 数 a 0 , a 1 , „ , a n 及b 0 , b 1 , „ , b n 与系统或元器件的结构及参数有关。一般的物理可实现系统,总有 n ≥ m , 上式又 称为 n 阶微分方程式。
例题：已知无源网络如图所示 , 试写出它的数学模型。
解 根据基尔霍夫定律可写出
式中 , i 为设置的中间变量, 是流经电阻R和电容C的电流
消去上式中的中间变量i整理的
当电阻R和电容C均为常数时 ,RC无源网络的数学模型为一个一阶 常系数微分方程 ，令RC = T , 则式可写成
式中, T称为RC网络的时间常数。
第三节 项目二：求取控制系统的传递函数
线性系统 ———— 满足叠加原理
非线性系统
设单输入单输出线性定常系统
例：枢控直流电动机调速系统
输入量ur 输出量ω(n)建立数学模型： 由局部（元件）→ 系统
传递函数结构图的组成：信号线(变量)，函数方框图，综合点，分支点
传递函数结构图：子方框图
系统结构图既保留子系统的原貌，又反映系统的结构 典型环节的传递函数
结构图的变换和简化：(按代数运算规则，原则：保持变换前后输入输出关系不变)
4，节点移动 例：求传递函数
闭环控制系统的基本结构
第四节 建立控制系统的动态结构图
结构图的组成
控制系统的结构图 , 是将系统中所有的元、部件都用方框表 示 , 在方框中表明其传递函数, 按照信号传递方向把各传递函数方框依次连接起来组成的一种图形。控制系统的结构图不仅能够清楚地反映系统的组成及信号的传递过程, 而且能够表示出系统信号 传递过程中的数学关系。因此 , 控制系统的结构图一般包含 4 种基本单元, 如图所示。
(1)信号线 : 带有箭头的直线 , 见图(a)。箭头表示信号的传递方向, 直线上标记信号 的时间 函数或像函数 , 如 r(t)或 R(s)。
(2)引出点:又称测量点,表示信号引出或测量的位置,见图(b)。从同一位置引出的信号,在数值和性质方面完全相同。
(3)比较点:又称综合点,对两个以上的信号进行加减运算,见图(c)。“ + ” 号表示相加, “” 号 表示 负 反馈 , 这是一个负 反馈的闭环控 制 系 统。由结构图(a)可 以写出
C(s)= G(s)E(s)(8)E(s)= R(s)-B(s)(9)B(s)= H(s)C(s)(10)
整 理式(8)、式(9)、式(10)得到
则等效传递函数为：
（11）
式 11)表示 的是两个方框反馈连接的等效传递函数 , 如图(b)所示。式表示 的也就是负 反馈闭环控 制 系 统的传递函数。当 反馈传递函数 H(s)= 1, 即单 位反馈时 , 称这样的负 反馈闭环控 制 系 统为单 位反馈控
制 系 统。单 位反馈控 制 系 统的传递函数为
同 理 , 可 以推导 出 正 反馈闭环控 制 系 统的传递函数为
由动态结构图求取控制系统的传递函数（2）
在 系 统结构图 简化过 程中 , 为了便 于进行方框的运算 , 往往需要移动综合点和分离点的置 , 或者移动 比较符 号“” 不能过 综合点和分离点。
(1)信号 综合点的 移动。信号 综合点的移动原 则是 : 保 证原 信号 不变 , 在 信号 综 合点移后 保 证 信 号 相 加的 代 数 和 不 变。综 合点 的 移 动 等 效 变 换 如 图所 示。其 中 , 图(a)所示 为综合点前 移等效变换 , 图(b)所示 为综合点后 移等效变换。
(2)信号 分离点的 移动。信号 分离点的移动原 则是 : 保 证原 各点信号 不 变 , 在 信 号 分 离点移动后 保 证该分支信号 不变。分离点的移动等效变换如图所示。其 中 , 图(a)所示 为分离点前 移等效变换 , 图(b)所示 为分离点后 移等效变换。
(3)信号 综合点的互换。在 结构图 简化过 程中 , 根据加法交换律 , 两个 或两个以上相 邻的信号 综合点位置 可 以互换 , 互换前 后 的结果 不变。
(4)信号 分离点的互换。在 结构图 简化过 程中 , 两个或两个以上相 邻的信号 分离点位 置互换 , 完 全不会改变信号 的性质。
必须指出 , 在 结构图 简化过 程中 , 相邻的信号 综合点和分离点的位置 不能互换。
【 例】 某系 统结构图 如图所示。要 求简 化结构 图 , 并 计 算系 统的传 递函 数G(s)= C(s)/ R(s)。
解 由系 统结构图 3-14 看出 , 结构图 中包 含 5 个环节 : G 1、G 2、G 3、G 4、H , 简化结构图 的步 骤如下 :
系统结构图
(1)信号 综合点 A 后 移 , 见图(a);(2)方框 G 1 与 G 2、G 2 与 H 串联等效 , 且信号 综合点互换位置 , 见图(b);(3)方框 G 4 与 G 1 G 2 并 联等效 , 为方便 起见记为 W 1 , 则
W 1 = G 1 G 2 + G 4 方框 G 3 与 G 2 H 反馈等效 , 记为 W 2 , 则
电子控制教学论文 篇3
关键词： 电子控制技术 史料导入 直观教学法 仿真实验
《电子控制技术》是2014年浙江省高考“7选3”改革后，在通用技术课程中新增加的一门选修课程。电子控制技术既有自身的体系，又是实践性很强的课程。选考技术的学生对这门课掌握得怎样，将直接影响技术考试的总成绩。由于这门课概念多、公式多，电路千变万化，学生常感到抽象、零散、枯燥，难以掌握，出现学生难学，教师也感到难教的局面。为了缓解这种教学局面，我在教学中做了一些尝试，采用灵活多变的教学方法，取得了较好的教学效果。
一、史料导入教学法，增强课堂教学趣味性
电子技术是20世纪最有影响的科学技术之一，特别是近40年来的飞速发展，促使工业、农业、国防、医药卫、科技等众多领域及人们的社会生活发生了翻天覆地的变化。这也为电子控制技术的教学提供了一座丰富多彩的史料宝库，上课时适当拿出一些来讲，无疑会为课堂教学带来几分生动，增强课堂教学的趣味性。
在讲半导体器件前，由于是第一章，我结合附录为同学们介绍了电子器件的发展史。从1904年第一只真空管问世，到1948年诞生在贝尔实验室的第一只半导体锗晶体管；从60年代出现的只有4个逻辑门的小规模的集成电路，到目前将器件、电路、系统合而为一的超大规模集成电路。我告诉同学们，电子器件是电子领域重要的组成部分，每当电子器件有一次变革，电子技术就有一次突破性进展。正是由于集成电路和微机处理机的问世，促使人类进入电子信息时代。那么，接下来电子技术领域还会出现什么样的重大突破呢？这正是要由你们来回答的问题。这样很容易激发学生们的学习积极性，他们会认真地学习各种电子器件，会细心地比较各自的特点，体会每种器件所代表的时代特征。又如在讲555定时器以前，可以先给同学们讲这个器件的来龙去脉。1972年美国Signetics公司研制出NE555双极型时基电路时的初衷只是想取代体积大、定时精度差的机械式延迟器，没想到投放市场后，取得了意想不到的使用效果，致使世界许多大的电器公司纷纷仿制并不断改进，使其从民用扩展到导弹、卫星等尖端技术领域，被人们称为“伟大的IC”。这一史料会让学生对这个设计简单但构思奇特的电路产生浓厚兴趣，同时告诉学生他们都可能创造出新的电路。又如在附录6介绍集成电路的发展，片上系统的应用，使制造的电子设备体积不断缩小，重量大大减轻，同时功能与性能极大增加与提高。这时结合我们所使用的手机来讲，就很好地说明了手机越来越薄而功能却越来越强大。
二、直观教学法，激发学生兴趣
激发学生的学习兴趣，增强学生的学习动力，学习兴趣是学生学习生活中的一个重要心理因素，它能引发学生探求知识的欲望，由被动接受知识变为积极主动学习，增强学生的学习动力。在《电子控制技术》教学中，为了克服学生抽象地死背电路相关概念的弊端，我采用直观教学法，充分利用演示实验、录像片、挂图、模型等直观教学手段，结合实物，具体分析原理、性能等，让学生获得具体、形象的感性认识。
