緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇電子系統設計論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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【Keywords】AudiovisualE-mail;Structureofsystem;WindowsMediaServer；ASF.中國

【Abstract】TheaudiovisualE-mailsystemistheinnovationwhichaimsattraditionalE-mailsystem,thearticledescribessystemtoconceiveoutlineandresolvesinstructureofasystemandsystemdesignofcardinaltechniqueproblem.Amodelofthemailclient,amodelofthemediumdocumentreceives,andsoonmainprogrammoduleprincipleofwork,modularstructure,functiondetailedintroduction.Endmadesummaryandoutlooktothesystemdevelopment.

1概述

電子郵件作為Internet網信息交流方式為人們廣泛采用，隨信息技術的發展人們對視聽媒體信息交流有了更多的要求。目前，以電子郵件發送視、聽媒體信息采用2種方式實現：1.視、聽媒體以附件發送；2.視、聽媒體信息存放地址的超鏈接，通過超鏈接可以下載或點播觀看。以上方式不足的是：需求收發方郵箱都有大的附件空間；媒體信息私密性弱；郵件系統視、郵件系統視、聽功能集成度弱。

我們設計的視、聽郵件系統，實現了視聽收發功能的集成。克服了目前電子郵件系統發送視、聽媒體信息的不足。系統的基本工作模式是：在客戶端完成采集、編碼、加密媒體信息，通過網絡上傳媒體信息到郵件服務器和流媒體服務器。在郵件接收客戶端，通過帳號、口令到郵件服務器和流媒體服務器接收郵件，郵件中如有媒體信息的話直接點擊就可以通過流媒體服務器直接傳輸并在接收客戶端播放。該系統是我們提出的一種具有特定功能的郵件系統，系統已經設計實現，并已通過項目專家組的驗收。

2系統設計

2.1系統功能

系統建立在流媒體技術基礎上，具有在線觀看音、視頻信件的電子郵件系統，包括：客戶端、郵件服務器與媒體服務器三部分組成。郵件客戶端完成郵件編輯、音視頻數據采集、音視頻數據壓縮/加密，上傳至媒體服務器；媒體服務器存儲媒體數據并返回媒體訪問信息，發信端接收并處理媒體訪問信息，然后將信送至郵件服務器。

接收郵件客戶端，登入郵件服務器后收到發來的郵件，郵件的媒體內容保存在媒體服務器上。郵件客戶端收到的僅僅是媒體內容在媒體服務器上的存儲信息，通過點播連接客戶端與服務器，內容以ASF（AdvancedStreamingFormat(ASF)/高級流格式）流從服務器傳到客戶端實時播放。系統工作原理如圖1所示。

2.2系統結構

系統由三部分構成：郵件客戶端、流媒體服務器、郵件服務器，如圖2所示。

2.2.1郵件客戶端模塊

由10個子模塊組成，如圖3所示。

2.2.2流媒體服務器模塊

由文件接收模塊、WindowsMediaServer組件、多媒體數據庫組成。文件接收模塊運行在流媒體服務器上，實現文件的接收功能。主要用于接收來自客戶端軟件上傳的文件。并把接收到的文件放置在流媒體服務器上，供流媒體服務處理。

文件接收模塊框圖，如圖4所示：

2.3系統實現

2.3.1開發環境與運行平臺

郵件客戶端運行在Windows2000或以上操作系統平臺，流媒體服務器、郵件服務器模塊運行在WindowsServer2000操作系統平臺。開發環境有WindowsMedia9、WinMail4.2、Delphi7.0開發平臺。

2.3.2系統運行界面

1.郵件客戶端界面：

中國-2.視頻采集界面：

3系統設計技術問題

3.1媒體文件接收模塊

WindowsMedia服務器能夠用.asf、.wma、.MP3和.wav格式向郵件客戶端提供多媒體內容。ASF是建議的流格式，若選擇傳送流式化.wav或.MP3格式文件，服務器性能會受影響。ASF是一種支持在各類網絡和協議下進行數據傳遞的公開標準。ASF是一種數據格式，適于通過網絡發送多媒體流，也同樣適于在本地播放。中國

文件接收模塊運行在流媒體服務器上，實現媒體文件的接收、媒體文件數據標記、媒體文件的傳輸與管理功能。媒體文件接收模塊框圖，如圖4所示，與WindowsMedia服務器同時啟動，監聽服務端口：5555，程序源代碼略。

3.2媒體信息的編碼/解碼

在郵件客戶端媒體信息的采集、上傳與接受播放是系統設計中必須認真考慮和解決的問題，與系統結構密切相關。流媒體的使用，客戶端經過網絡接收媒體內容并通過客戶端媒體解碼功能，實時播放媒體內容。流媒體大大減少了客戶端上的等待時間和存儲需求。

WindowsMediaTools/WindowsMedia工具，是一套用來為WindowsMedia服務創建ASF內容的工具。這些工具包含WindowsMedia編碼器、WindowsMediaAuthor和WindowsMediaASF索引程序；轉換實用工具VidToASF和WavToASF；以及文件工具ASFCheck和ASFChop。

郵件客戶端模塊通過控件直接調用WindowsMedia編碼器采集、編碼完成媒體信息的采集編碼，也可通過編碼器完成媒體文件格式的轉換。對媒體信息編碼為ASF流，它可按任何基礎網絡傳輸協議傳輸。ASF流通過多播或單播從WindowsMedia服務器流向客戶端。

對ASF流媒體文件測試，視頻（分辨度：800×600；比特率：42kbps；幀/秒：8），音頻(比特率:32kbps)，編碼與分辨度和時間成正比，測試結果如圖7所示。

4結束語

視聽電子郵件系統作為對傳統郵件的創新，通過設計、實驗，探索出系統構造的可行性方案，在此基礎上完成了系統的設計實現。我們主要設計、編碼完成了郵件客戶端模塊；媒體文件接收模塊等程序模塊。系統通過測試、運行達到了功能要求，并通過了項目演示和驗收。

隨計算機媒體技術的發展，對今后工作有如下展望：（1）使系統功能完善，能夠滿足應用需求；（2）在視聽電子郵件系統開發基礎上，開發出更多符合社會需求的視聽系統。

參考文獻：

[1]WindowsMedia服務幫助文件[Z]

[2]MediaFoundationProgrammingGuide,MicrosoftMediaFoundationSDK[Z]

[3]張海藩.軟件工程導論[M].4版北京清華大學出版社,2003.

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通訊系統可以說是汽車電子信息系統的核心和中樞，同時也是車輛內部系統和外部網絡實現信息交互和重要橋梁，對于實現系統的各項功能而言有著不可替代的作用。從目前來看，在汽車電子信息系統中，最為常用的是GPRS無限數據傳輸系統，按照相應的網絡協議，利用傳統GSM網絡的相關資源，進行數據的傳輸工作，可以保證數據傳輸的速度和質量。不僅如此，在不斷的發展過程中，全球的運營商都針對商用GPRS系統進行了研發，為車載通訊系統提供了必要的網絡支持，也使得汽車電子信息系統有了一個接入時間短、傳輸速率高、安全可靠的信息交互平臺。

2車載嵌入系統

在科技發展的帶動下，車載系統的嵌入技術愈發成熟，逐漸成為汽車信息網絡的控制中心。車載嵌入系統可以對車輛內部設備的運行狀況進行檢測，一旦發現異常，可以立即向駕駛人員發送相應的警報信息，如語音提示或燈光信號等，同時針對故障進行前面細致的分析，向駕駛員提出合理化建議，如停車檢修或者調整路線前往維修點等，對安全事故進行規避，保證行車安全。在車載嵌入系統中，利用相應的處理器、GPS接收機、GPRS模塊以及人機交互接口等，可以構建出一個具備強大通信能力和信息處理能力的平臺，利用無線通訊、藍牙數據交互等網絡通訊技術，實現信息的交互和共享。系統的標準化和模塊化設計不僅便于系統功能的實現和維護，也使得其具備良好的拓展性，可以實現車輛定位、動態導航等功能。

