综合电气化及其自动化学科

综合电气化及其自动化学科一、学科简介综合电气化及其自动化学科是涉及工业自动化、电力系统自动化、电力传动、控制理论、电力电子技术及其信息处理、电气检测与诊断等学科方向，是综合自动化技术、计算机技术、电力传动技术、电工电子技术、信息控制技术等诸多学科技术的宽口径专业。本学科面向技术开发和理论研究，主要特点是控制理论和工业系统结合、强弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合。专业立足于工业自动化及其控制系统，紧密结合现代电子技术、计算机控制技术，实现工业过程电气化、电力电子技术、计算机技术的一体化。学科学术梯队结构合理，研究方向先进，研究项目较多，并有许多国际合作课题。目前有教授5人（博士导师3人），副教授12人（归国留学博士5人）。一些知名控制科学学者，国家杰出X年科学基金获得者在本学科任教。仅近5年，承担国家自然科学基金、国家863项目、省自然科学基金项目等十余项；获国家、省、部级科技进步奖12项；国内外期刊上发表论文100余篇。电气自动化研究所近年来主要承接和开发了许多工业自动化项目、发电厂计算机集散控制、沈空于洪场站飞机加油自动控制系统、V/F控制PWM变频器、电力配电系统自动化，开关磁阻电机控制的煤粉仓料位探测系统、输油管道泄漏检测与定位系统、残疾人自助机器人和电梯高精度控制系统等许多项目。所培养的众多硕士和博士毕业生受到XX华为、中兴通讯、XX电子、IBM等高科技公司和大学院校等用人单位的广泛好评。二、培养目标培养在工业电气化和自动化学科内掌握坚实的理论基础和系统的专门知识，具有从事科学研究、教学工作或独立担负本专业技术工作能力，能结合与本学科有关的实际问题进行有创新的研究的高级专门人才。具体目标有：爱祖国，遵纪守法，具有良好的道德品质，学风严谨。掌握本学科坚实宽广的基础理论和系统深入的专业知识。具有独立的从事科研工作的能力。在本学科领域取得一定的创造性成果。三、学习年限与学分要求全日制攻读博士学位，学习年限原则上为3年；在职攻读博士学位，学习年限原则上为4年，但无论全日制还是在职攻读博士学位，保留学籍时间不超过6年。学分要求：最低10学分。四、研究方向1．人工智能在工业自动化中的应用智能控制包括模糊控制、专家系统、神经元网络、混沌控制、遗传算法等方面的研究，特别强调的是上述方法的交叉研究。2．计算机控制与仿真系统分析、设计与优化是以计算机仿真为重要手段。本研究方向既包括现场实际控制系统的设计与完成，又包括各种仿真系统的开发，还包括有关控制系统CAD软件的研制。3．电力传动系统的智能控制电力传动系统在工农业生产和日常生活中起到了非常重要的作用，如轧钢机的电气控制、发电厂的同步发电机组控制、城市供水系统的供水泵控制等。传统的电力传动系统对确定的工艺对象虽然具有控制精度满足要求、调速范围大、系统动态响应快和运行稳定等特点，但对于现代化生产中的控制对象不稳定、参数变化大的非线性系统、控制精度要求高和模型不确定的系统，这些性能指标均达不到满意的结果。因此，在电力传动系统中引入智能控制的最X研究成果是十分必要的。4．大容量、高性能电力电子系统可靠性监测分析及其实现问题的研究电力电子装置因其具有高效、节能的优点正日益广泛的应用于工业与民用电力变换与传动控制中。由大容量高性能电力电子装置构成的系统是工业生产中的关键设备，它的任何故障均可造成生产过程的中断，因此可靠性的研究已经成为电力电子技术发展的关键课题之一。由于电力电子装置中的大功率半导体器件的功率—频率积的提高、器件的不可修复性、价格昂贵及电路结构和控制的复杂性给电力电子装置的可靠运行带来了挑战。因此电力电子装置的电磁干扰/电磁兼容性、故障诊断以及容错控制和功率器件保护问题等必将成为电力电子变换器自身发展及其在一些领域应用的瓶颈因素。因此研究可靠性问题、探索其解决方法成为电力电子学术领域重大研究课题。5．电力传动系统半实物仿真的研究电力传动系统的发展是非常迅速的，国外著名大公司的全数字化电力传动装置，几乎每两年升级换代一次。据统计资料显示，中国1998~2000年的传动市场年均需求12-18亿元。电力传动市场的繁荣与电力传动系统仿真装置的匮乏形成鲜明的对比。对电力传动系统半实物仿真进行研究，开发出适应不同电机、不同传动装置、不同负载和不同的生产工艺流程的仿真调试装置或系统，对于研究、生产、销售和应用电力拖动系统的院所、公司和企业都具有重要的意义，如提高员工现场调试的水平（根据现场负载工艺仿真，先期获得装置合理的参数设定范围，降低联调风险，缩短调试时间，降低成本），进行员工培训（X员工技术业务培训，员工现场遇到问题通过模拟仿真进行原因分析等），为产品研发和改进提供技术数据等。6．电气传动网络控制的研究电气传动控制与信息化技术相结合已发展到网络化控制与监测阶段，彻底改变了以往单机或局部联动的层次水平。在计算机网络技术的支持下，形成多层次的决策控制、共享系统信息XX，形成远程有线或无线网络，构成自动化工厂和MIS系统的主要部分。研究内容包括基层单元结构（综合运行器），电机（直流机、异步机、同步机）、控制器（计算机、DSP、PLC）、测量反馈环节三位一体化设计，网络系统传输，网络控制的决策。他们不仅在结构上集成，而且在功能上已能独立完成多环协调控制。其中控制软件含有智能专家控制算法、模糊控制算法、自适应控制算法等。7．电力电子系统的容错控制技术的研究电力电子装置的容错是电力电子装置中部分器件或单元发生故障时，系统仍能降容运行，保证主要技术指标略有下降，但能达到可接受运行要求，保证生产过程的连续性。随着电力电子技术的发展及电力电子装置应用的普及，特别是在一些重要应用中（如航天、航空、信息、冶金及轻工行业等），提高容错能力成为迫切需要解决的问题。8．大容量电力电子系统的故障诊断问题电力电子装置结构一般很复杂，查找故障难度大，因此有必要实现其故障的自动诊断，以利于及时消除事故隐患，加速故障处理过程，提高装置维护的自动化水平。由于电力电子线路具有很强的非线性、多变量的耦合性、时变性及不确定的突发性，通常对其进行在线故障诊断比较困难，需要引进一些智能预估算法在允许的时间内来实现。9．电力系统在线监测、诊断与控制电力系统在线监视测、诊断与控制主要是监视和控制配电系统，可有效提高配电系统供电可靠性，它主要研究潮流监测与控制、小电流接地诊断与定位、配电网监视与控制、功率因数监测与调节等功能。10．电力系统电能质量控制电力系统电能质量控制可有效提高配电系统供电质量，它主要研究系统电压恒定、谐波抑制、无功功率补偿、电流谐波补偿、功率转换等问题。五、课程设置学分课程类别课程编号课程名称学时学分备注必修课09672001科学技术革命与马克思主义32209603001学术报告与讲座32209682001博士一外966选修课09603002信息学院博士专业基础课322见注109603003信息学院博士专业课3