在讲半导体的导电特性时，可把质量差的电子表放在阳光下照射，这时指针走得很快，说明半导体的导电性能会随着温度的变化而变化，然后从理论上加以阐明；在讲数字电路的存储器之前，可以先指导学生观察计算器中各种键的作用，而后在讲授理论时，有针对性地加以说明。通过这种从具体实物的直观再上升到理论的教学，学生对所学内容易于理解记忆，同时提高了学生的学习兴趣。除此以外，我又把电子技术的发展史和电子技术在各个领域的应用引入课程，让学生了解电子技术的实用性，不仅开阔了学生视野，而且激发了他们的求知欲，增强了他们学习的动力。
在第二章讲授“常见的传感器及其应用”时，教师直接给每个学生发放几个光敏电阻和热敏电阻，让学生小组合作利用万用电表检测不同条件下的光敏电阻和热敏电阻的阻值变化情况。学生觉得挺神奇的，逐渐对传感器有了兴趣，学习起来就会更加积极主动了。
三、比较教学法，加深学生的理解和记忆
这种教学方法，不但避免了混淆而且能加深印象。运用比较对比法教学，使内容清晰明了，比较是明白是非、认识事物、区别事物的一种基本思维方法，教学中指导学生形成概念理解教学内容，巩固所学知识都离不开比较。我将比较法运用到教学当中，每讲完一节、一章内容，都要将相关的一些概念、公式、电路方程进行比较分析。
学了整流滤波电路后，把单相半波整流电路和单相全波整流电路放在一起比较，从电路图上看，全波整流比半波多一点什么呢；从公式上看，全波整流的输出电压是半波的多少倍呢；通过比较，使同学们一目了然，更便于学生记忆。又如在讲授基本放大电路的组成原则时就可以归纳为这样三句话：1.是否有合适的静态工作点（发射结正偏，集电结反偏）；2.信号是否能入；3.信号是否能出，让学生自己判断和分析。
四、多媒体教学，形象、生动易理解
在教学过程中根据教学内容和特点，运用多媒体声色并茂、视听兼有、生动有趣的特点创设情境，在新的教学内容与学生求知心理之间制造强烈的矛盾冲突和感官刺激，激发学生对所学知识的浓厚兴趣和强烈的求知欲望，使学生由厌学、苦学变为好学、乐学。采用多媒体课件教学可把大量的知识要点，结合图片、图表、文字、动作，完美地呈现出来，节约了教师在黑板上画部件结构图和板书的时间，在这个过程中，学生轻松愉快地接受知识，教师也轻松愉快地实现教学目标。
在第四章讲授电磁继电器的构造和工作原理时，教师可以利用丰富的网络资源，很轻松地找到一个电磁继电器工作原理的视频，裁剪成3—5分钟左右，插入课件中，上课时播放给学生看。通电时，常开触头、常闭触头的开合动作就清晰地展现出来，这时观看视频的学生头脑中就形成了一个形象生动的记忆画面：原来继电器是这样工作的啊。这个教学效果比口头讲授好多了。
五、电子仿真法，提高教学效率
教学实践中，学生通过multisim10仿真，亲手操作设计创建各种电路，并通过multisim10电子工作平台提供的虚拟仪器对电路进行各种仿真测试，分析直观的电路图和仿真分析结果的显示形式，使学生在学习电子控制技术课的同时，初步掌握先进实用的电子设计自动化技术。使用电子仿真软件，有利于激发学生学习兴趣，挖掘学生潜能，增强学生自信，培养学生的探究精神，提高学生分析问题和解决问题的能力。
在讲晶体三极管的开关特性时，把学生带到仿真实验室，让学生用multisim10工作平台组装好电路，设置好各元件的参数，直接通过实验看出开关时的输出电压、电流并记录下来，再和用理论计算得出的数据进行比较、验证理论。这样不仅提高了学生对电路的理解和掌握程度，而且使学生尽早接受现代电子工程设计思想和方法，激发了学生学习兴趣，培养了学生创新能力。
电子控制技术课程教学中，教师应根据具体的教学内容，突出学生主体地位，激发学生的兴趣和创造性思维，灵活采用多种教学方法和教学手段，以提高教学质量和教学效率。要紧跟当代科学技术的脉搏和最新发展方向所需，不断吐故纳新，改进教学模式和教学手段等，才能使电子控制技术课堂教学的质量和效率不断上升。
参考文献：
[1]顾建军.《电子控制技术》普通高中课程标准实验教科书[M].江苏凤凰教育出版社，2004.12.
[2]玉晨娜.谈《电子技术基础》课堂教学中的几点做法[J].职业教育研究，2005（03）.
[3]云卫华.提高电子技术试验教学质量的探讨[J].新课程（中学版），2009.12.
电子控制教学论文 篇4
答:教材中所叙述的内容是泛指热敏电阻的特性, 而不是对某一支热敏电阻而言。在实际使用中热敏电阻有两种类型:一类是具有正温度系数 (PTC型) 热敏电阻, 另一类是具有负温度系数 (NTC型) 热敏电阻。正温度系数的热敏电阻是以钛酸钡为主要材料, 再掺入微量的锶、钛、锆等稀土元素后, 烧结而成。正温度系数热敏电阻随着温度升高阻值变大;另一类具有负温度系数的热敏电阻, 其中大部分是利用锰、镍、铜等氧化物也有使用铬、锌、钛等的氧化物为原料, 按一定比例混合, 用陶瓷工艺制成。负温度系数的热敏电阻随温度的增加阻值下降。
问:我使用的是广东科技出版社出版的《电子控制技术》书中表2-3中 (P25) 热敏电阻的符号为什么和普通电阻一样?我看很多电子刊物热敏电阻的电学符号如图1所示。什么原因?
答:电路图的各种符号和画法规定可以在国家标准中查阅。图1中采用的热敏电阻的符号是过去国标中曾使用过的, 目前很多电子书刊也还在使用。而我们教材中使用的是国家标准 (GB) 1999年, 2000年, 这是采用国际电工委员会ICE1996年以来的最新版本国际标准。
问:我使用的是江苏教育出版社出版的《电子控制技术》教材。在教材P133页第一行, “小资料”中对热敏电阻的介绍很好。
但由于篇幅所限, 内容少了一些, 我在教学和实验中很想了解关于热敏电阻器命名及意义, 也想了解一些常用热敏电阻的参数。请求贵刊给与帮助。
答:关于热敏电阻参数的命名及意义可参见表1。表2为部分常用NTC型热敏电阻的主要参数。表3为部分PTC热敏电阻的主要参数。下面将热敏电阻主要参数的意义介绍如下:
热敏电阻器的主要参数:除标称阻值、额定功率和允许偏差等基本指标外, 还有如下指标:
(1) 测量功率:指在规定的环境温度下, 电阻体受测量电源加热而引起阻值变化不超过0.1%时所消耗的功率。
(2) 材料常数:是反应热敏电阻器热灵敏度的指标。通常, 该值越大, 热敏电阻器的灵敏度和电阻率越高。
(3) 电阻温度系数:表示热敏电阻器在零功率条件下, 其温度每变化1℃所引起电阻值的相对变化量。
(4) 热时间常数:指热敏电阻器的热惰性。即在无功功率状态下, 当环境温度突变时, 电阻体温度由初值变化到最终温度之差的63.2%所需的时间。
(5) 耗散系数:指热敏电阻器的温度每增加1℃所耗散的功率。
(6) 开关温度:指热敏电阻器的零功率电阻值为最低电阻值两倍时所对应的温度。
(7) 最高工作温度:指热敏电阻器在规定的标准条件下, 长期连续工作时所允许承受的最高温度。
(8) 标称电压:指稳压用热敏电阻器在规定的温度下, 与标称工作电流所对应的电压值。
(9) 工作电流:指稳压用热敏电阻器在在正常工作状态下的规定电流值。
(10) 稳压范围:指稳压用热敏电阻器在规定的环境温度范围内稳定电压的范围值。
(11) 最大电压:指在规定的环境温度下, 热敏电阻器正常工作时所允许连续施加的最高电压值。
(12) 绝缘电阻:指在规定的环境条件下, 热敏电阻器的电阻体与绝缘外壳之间的电阻值。
问:我使用的是地质出版社的《电子控制技术》教材, 教材P28页中介绍的驻极体话筒连接方法中, 驻极体话筒的外形结构如图2 (a) 所示。而市场上买到的驻极体话筒的外形结构多为图2 (b) 所示, 应怎样连接?
