時(shí)間:2023-03-29 09:27:49
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇應(yīng)用電子論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
二、電子書包在各學(xué)科的應(yīng)用方法
1.語文:讀書園地,累積語言
語文教學(xué)應(yīng)該以語言應(yīng)用為中心,大量閱讀。而電子書包為語言的閱讀與應(yīng)用提供了便利條件。必讀篇目、泛讀篇目已經(jīng)不能滿足學(xué)生對(duì)閱讀的渴望,在電子書包上開設(shè)讀書園地活動(dòng)可以滿足學(xué)生的需求。可進(jìn)行如下操作:
(1)各抒己見。
教師推薦值得閱讀的同一主題或文體的篇目,大家自由閱讀任何篇目,進(jìn)行賞析或者批判。
(2)師生共讀。
選擇點(diǎn)擊率最高的篇目進(jìn)行師生共讀,進(jìn)行深度賞析。
(3)獎(jiǎng)勵(lì)閱讀之星。
為了鼓勵(lì)在讀書園地活動(dòng)中表現(xiàn)積極的學(xué)生,根據(jù)活動(dòng)中的活躍度或者學(xué)生的推薦,推選出“推薦之星”(推薦篇目被選為師生共讀篇目)、“閱讀之星”(閱讀篇目多)、“賞析之星”(賞析深入、透徹)。
2.英語:聽說讀寫,全面貫通中國學(xué)生在學(xué)習(xí)英語時(shí),因?yàn)槿鄙賹?shí)際應(yīng)用的環(huán)境,所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“聾子英語”、“啞巴英語”的情況,但借助電子書包,可有效改變這一狀況。
(1)改變作業(yè)形式,增加學(xué)生說的機(jī)會(huì)。
英語作業(yè)的傳統(tǒng)形式一般是抄寫單詞,朗讀預(yù)習(xí)等,但隨著電子書包進(jìn)入課堂后,學(xué)生逐漸掌握了錄音、錄像等操作。因此,教師可將作業(yè)形式改成“請(qǐng)讀一讀,說一說,并錄下來”、“請(qǐng)演一演,并錄下來”,讓學(xué)生在完成作業(yè)的過程中有充分說的機(jī)會(huì)。同時(shí),讓平時(shí)膽怯的學(xué)生在全班同學(xué)面前展現(xiàn)自己開口說英語的成果,這樣也可以幫助這些學(xué)生實(shí)現(xiàn)從“開口對(duì)自己說”到“開口對(duì)大家說”的逐步過渡。
(2)自主聽讀,自我檢測(cè),避免濫竽充數(shù)。
電子書包讓學(xué)生能夠享受到均衡的自主聽讀的機(jī)會(huì)。同時(shí),在學(xué)生聽讀完后,教師應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的題目檢測(cè)其聽讀情況。這就避免了在集體聽讀中,部分學(xué)生濫竽充數(shù)的情況。
3.數(shù)學(xué):復(fù)習(xí)檢測(cè),即時(shí)反饋
學(xué)生做題的速度和掌握程度各不相同,但數(shù)學(xué)課堂時(shí)間有限,教師無法全面掌控每位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,無法均衡地關(guān)注到每一位學(xué)生。但是,借助電子書包的數(shù)學(xué)題庫中的即時(shí)反饋功能,可以很好地解決這個(gè)問題。因?yàn)榇蟛糠值臄?shù)學(xué)題都有量化的標(biāo)準(zhǔn)答案,教師可借助電子書包了解每道題的班級(jí)整體掌握情況,也可以關(guān)注到個(gè)別仍然存在困難的學(xué)生,在下一階段的學(xué)習(xí)中,教師再根據(jù)學(xué)生之前的學(xué)習(xí)情況,靈活選擇輔導(dǎo)的方式。
2.存在的主要問題
我院經(jīng)過一年多的探索實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)存在以下主要問題:
(1)第二課堂形式不夠豐富,培養(yǎng)機(jī)制不夠靈活。因此在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)過程中,無法充分包容、尊重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展,同時(shí)由于輻射面不夠廣,也不能更大程度地引導(dǎo)培養(yǎng)其他學(xué)生。
(2)缺乏創(chuàng)新型人才評(píng)價(jià)體系。創(chuàng)新本身具有多樣性和層次性,這就決定了創(chuàng)新型人才的多樣性和層次性。而且,創(chuàng)新受任務(wù)和環(huán)境的影響,具有不確定性和風(fēng)險(xiǎn)性。因此需要建立一個(gè)客觀的、準(zhǔn)確的創(chuàng)新型人才的評(píng)價(jià)體系。
(3)教師創(chuàng)新引導(dǎo)能力不足。培養(yǎng)創(chuàng)新型人才向高校教師提出了高要求和新要求,不僅要求教師自身具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,而且要求教師在教學(xué)過程中懂得如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)。
(4)沒有相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制,沒能有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生和教師的積極性。
(5)創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱,制約學(xué)生創(chuàng)新能力的提升。
(6)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足,導(dǎo)致創(chuàng)新型人才培養(yǎng)過程難于全面開展。