3外部系統

從目前的發展情況看，外部系統包括一個專業的門戶網站，可以為每一位用戶提供個性化的服務，滿足用戶不同的使用需求，同時還可以根據相應的情況，進行動態更新，為用戶提供完整、合理、準確、可靠的信息。需要進行動態更新的情況包括：汽車自身的地理位置，或者用戶指定的道路路況圖；用戶的具體需求；與汽車服務供應商服務協議的相關內容；汽車在行駛過程中遇到的特殊狀況。

汽車電子信息系統功能的實現，不僅需要相應的硬件資源，還需要良好的軟件支持，因此，做好系統軟件的設計工作是非常重要的，應該重視以下兩個方面的內容：

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常規PID控制系統原理框圖如圖1所示。

PID控制器是一種線性控制器，它根據給定值r（t）與實際輸出構成控制偏差：

將此偏差的比例（P）、積分（I）和微分（D）通過線性組合構成控制量，對被控對象進行控制。其控制規律為：

式中，Kp為比例系數，T1為積分時間常數，TD為微分時間常數。

在PID控制中，比例項用于糾正偏差，積分項用于消除系統的穩態誤差，微分項用于減小系統的超調量，增加系統穩定性。PID控制器的性能就決定于Kp、T1和TD這3個系數。如何選用這3個系數是PID控制的核心。

1．2數字PID控制算法選擇

設計和調整數字PID控制器的任務就是根據被控對象和系統要求，選擇合適的PID模型，將其進行離散化處理，編出計算機程序由微處理器實現，最后確定KP、T1、TD、和T，T為采樣周期。微處理器控制是一種采樣控制，它只能根據采樣時刻的偏差值計算控制量，因此，必須對PID模型進行離散化處理。

用矩形方法數值積分代替式（3）中的積分項，對式（3）中的導數項用后向差分逼近，經推理可得到基本PID控制的位置式算法：

式中k——采樣序號，k＝0，1，2，……

U（k）——第k次采樣時刻輸出值

E（k）——第k次采樣時輸入的偏差值

E（k－1）——第（k－1）次采樣時刻輸入的偏差值

K1——積分系數，K1＝KpT／T1

KD——微分數系，KD＝KpTD／T1

在數字控制系統中，PID控制規律是用程序來實現的，因而具有更大的靈活性。由于基本PID控制中引入了積分環節，其目的主要是為了消除靜差，提高精度。但在柴油機調速過程中，突加突減負載時，會引起轉速的較大波動，導致短時間內轉速出現較大偏差，通過PID積分運算積累，超調量過大，系統產生振蕩，嚴重影響發電機組輸出電能的品質。為避免PID控制中積分項引起的超調，提高其調節品質，擬采用積分分離法對基本PID控制進行改進，簡稱變速積分PID。變速積分PID的基本思路是設法改變積分項的累加速度，使其與偏差大小相對應，偏差越大，積分越慢；反之，則越快。

式中，A、B為積分區間。

變速積分PID算法為：

式中，U1（k）為第k次采樣時刻PID運算的積分部分輸出值。

采用變速積分PID控制，系統具有以下特點：用比例消除大偏差，用積分消除小偏差，可完全消除積分飽和現象；各參數容易整定，易實現系統穩定，而且對A、B兩參數不要求十分精確；超調量大大減小，改善了調節品質，適應性較強。

2柴油發電機組數字調速系統中PID控制參數整定［3，4］

數字PID控制參數整定的任務主要是確定數字PID的參數KP、T1、TD和T。

對于簡單控制系統，可采用理論計算方法確定這些參數。但由于柴油機調速系統的工況較為復雜，其數學模型并非十分精確，在此，采用工程整定常用的擴充臨界比例帶法，結合經驗法再對參數進行調整，得到最終的PID參數。

（1）采樣周期T的選擇

在數字控制系統中，采樣周期T是一個比較重要的因素，采樣周期的選取，應與PID參數的整定綜合考慮。

首先，采樣周期T的選取應滿足以下要求：遠小于對象擾動周期；比對象時間常數小得多；盡量縮短采樣周期，以改善調節品質。

該系統中，PID調節控制過程是在定時中斷狀態下完成的，因此，采樣周期T的大小必須保證中斷服務程序的正常運行。在不影響中斷程序運行的情況下，可取采樣周期T＝0．1τ（τ為柴油機的純滯后時間）。當中斷程序運行時間Tz大于0．1τ時，則取T＝Tz，

（2）臨界振蕩周期Ts的確定

初始確定數字PID參數時，在用上述方法確定采樣周期T的條件下，從調速系統的PID調節回路中，去掉數字控制器的微分控制作用和積分控制作用，只采用比例調節環節來確定系統的振蕩周期Ts和臨界比例系數Ks。由單片機系統自動控制比例系數KP，并逐漸增大Kp，直到系統出現持續的等幅振蕩，然后由單片機系統自動記錄并顯示調速系統發生等幅振蕩時的臨界比例度δ和相應的臨界振蕩周期Ts。

控制度就是以模擬調節器為基礎，定量衡量數字控制系統與模擬調節器對同一對象的控制效果。控制效果就是采用某一積分準則，根據系統在規定的輸入下的輸出響應，使用該準則取最小值時的最

如前所述，采樣周期T的長短會影響系統的控制品質，同樣是最佳整定，數字控制系統的品質要低于模擬系統的控制品質。即控制度總是大于1的，且控制度越大，相應的數字控制系統品質越差。

為獲得與模擬控制器相當的品質，控制度選為1．05。不同控制度時，擴充臨界比例帶法PID參數計算公式

（4）KP、K1、KD、T的求取

根據實驗所得Ks和Ts及選定的控制度，按表1計算出數字PID參數Kp、T1、TD和T。

（5）控制效果的調節

按求得的參數值在調速控制系統中運行，并觀察控制效果。如控制效果達不到控制要求，可基于以下原則，根據經驗法對參數做適當調整。

①增大比例系數Kp，將加快系統的響應速度，但過大會使系統產生較大超調，甚至產生振蕩。

②增大積分時間T1，有利于減小超調，減少振蕩，使系統更加穩定，但會增加系統過渡過程時間。

③增大微分時間常數TD有利于加快系統的響應，使超調減小，穩定性增加，但系統對擾動的抑制能力減弱，對擾動有較敏感的響應。

基于上述原則，調整PID參數時，應先比例、后積分、再微分進行調整。

參考文獻：

［1］陶永華，尹怡欣，葛蘆生．新型PID控制及其應用［M］．機械工業出版社，1998．

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隨著科學技術的發展、知識經濟時代的到來，社會對大學生提出了許多新的要求。大學生應該具有扎實的基礎理論知識、較強的實踐能力、創新意識、創業精神和協調能力、強烈的責任感和服務意識等。

當今世界，電子產品不斷更新發展，并且向智能化方向發展，日益突出單片機和FPGA等可編程器件在電子產品設計和創新中的重要性。新產品的更新換代促使用人單位對電子信息專業的學生有更高的要求：第一，要有扎實的專業基礎知識，例如學習和掌握“模擬電子技術”、“數字電子技術”、“高頻電子技術”、“單片機原理”和“微機原理”等主要課程；第二，動手能力要強；第三，要能緊跟電子信息產業的迅速發展，要有較強的適應工作的能力，使用先進應用軟件的能力，例如會利用諸如Protel、MaxplusII、Multisim、Matlab等工具軟件進行電路設計和仿真調試。用人單位對畢業生的要求除了能夠掌握一定的基礎理論和工具之外，還要求畢業生具有基于單片機系統的電子產品的設計經驗。