电子控制教学论文 篇5
介绍了单电子泵的工作原理,讨论了如何利用库仑阻塞和单电子隧穿实现对单电子泵中单个电子运动的控制,从而给出它的相图,并由此得到了单电子泵的一个重要用途,即控制微小电流.指出栅极可能引入的`随机电荷对单电子泵的应用并无影响.
作 者：吴凡 王太宏 作者单位：中国科学院物理研究所,北京,100080 刊 名：物理学报 ISTIC SCI PKU英文刊名：ACTA PHYSICA SINICA 年，卷(期)：2003 52(3) 分类号：O4 关键词：单电子泵 库仑阻塞 相图★ 运动系统实验报告范文
★ 精选实验报告
★ 实验报告格式
★ 电机项目申请书
★ 电机安装合同
★ 电机拖动简历
★ 化学实验报告
★ 实验报告心得体会
★ 全息照相实验报告
电子商务的渠道平衡控制术 篇6
根据艾瑞咨询(iResearch)为某世界500强企业进行的电子商务定制研究中发现，面对经济危机的寒冬，越来越多的工业企业开始尝试用各种各样的方法降低成本、刺激销售。电子商务无疑是其中非常重要的一个环节。但是电子商务对传统销售渠道的利益的冲击，常常使得电子商务受到传统渠道的抵制而无法发挥作用。那么如何平衡各种销售渠道的利益和权力?又如何使得电子商务网站真正发挥作用呢?这就要从工业品本身的特征说起。
电子商务影响因素分析
工业品(Industrial goods)是指各种组织，如企业机关、学校、医院为生产或维持组织运作需要购买的商品和服务。
在电子商务行业整体发展得如火如荼的时期，工业品领域电子商务的发展也非常迅速。虽然各类媒体都把电子商务发展前景描绘得一片大好，我们还应该清醒的认识到，电子商务尤其是工业品领域的电子商务还存在着以下的阻碍因素：比如信用体系和电子商务相关法律体系建设的滞后，以及工业品传统渠道由于自身利益受损从而对电子商务的阻碍。
工业品领域电子商务运营模式
目前工业品领域电子商务根据其运营模式的不同，主要分为以下几类：
第一，以信息展示、选型询盘为主要功能的信息展示平台，多见于B2B平台。
中国工业领域、尤其轻工业领域中小企业数量众多，地域非常分散，细分行业多，细分行业之间关联度小，产品种类复杂且专业。因此，急需一个信息平台汇集各个企业的信息，通过强有力的搜索工具选择信息，通过专业的服务来判断信息。
但是由于传统的商业流程习惯，也由于中国商业社会信用保障体系的缺失，很难形成国外B2B电子商务在线交易的模式。在中国，更多的是采用线上寻找信息，线下联系完成后续购买流程的方式。
第二，具有完整电子商务功能的交易平台，多见于B2C平台。
工业品领域有部分产品，满足体积小、重量轻、标准化高、市场竞争充分且价格在不同销售渠道波动大的产品，可以面向个人消费者销售。例如：开关、插座轮胎等等。出售这类产品网站多为可以进行从信息查询到最后物流配送、售后服务等一系列功能的电子商务网站。
电子商务给渠道带来的变革
对于工业品领域的企业来说，分散渠道销售力量，控制渠道间的权利关系，平衡渠道间的利益将成为传统工业企业开展电子商务的关键之所在。
在传统的工业品企业产业链中，生产商和OEM厂商制造工业品，然后通过经销商和集团集成商销售，通过工程商、运营商最终达到消费者手中。采用电子商务的方式扩充原有渠道，虽然会减少部分销售成本，扩大新客户源，辅助市场宣传和网络营销，但电子商务也会对工业企业原有销售渠道带来不利的影响，最直接的影响是销售渠道比例的重新分配，打乱已形成平衡的销售渠道，分散已有销售渠道的比重。
这种影响有以下两种情况：如果由生产商主导开展电子商务业务，那么很可能发生的情况是：直销比例的大量增加将会对原有渠道上代理商和系统集成商的出货量造成影响，从而损害其利益。如果由一级代理商主导开展电子商务业务，很可能发生的情况是：一级代理商对消费者的直销比例会大幅度增加，会影响底层经销商和系统集成商的利益。
解决方案
对原有销售渠道的冲击，可能会带来很多负面的影响，最终与实施电子商务以优化销售渠道的目标背道而驰。针对这种情况，可以用以下几个解决方案：
(1)产品选择控制术：采用这类的控制术在于从一开始就区分经销商销售范围和电子商务销售范围，从根本上杜绝不同销售渠道的矛盾。但是这种方法在实际应用中，可行性较低，尤其工业领域的产品通常不可能只靠网络销售，因此产品选择控制术通常和后两种方法混用。
(2)网站功能控制术：采用这类控制术的根本是由网站主导方控制和分配订单，从而平衡渠道利益。
具体做法：由生产商主导电子商务网站。该网站主要是选型询盘平台、信息展示平台和订单处理平台，对电话热线进入的订单和网站上直接发出的订单，根据发出订单的地区不同，就近选择经销商跟进。
这样不仅为集团带来了新客户，丰富了原有的销售渠道，还变相的为下游经销商带来了更多的订单，可以说是双赢之举。但从长远来看，这样的做法不利于优化原有销售渠道，无法对现有经销商的权利进行分散和抑制，因此这类方法适用于电子商务开展前期，不适用于长期发展。
(3)定价策略控制术：运用定价策略控制渠道，调整不同渠道之间利益的方法，核心思想是通过不同的销售价格，控制各个渠道的盈利水平，保护经销商利益。在这种核心思想下，定价策略都会选择线上产品售价≥线下产品售价。这类定价方式一般适用于工业品的高额产品。
具体做法：由生产商主导电子商务网站，线上不仅是询价和选型平台，而且可以完成支付、配送等一系列服务。通过不同单价、批发价以及VIP价格等，引导用户到不同的销售渠道购买。
这样做的好处是运用定价策略调整渠道主动性强，通过不同的价格波动可以实现对渠道主导权的绝对控制。但运用这类策略必须要制定极为精准的价格关系和折扣比例，且刚开始实施电子商务的初期可能会遇到比较大的阻力。营销新重点
实施电子商务后，由于部门的组织结构和功能结构会发生改变，因此其市场营销部门也会产生一些新的工作重点。
(1)调整经销商管理KPI：在实施电子商务业务后，经销商的职能也会发生相应的转变。比如：经销商可能会承担一部分物流仓储和配送以及售后服务中心的职能。在挑选经销商或者经销商绩效考评的KPI制定上，可能会带来指标选取的调整变化或者分值权重的变化。
(2)销售管理团队：开展线上零售和批量销售随之带来的个人用户和企业用户的售后服务问题，企业需要投入时间和精力去建设一支强有力的支撑团队。
短时间内可以借助现有的销售助理型人才填补空白，企业的各地有售后服务能力的经销商是良好的客户服务资源，可以作为售后服务的补充力量。同时建立全国呼叫中心或者地区性客户服务中心来完善整个服务体系。
(3)合作伙伴的选择：如果要实现交易平台功能的工业品领域电子商务平台，要提供在线支付方式或者第三方物流配送方式的话，就必须要涉及支付和物流合作伙伴的选择。
目前来看，第三方在线支付平台能提供一个较少中间费用、较快支付周期的、有信用担保的支付平台。但目前金融监管机构正在加紧对第三方平台的控制和风险防范工作，网上支付牌照前途尚不明朗。为了减少风险，尽量选择与较大的第三方支付公司合作或者直接与网银合作。
电子控制教学论文 篇7
关键词：汽车电子控制技术,模块化,基于模型设计,教学改革
一、引言