3.創(chuàng)新性人才培養(yǎng)舉措與實(shí)施
積極探索第二課堂的形式,由教師引導(dǎo),學(xué)生的電子創(chuàng)新協(xié)會(huì)自主運(yùn)行,通過“以賽促教”的方式培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。豐富并發(fā)展第二課堂,以學(xué)分為支撐,項(xiàng)目作品為考核結(jié)果,通過選修課、講座、技術(shù)論壇等形式,爭(zhēng)取更多的學(xué)生參與到第二課堂中來。制定符合創(chuàng)新型人才成長規(guī)律的學(xué)生評(píng)價(jià)體系、創(chuàng)新型教師培養(yǎng)策略,為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)建立一套適合我院創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的評(píng)價(jià)體系,并使之具有輻射作用,可應(yīng)用到同類院校的相關(guān)專業(yè)。
4.創(chuàng)新性人才培養(yǎng)目標(biāo)
通過第二課堂,能最大限度尊重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展,培養(yǎng)出具有較高水平的創(chuàng)新型人才。為了探索、研究創(chuàng)新型人才培養(yǎng)機(jī)制,我院以電子工程實(shí)訓(xùn)基地為載體,通過第二課堂的形式,圍繞如何培養(yǎng)和提升學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)(包括創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新個(gè)性品質(zhì))問題,將創(chuàng)新型人才培養(yǎng)作為一個(gè)有機(jī)整體,構(gòu)建了一個(gè)由行動(dòng)導(dǎo)向機(jī)制、保障機(jī)制、柔性機(jī)制、激勵(lì)機(jī)制組成的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)“四輪共驅(qū)”新機(jī)制。四個(gè)機(jī)制就像汽車的四個(gè)輪子一樣,缺一不可,他們相互聯(lián)系,相互促進(jìn),共同驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系的良性運(yùn)行。最終達(dá)到以下4點(diǎn):
(1)更新教育觀念,明確培養(yǎng)目標(biāo),建立創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的行動(dòng)導(dǎo)向機(jī)制;
(2)以實(shí)施“項(xiàng)目制”為主線,強(qiáng)化創(chuàng)新培養(yǎng)體系建設(shè),構(gòu)建創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的保障機(jī)制;
1.2PLC程序配置。PLC程序進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)可以采用WinProLadder階梯圖語言進(jìn)行程序編寫。其程序設(shè)計(jì)涉及兩個(gè)部分:1.系統(tǒng)動(dòng)作順序;2.系統(tǒng)功能;進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)時(shí),要兼顧機(jī)器的動(dòng)作順序和使用者的自定義操作。若用實(shí)際情況形容就是,比如報(bào)警器的響應(yīng)時(shí)間,實(shí)驗(yàn)人員如果想將之延長幾秒,需要對(duì)時(shí)間參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。相應(yīng)的階梯圖程序則需要對(duì)記憶置進(jìn)行重新配置以存儲(chǔ)以上參數(shù),再通過系統(tǒng)將參數(shù)輸出到外端的機(jī)器上。由此得出結(jié)論,暫存器的配置與編號(hào)都需要進(jìn)行正確的配置,以便與使用者界面完美配合,操作時(shí)不發(fā)生偏差。
1.3使用者界面(HMI)設(shè)計(jì)。隨著智能化觸摸屏幕的應(yīng)用,使用者界面的操作更加方便可靠。使用者通過對(duì)顯示屏上的圖形進(jìn)行觸碰式操作,進(jìn)行程序代碼參數(shù)的修改和操作。為了方便理解和操作,使用者的界面以圖形的大量使用,取代了傳統(tǒng)的按鈕式操作。使用者界面涉及如下三方面的發(fā)開:(1)系統(tǒng)規(guī)劃。(2)操作界面的布局和設(shè)計(jì)。(3)系統(tǒng)通訊功能
2自動(dòng)控制技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的具體應(yīng)用
2.1化工領(lǐng)域。電子自動(dòng)控制技術(shù)在化工領(lǐng)域的應(yīng)用體現(xiàn)在與工藝設(shè)備的充分結(jié)合,具體可參見應(yīng)用范圍最廣的可編程控制系統(tǒng)?;瘜W(xué)反應(yīng)爐的溫度控制一直是行業(yè)里的一個(gè)難題。傳統(tǒng)的手工操作難度非常大,爐溫的頻繁波動(dòng)不利于工作人員的實(shí)時(shí)掌握與及時(shí)有效的操作,惡劣的化學(xué)環(huán)境也使工作人員的健康無法保證??删幊滔到y(tǒng)的出現(xiàn)為其打通了一個(gè)突破口,機(jī)器本身的特性不像人一樣受到惡劣環(huán)境的影響,精細(xì)測(cè)量?jī)x器的應(yīng)用使得爐溫能得到及時(shí)有效的控制,使得整個(gè)工藝流程能夠正常進(jìn)行。擠出吹塑成型機(jī)與可編程系統(tǒng)的結(jié)合是自控技術(shù)在化學(xué)行業(yè)的另一應(yīng)用。二者的結(jié)合使得熔料的化學(xué)作業(yè)過程加快,提高了儀器的工作效率。