電子設計競賽正是對人才全面培養、更新教育理念、改革教學方法和內容等起到了促進作用，具有極其重要的現實意義。電子設計競賽的選題引進了新的理論與技術，是跨學科的、系統的和綜合的。為了有效指導學生參加各類電子競賽，特對綜合電子系統設計的教學模式、課程內容、教學方法及考評進行改革。

一、綜合電子系統設計課程的性質

電子系統設計主要是指基于單片機控制的完整應用系統的設計，包括系統軟硬件設計及系統調試等多方面的知識。電子系統設計課程體系是以“單片機原理及應用”課程為核心，由“模擬電子技術”、“數字電子技術”、“傳感器技術”、“電子設計自動化”、“可編程邏輯器件及應用”、“C語言程序設計”等相關課程組成。它是一門綜合性較強的專業課程，通過本課程的理論學習和動手實驗，培養學生的專業知識綜合運用能力、系統分析能力和電子產品開發創新能力。

學生經過前期基礎課的學習，通過隨課的驗證性實驗，對于電子信息領域的相關理論知識有了了解和掌握，在老師的指導下基本能夠進行單元電路的設計和調試，通過課程設計也能完成本課程簡單的綜合性實驗。但一些驗證性實驗多數是教材內容原理的演示和再現，實驗內容和方法都是老師指定，學生基本沒有進行系統級的設計和實訓，綜合實踐能力有待提高，學生沒有發揮自己的主觀能動性，積極性不高，不利于創新性人才的培養。

鑒于上述情況，對綜合電子系統設計的理論內容和實踐方法進行改革創新。

二、綜合電子系統設計理論課內容

根據本課程的實際情況和學生所具備基礎知識，安排如下幾個環節：模擬電路單元設計，數字系統單元的設計，微處理器單元電路的設計以及電子系統抗干擾技術等環節。

結合全國電子大賽，模擬單元電路主要講述運算放大器的設計以及正確使用、有源濾波器的設計方法、外圍電子元器件（電子、電容）的計算和選擇；直流穩壓電源的設計方法以及參數元器件的選擇；各種信號產生的方法，重點講述數字頻率合成DDS的原理和實現技術。以上這些單元內容的安排是結合歷年來全國電子設計大賽有關模擬電路環節而選擇的，通過這些內容的講解有利于提高學生模擬電子技術的設計方法。

數字系統設計單元主要講解數字系統設計方法，突出現代數字系統設計——EDA設計方法；可編程邏輯器件的特點及選擇；數字系統設計舉例，比如AD、DA控制器的實現、交通燈控制器的實現、電子密碼鎖的設計等。通過大量實例的講解使學生能初步掌握用大規模可編程邏輯實現中等難度的數字邏輯系統。

微處理器單元主要講述目前流行的各種處理器，例如51內核單片機、MSP430單片機、AVR單片機、PIC單片機等型號，介紹它們的特點、應用范圍、怎樣根據項目需求來選擇合適的微處理器；根據學生目前對微處理器的掌握和學習情況，重點講述基于單片機串行通信的設計，包括幾種流行的串行通信協議：SPI協議、IIC協議、UART協議以及one—wire協議，分析它們的特點，在不具有SPI總線、IIC總線的微處理器中怎樣通過IO口模擬它們的總線協議；以具有這些總線協議的集成電路芯片的利用提高學生的C語言編程能力。

在微處理器單元里，另外的重點內容多基于單片機的并行通信設計，包括常用的人機接口電路（鍵盤、LCD、LED顯示），這是在大多數的電子系統設備中都具有的，學生有必要掌握它們的設計方法以及編程技術。

電子系統抗干擾技術也是綜合電子系統設計中非常重要的內容。當系統處在比較惡劣的環境下，抗干擾設計的好與壞直接決定了系統能否正常工作。微處理器雖然本身的抗干擾能力較強，但是用微處理器構造的控制系統仍存在著抗干擾的問題。為防止外界對系統的干擾，并確保電子系統安全可靠運行，必須采取相應的抗干擾措施。電子系統的干擾主要來自于供電系統、過程通道及空間電磁波。電子應用系統的抗干擾設計應針對不同的干擾源采取必要的抗干擾措施。具體方法有硬件抗干擾技術和軟件抗干擾技術。

在這一章節里主要講解電磁兼容設計、器件選型、降熱散熱計算、電路板和電子系統可靠性測試等綜合知識。通過對本小節的學習，使學生應達到以下目標：熟悉系統的各種干擾來源及形式；學會供電系統及過程通道的抗干擾措施；能說出在印制電路板設計中體現的抗干擾措施；學習設計軟件陷阱及看門狗電路，從而為綜合電子設計系統設計打下良好的基礎。

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三、精心設計安排實驗

這門課實踐性很強，除了教師講述的理論內容和方法外，安排大量的實驗以及鼓勵學生去參加科技創新和各種電子設計的比賽，提升學生分析問題、解決問題的能力，從而提高他們的實際動手能力。根據課程的內容合理安排一些設計性的實驗題目。安排的實驗不同于在學習相應的基礎時所做的實驗，要體現獨立思考的能力。

教師布置實驗題目、講述方法，學生以實驗項目為中心，整合理論知識，查閱相關資料，具體的實驗方案和電路要學生自己去網上或圖書館查閱資料獨立完成。在做實驗前，電路圖以及程序代碼要在課下完成，實驗室只是調試電路和程序以及老師考核實驗成績。這樣做可以更好地將理論與實踐結合到實驗項目中去，使學生在動手實踐能力和分析解決問題的能力上有一定的提升；也可以鍛煉學生學會搜集資料、整理資料，提高他們獨立自主的學習能力。同時，教師在帶領學生學習的過程中也在不斷地提升自己，積累經驗。

結合電子設計競賽，安排各章節相應的實驗項目：模擬電路單元主要是運算放大器和二階有源濾波器的設計；重點是直流穩壓電源的設計；數字系統單元設計安排了數字頻率計、交通燈控制器，重點是DDS數字頻率的合成實驗。微處理器單元安排了基于單片機SPI總線時鐘顯示器和基于單片機并行通信的LCD顯示系統。鑒于目前的實驗條件，這些實驗主要是通過仿真軟件來完成。模擬單元電路里，利用Multisim電子電路仿真軟件來完成運算放大器和有源濾波器以及直流穩壓電源的設計；在數字電路系統設計中，利用MAX+PLUS II軟件完成DDS數字頻率合成的實驗；微處理器單元，利用PROTEUS軟件完成單片機的并行和串行通信實驗。這樣在不需要任何實驗儀器和元器件的情況下，為學生提供了一個展示才華的平臺，充分發揮學生的想象力和創造力。

四、綜合電子系統設計的考核標準

目前我國教育領域使用的最普遍的考核方式仍是閉卷考試。閉卷考試對于考核學生的知識掌握情況是非常重要的，但對于綜合電子系統設計這門技術性實踐性和綜合性非常強的課程，不適合采用閉卷考試對學生能力進行考查。

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本課程的重點是電路設計，內容側重綜合應用所學知識，設計制作較為復雜的功能電路或小型電子系統。一般給出實驗任務和設計要求，通過電路方案設計、電路設計、電路安裝調試和指標測試、撰寫實驗報告等過程，培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力，提高電路設計水平和實驗技能。在實踐中著重培養學生系統設計的綜合分析問題和解決問題的能力，培養學生創新實踐的能力。電子技術課程設計一般要求學生根據題目要求，通過查閱資料、調查研究等，獨立完成方案設計、元器件選擇、電路設計、仿真分析、電路的安裝調試及指標測試，并獨立寫出嚴謹的、文理通順的實驗報告。