现代汽车的电子化及智能化程度越来越高, 一些高档汽车上的电子电器及控制系统占整车成本的40%~50%左右[1]。同时汽车整车与零部件企业对汽车电子方向的人才需求也越来越多, 因此对于车辆工程专业的学生来说, 掌握汽车电子的基础知识及开发流程十分必要。目前很多高校的车辆工程专业都开设了汽车电子方向的课程, 主要讲解汽车上的基本电子与电器系统及一些典型控制系统, 课程内容涉及到多门课程, 而且内容高度抽象, 存在着“教师难教, 学生难学”的现象。因此, 有必要对该课程的教学方法与手段、教学内容配置进行改革。
上海理工大学车辆工程系在本科与研究生中开设“汽车电子控制技术”课程多年, 在多年的教学实践中改革教学方法及手段, 总结教学经验, 优化课程内容, 提高实践教学比重, 取得了较好的教学效果。本文主要对该课程教学内容、教学方法、教学手段、课后实践等方面的改革进行介绍。
二、课程特点及教学过程中存在的问题
“汽车电子控制技术”课程存在以下特点。
1. 知识点多, 且碎片化较为严重, 学习难度大。
该课程涉及的前期课程内容较多, 主要课程包括电工电子技术、控制理论、测量技术、网络技术、程序设计、车辆工程专业课程等。对于车辆工程的学生来说, 电子与控制的基础知识相对较薄弱, 因此学生在该课程的学习过程中感觉难度较大。
2. 内容较为抽象。
很多概念及电子元器件都是初次接触, 因此学习时只能停留在较为抽象的层面上。如课程内有关车载网络的相关内容, 学生对其工作原理及结构构成的理解难度较大。
3. 实践性强。
该课程既具有较强的理论性, 同时具备很强的实践性, 包含硬件设计、软件设计、控制算法的仿真与实现等。
根据笔者多年的教学实践, 在教学的过程中存在的主要问题有: (1) 授课的课时不够。课程涉及的内容多, 却只安排了36课时, 因此只能选讲一些内容。 (2) 实践的机会少。基本上只能停留在课堂讲授的层面, 开设的实验综合性不够, 动手操作的机会少。在硬件设计方面涉及得很少, 软件调试也仅限于简单操作。 (3) 学生的学习积极性不高。由于课程难度大且较为抽象, 学生的学习积极性随着教学进程而逐步降低, 大多是为了应付考试才听课与做笔记, 教学效果不理想。 (4) 考核方式的问题。由于该课程内容多且实践性强, 传统的笔试造成了学生只需要做做往年的试题, 对书本上的知识点进行记忆就能取得较高的分数。因此这种方式无法真正考察学生的真实水平及学术能力。
三、课程综合改革与实践探索
针对该课程目前存在的问题, 主要在以下几方面进行了有益的尝试, 并取得了较好的教学效果。
1. 以学生需求为中心, 通过模块化优化教学内容, 加大实践比重。
根据汽车电子控制技术在内容上多而杂的特点, 我们在内容上设置了知识模块 (20课时) 、专题模块 (8课时) 、实践模块 (8课时) 等三个模块。知识模块主要对汽车电子相关的知识进行讲解, 主包括汽车电子基础 (主要讲解内容分布为车用传感器、信号处理方法、控制器、执行器、控制系统的基本框架、控制理论等) 、汽车电子硬件设计、汽车电子软件设计等。专题模块主要是结合知识模块对三个典型的汽车电子控制系统进行专题讲解。三个专题模块分别设置为: (1) 发动机电子控制系统; (2) ABS电子控制系统; (3) 基于模型设计的汽车电子软件设计方法。通过三个专题模块的讲解与演示, 把零散的知识点串连起来, 加深对基础知识的理解, 同时通过实际案例的讲解让学生熟悉汽车电子系统的开发流程。实践模块主要包括二个大作业、一个研究性课题及六个实验 (选做三个) 。实施的时间穿插在知识模块与专题模块中, 两个大作业由学生在课后单独完成。研究性课题为小型研究项目, 通过学生组队在课堂与课后完成。为满足学生兴趣与个性的需求, 我们设置了六个实验, 学生可自由选做三个。通过实践性专题, 加深学生对知识点的理解, 提高解决复杂工程问题的能力。
2. 对接企业, 引入先进的汽车电子控制系统设计与开发方法。
基于模型设计及控制代码自动生成技术是目前汽车企业在汽车电子开发中广泛采用的开发方法[2]。该方法的主要特点是可以从Matlab/Simulink仿真模型到控制源代码, 因此能大大的缩短开发周期, 并节约开发成本。但是, 在目前的汽车电子方面的相关课程中, 很少涉及到该方法的教授。因此我们在专题模块中把该方法作为一个专题来进行讲授及演示, 并在实践模块中让学生亲自实践代码自动生成的全过程:从建立仿真模型, 到生成控制代码, 到写进控制器并运行, 最后测试实验结果。整个实践过程操作简单, 有利于学生掌握该方法, 为今后进入企业从事汽车电子开发工作提供了技术基础。同时, 这种从模型直接到代码的快速开发方法可以提高学生的学习成就感与兴趣。例如在讲授CAN总线时, 学生觉得非常抽象, 所以一般很难应用C语言成功编写出完整的CAN通信程序, 但是应用基于模型设计的代码自动生成技术后, 学生能快速地搭建CAN网络与编写出通信程序, 对于CAN的理解也较为深入。
3. 以实践为纽带, 扩充课堂教学, 促进学生自主学习。
实践是认识事物的不可或缺的环节。在本课程的学习过程中, 在实践模块中的大作业中设置了3个较为综合性的命题, 要求学生在课后通过自我组队, 自主学习完成。在项目执行的过程中, 学生带着问题在课堂外与老师讨论。在完成这些大作业的过程中, 学生需要自行查阅文献, 学习软件 (例如仿真软件Matlab/Simulink、电路图绘制软件PROTEL、上位机图形化编程软件Labview等) 。通过这种团队合作完成的方式能够带动学生的自主学习, 将课程教学扩充到课外, 提高学生的解决复杂工程问题的能力。通过近两年的实践表明, 这种变被动学习为主动学习的方式有效的提高了学生的学习积极性, 学生普遍表示通过实践环节, 学会了主动思考, 提高了解决问题的能力, 同时也理解了课程相关的重点与难点。
4. 通过综合考评的方式, 全面评价学习效果。
在本课程的实施过程中, 改变原来笔试成绩 (70%) +平时成绩 (30%, 主要考核指标为出勤) 的情况, 采用了一种综合考评的方式。这种考评方式的基本构成如下: (1) 笔试, 闭卷考试, 主要对一些基本的知识点进行考核, 占考试成绩的40%。 (2) 实践考核。大作业的考核形式为大作业的完成情况, 研究性课题的考核形式为以小组进行答辩, 每位同学对自己负责的部分进行讲解, 教师综合小组完成情况及个人贡献评判每位学生的成绩, 该部分成绩的比重为40%。 (3) 其他部分。该部分成绩比重为20%, 主要为实验部分及平时表现情况。实验部分主要考核三个实验的完成情况, 平时表现如综合出勤情况、课题表现情况等给出分数。
5. 教师辅导方式的改革。
在上海市实施的本科教学激励计划中, 明确要求教师对课程进行集中辅导与答疑。本课程利用答疑与辅导时间对同学们在基础知识点及实践过程中出现的疑惑进行解答, 引导学生进行思考与自主学习。
四、结语
针对“汽车电子控制技术”课程的特点, 对该课程的教学内容、教学手段与方法、考核方式等进行改革与实践。以学生需求为中心, 对教学内容进行了重组与优化;以实践创新为驱动, 培养学生解决复杂工程问题的能力;以企业实际需求为基础, 引入新技术与新方法, 简化控制系统的设计过程, 通过现实体验来提高学生的学习积极性;以综合考评的方式全面评价教学效果。教学实践表明, 通过这些改革, 能有效的提升教学效果, 培养学生的创新实践能力与解决工程问题的能力。
参考文献
[1]彭忆强.汽车电子及控制技术基础[M].北京:机械工业出版社, 2014.