2.2電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)普及是我國電力行業(yè)發(fā)展的一大趨勢(shì)。自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用在電力行業(yè)方面有兩個(gè)分支:電力調(diào)度和電力營銷。電力調(diào)度的目標(biāo)是降低成本并保證系統(tǒng)運(yùn)行的同時(shí)提供給用戶以合適的電能。傳統(tǒng)方式要進(jìn)行數(shù)據(jù)的大規(guī)模采集和分析,時(shí)效性難以保證,萬一發(fā)生事故,其危害往往難以挽回。因此,我國電力行業(yè)把自動(dòng)控制技術(shù)與電力調(diào)度系統(tǒng)相結(jié)合,通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的自動(dòng)化收集,實(shí)時(shí)掌握,實(shí)時(shí)處理,特殊情況篩選后進(jìn)行自動(dòng)上報(bào),利于全局指揮。電力營銷與自動(dòng)控制技術(shù)的結(jié)合,可以改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件,便于管理,既緩解了電力人員的工作壓力,也預(yù)防了事故的突發(fā)。
二、改革探索更加有效的教學(xué)模式
(一)教學(xué)手段不斷改革
為了改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量,提高教學(xué)效果,為培養(yǎng)應(yīng)用型人才提供有力支持,近年來,我們?cè)诮虒W(xué)手段的不斷改進(jìn)方面做了有益的嘗試。第一,引入計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合。在教學(xué)中引入仿真技術(shù),有效的改進(jìn)了教學(xué)效果,增強(qiáng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。首先,站在教師的角度,仿真技術(shù)的使用,使教師在原有電子課件的基礎(chǔ)上,加入了對(duì)實(shí)際電路的分析過程,使得教學(xué)生動(dòng)直觀,加深學(xué)生對(duì)概念和規(guī)律的理解和掌握。通過仿真軟件,不僅可以幫助學(xué)生理解一些抽象概念,并且可以使其深刻理解在電路中,各元件參數(shù)對(duì)電路的影響。其次,從學(xué)生的角度看,將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與模擬電子技術(shù)教學(xué)內(nèi)容有效結(jié)合,使學(xué)生通過仿真直觀的了解本課程研究中所能解決的實(shí)際問題,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與參與探索的求知欲。如在學(xué)習(xí)完相關(guān)理論后,引導(dǎo)學(xué)生利用仿真軟件自行設(shè)計(jì)波形信號(hào)發(fā)生器、多路輸出的直流穩(wěn)壓電源、心電圖信號(hào)放大器、低頻功率放大器、光電報(bào)警器等。學(xué)生通過這樣一些模擬電路的實(shí)際應(yīng)用,了解了課程的作用,明確了學(xué)習(xí)目標(biāo),產(chǎn)生了好奇心,激發(fā)了學(xué)習(xí)動(dòng)力。在教學(xué)中引入計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),使學(xué)生在教師的引導(dǎo)下帶著問題進(jìn)行自發(fā)學(xué)習(xí),使整個(gè)學(xué)習(xí)過程始終處于探索研究、再探索研究到最終驗(yàn)證的良性循環(huán)過程。第二,開放實(shí)驗(yàn)室,提供探究和創(chuàng)新的良好環(huán)境。模擬電子技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng),并且面向工程的課程,基本的應(yīng)用電路在掌握了基本理論后,都需要實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論→發(fā)現(xiàn)問題→結(jié)合理論修正問題→再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,通過這樣一個(gè)螺旋式過程,學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的深度和廣度均不斷拓展。同時(shí),也讓學(xué)生深刻體會(huì)到了實(shí)踐和理論的差異,在實(shí)踐中切實(shí)鍛煉了學(xué)生分析解決問題的能力。院系面向電子信息類學(xué)生開放電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室,為學(xué)生提供了理論聯(lián)系實(shí)踐的場(chǎng)所,更為學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)提供了不可取代的自主學(xué)習(xí)平臺(tái),是培養(yǎng)學(xué)生探究未知能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的必要途徑。