具體地說，學生通過課程設計教學實踐，應達到以下基本要求：建立電子系統的概念，綜合運用電子技術課程中所學習到的理論知識完成一個電子系統的設計；掌握電子系統設計的基本方法，了解電子系統設計中的關鍵技術；進一步熟悉常用電子器件的類型和特性，掌握合理選用器件的原則；掌握查閱有關資料和使用器件手冊的基本方法；掌握用電子設計自動化軟件設計與仿真電路系統的基本方法；進一步熟悉電子儀器的正確使用方法；學會撰寫課程設計總結報告；培養嚴肅認真的工作作風和嚴謹的科學態度。

2.電子技術課程設計的教學過程

電子技術課程設計是在教師指導下，學生獨立完成課題，達到對學生理論與實踐相結合的綜合性訓練，要求本課程設計涵蓋模擬電路知識和數字電路知識，因此課程設計的選題要求包含數字電子技術和模擬電子技術。教學環節可以分為以下四個部分。

2.1課堂講授。

課程設計開始前，需要確定指導老師。由指導老師通過兩學時的教學，明確課程設計的要求，主要內容包括課程介紹、教學安排、成績評定方法等。在課堂教學環節中，指導老師介紹課題的基本情況與要求，要求學生從多個課題中選擇一個。

2.2設計與調試環節。

2.2.1前期準備、方案及電路設計。

前期準備包括選擇題目、查找資料、確定方案、電路設計、電路仿真等。在確定方案時要求學生認真閱讀教材，根據技術指標，進行方案分析、論證和計算，獨立完成設計。設計工作內容如下：題目分析、系統結構設計、具體電路設計。學生根據所選課題的任務、要求和條件進行總體方案的設計，通過論證與選擇，確定總體方案。此后是對方案中單元電路進行選擇和設計計算，稱為預設計階段，包括元器件的選用和電路參數的計算。最后畫出總體電路圖（原理圖和布線圖），此階段約占課程設計總學時的30％。

2.2.2在實驗室進行電路安裝、調試，指標測試等。

在安裝與調試這個階段，要求學生運用所學的知識進行安裝和調試，達到任務書的各項技術指標。預設計經指導教師審查通過后，學生即可購買所需元器件等材料，并在實驗箱上或試驗板上組裝電路。運用測試儀表調試電路、排除電路故障、調整元器件、修改電路（并制作相應電路板），使之達到設計指標要求。此階段往往是課程設計的重點與難點，所需時間約占總學時的50％。

2.3撰寫總結報告，總結交流與討論。

撰寫課程設計的總結報告是對學生寫科學論文和科研總結報告能力的訓練。學生寫報告，不僅要對設計、組裝、調試的內容進行全面總結，而且要把實踐內容上升到理論高度。總結報告應包括以下方面：系統任務與分析、方案選擇與可行性論證、單元電路的設計、參數計算及元器件選擇、元件清單和參考資料目錄。除此之外，還應對以下幾部分進行說明：設計進程記錄，設計方案說明、比較，實際電路圖，功能與指標測試結果，存在的問題及改進意見，等等。總結報告具體內容如下：課題名稱、內容摘要、設計內容及要求、比較和選擇設計的系統方案、畫出系統框圖、單元電路設計、參數計算和器件選擇。畫出完整的電路圖，并說明電路的工作原理。組裝調試的內容，包括使用的主要儀器和儀表；調試電路的方法和技巧；測試的數據和波形并與計算結果比較分析；調試中出現的故障、原因及排除方法。總結設計電路的特點和方案的優缺點，指出課題的核心及實用價值，列出系統需要的元器件清單，列出參考文獻，收獲、體會，并對本次設計提出建議。

2.4成績評定。

課程的實踐性不僅體現實際操作能力，而且體現獨立完成設計和分析的能力。因此，課程設計的考核分為以下部分：設計方案的正確性與合理性。設計成品：觀察實驗現象，是否達到技術要求。（安裝工藝水平、調試中分析解決問題的能力）實驗報告：實驗報告應具有設計題目、技術指標、實現方案、測試數據、出現的問題與解決方法、收獲體會等。課程設計答辯：考查學生實際掌握的能力和表達能力，設計過程中的學習態度、工作作風和科學精神及創新精神，等等。

3.電子技術課程設計的步驟

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一、電子系統設計的基本原則

電子電路系統設計時應遵循以下幾個基本原則:

(1)滿足系統功能和性能指標要求，這是電子電路系統設計時必須滿足的基本條件。

(2)電路優化。在滿足功能和性能要求的情況下，通過優化的簡單電路系統既經濟又可靠。

(3)電磁兼容性好。電磁兼容性是現代電子電路系統應具備的基本特性。

(4)可靠性高。電子電路系統的可靠性要求與系統的實際用途、使用環境等因素有關。

(5)系統集成度高。最大限度地提高集成度，是電子電路系統設計應當遵循的一個重要原則。

(6)調試簡單方便。

(7)生產工藝簡單。生產工藝是電子電路系統設計者應當考慮的一個主要問題，無論是批量產品還是樣品，生產工藝對電路的制作與調試都是相當重要的一個環節。

(8)操作簡便、性價比高。

二、電子系統的設計方法根據電子系統的功能和結構上的層次性，通常有如下三種設計方法。

1.自頂向下的設計方法這種設計方法就是設計者根據原始設計指標或用戶需求，從整體上規劃整個系統的功能和性能，然后對系統進行劃分，分解為規模較小、功能較簡單且相對獨立的子系統，并確定它們之間的相互關系。這種劃分過程可以不斷進行下去，直到劃分得到的單元可以映射到物理實現，實現可以是具體的部件、電路和元件，也可以是VLSI的芯片版圖。

2.自底向上的設計方法

這種設計方法就是設計者根據要實現系統的各個功能的要求，首先從現有的可用的元件中選出最合適的，設計成一個個的部件，當一個部件不能直接實現系統的某個功能時，需設計出由多個部件組成的子系統去實現該功能，上述過程一直進行到系統所要求的全部功能都實現為止。該方法的優點是可以繼承使用經過驗證的、成熟的部件與子系統，從而可以實現設計重用，減少設計的重復勞動，提高設計生產率。其缺點是設計過程中設計人員的思想受限于現成可用的元件，故不容易實現系統化的、清晰易懂的以及可靠性高、可維護性好的設計。

3.以自頂向下方法為主導結合使用自底向上的設計方法

隨著SOC(單芯片系統)的出現，為了實現設計重用以及對系統進行模塊化測試，通常采用以自頂向下方法為主導，并結合使用自底向上的方法，這樣既能保證實現系統化的、清晰易懂的以及可靠性高、可維護性好的設計，又能充分利用IP核，減少設計的重復勞動，提高設計生產率，因而得到普遍采用。

三、基于模擬器件的電子系統設計流程

基于模擬器件的電子系統設計的流程如圖1所示。模擬電路種類較多導致系統的設計步驟將有所差異，流程圖中的環節應隨設計的實際作調整或交叉進行、重復。

1.明確設計任務

該階段是對系統的設計任務進行具體的分析，充分了解系統的性能、指標、內容及要求，掌握系統的基本特征，以便明確系統應完成的任務。

2.總體方案選擇

該階段針對所提出的任務、要求和條件，從全局著眼，用具有一定功能的若干單元電路構成一個整體，來實現系統的各項性能。通常符合要求的總體方案不止一個，設計者應當針對任務、要求和條件，查閱有關資料，廣開思路，提出若干種不同的方案，然后逐一分析每一個方案的可行性和優缺點，再加以比較，擇優選用。