电子控制教学论文 篇8
电磁继电器分布在“直流电机”上方。其接线与分布见图24。继电器的主要参数如下:
工作电压:5V;触点电流:10A、120V、AC;10A、24V、DC。
21.蜂鸣器和7段共阳数码管
蜂鸣器和7段共阳数码管分布及接线如图25所示 (电磁继电器上方) 。蜂鸣器是受控电路, 即将不同宽度的脉冲接入251、252、253、254任何一针均可, 此时蜂鸣器发出的声音将受到输入脉冲宽度的变化而变化。
7段数码管为共阳极, 各段接线如图25所示。
22.通用试验区
通用试验区位于“单刀双掷开关”区上方, 通用试验区的设置是为连接电路提供较多连接点而设置的, 从图26可见, 通用试验区提供了40组针式插座, 每组可同时连接8个点, 为试验带来极大的方便。
23.通用扩展区
通用扩展区分布在“话筒”区右侧, 如图27所示。通用扩展区主要是为了配合各种试验的具体要求而提供了一个16脚集成电路的插座, 集成电路的每个引脚又通过一组4针插座引出, 极大地方便了电路的连接。
24.555通用扩展区
555通用扩展区位于“通用扩展区”下方, 如图28所示。555通用扩展区主要是为试验提供了一个常用的555集成电路, 并将它的8个引脚分别接在8组针式插座上引出, 每组有4个针即有4个接点。
25.8位拨码开关
8位拨码开关去位于“通用扩展区”上方。8位拨码开关区是为方便试验时控制部分支路的接通或断开而设置的, 如图29所示, 可控制8组4针插座的接通与断开。
26.信号发生器
为了方便试验, 主板上还提供了多种频率的信号源, 信号发生器分布在“8位拨码开关”区右侧, 如图30所示。信号是通过4针插座输出的, 例:118插座和地之间可输出500Hz的信号。
27.门电路和十进制计数器
电子控制试验箱提供了:与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门6块集成电路和十进制计数器两块。这些电路的每个引脚都与4针插座相连, 大大方便了连接, 由于连接方式完全相同, 在此以“与非门”为例加以说明。其连接关系如图31。
使用注意事项:
(1) 使用电子控制技术试验箱进行试验之前需认真学习本产品说明书。
(2) 试验连接时应对准针式插座上的插针轻轻使劲, 切不可盲从。
(3) 在接线前不要通电。
(4) 接好电路检查无误后方可通电试验。
(5) 操作时手要求干燥, 湿手不要操作。
电子控制教学论文 篇9
为硕士研究生开设的《车辆电子技术》是一门针对车辆工程专业学生的选修课程。作为研究生课程,这门课程与本科阶段所学的课程必须有所区别,如选修课《汽车电子与电器》。本科教学已经对汽车电子与电器的基本结构、原理为主进行比较系统的介绍,学生在本科阶段对汽车电子技术已经有了比较初步和全面的了解,因此在研究生阶段开设汽车电子技术必须针对研究生的知识特点,对教学内容和教学方法进行改进,以满足研究生教学的需要。
我校于2004年开始招收硕士研究生,研究生的课程开设时间不长,特别是一些专业选修课由于选课学生数量不多,开设次数更少,并且在研究生的教育与教学方面尚需要进一步进行探索和改革以适应学科发展的需要。随着近几年我校车辆电子控制方向研究课题的增加,选择汽车电控系统作为研究方向的研究生数量也不断提高,将《车辆电子技术》作为主要选修课程的学生数量急剧增多。在为车辆工程的工程硕士新制定的培养方案中,该门课程更名为《汽车电子控制》作为学生的学位必修课程,并将推广到工学硕士的培养方案中。
之前的教学大纲以汽车典型电控系统为案例,主要着重于电控系统原理、结构和分析方法的介绍。由于现代汽车电控系统比较复杂繁多,32学时的课堂教学中介绍结构原理的课时占据了比较大的比重,而对控制系统分析、设计的基本理论和方法的介绍就不够。学生普遍存在的问题是缺乏独立研究、思考、分析问题的能力。
针对以上情况,笔者在该门课程的教学过程中尝试对教学内容和教学方法进行改革,以基础知识串讲、案例教学和专题讨论相结合的教学方法对课程教学进行改革,目的是通过对教学内容和教学方法的改革,让学生能够真正掌握车辆电控系统研发的基本理论和一般性方法,为日后进行相关科研课题的工作和学位论文的撰写奠定比较扎实的专业知识的基础。
2 教学内容和方法的改革
2.1 教学材料的改革
以往选用的教学参考教材是庄继德编写的《汽车电子控制系统工程》和周云山编写的《汽车电子控制技术》两本书。前者对汽车电子控制系统的控制理论、系统分析的数学方法和实现控制系统的方法进行了介绍,但是书中所涉及的有关控制理论方面的知识较少,对于刚从车辆工程本科毕业的研究生,由于缺乏控制理论方面的背景知识,这本教材显得过于艰涩,知识缺乏过渡性。而后者介绍了有关汽车电子控制系统的工作原理、性能指标、系统的动态模型以及在满足动态模型的约束条件下,对给定的性能指标进行控制系统设计的方法和步骤。但是同样由于内容较多,理论和基本方法介绍较少,学生很难将其与工程实际相结合。因此,笔者综合了两本书的主要内容,添加了相关的基础知识和一般性理论和方法的介绍内容,去除了冗余内容,留下几个典型的车辆电控系统作为案例,按照现有学生的知识框架重新编写了适合我校学生实际情况的讲义,并将其制成多媒体课件供教学和学生参考用。
2.2 教学内容和方法的改革
教学以车辆电控系统开发的“V”型流程(图1)为主线,着重培养学生对于电控系统开发的基础理论知识,掌握电控系统开发的常用手段和方法。按照这个基本思路,教学内容被划分了三个主要部分:其一基础知识和基本方法介绍;其二典型案例介绍与分析;其三课堂专题讨论。其课时分配按照1:1:1大致进行分配。