除集中實(shí)驗(yàn)外,課后及其他學(xué)期學(xué)生根據(jù)自己的興趣及時(shí)間安排,自行登記到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究。電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室安排值班教師為實(shí)驗(yàn)學(xué)生答疑,幫助學(xué)生探究和創(chuàng)新。實(shí)驗(yàn)室的開放,滿足了不同層次學(xué)生培養(yǎng)實(shí)踐能力的要求,體現(xiàn)了因人而異、因材施教的教育理念。第三,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。模擬電子技術(shù)課程為校級(jí)精品課程,目前在建校級(jí)資源共享課程?,F(xiàn)有的精品課程網(wǎng)站,為學(xué)生的課外學(xué)習(xí)提供了一個(gè)高效的研究型學(xué)習(xí)平臺(tái)。精品課程網(wǎng)站提供了豐富的和教學(xué)相關(guān)的資訊。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和愛好,進(jìn)行探索式研究式自主學(xué)習(xí)。這樣的學(xué)習(xí)模式不受空間和時(shí)間的制約,延伸了學(xué)生獲取知識(shí)的途徑,不僅使得學(xué)生的學(xué)習(xí)變得更加便捷,而且學(xué)習(xí)起來更加自主、高效,更重要的是在學(xué)生能力培養(yǎng)方面起到了不可或缺的作用。
(二)教學(xué)方法不斷改進(jìn)
教學(xué)是一個(gè)獲取知識(shí)、啟迪思想、激發(fā)潛能、培養(yǎng)能力的過程,它需要教師根據(jù)自己的教學(xué)能力設(shè)計(jì)一種教學(xué)策略,通過優(yōu)化的教學(xué)手段和教學(xué)方法,在課堂上將教學(xué)內(nèi)容精彩而生動(dòng)地展示給學(xué)生,并且在課后進(jìn)一步挖掘?qū)W生自主學(xué)習(xí)的潛力。在培養(yǎng)應(yīng)用型人才思想指導(dǎo)下,我們不斷在教學(xué)方法上進(jìn)行探索和改進(jìn),側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力。
1.采用啟發(fā)探索式教學(xué)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量。
采用啟發(fā)探索式教學(xué)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教師在教學(xué)中主要承擔(dān)主導(dǎo)作用。在對(duì)課程進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),在保證基本概念的基礎(chǔ)上部分重點(diǎn)采用案例式教學(xué),通過分析實(shí)際電路,引入知識(shí)點(diǎn)。通過課堂討論、仿真軟件演示、習(xí)題研究等環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生由被動(dòng)的接受知識(shí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)的探索知識(shí),充分發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用。教師在完成一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或一個(gè)章節(jié)的教學(xué)后,布置兩到三個(gè)綜合性的問題,讓學(xué)生自由分組形成課題組。利用課余時(shí)間自行通過查閱資料完成題目的分析、方案選擇、電路仿真設(shè)計(jì)、結(jié)果分析,并制作出一份多媒體課件及電子文檔說明原理、分析過程、重難點(diǎn)及注意事項(xiàng),由課題組選派一名同學(xué)在課堂上進(jìn)行講解,并且接受老師和同學(xué)的提問,進(jìn)行討論。在這個(gè)過程中,學(xué)生不僅從中領(lǐng)會(huì)自學(xué)的思路,學(xué)會(huì)分析問題和解決問題,而且還培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和科技論文的寫作能力。還有一點(diǎn)也是很重要的,即講解之后還要接受老師和同學(xué)的提問,進(jìn)行討論。在這個(gè)環(huán)節(jié)中,不僅可以查漏補(bǔ)缺,檢查出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的薄弱環(huán)節(jié),及時(shí)加以彌補(bǔ),而且也可以有效的促進(jìn)教學(xué)相長,教師可以根據(jù)討論中學(xué)生反映出的興趣點(diǎn)對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。最后,在教與學(xué)的位置互換中,學(xué)生親身體驗(yàn)了“教”,這有助于加強(qiáng)師生之間的互相理解。
2.鼓勵(lì)支持學(xué)生自主學(xué)習(xí),拓展知識(shí)廣度與深度。