3.單元電路設計

在確定總體方案后，便可以畫出詳細框圖，設計單元電路。設計單元電路的一般方法和思路如下:

(1)根據設計要求和已選定的總體方案的原理框圖，明確對各單元電路的要求，必要時應詳細擬定出主要單元電路的性能指標。注意各單元電路之間的相互配合，但要盡量少用或不用電平轉換之類的接口電路，以簡化電路結構、降低成本。

(2)擬定出各單元電路的要求后，應全面檢查一遍，確定無誤后方可按一定的順序分別設計各單元電路。

(3)選擇單元電路的結構形式。最簡單的辦法是從以往學過的和了解的各種電路中選擇一個合適的電路，但一般情況下，應查閱有關資料，以豐富知識、開闊眼界，從而找到適合的電路。具體設計時，在符合設計要求的電路基礎上適當改進或進行創造性的設計。

4.計算和調整參數

電路設計中參數的計算方法主要在于正確運用課程中已經學過的分析方法，搞清電路原理，靈活運用計算公式。對于一般情況，計算參數應注意以下幾點:①各元器件的工作電壓、電流、頻率和功耗等應在允許范圍內，并留有適當裕量;②對于環境溫度、交流電網電壓等工作條件應按最不利的情況考慮;③對于元器件的極限參數必須留有足夠的裕量，一般按額定值的1．5倍左右考慮;④電阻、電容的參數應選計算值附近的標稱值;⑤在保證電路達到功能指標的前提下，應盡量減少所用元器件的品種、價格、體積、數量等。

5.元器件的選擇

從某種意義上講，電子電路設計就是選擇最合適的元器件，并把它們最好地組合起來。首先要根據具體問題和方案，考慮需要哪些元件、每個元件應該具有哪些功能和性能指標;其次所需的元件哪些實驗室有，哪些市場上能買到，價格如何，指導學生關心元器件的信息和新動向，多查資料。以下概括地說明設計中元器件的選擇思路。

(1)阻容元件的選擇。電阻和電容的種類很多，正確選擇電阻和電容很重要，不同電路對電阻和電容的性能要求也不一樣。設計是要根據電路的要求選擇性能和參數合適的阻容元件，并要注意功耗、容量、頻率和耐壓范圍是否滿足要求。

(2)分立元件的選擇。分立元件包括二極管、晶體三極管、場效應管、光電管、晶閘管等，根據用途、參數等進行選擇。

(3)集成電路的選擇。集成電路的品種很多，選用的方法一般是“先粗后細”，即先根據總體方案考慮應該選用什么功能的集成電路，然后考慮具體的性能，最后根據供貨、價格等因素選用某種型號的集成電路。

6.審圖

在電路的設計過程中必然會有考慮不周的地方，各種計算也會出現誤差甚至錯誤，所以在畫出電路總圖后，要進行全面審查。審查時要注意先從全局出發檢查總體方案是否合適，各單元電路的原理是否正確，電路形式是否合適，再檢查各單元電路之間的電平、時序配合是否合適，電路圖中有無煩瑣可優化之處，接著根據電路圖中所標出的各元器件的型號、參數等驗算是否能達到性能指標，有無恰當的裕量，同時需注意電路中各元件是否工作在額定值范圍內，以免實驗時損壞。

7.實驗檢測

一個電路的設計是一個復雜的過程，在這個過程中需要考慮很多的因素和問題，設計中難免會出一些差錯。實驗檢測是設計電子電路必不可少的環節，通過實驗檢測可以發現設計中存在的問題，通過解決實驗中所發現的問題，逐步完善設計，最終達到設計目標。在實驗中所需要檢測的內容主要有:各元件的性能和質量、各單元電路的功能和主要指標、各個接口電路的功效、總體電路的功能等。

四、電子電路的安裝和調試

篇（7）

基于此種形勢，文獻信息資源共建共享的理念開始樹立，而且在資源建設的實踐中得到落實，圖書館界積極開展了資源整體布局的研究，也采取了諸如文獻聯合采購，統一編目，出版聯合目錄和實行館際互借等一些具體的資源共建共享方式。然而在傳統條件下，信息必須依賴于一定的物質載體而存在，文獻信息內容與文獻載體不可分割，資源建設過程中信息的共享問題實際轉化為物質載體的共享問題，信息的可共享性得不到充分體現：一個單元的文獻不能同時滿足兩個以上用戶的信息需求，另外還存在文獻信息傳輸等諸多障礙。因此，文獻信息資源建設還多是立足個館，各圖書館只能圍繞自身的用戶群進行資源建設，共建共享在傳統條件下得不到最有效的實施。在這種情況下，信息資源建設理論不能突破傳統文獻資源建設理論的桎梏，無法發生質的變化，只能繼續強調個館滿足自身用戶信息需求的能力。

資源的數字化建設使文獻信息擺脫了載體的約束，信息能夠實現跨時空的存取，真正做到一方建設、多方利用，信息的可共享性得以充分體現。數字技術和網絡環境不但提供了資源共享的全新發展環境，而且提出了重構資源建設理論的迫切要求。重新審視資源建設理論，我們不難發現，信息資源數字化并不等同于資源的共建共享，如不努力創新資源建設的理論研究，數字化建設實際上是“大而全”、“小而全”建設模式的再現。那么，基于共建共享的資源建設理論與傳統的文獻信息建設理論是何種關系？是繼承還是顛覆？本文將研究共建共享對傳統文獻信息資源建設理論的影響。

2　共建共享理論與傳統文獻信息資源建設理論的總體比較

文獻信息資源建設是指一定范圍內的文獻信息機構對文獻信息資源進行有計劃的積累和合理布局，以滿足、保障社會發展和國家建設需要的全部活動。文獻信息資源建設包括微觀和宏觀兩個方面，宏觀文獻信息資源建設是指根據一個地區、一個國家乃至國際間的需要而進行全局的文獻信息資源布局和協調發展工作；而微觀文獻信息資源建設是指各個文獻信息機構對文獻信息的收集、組織、管理、貯存等工作。

共建共享是指在信息資源建設和服務過程中，文獻信息機構建立廣泛的合作、協作、協調關系，宏觀布局和科學規劃文獻信息資源，利用各種技術、方法和途徑，共同揭示、建設、開發和利用信息資源，追求對文獻信息資源的完備保障，以最大限度地滿足用戶信息需求的全部活動。

共建共享理論同傳統文獻信息資源建設理論一樣，也分為宏觀建設和微觀建設兩個層面。不同的是，傳統的文獻信息資源微觀建設即館藏建設可以獨立于宏觀建設而存在，而資源共建中的微觀建設如脫離宏觀建設就失去了共建的意義；傳統的文獻信息資源建設是在微觀建設的基礎上進行宏觀建設，而資源共建是在宏觀建設的指導下開展微觀建設。可以認為，傳統文獻信息資源建設是微觀建設決定宏觀建設，而資源共建是宏觀建設決定微觀建設。因此，傳統文獻信息資源建設與資源共享在建設范圍和服務范圍兩個方面存在不同的效果。（如圖1、圖2、圖3、圖4所示）

圖1和圖2分別反映傳統文獻信息資源建設和資源共建所產生的不同建設效果。在圖1中，由于傳統文獻信息資源建設是在微觀建設的基礎上開展宏觀建設，因此各個圖書館所建設的資源不可避免地存在重復現象，甚至有部分資源重復現象十分嚴重（如圖中交疊部分所示），重復建設就意味著資源覆蓋范圍的縮小，因而不利于提高文獻信息資源保障率；在圖2中，由于資源共建是在宏觀布局和科學規劃的基礎上進行的，避免了資源的重復建設，能最大限度地提高文獻信息資源保障率。