基础理论知识方面,增加了对于古典控制理论和现代控制理论对于控制系统分析方法的基本知识的介绍,这部分内容不求全面系统,而是仅介绍控制系统分析设计有关的理论知识。最后要求学生通过课程掌握系统分析建模方法,将理论应用到工程实际中,并完成一个汽车典型控制系统(四轮主动悬架)的理论建模作为平时作业提交。学生需要掌握动力学系统数学模型的建立方法才能顺利完成该作业。控制系统分析设计的基本方法方面介绍了基于MATLAB/Simulink/Stateflow的计算机辅助控制系统分析建模工具和方法。主要包括MATLAB控制系统分析设计的函数和工具,基于Simulink的计算机仿真模型的建立方法以及基于有限状态机原理的Stateflow控制逻辑设计方法。最后介绍硬件在环仿真的主要工具——d Space仿真平台的使用方法。通过以上教学内容,学生能够基本掌握控制系统分析设计所涉及的主要方法和工具,剩下的工作仅仅是如何运用这些工具而已。
由于汽车电控系统比较繁多,以前的教学主要围绕各种电控系统的功能、原理等方面进行介绍,由于课时有限,很难做到全面、深入,学生收获不大。因此我们选择了比较具有代表性的几个汽车电控系统,作为典型案例,主要介绍如何使用之前介绍的计算机辅助控制系统分析与设计工具进行控制系统建模仿真、分析与设计。典型案例包括电控助力转向系统、电控防抱死制动系统以及液压电控无级变速器控制系统三个。这三个系统包括了机电控制系统、电液控制系统以及整车动力学模型,涵盖了车辆电子控制系统设计的主要方面。通过这三个典型电控系统分析设计过程的介绍,帮助学生吸收消化之前的理论基础知识和方法,让学生将理论与实际相结合,加深对理论和方法的认识。
由于课程教授过程中恰逢学生进行开题报告阶段,大部分同学已经确定了研究方向,查阅了相关文献,并初步完成了开题报告的撰写,针对这种情况,课堂专题讨论部分主要结合学生具体情况,在论文选题与本课程相关的同学中挑选了五位,让他们所做的前期研究工作、目前研究现状、拟采用的研究思路和方法做成多媒体课件,然后在课堂上进行专题讨论。讨论的内容包括:线控动力转向系统、机械电子控制的金属带式无级变速器控制系统与控制策略、牵引力控制系统、底盘集中控制系统等。课堂讨论过程中主讲教师主要针对学生的研究思路、实验方案等具体内容对学生的选题进行提示性和指导性的提问,有时自问自答,有时他问我答,有时我问他答,帮助学生加深对目前最新研究成果的理解,启发学生研究的新思路和新方法,精炼论文的创新点,体现其自身的研究成果。例如,有学生在讨论过程中提出自己所做工作仿佛是前人工作的重复,自己很难提出新的方法或者理论。针对这个问题,教师在课堂上对目前该研究领域最新的研究成果进行了深入讨论,帮助学生换位思考,寻找研究“盲点”,提出新的思路和方法。通过这种方式的讨论,让学生有一种豁然开朗的感觉。
3 教学效果
课程教学以一篇命题论文作为课程成绩的主要依据。该论文要求学生建立给定参数的电控助力转向系统(包括整车转向系统)模型,分析所给系统的控制特性,设计满足使用要求的反馈控制系统。有能力的可进一步完成控制系统的计算机仿真分析。这种命题课程论文的形式要求学生运用课堂讲授的理论方法对车辆电控系统进行分析与设计,检验学生理论联系实际的能力。在所提交的20余篇论文中,除去抄袭他人研究成果的6篇(已打回要求重新撰写),大部分同学基本掌握了车辆电子控制系统分析设计的方法,能够独立进行相关的研究工作。其中一篇运用了动力学仿真软件AMAMS与Simulink的联合仿真方法,并进行了计算机仿真;另一篇根据所给系统,设计了基于PID的反馈控制系统,完成了控制系统的仿真。这两篇文章我们认为思路清晰,创新点突出,研究成果具有比较高的参考价值,可以评为优秀,并推荐公开发表。
课程结束之后,学生普遍反应该门课程有一定难度,但是对于汽车电子控制系统有了更深入的理解,对控制系统的分析设计方法有了更系统的认识和掌握,是一门能真正学到“东西”的课程。
4 结束语
以提高车辆工程专业汽车电子控制方向研究生研究能力为目的,对其课程《车辆电子技术》的教学内容和教学方法进行了改革。在教学内容上以车辆电控系统的“V”型开发流程为主线,以理论知识串讲、典型案例分析和课堂讨论相结合的方法进行,注重提高学生控制系统分析设计的能力以及独立进行科学研究的能力,取得了比较好的教学效果。
当然,该课程的教学还存在一些问题需要进一步完善和解决。如理论教学内容部分如何进一步系统化,教学所用讲义还需要进一步修改、调整和完善,以保证之后该门课程教学的连贯性和一致性。
摘要：从培养车辆工程专业硕士研究生理论联系实际和独立科研能力的角度出发,对《汽车电子控制》课程的教学内容和教学方法进行了改革。将教学内容划分为基础理论和方法的讲解与介绍、典型案例分析和课堂专题讨论三部分,比较系统地完成了学生理论联系实际的学习过程,取得了比较良好的教学效果。
关键词：研究生,车辆工程,电子控制,教学改革
参考文献
[1]李迎,李孝禄《.汽车电子技术》课程教学方法探讨[J].广西大学学报(哲学社会科学版),2009.31:31-32.
[2]张向文《.汽车电子技术》课程教学改革的探讨[J].高教论坛,2008.1:104-109.
[3]黄银娣,解梅,蔡伟义等.交通运输专业汽车电子控制技术类课程建设与改革[J].南京林业大学学报(人文社会科学版),4:126-128.
[4]何勇灵.研究生国际合作教学模式研究和实践[J].北京航空航天大学学报(社会科学版),2009.22:35-38.