課堂教學(xué)無論在時(shí)間和內(nèi)容上都是有限的,除了課堂教學(xué),課后可供學(xué)生自主支配的時(shí)間很多。引導(dǎo)學(xué)生利用好課余時(shí)間,是提高學(xué)習(xí)質(zhì)量的一個(gè)有效工具。如在初期給出參考書目,讓學(xué)生閱讀,撰寫讀書報(bào)告;給出優(yōu)秀的模擬電子技術(shù)學(xué)習(xí)網(wǎng)站或電子論壇,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí);訂好答疑時(shí)間,定期解答學(xué)習(xí)過程中遇到的問題;鼓勵(lì)學(xué)生參加專業(yè)社團(tuán)及校省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目;在學(xué)生自愿報(bào)名的基礎(chǔ)上,優(yōu)選學(xué)生參與省及國家的電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽和智能車大賽;鼓勵(lì)和幫助學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文等。參與以上活動(dòng)的優(yōu)秀學(xué)生,根據(jù)培養(yǎng)方案中規(guī)定,均獎(jiǎng)勵(lì)相應(yīng)的學(xué)分,旨在鼓勵(lì)和培養(yǎng)學(xué)生的研究創(chuàng)新能力。通過近幾年的實(shí)踐,反映出學(xué)生普遍對(duì)面向?qū)嶋H、有挑戰(zhàn)性的課題比較感興趣。而興趣是促進(jìn)學(xué)習(xí)的強(qiáng)大動(dòng)力,在強(qiáng)大的興趣驅(qū)動(dòng)下,在團(tuán)隊(duì)精神的鼓舞下,學(xué)生自發(fā)學(xué)習(xí),分析問題、解決問題的能力得到了迅速的提高。近年來,電信專業(yè)的學(xué)生在大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、智能車大賽中均獲得省級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)。
(三)重組優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,充分發(fā)揮課堂教學(xué)的效果
在課時(shí)壓縮的客觀條件下,教學(xué)內(nèi)容必須進(jìn)行優(yōu)化重組。教學(xué)內(nèi)容在保證本課程基礎(chǔ)及關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)完整的前提下進(jìn)行了合適的優(yōu)選。在電子教案中增加了本學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)前沿和新科技成果的應(yīng)用介紹,在不多占用課時(shí)的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了知識(shí)的廣度,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)也為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)指引了方向。
一、動(dòng)態(tài)電子商務(wù)
電子商務(wù)主要有兩種形式:B2C和B2B。B2B模式是企業(yè)級(jí)電子商務(wù),電子商務(wù)更核心的是市場(chǎng)潛力比零售業(yè)大一個(gè)量級(jí)的企業(yè)級(jí)電子商務(wù)過程。企業(yè)級(jí)電子商務(wù)是一個(gè)將買方、賣方以及服務(wù)于他們的中間商(如金融機(jī)構(gòu))之間的信息交換和交易行為集成到一起的電子運(yùn)作方式。而這種技術(shù)的使用會(huì)從根本上改變企業(yè)的計(jì)劃、生產(chǎn)、銷售和運(yùn)行模式,甚至改變整個(gè)產(chǎn)業(yè)社會(huì)的基本生存方式。
動(dòng)態(tài)電子商務(wù)是著重于B2B的綜合性和基礎(chǔ)設(shè)施組成上的下一代電子商務(wù),通過調(diào)節(jié)因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和通用基礎(chǔ)設(shè)施為內(nèi)部和外部企業(yè)計(jì)算創(chuàng)造最佳效益。動(dòng)態(tài)電子商務(wù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是WebService。WebService就是原來的組件技術(shù)思想在Internet時(shí)代中的進(jìn)一步發(fā)展,它集成了CORBA、COM/DCOM等各種組件模型技術(shù),是原有各種組件技術(shù)的繼承和發(fā)展。它不僅已作為動(dòng)態(tài)電子商務(wù)的基礎(chǔ),也是“電子商務(wù)隨需應(yīng)變”技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。
二、WebService框架
Webservice是描述一些操作的接口,利用標(biāo)準(zhǔn)化的XML和SOAP消息傳遞機(jī)制可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問這些操作,如圖1所
示W(wǎng)ebService與服務(wù)請(qǐng)求者通過SOAP交互。XML(可擴(kuò)展標(biāo)記語言)具有跨平臺(tái)的特性,它作為數(shù)據(jù)交換和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的基礎(chǔ),將無可非議的成為網(wǎng)絡(luò)的通用語言,尤其是在電子商務(wù)的應(yīng)用上的出色表現(xiàn)。
在WebService的世界里,三個(gè)操作都包含三個(gè)不同的技術(shù)。服務(wù)使用UDDI(統(tǒng)一描述、發(fā)現(xiàn)和集成),查找服務(wù)使用UDDI和WSDL(WebService描述語言)的組合,綁定服務(wù)使用WSDL和SOAP。在三個(gè)操作中,綁定操作是最重要的,它包含了服務(wù)的實(shí)際使用,這也是容易發(fā)生互操作性問題的地方。正是由于服務(wù)提供者和服務(wù)請(qǐng)求者對(duì)SOAP規(guī)范的全力支持才解決了這些問題,并實(shí)現(xiàn)了無縫互操作性。