附圖

圖1　傳統建設的多館文獻信息資源覆蓋范圍

附圖

圖2　共建共享的多館文獻信息資源覆蓋范圍

圖3和圖4分別反映傳統文獻信息資源建設和資源共建共享的不同服務范圍。在圖3中，由于各圖書館是在微觀建設的基礎上開展宏觀建設，因此個體資源的服務范圍之間存在交叉重復，使整體資源的服務范圍小于個體資源服務范圍之和，只有圖中交疊部分所示的用戶才能在一定程度上共享資源；在圖4中，由于各圖書館在合作協調的基礎上共同發展用戶群，因此服務范圍得到最大擴展，并且可共享資源的用戶范圍就等同于全體用戶。

附圖

圖3　傳統建設的多館文獻信息資源服務范圍

附圖

圖4　共建共享的多館文獻信息資源服務范圍

由此可見，資源建設過程中是否將系統布局和科學規劃放在首位，是資源共建與傳統文獻信息資源建設的根本區別。傳統文獻信息資源建設立足個館，強調依賴個館的資源建設來滿足特定用戶信息需求，從而不能在根本上放棄“大而全”、“小而全”的建設理念。資源共建以系統布局和科學規劃為出發點，強調以整體的資源建設來實現對信息資源的完備保障，以滿足社會對信息資源的需求（包括潛在需求），資源建設的廣度（覆蓋范圍）由整個共建系統來保障，而資源建設的專深度則由各圖書館來保障。

3　信息資源共建共享對文獻信息資源建設理論的具體影響

共建共享對傳統文獻信息資源建設理論中的建設原則、結構理論、資源補充、資源組織、資源評價等方面都產生了巨大影響。

3.1　對建設原則的影響

在傳統文獻信息資源建設理論中，被普遍接受的建設原則有：實用性原則，系統性原則，特色化與協調性原則。下文將就共建共享對這三條原則所產生的影響做具體分析。

3.1.1　對實用性原則的影響

篇（8）

從學術的角度來看，電力電子技術的主要任務是研究電力電子器件（功率半導體）設備，轉換器拓撲結構，控制和電力電子應用，實現電力和磁場的能量轉換、控制、傳輸和存儲，以便實現合理和有效使用的各種形式的能源，高品質的人力的電力和磁場的能量。

1 電力電子的研究方向

就目前情況而言，我國電力電子的研究范圍與研究內容主要包括：1）電力電子元器件及功率集成電路；2）電力電子變換器技術的研究主要包括新的或電力能源的節約和新能源電力電子，軍事和空間應用等作為特殊的電力電子轉換器技術的智能電力電子變換器技術，控制電力電子系統和計算機仿真建模；3）電力電子技術的應用，其研究內容包括超高功率轉換器，在能源效率，可再生能源發電，鋼鐵，冶金，電力，電力牽引，船舶推進應用，電力電子系統的信息化和網絡；電力電子系統的故障分析和可靠性；復雜的電力電子系統的穩定性和適應性；4）電力電子系統集成，其研究內容包括標準化電力電子模塊；單芯片和多芯片系統設計，集成電力電子系統的穩定性和可靠性。

2 我國電力電子發展中存在的問題

當前的主要問題是：中國的電力電子產品和設備目前生產的大部分是也主要是晶閘管，雖然它可以創造一些高科技電子產品和電氣設備，但他們都使用電力電子外國生產設備和多組分組裝集成的制造方法，尤其是先進的全控型電力電子器件全部依賴進口，而許多關系到國民經濟和國家安全，在一些關鍵領域的核心技術，軟件，硬件和關鍵設備，我國的外資控制和封鎖。特別是在關系國民經濟和國家安全，更多先進水平的核心技術差距的關鍵領域，這種情況正在迅速變化的挑戰和我們的道德律令。

在過去，雖然我國國民經濟的各個部門，先后引進了國外先進技術，已開始注意到國內突出的問題，從表面上看，雖然對引進技術的絕大多數可以在幾年后達到國產化率70％的要求，但只要仔細分析，不難發現，并最終拒絕外國公司轉讓技術和關鍵部件，都涉及到高科技的電力電子技術和動力傳動產品在核心技術。

目前國外和問題的主要區別是：電力電子器件的全面控制，不能制造國內制造的高功率轉換器，低技術，設備可靠性差，電力電子數字控制技術水平仍處于初級階段；應用程序的控制技術和系統控制軟件的水平較低；缺乏經驗的重大項目等。高性能高功率轉換器設備幾乎全部從國外進口。

3 電力傳動系統的發展現狀分析

目前我國電力傳動系統的研究主要圍繞交流轉動系統展開，隨著交流電動機調速理論的突破和調速裝置（主要是變頻器）性能的完善，電動機的調速從直流發電機-電動機組調速、晶閘管可控整流器，直流調壓調速逐步發展到交流電動機變頻調速。交流傳動系統之所以發展得如此迅速，和一些關鍵性技術的突破性進展有關。它們是功率半導體器件（包括半控型和全控型）的制造技術、基于電力電子電路的電力變換技術、交流電動機控制技術以及微型計算機和大規模集成電路為基礎的全數字化控制技術。為了進一步提高交流傳動系統的性能，國內有關研究工作正圍繞以下幾個方面展開：

1）輸入電流為正弦和四象限運行開辟了新的途徑

高性能交流驅動系統電壓型PWM逆變器中的應用日益廣泛，PWM技術的研究更深入。 PWM功率半導體器件采用高頻開啟和關閉，成為一個在一定寬度的電壓脈沖序列法律的變化，為了實現頻率，變壓器，有效地控制和消除諧波的直流電壓。 PWM技術可分為三類：正弦PWM，優化PWM及隨機PWM。正弦PWM的電壓，電流和磁通正弦PWM計劃的目標包括。正弦PWM普遍提高功率器件的開關頻率將是一個非常出色的表現，在中小功率交流驅動系統等被廣泛使用。但為大容量的電源轉換設備，高開關頻率將導致大的開關損失，以及高功率設備，如GTO的開關頻率仍不做的非常高的在這種情況下，在最佳的PWM技術只是滿足的需求該設備。

2）應用矢量控制技術、直接轉矩控制技術及現代控制理論

交流電機交流驅動系統是一個多變量、非線性、強耦合、時變控制對象，變頻調速控制，電機控制的穩定狀態方程的研究動態控制非常令人滿意的結果的特點。 70年代初提出研究交流電機的控制過程的動態，不僅要控制每個變量的振幅，而控制的階段，為了實現交流電機磁通和轉矩的解耦矢量變換方法，促使高性能交流驅動系統逐漸向實際使用。高動態性能的電流矢量控制變頻器已成功應用于軋機主傳動，電力牽引系統和數控機床。此外，為了解決系統的復雜性和控制精度之間的矛盾，但也提出一個新的控制方法，如直接轉矩控制，方向控制電壓，特別是與微處理器控制技術，現代控制理論在各種控制方法也得到了應用，如二次型性能指標最優控制和雙位模擬調節器控制，可以提高系統的動態性能，滑（滑模）變結構控制可以提高系統的魯棒性，狀態觀測器和卡爾曼濾波器可以得到狀態信息不能測量，自適應控制能夠全面提高系統的性能。此外，智能控制技術，如模糊控制，神經網絡控制，也開始在交流變頻調速驅動系統用于提高控制精度和魯棒性。

3）廣泛應用微電子技術

隨著微電子技術的發展，數字式控制處理芯片的運算能力和可靠性得到很大提高，這使得全數字化控制系統取代以前的模擬器件控制系統成為可能。目前適于交流傳動系統的微處理器有單片機、數字信號處理器（Digital Signal Processor——DSP）、專用集成電路（Application Specific Integrated Circuit——ASIC）等。其中，高性能的計算機結構形式采用超高速緩沖儲存器、多總線結構、流水線結構和多處理器結構等。核心控制算法的實時完成、功率器件驅動信號的產生以及系統的監控、保護功能都可以通過微處理器實現，為交流傳動系統的控制提供很大的靈活性，且控制器的硬件電路標準化程度高，成本低，使得微處理器組成的全數字化控制系統達到了較高的性能價格比。