电子控制教学论文 篇10
一、行程开关
行程开关是常用低压电器中的一种, 又称为限位开关或位置开关。 它的功能和按钮开关一样, 不同的是, 按钮开关通过手按实现对线路的通断控制, 而行程开关是通过生产机械的运动部件对其碰撞, 使其触点动作, 进而发出控制指令, 实现对线路通断的控制。 所以, 行程开关是一种由物体的运动决定线路通断的开关。
在具体应用时, 行程开关可以安装在运动或静止的物体上, 如门框、支架等静物或行车、连杆等动物。 当动物与静物相接近时, 行程开关的操作机构就会触发其触点系统, 使行程开关原本闭合的触点断开或者断开的触点闭合, 通过这种触点的断开或闭合, 实现线路的通断和生产机械的动作。
二、电动机的正反转
由三相异步电动机的工作原理可知, 三相异步电动机在工作时, 有三相电源会接入电动机的定子绕组, 这三根相线按照一定的相序进行排列。 如果更改了接入电动机定子绕组的三相电源相序, 也就是把接入电动机的三根相线中的任意两根对调连接时, 电动机就可以实现反向转动了。
三、工作台自动往返运行的控制电路
工作台自动往返运行的控制电路图如图所示, 在主电路中, 有三相电源L1、L2、L3分别接入电路, 从上到下依次经过熔断器FU、交流接触器KM、热继电器FR。 其中: (1) 熔断器FU起到短路保护作用, 防止主电路过热。 (2) 触头KM1、KM2分别是交流接触器KM1、KM2的主触头, 起到控制电动机通电的作用。 当主触头KM1闭合时, 三相电源按L1、L2、L3的相序接入电动机;当主触头KM2闭合时, 三相电源按L3、L2、L1的相序接入电动机。 如此一来, 接入电动机的三相电源相序发生更改, 电动机就会发生反向转动, 也就实现了机床上工作台的前进和后退。 (3) 热继电器主要起过载保护作用, 防止电动机因过载而出现过热。
在控制电路中, 主要接入了熔断器FU、热继电器FR、按钮开关SB、行程开关SQ及交流接触器KM等低压电器。 其中: (1) SB1为停止按钮, SB2设定为前进启动按钮, SB3设定为后退启动按钮。 (2) 通过工作台可以看出, SQ1为电动机前进到后退的换向行程开关, SQ2为电动机后退到前进的换向行程开关, SQ3为前进运动极限保护行程开关, SQ4为后退运动极限保护行程开关。
四、线路工作原理
具体操作过程:首先闭合电源开关QS,
1.按下前进启动按钮SB2 (工作台从后向前运动) , 5区交流接触器KM1线圈得电, KM1吸合, 各触头相序动作: (1) 4区KM1辅助常开触头将闭合, 即使松开按钮SB2, 也依然可以保证交流接触器KM1线圈始终得电, 也就起到相应的自锁功能。 (2) 6区KM1辅助常闭触头将断开, 确保6区支路不能得电, 也就是实现了连锁功能 (即确保5区支路得电的同时, 6区支路不能得电, 电动机不能既前进又后退) 。 (3) 1区KM1主触头将由原本的断开状态变为闭合, 电动机也将得电, 正向转动, 并带动工作台前进。
当工作台前移到前端时, 将碰撞行程开关SQ1, SQ1被触发后:⑴5区SQ1常闭触头将由原本的闭合状态变为断开, 如此5区支路中断, KM1线圈失电, KM1释放, 各触头复位。其中1区KM1主触头恢复原本的断开状态, 电动机失去电力供应, 停止转动, 工作台也停止运行。⑵8区SQ1常开触头将由原本的断开状态变为闭合, 如此6区的交流接触器KM2线圈得电, KM2吸合, 各触头相序动作: (1) 7区的KM2辅助常开触头将闭合, 即使工作台离开行程开关SQ1 (8区SQ1恢复原本的断开状态) , 也依然可以保证交流接触器KM2线圈得电, 起到了相应的自锁功能。 (2) 5区KM2辅助常闭触头将断开, 确保了5区支路不能得电, 也就实现了连锁功能 (即确保6区支路得电的同时, 5区支路不能得电, 电动机不能既前进又后退) 。 (3) 2区KM2主触头将由原本的断开状态变为闭合, 电动机也将得电, 反向转动, 并带动工作台后退 (工作台与SQ1脱离接触, SQ1恢复原状, 其各触头复位) 。
当工作台后移到后端时, 将碰触行程开关SQ2, SQ2被触发后, 各触头发生相应的动作:⑴6区SQ2常闭触头将由原本的闭合状态变为断开, 如此6区支路中断, KM2线圈失电, KM2释放, 各触头复位。 其中2区KM2主触头恢复原本的断开状态, 电动机失去电力供应, 停止转动, 工作台也停止运行。 ⑵3区SQ2常开触头将由原本的断开状态变为闭合, 如此5区的交流接触器KM1线圈得电, KM1吸合, 各触头相序动作。 电动机得电, 正向转动, 并带动工作台前进 (工作台与SQ2脱离接触, SQ2恢复原状, 其各触头复位) 。
如此, 工作台就回到了原点, 完成了一次往返循环运动。2.按下后退启动按钮SB3 ( 工作台从前向后运动) , 6 区交流接触器KM2线圈得电, KM2吸合, 各触头相序动作: (1) 7区KM2辅助常开触头将闭合, 即使松开按钮SB3, 也依然可以保证交流接触器KM2线圈始终得电, 也就起到相应的自锁功能。 (2) 5区KM2辅助常闭触头将断开, 确保5区支路不能得电, 也就是实现了连锁功能 (即确保6区支路得电的同时, 5区支路不能得电, 电动机不能既后退又前进) 。 (3) 2区KM2主触头将由原本的断开状态变为闭合, 电动机也将得电, 反向转动, 并带动工作台后退。
当工作台后移到后端时, 将碰触行程开关SQ2, SQ2被触发后, 各触头动作情况与前文类似。
当工作台转向前移到前端时, 将碰撞行程开关SQ1, SQ1被触发后, 各触头动作情况也与前文类似。
如此, 工作台就回到了原点, 完成了一次往返循环运动。3.在工作台移动的过程中, 可以通过点动SB1随时实现电动机停机。 当按下SB1时, 控制线路便会断电, 交流接触器KM失电、释放, 电动机也会停转, 工作台停止运行。
4.如果工作台的移动范围达到设定的极限范围, 便会触发SQ3、SQ4这两个极限保护行程开关, 其触头将从原本的闭合状态变为断开, 如此一来, 控制线路便会断电, 交流接触器KM失电、释放, 电动机也会停转, 工作台停止运行。
以上便是三相异步电动机的自动往返控制线路, 在实际应用当中, 该控制电路不但工作安全、操作方便, 而且不会造成相间短路, 这就是按钮、接触器双重连锁自动往返控制线路的特性。 学生在学习该课程时, 可结合实训装备, 实现“学练结合”, 以培养和激发学生的学习兴趣, 调动他们的学习积极性, 从而取得较好的教学效果, 提高教育质量。
摘要：在电工电子实际工作中, 我们经常需要对生产机械的运动部件进行行程上的控制, 如外圆磨床、万能铣床的工作台、组合机床的滑台等, 使它们在一定的行程范围内做自动往返的循环运动。要实现这种控制, 就必须使用行程开关作为控制元件控制三相异步电动机的正反转。
关键词：电动机,行程开关,正反转,自动往返
参考文献
[1]曲国廷.一种自动往返控制电路[J].低压电器, 1990 (03) .
[2]乔礼惠.电动机自动正反转循环控制[J].电气时代, 2007 (10) .
[3]张立明.三相异步电动机自动往复循环控制电路的检查和试车[J].科技与企业, 2012 (10) .