電子商務(wù)驅(qū)動(dòng)了WebService的發(fā)展,WebService是高度可集成的、基于Web的對(duì)象,能夠?qū)⒛悻F(xiàn)有的企業(yè)應(yīng)用使用SOAP包裝、WSDL描述,從而企業(yè)的商務(wù)功能或商務(wù)數(shù)據(jù)。
Webservice使應(yīng)用程序之間可以通過Web交互,而不管應(yīng)用程序在不同的操作系統(tǒng)或用不同的語言編寫。通過Webservice,應(yīng)用程序間可以共享數(shù)據(jù),在這種環(huán)境下,WebService成為應(yīng)用程序集成的平臺(tái)。
三、多層分布式應(yīng)用程序
企業(yè)級(jí)的商用應(yīng)用程序開發(fā)中,企業(yè)里經(jīng)常都要把用不同語言寫成的在不同平臺(tái)上運(yùn)行的各種程序集成起來,而這種集成將花費(fèi)很大的開發(fā)的力量。你的應(yīng)用程序經(jīng)常都需要從運(yùn)行在古老的IBM主機(jī)上的程序中獲取數(shù)據(jù);或者再把數(shù)據(jù)發(fā)送到主機(jī)或UNIX應(yīng)用程序中去。即使是在同一個(gè)平臺(tái)上,不同的軟件廠商生產(chǎn)的各種軟件也常常需要集成起來。通過Webservice,應(yīng)用程序可以用標(biāo)準(zhǔn)的方法把功能和數(shù)據(jù)暴露出來,供其他的應(yīng)用程序使用。用Webservice集成應(yīng)用程序,可以使你公司內(nèi)部以及公司之間的商務(wù)處理更加自動(dòng)化。
與企業(yè)級(jí)應(yīng)用程序相關(guān)聯(lián)的概念基于一個(gè)常規(guī)分布式應(yīng)用程序結(jié)構(gòu);Microsoft最近幾年為降低企業(yè)范圍內(nèi)應(yīng)用程序的復(fù)雜性而開發(fā)了這個(gè)結(jié)構(gòu)。這一模型被稱為“多層結(jié)構(gòu)”(Multi-tier),原因是它可以非常容易地按照邏輯分組來加以理解。
中間層采用Webservice,用戶界面通過SOAP與Webservice通信。WebService的主要目標(biāo)是跨平臺(tái)的可互操作性,使用WebService給我們帶來很大的好處:第一,應(yīng)用程序的代碼的可重用性比以前更高,當(dāng)你完成一個(gè)WebService之后,任何已授權(quán)的且連接的設(shè)備或別的軟件可使用它。第二,增強(qiáng)企業(yè)之間應(yīng)用程序的交互能力,提高數(shù)據(jù)的集成。最新數(shù)據(jù)源的集成很簡(jiǎn)單,即使它距離你很遠(yuǎn),你也可以很簡(jiǎn)單地把它拿來同別的數(shù)據(jù)一起,在你的決策系統(tǒng)和分析工具中使用。第三,相對(duì)于現(xiàn)在的軟件,WebService可使你開發(fā)出能完成更加復(fù)雜功能的軟件。你不僅可以使用一個(gè)節(jié)點(diǎn)的處理能力,你也可以使用與之相連的別的結(jié)點(diǎn)的及節(jié)點(diǎn)之間的處理能力。WebService的使用給軟件業(yè)帶來的革命好比是制造業(yè)中從手工轉(zhuǎn)向流水線。安全,自由的數(shù)據(jù)流可提高效率,使你有機(jī)會(huì)接觸或服務(wù)于更多的客戶,產(chǎn)生新的合作關(guān)系。這些商業(yè)需求促使了WebService的發(fā)展。
四、下一代Internet服務(wù)模式
“電子商務(wù)隨需應(yīng)變”(e-businessondemand)。就是企業(yè)用戶在需要企業(yè)管理程序、商業(yè)數(shù)據(jù)庫資料時(shí),不必再獨(dú)立投資建立內(nèi)部的全套軟件和程序,只需到應(yīng)用服務(wù)提供者提供的網(wǎng)上企業(yè)電子商務(wù)應(yīng)用軟件庫(WebService)里去調(diào)一個(gè)出來用。這樣做的好處很明顯,首先,不用再付軟件和程序本身的高額費(fèi)用,而只需付軟件使用費(fèi),成本大大降低,使用更加簡(jiǎn)便和經(jīng)濟(jì)。其次,企業(yè)的電子商務(wù)軟件在使用過程中,可以更直接地得到專家的協(xié)助和技術(shù)支持,效率可以大大提高。
五、小結(jié)
本文介紹了WebService的動(dòng)態(tài)電子商務(wù)。電子商務(wù)可以利用WebService創(chuàng)建多層分布式結(jié)構(gòu),這種分布式構(gòu)建實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)的可互操作性,提高了軟件模塊的可重用性,減少應(yīng)用程序的開發(fā)時(shí)間。WebService集成各種應(yīng)用,為用戶提供統(tǒng)一的界面,使得新型電子商務(wù)應(yīng)用和動(dòng)態(tài)服務(wù)集成能迅速發(fā)展,推動(dòng)下一代Internet服務(wù)模式的開發(fā)應(yīng)用。
[參考文獻(xiàn)]
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由于Web具有方便、易用、高效的特點(diǎn),電子商務(wù)顯示出越來越強(qiáng)大的生命力,同時(shí)各種商業(yè)Web站點(diǎn)也面臨越來越激烈的競(jìng)爭(zhēng)。