4 結論

雖然我國電力電子與電力系統傳動系統技術得到了長足的發展，但與發達國家相比仍然存在較大差距，許多關鍵技術有待突破，關鍵部件還長期依賴進口的局面還沒有打破。

篇（9）

從學術的角度來看，電力電子技術的主要任務是研究電力電子器件（功率半導體）設備，轉換器拓撲結構，控制和電力電子應用，實現電力和磁場的能量轉換、控制、傳輸和存儲，以便實現合理和有效使用的各種形式的能源，高品質的人力的電力和磁場的能量。

1 電力電子的研究方向

就目前情況而言，我國電力電子的研究范圍與研究內容主要包括：1）電力電子元器件及功率集成電路；2）電力電子變換器技術的研究主要包括新的或電力能源的節約和新能源電力電子，軍事和空間應用等作為特殊的電力電子轉換器技術的智能電力電子變換器技術，控制電力電子系統和計算機仿真建模；3）電力電子技術的應用，其研究內容包括超高功率轉換器，在能源效率，可再生能源發電，鋼鐵，冶金，電力，電力牽引，船舶推進應用，電力電子系統的信息化和網絡；電力電子系統的故障分析和可靠性；復雜的電力電子系統的穩定性和適應性；4）電力電子系統集成，其研究內容包括標準化電力電子模塊；單芯片和多芯片系統設計，集成電力電子系統的穩定性和可靠性。

2 我國電力電子發展中存在的問題

當前的主要問題是：中國的電力電子產品和設備目前生產的大部分是也主要是晶閘管，雖然它可以創造一些高科技電子產品和電氣設備，但他們都使用電力電子外國生產設備和多組分組裝集成的制造方法，尤其是先進的全控型電力電子器件全部依賴進口，而許多關系到國民經濟和國家安全，在一些關鍵領域的核心技術，軟件，硬件和關鍵設備，我國的外資控制和封鎖。特別是在關系國民經濟和國家安全，更多先進水平的核心技術差距的關鍵領域，這種情況正在迅速變化的挑戰和我們的道德律令。

在過去，雖然我國國民經濟的各個部門，先后引進了國外先進技術，已開始注意到國內突出的問題，從表面上看，雖然對引進技術的絕大多數可以在幾年后達到國產化率70％的要求，但只要仔細分析，不難發現，并最終拒絕外國公司轉讓技術和關鍵部件，都涉及到高科技的電力電子技術和動力傳動產品在核心技術。

目前國外和問題的主要區別是：電力電子器件的全面控制，不能制造國內制造的高功率轉換器，低技術，設備可靠性差，電力電子數字控制技術水平仍處于初級階段；應用程序的控制技術和系統控制軟件的水平較低；缺乏經驗的重大項目等。高性能高功率轉換器設備幾乎全部從國外進口。

3 電力傳動系統的發展現狀分析

目前我國電力傳動系統的研究主要圍繞交流轉動系統展開，隨著交流電動機調速理論的突破和調速裝置（主要是變頻器）性能的完善，電動機的調速從直流發電機-電動機組調速、晶閘管可控整流器，直流調壓調速逐步發展到交流電動機變頻調速。交流傳動系統之所以發展得如此迅速，和一些關鍵性技術的突破性進展有關。它們是功率半導體器件（包括半控型和全控型）的制造技術、基于電力電子電路的電力變換技術、交流電動機控制技術以及微型計算機和大規模集成電路為基礎的全數字化控制技術。為了進一步提高交流傳動系統的性能，國內有關研究工作正圍繞以下幾個方面展開：

1）輸入電流為正弦和四象限運行開辟了新的途徑

高性能交流驅動系統電壓型PWM逆變器中的應用日益廣泛，PWM技術的研究更深入。 PWM功率半導體器件采用高頻開啟和關閉，成為一個在一定寬度的電壓脈沖序列法律的變化，為了實現頻率，變壓器，有效地控制和消除諧波的直流電壓。 PWM技術可分為三類：正弦PWM，優化PWM及隨機PWM。正弦PWM的電壓，電流和磁通正弦PWM計劃的目標包括。正弦PWM普遍提高功率器件的開關頻率將是一個非常出色的表現，在中小功率交流驅動系統等被廣泛使用。但為大容量的電源轉換設備，高開關頻率將導致大的開關損失，以及高功率設備，如GTO的開關頻率仍不做的非常高的在這種情況下，在最佳的PWM技術只是滿足的需求該設備。

2）應用矢量控制技術、直接轉矩控制技術及現代控制理論

交流電機交流驅動系統是一個多變量、非線性、強耦合、時變控制對象，變頻調速控制，電機控制的穩定狀態方程的研究動態控制非常令人滿意的結果的特點。 70年代初提出研究交流電機的控制過程的動態，不僅要控制每個變量的振幅，而控制的階段，為了實現交流電機磁通和轉矩的解耦矢量變換方法，促使高性能交流驅動系統逐漸向實際使用。高動態性能的電流矢量控制變頻器已成功應用于軋機主傳動，電力牽引系統和數控機床。此外，為了解決系統的復雜性和控制精度之間的矛盾，但也提出一個新的控制方法，如直接轉矩控制，方向控制電壓，特別是與微處理器控制技術，現代控制理論在各種控制方法也得到了應用，如二次型性能指標最優控制和雙位模擬調節器控制，可以提高系統的動態性能，滑（滑模）變結構控制可以提高系統的魯棒性，狀態觀測器和卡爾曼濾波器可以得到狀態信息不能測量，自適應控制能夠全面提高系統的性能。此外，智能控制技術，如模糊控制，神經網絡控制，也開始在交流變頻調速驅動系統用于提高控制精度和魯棒性。

3）廣泛應用微電子技術

隨著微電子技術的發展，數字式控制處理芯片的運算能力和可靠性得到很大提高，這使得全數字化控制系統取代以前的模擬器件控制系統成為可能。目前適于交流傳動系統的微處理器有單片機、數字信號處理器（Digital Signal Processor——DSP）、專用集成電路（Application Specific Integrated Circuit——ASIC）等。其中，高性能的計算機結構形式采用超高速緩沖儲存器、多總線結構、流水線結構和多處理器結構等。核心控制算法的實時完成、功率器件驅動信號的產生以及系統的監控、保護功能都可以通過微處理器實現，為交流傳動系統的控制提供很大的靈活性，且控制器的硬件電路標準化程度高，成本低，使得微處理器組成的全數字化控制系統達到了較高的性能價格比。

4 結論

雖然我國電力電子與電力系統傳動系統技術得到了長足的發展，但與發達國家相比仍然存在較大差距，許多關鍵技術有待突破，關鍵部件還長期依賴進口的局面還沒有打破。

篇（10）

首先分析一下結構化綜合布線的優點：

(1)結構化綜合布線使用了標準化的線纜和接插頭模塊，非常便于各樓層及本樓層間的信息點管理，使得因辦公室搬遷等因素造成的大量終端設備、電話機移位時，只需將插頭拔出、插入新的位置，然后在弱電設備間內做跳線處理或僅僅作些軟件上的更改，即可重新投入使用，而不像傳統布線那樣無統一標準。當設備需要移位時，會帶來許多管理上的不方便或需要重新布線，對建筑裝璜造成較大的破壞。