电子控制教学论文 篇11
关键词：电子信息；档案；风险；控制；措施
现阶段电子计算机因其多种多样的功能使得企业办公发生翻天覆地的变革，企业不但节约了大量的成本，并且办公更加方便更加快捷，极大提高了办公质量和效率。在信息技术时代，电子信息档案是最前沿的最新的档案管理方式，在高科技方面它对企业的创新发展具有重大的意义。然而从现实情况讲，电子信息档案也存在很多弊端，它也有自己的缺陷，相比于传统的纸张档案，在传输和存储电子信息技术的时候，具有一定的安全隐患，所以，有必要对相关的风险进行控制和防范，及时制定有效措施，不然就很容易使企业的数据被盗，遭受难以估量的损失。为了更好的保证电子档案信息管理工作的安全与可靠，在使用电子信息档案时，企业对信息的安全性必须注意，积极主动的制定出一些避免风险的方法，从而使信息资源的安全性和可靠性获得保证。
一、电子档案的特点
随着人类社会的快速进步，计算机技术得到了迅猛发展，涌现了大量的电子出版物、电子邮件、电子文件，它们逐步把以纸质为介质的文件进行了取代。所以，档案工作发展的必然趋势就是档案网络化、电子化。
电子档案的主要优点在于：具有巨大的信息存储量、快捷的传递方式、独立的信息存储空间、方便的操作手段、便于长期保存，它所需的空间比较小、信息资源能够实现共享、复制档案的过程中不容易丢失信息，表现形式也是多种多样，使档案更加形象、全面、生动，复用性非常良好，它是数字化信息技术的产物。但是它也有一定的缺陷：具有较强的设备依赖性、较大的信息不安全性、载体的易修改性、非直读性、载体与实用技术缺乏稳定性、较强的背景信息和元数据的依赖性，逻辑结构与物理结构存在复杂性，以及载体与信息存在相互分离性等。
二、档案风险预防的手段
档案工作开展的一个重要步骤及基础性环节就是细致深入的分析研究风险预防的有效方案。对存在的风险进行提前性的防范，这是最为经济、最为有效的风险规避风险手段，在还没有出现风险的时候就加以遏制，提前进行预防，防患于未然，可以降风险的代价为最低。第一，保证审批工作的可靠与严格，审批需要逐级别的进行，针对信息内容加以保存和管理，并对工作权限加以认定；第二，严格的权限限制必须建立起来，只有在权限的范围内各个级别的工作人员才能进行工作，使用档案；第三，以使用的规范为准则，确认使用权限，为了防止信息泄露，有必要对备份的文件实施技术处理，对信息的整理复制备份要竭力避免出现。
三、档案风险避免的手段
（一）引进最先进的科学技术。在工作的时候计算机要将多种措施同时结合起来，而引进先进技术是风险规避的最佳选择，先进技术可以提高电子信息档案的安全可靠性。在现代操作系统中比较经常运用的、很重要的方法就是密码设置。第一，提升加密技术，对档案信息进行分层次、分级别的加密处理；第二，实施数据加密处理应选择最佳的软件，制定适合的档案软件，并对用户密码的设置、访问的授权、安全的级别等予以保证，使档案及信息的安全性得到有效保证。
（二）及时发现和处理是风险防范的首要措施。数据安全性的重点是档案信息的管理工作，而在使用电子信息档案的时候出现的风险问题，要及时发现和处理。有关企业针对在维修计算机过程中的风险，需要加大力度，重点关注，有效的防范和控制可能出现的风险，并实施主动的、有效的方案。
四、档案风险分散的手段
在电子信息档案管理中还有一种转移策略是进行风险规避过程中经常使用的手段，实质上所谓的转移策略就是分散风险，降低分散已经存在的风险到最低程度，转移风险到其他地方，实施修正风险转移的手段可以从多个角度开展，如：购买保险、与提供商签署服务合同、修改配置模式或者外包给其他机构等等。通过这样手段，我们简化了复杂的风险问题，再改进优化以前实施的电子信息档案管理策略，从而使新的电子信息档案管理系统更加先进。另外，通过与网络供应商进行协调，在满足电子信息档案使用需要的前提下让供应商提供有效的安全服务。还有一点要强调的是，风险在外包上同样隐含，假若外包人员与合同标准不符合，导致的后果也会非常严重。因此为了避免人为因素带给企业损失，使用电子信息档案的人员必须在严格的操作标准下进行，要认真执行，严格遵守。
结语：总之，立足于实际需要，通过全面的研究和分析，探讨了管理与控制电子信息档案风险的主要手段，对具体的风险控制和防范的手段进行细致深入的探究，探讨了风险预防的手段、风险避免的措施以及风险分散的方式等，努力以此为基础，为有关工作的进一步进行与开展，打下坚实的基础。
参考文献：
[1] 王平.浅议电子信息档案的风险管理与防范的措施技术方法[J].现代化电子信息技术科学资讯，2010.10：233-238
电子膨胀阀控制设计 篇12
关键词：空调,电子膨胀阀,硬件,软件
1 电子膨胀阀的工作原理
电子膨胀阀有步进电机型和电磁线圈型两种结构形式。电磁线圈型严格地说是一种电磁膨胀阀。本文描述的电子膨胀阀指的是步进电机型。它由阀体、阀芯、波纹管、传动机构和脉冲步进电机等组成。脉冲步进电机是驱动机构, 波纹管是将制冷剂通道与运动部件隔开, 以防制冷剂泄露。传动机构的作用是将电机的旋转运动转变为阀芯的往复运动。电子膨胀阀的工作原理是, 根据对过热度或进出口空气的温差, 回风温度及其设定值等多项参数的检测和数据采集, 经微处理器处理后, 控制步进电机转子的旋转, 通过螺纹的传动, 带动阀针作轴向移动, 从而调节阀口的通流面积, 调节制冷剂的流量。依次实现对制冷剂流量的自动调节, 最终使空调系统根据负荷的变化达到最佳制冷/制热量, 最精确的温度及节能效果。
图1为本例中使用的电子膨胀阀的内部线圈图和工作时的相序动作说明。红色线和茶色为+12V电源线, 其他四色线为不同的线圈, 表中标示“ON”的地方表示该相导通, 标示“OFF”的地方表示该相不导通, 通过从1～8方向或从8～1方向的顺序切换线圈状态, 实现调节电子膨胀阀的开度的目的。
电子膨胀阀的驱动方式和步进电机的驱动类似, 采用四相八拍的工作方式, 本例中电子膨胀阀 (DPF (L) 2.2-06) 参数:额定电压:DC 12V;线圈电阻:38±4Ω/相;励磁速度:30pps～90pps;励磁方式:1～2相励磁 (30pps～90pps) , 单极驱动;阀行程:2.9mm;阀口直径:φ2.2mm;开阀脉冲:35±20脉冲;全程脉冲:500脉冲。
流动方向:正反皆可。
2 硬件电路设计
根据电子膨胀阀的参数, 硬件电路采用12V驱动电压, Freescale的MC908AB32C FBE作为控制用单片机, 因为单个线圈直通电流最大为320mA, 单片机不能直接驱动, 因此使用三极管增加驱动能力, 使用单片机的大电流口PTD0-PTD4, 4个IO口作为驱动口。
由于电子膨胀阀线圈属于感性负载, 使用三极管驱动的时候, 输出端和+12V之间应该加反向二级管, 当励磁切换相时, 线圈上产生了反向感应电压的时候, 可以起到电压钳位的作用, 并把线圈上储存的能量泻放掉。保护器件, 并减小对电源的干扰。
3 软件设计
以下的参数是根据实际系统确定的经验值, 实际应用时还应根据实际系统进行调节。
全闭动作:关500脉冲后;开5脉冲, 关60脉冲 (循环5次) ;然后查表, 开至设定开度。
全开动作:460个脉冲开;停压机后, 进行阀的全开动作。
开度的上, 下限:上限:460个脉冲;下限:40个脉冲。上限应小于全程脉冲, 下限应大于开阀脉冲。
驱动速度:开方向:83.3方波脉冲/秒≈Pulse/12ms;关方向:30.3方波脉冲/秒≈Pulse/33ms。驱动速度根据实际系统试验确定, 但不能超过励磁速度范围。上电初始动作:做阀全开动作。
压机开启:阀的开度必须保证进入初始化开度后再开压机。
压机关闭:压机在运转过程中内机关机, 等压机关闭后, 再进行阀的全开动作。
防阀超调处理:在阀前次是开/关方向, 当前计算需要关/开方向时, 即表示前次阀调整已经调过头了, 需要回调, 为防止再次调过头, 微调时间再到时, 调整幅度只能开/关1个脉冲, 1个脉冲调整之后的微调与1个脉冲的调整方向一致, 微调恢复正常, 否则超调处理仍有效。
4 设计注意事项
(1) 设计时应注意电子膨胀阀的电气特性, 如:额定电压、线圈电阻、驱动电流。不能使用集成电路2003驱动。由于电子膨胀阀内部线圈的驱动电流为0.32A/相, 两相同时开通的时候, 电流为0.32A×2=0.64A, 而2003的总输出电流为0.5A, 因此集成电路2003不能满足其驱动电流的要求。
(2) 使用时应注意电子膨胀阀的技术参数有以下几点。
(1) 流动方向:即流过电子膨胀阀的流质的流动方向是不是符合使用要求。
(2) 励磁速度:即换向的速度限制。速度的确定是根据实际系统具体调节, 但必须在电子膨胀阀的励磁速度范围以内。
(3) 开阀脉冲:即阀从全闭到开的最小脉冲。如果开阀时小于这个脉冲数有可能发生闭阀。
(4) 全程脉冲:即阀从全闭到开到最大脉冲。控制中全开脉冲不超过这个脉冲数。