有效聚類Web用戶和網(wǎng)頁對(duì)改進(jìn)網(wǎng)站質(zhì)量、完善電子商務(wù)中產(chǎn)品銷售策略具有十分重要的意義。在電子商務(wù)中,瀏覽模式相似的用戶具有相似的購買習(xí)慣,通過聚類挖掘,將這些用戶聚集在同一類,可以制定相似的銷售策略。根據(jù)瀏覽模式聚集在同一類中的網(wǎng)頁,是大多數(shù)用戶共同訪問的網(wǎng)頁,在這些網(wǎng)頁之間建立超鏈接,以方便用戶使用。
現(xiàn)有的基于瀏覽模式的Web聚類挖掘研究方法中,只要用戶請(qǐng)求了一個(gè)網(wǎng)頁,便認(rèn)為用戶閱讀了該網(wǎng)頁,事實(shí)上有些被請(qǐng)求的網(wǎng)頁用戶并不關(guān)心,不會(huì)認(rèn)真閱讀的。通常一個(gè)實(shí)用網(wǎng)站包含大量的網(wǎng)頁,現(xiàn)有的Web聚類方法將每個(gè)網(wǎng)頁當(dāng)作一個(gè)被聚項(xiàng),無論用戶訪問的頻繁與否,總是歸入一個(gè)類中,結(jié)果造成有些類中的網(wǎng)頁之間幾乎沒有相關(guān)性。
鑒于以上考慮,本文提出了基于關(guān)聯(lián)規(guī)則和超圖分割的聚類Web網(wǎng)頁及用戶的方法,不僅考慮了用戶瀏覽網(wǎng)頁的時(shí)間長短,還考慮了聚類層次(級(jí)別),將不相關(guān)網(wǎng)頁項(xiàng)排除在聚類之外,使每個(gè)類中的網(wǎng)頁具有較高的相關(guān)性。采用這種方法,可以優(yōu)化Web站點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),指導(dǎo)企業(yè)調(diào)整營銷策略,給客戶提供動(dòng)態(tài)的個(gè)性化的高效率服務(wù)。
一、建立電子商務(wù)網(wǎng)站的層次模型
建立電子商務(wù)網(wǎng)站的層次模型出于三點(diǎn)考慮。第一,網(wǎng)站中網(wǎng)頁內(nèi)容組織呈現(xiàn)樹狀結(jié)構(gòu)。第二,在進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘過程中,可能最下一級(jí)挖掘不出達(dá)到指定Support的強(qiáng)規(guī)則,但是能從上級(jí)層次挖掘出達(dá)到指定Support的強(qiáng)規(guī)則,或根據(jù)實(shí)際需要在某一個(gè)層次進(jìn)行聚類分析。第三,對(duì)于電子商務(wù)網(wǎng)站,有些用戶雖然訪問了某網(wǎng)頁,但是對(duì)其內(nèi)容并不感興趣,可能只是掃一眼就放棄。在此情況下,不應(yīng)該認(rèn)為用戶認(rèn)真閱讀了該網(wǎng)頁,所以應(yīng)該記錄網(wǎng)頁的長度,通過計(jì)算用戶的瀏覽時(shí)間和網(wǎng)頁長度的比值來判斷用戶是否真正認(rèn)真閱讀了該頁內(nèi)容。
層次模型采用樹狀結(jié)構(gòu)來描述,節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)域包含對(duì)應(yīng)網(wǎng)頁的層次名稱(編號(hào))和網(wǎng)頁長度。樹根應(yīng)該取所研究的網(wǎng)站根目錄(研究整個(gè)網(wǎng)站)或所研究的網(wǎng)站分支的最上層目錄。在建立層次模型時(shí),應(yīng)根據(jù)網(wǎng)站的具體情況決定采用的方法。通常情況下,網(wǎng)頁文件名能完全反映網(wǎng)頁所在的層次,可以采用完全自動(dòng)方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
二、基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的聚類挖掘
1.預(yù)處理
在Web站點(diǎn)中,服務(wù)器日志文件記錄用戶的訪問方式、所訪問的頁面、訪問時(shí)間、用戶IP地址等信息,通過收集Web日志所記錄的用戶瀏覽信息可以對(duì)網(wǎng)頁和用戶聚類。首先要對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,獲得每個(gè)用戶所訪問的網(wǎng)頁序列。將一個(gè)用戶對(duì)某個(gè)特定網(wǎng)站的一次連續(xù)瀏覽(從登錄該網(wǎng)站一直到離開該網(wǎng)站)所訪問的網(wǎng)頁序列稱為一個(gè)用戶瀏覽事務(wù)。如果用戶中途訪問了另一網(wǎng)站,而后又返回該網(wǎng)站,返回后所瀏覽的網(wǎng)頁序列將組成另一個(gè)用戶瀏覽事務(wù)。處理后的事務(wù)序列將具有如下的形式:
u_id(用戶標(biāo)志編號(hào)),p_id(頁面編號(hào))序列
2.挖掘關(guān)聯(lián)規(guī)則并計(jì)算關(guān)聯(lián)規(guī)則可信度的平均值
對(duì)經(jīng)過預(yù)處理的瀏覽事務(wù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘,挖掘出滿足一定支持度的關(guān)聯(lián)規(guī)則。關(guān)聯(lián)規(guī)則是在挖掘出頻繁網(wǎng)頁集的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的,由于頻繁網(wǎng)頁集是大多數(shù)用戶在一個(gè)事務(wù),即一次網(wǎng)站訪問中所共同瀏覽的頁面,所以頻繁網(wǎng)頁集反映了這些網(wǎng)頁或共同訪問這些網(wǎng)頁的用戶之間存在一定的聯(lián)系,如網(wǎng)頁內(nèi)容高度相關(guān)。在進(jìn)行聚類時(shí),應(yīng)該首先考慮將頻繁網(wǎng)頁集中的網(wǎng)頁聚合在一個(gè)類中。