(2)結構化綜合布線的擴展能力強，因為對于五類非屏蔽雙絞線可以提供155Mb/s信息的傳輸能力，除了滿足當前各種網絡的需要外，還能滿足未來發展的需要。

根據上述結構化綜合布線的兩個優點，結合建筑物實際的各弱電系統，具有發展性和不穩定性的只有電話系統和計算機網絡系統。而對于其他弱電系統，如火災自動報警系統、保安監視系統、廣播系統、電纜電視系統等設備，具有很好的固定性，且位置一般不會移動，對于一個固定的建筑物，這些系統的設備一經選定，頻繁更新換代的可能性和必要性均很低。

根據以上所述，一般都在弱電設計中把電話系統及計算機網絡系統的配線統一納入結構化綜合布線，而對其他弱電系統保持相對的獨立性，仍采用傳統的配線方式。

然而，采用上述方法還有其他一些原因，如當前大多數弱電設備廠家的系統與結構化綜合布線系統不兼容。要想使這些弱電系統在結構化綜合布線平臺上運行，則必須增加轉換設備。例如保安監控系統的攝像機，其輸出的視頻信號通常以同軸電纜傳輸，如果將其納入結構化結合布線系統中，需在線路兩端增加信號轉換設備。顯然，這樣做既麻煩又不經濟。

2綜合布線在應用中存在的問題

應用中發現有的綜合布線產品，如三類、五類非屏蔽雙絞線其截面均為0.5mm2(美國線規AWG24)，與之相配套的配線架，出線座都只能適用于截面為0.5mm2的線纜。因此，它在支持如下幾個弱電子系統時，就存在局限性或不足。

2.1廣播系統(PAS)

根據我國電氣規范，一般將電氣設備工作電壓為220/380V(交流50Hz)、有效值24V以下的交流信號確定為弱電信號。而在廣播系統中，如采用定壓輸出，線路電壓可分為70V、100V、120V三檔。故在廣播系統中采用綜合布線，會對線纜產生過電壓，長期使用會對線纜的壽命產生不良影響。另外，廣播系統的線路用線截面一般為1.0～2.5mm2，而非屏蔽雙絞線的線芯截面只有0.5mm2，相差甚遠。

2.2火災報警及控制系統(FAS)

根據我國現行的火災自動報警系統設計規范規定：火災自動報警系統的信號傳輸線路的芯線截面，穿管敷設的絕緣導線不應小于1.0mm2，線槽內敷設的絕緣導線不應小于0.75mm2。而作為綜合布線系統的非屏蔽雙絞線其截面積為0.5mm2。顯然不能滿足我國火災自動報警系統設計規范的要求。另外，在總線制的火災報警系統中，電源線與控制線多采用1.5～2.5mm2的導線，綜合布線系統也不能滿足要求。

特別需要指出的是：我國現行消防規范要求所有消防信號線、通訊線均不可與非消防線路共管敷設。因而要用綜合布線產品支持火災報警與控制系統，必須先獲得當地消防主管部門的特許。

2.3共用天線電 視系統(CATV)

用綜合布線產品支持CATV一般都采用光纖，因此，在線路放大器、分配器、分支器的兩端要加裝適配器，這無疑增加投資，而且因中間環節增多，系統的可靠性也降低了。

以上闡述了綜合布線系統在我國支持各弱電子系統目前仍在的一些問題，那么是不是說結構化綜合布線系統不能支持上述各個弱電系統?答案是否定的。對于一座智能化程度要求很高的建筑物，在規范允許和獲得特許的前提下，可以利用綜合布線產品的光纖和各種對數非屏蔽雙絞線纜支持計算機網絡和電話通訊系統，用同軸電纜支持CATV和CCTV(監視電視)，采用截面為1.0～1.5mm2的特殊定貨的非屏蔽雙絞線支持FAS、PAS。

3結束語

目前智能建筑內，一些弱電子系統還不能完全融合于結構化綜合布線內。這既有規范條件的限制，也有產品技術規格單一的制約，以及性能價格比的因素存在。建議有關研究和生產單位，盡快研究和生產出能滿足各種線徑和不同傳輸信號要求的綜合布線系統產品，使所有弱電系統均納入結構化綜合布線。

參考文獻

[1]基于平等模式智能建筑弱電系統集成技術研究與軟件開發. 汪勇.中南大學碩士論文[D].

篇（11）

二、電子類課程存在的問題

通過分析以上試題,發現電子類課程目前存在著如下問題:(1)教學內容與科技發展不相適應。電子技術是發展最快、應用最廣的一門技術,而我們目前的教學內容與當今迅速發展的電子技術有較大差距,正像有些畢業生所說:“學的用不上,有用的沒有學”;(2)教學方法與能力培養要求不相適應。主要體現在我們的教學方式仍然是以知識傳播為主,以教師講為中心,學生的內在動力沒有充分發揮出來,不利于學生能力的培養;(3)理論與實際不相適應。所講內容與現場應用中的實際問題有一定距離,不利于調動學生學習的積極性;(4)考核方法與素質提高不相適應。目前我們實行的考試方法仍然是以書本知識為主,以閉卷筆試為主,注重死記硬背,不利于提高學生素質。

三、培養大學生電子設計能力的幾點措施

1.更新教學內容,重構課程體系

盡管電子技術的發展日新月異,新的器件層出不窮,但電子技術課的基礎地位不能動搖。因此,模擬和數字電路中的放大、振蕩、反饋、頻率特性、邏輯函數、組合邏輯電路的設計、時序邏輯電路的設計等基礎內容不能削弱。在此基礎上要更新教學內容,著重分析由功能單元構成的通用集成電路(如集成運放、集成功放、集成A/D、D/A變換器等)和計算機應用集成電路(RAM、EPROM等),同時還要加強ASIC教學內容(如PLD、FPGA等)。電子技術基礎是工程設計性很強的課程,在教學改革中必須用系統的觀念重構課程體系,建議將模擬和數字電路學完后,再開一門“現代電子系統設計”。

2.加強EDA教學,提高大學生電子設計自動化水平

國際電子技術的發展動態顯示出,ASIC與EDA是電子器件與電子設計發展的技術潮流。ASIC的開發必須借助于EDA工具,因此掌握EDA技術是對當今電子工程師的最基本要求。目前,美國等西方發達國家,全部都開展了EDA教學,其大學生在校期間就能用EDA技術開發出先進的電子產品。而我國在EDA教學方面還比較落后,只有一些重點院校才剛剛起步,多數院校還沒有將EDA納入教學中。從參加全國大學生電子設計競賽的獲獎作品看,凡利用了EDA技術用ASIC芯片實現的題目,均做得比較完善,關鍵是它大大節省了設計時間。因此,必須盡快建立EDA實驗室,積極開展EDA教學,提高大學生電子設計自動化水平。

3.改變教學方法,激發學生學習的動力

我們在培訓參加電子設計競賽隊員的過程中受到很大的啟發,盡管培訓時間短,但收效很大,關鍵是有一種非常強的學習動力在支持著他們,他們是在興趣中學習,主動性和積極性得到了很好的發揮。同時,這一經驗也給我們提出了一個新的問題,在我們平時的教學過程中,學生有沒有動力?他們學習的主動性、積極性是否完全發揮出來了呢?這是值得深思的問題。在當今教學改革的大潮中,應大膽改革教學方法和教學手段,給學生確立一個明確目標,通過該課程的學習,讓學生達到什么標準、完成什么任務,然后,圍繞該目標,采取多方位的教學模式,啟發學生動腦設計、動手制作,最終達到該目標。目前應特別注意學生對計算機、因特網感興趣這一特點,充分利用現代化的教學資源(校園網絡、計算機、多媒體教室),開發一些學生感興趣的課件,最大限度地激發他們學習的動力。

4.加強實踐環節,使理論能夠聯系實際