通常挖掘頻繁網(wǎng)頁集的方法是在給定某一支持度的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,滿足該給定支持度的一個(gè)頻繁網(wǎng)頁集中的網(wǎng)頁可能是另一個(gè)或另幾個(gè)頻繁網(wǎng)頁集中的元素,那么將這些網(wǎng)頁應(yīng)該聚合到前一項(xiàng)目集還是后面的某一項(xiàng)目集?正確的選擇應(yīng)該是看這些網(wǎng)頁和哪一項(xiàng)目集聯(lián)系更為密切,可采用的方案有兩種:提高支持度繼續(xù)挖掘頻繁網(wǎng)頁集直到每一網(wǎng)頁僅處于一個(gè)項(xiàng)目集或利用各頻繁網(wǎng)頁集中網(wǎng)頁之間關(guān)聯(lián)規(guī)則的可信度。進(jìn)一步仔細(xì)分析,前一方案不可取,首先可能不存在一個(gè)支持度使每個(gè)網(wǎng)頁僅位于一個(gè)頻繁網(wǎng)頁集中;其次即使存在這樣一個(gè)支持度,再進(jìn)行多次的頻繁網(wǎng)頁集挖掘代價(jià)也太高,實(shí)際中是不可行的。
相比之下,后一方案可行度高,在挖掘出滿足指定支持度的頻繁網(wǎng)頁集的基礎(chǔ)上,可以較為方便地計(jì)算出每一個(gè)頻繁網(wǎng)頁集中的每個(gè)關(guān)聯(lián)規(guī)則的可信度??尚哦鹊拇笮∫卜从沉司W(wǎng)頁之間關(guān)聯(lián)的密切程度。為此,計(jì)算每個(gè)頻繁網(wǎng)頁集中所有的關(guān)聯(lián)規(guī)則的可信度,在此基礎(chǔ)上計(jì)算其所有關(guān)聯(lián)規(guī)則可信度的平均值,用可信度的平均值反映網(wǎng)頁與不同的頻繁網(wǎng)頁集之間聯(lián)系的密切程度。
3.利用超圖進(jìn)行網(wǎng)頁聚類
超圖是對(duì)圖的擴(kuò)充,允許一條邊連接三個(gè)或三個(gè)以上的點(diǎn)。每條邊帶有權(quán)的超圖稱為加權(quán)超圖,在挖掘出頻繁網(wǎng)頁集和關(guān)聯(lián)規(guī)則的基礎(chǔ)上,可以得到網(wǎng)站的加權(quán)超圖。超圖中的一個(gè)頂點(diǎn)代表一個(gè)網(wǎng)頁,超圖的邊稱為超邊,超邊連接的頂點(diǎn)是頻繁網(wǎng)頁集中的網(wǎng)頁。每個(gè)超邊的權(quán)取該邊所對(duì)應(yīng)的頻繁網(wǎng)頁集中所有關(guān)聯(lián)規(guī)則可信度的平均值。
上圖為超圖的示意圖,代表A,B和C所組成的頻繁網(wǎng)頁集的超邊的權(quán)值,0.7是A,B和C三個(gè)網(wǎng)頁所組成的所有關(guān)聯(lián)規(guī)則可信度的平均值。
為了使聚集結(jié)果的每個(gè)類中的網(wǎng)頁具有高度相關(guān)性,超圖中僅包含出現(xiàn)在強(qiáng)關(guān)聯(lián)規(guī)則中的網(wǎng)頁。利用超圖進(jìn)行聚類的方法是逐步切割超邊將超圖進(jìn)行分割,分割成多個(gè)子超圖,分割的原則是被切割的超邊的權(quán)值和盡可能小,從而保證將相互關(guān)聯(lián)比較小的網(wǎng)頁分割在不同的子圖,而將關(guān)聯(lián)比較密切的網(wǎng)頁保留在同一子圖內(nèi)。分割過程繼續(xù)進(jìn)行直到被切割超邊的權(quán)值和與留下的超邊權(quán)值和的比值大于某一臨界值,或所得到的子超圖數(shù)目達(dá)到某指定值,分割過程結(jié)束,留下的各子超圖便是聚類的結(jié)果。每一個(gè)子超圖對(duì)應(yīng)一個(gè)聚類,超圖中的各頂點(diǎn)代表該聚類中所包含的網(wǎng)頁。
4.事務(wù)和用戶聚類
在將網(wǎng)頁進(jìn)行聚類的基礎(chǔ)上,可以將瀏覽網(wǎng)站的事務(wù)和用戶進(jìn)行聚類。瀏覽事務(wù)聚類的原則是根據(jù)事務(wù)和網(wǎng)頁聚類的相似度進(jìn)行,將事務(wù)聚合在相似度最高的網(wǎng)頁類中。事務(wù)和網(wǎng)頁類的相似度可以按照如下公式計(jì)算:
|Tj∩Ci|/|Ci|
其中,Tj為一個(gè)事務(wù),Ci為一個(gè)聚類,|Tj∩Ci|為Tj和Ci中所包含的相同頁面的數(shù)目,|Ci|為Ci中所包含的頁面數(shù)目。
在記錄網(wǎng)站用戶標(biāo)志的情況下,可以通過用戶的瀏覽事務(wù)聚類將用戶進(jìn)行聚類,即將訪問相似網(wǎng)頁的用戶聚在同一類。
5.聚類挖掘結(jié)果的可視化
聚類挖掘的結(jié)果是多維的,由于笛卡兒坐標(biāo)系最多只有三個(gè)坐標(biāo),所以不能用通常的方法作圖。而且這些多維的數(shù)據(jù)集一般不含有空間語義,數(shù)據(jù)集的各維之間沒有空間連貫性,這也很難用傳統(tǒng)的二維或三維圖形直接表達(dá)多維空間。本文采用了一種通過主分量分析將多維空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為三維坐標(biāo)的挖掘結(jié)果可視化方法,實(shí)現(xiàn)聚類挖掘結(jié)果的可視化。根據(jù)生成的各個(gè)點(diǎn)之間的距離和簇的形狀,我們可以有效地從大量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)對(duì)我們有用的信息。
三、結(jié)論
闡述了在電子商務(wù)系統(tǒng)的研究和應(yīng)用中,利用基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的多層次、超圖分割聚類方法,對(duì)Web網(wǎng)頁和用戶進(jìn)行有效聚類。該方法借助網(wǎng)站層次圖,可以根據(jù)實(shí)際需要,在各個(gè)層次上進(jìn)行聚類分析;在挖掘出滿足一定Support的關(guān)聯(lián)規(guī)則的基礎(chǔ)上進(jìn)行聚類,僅將高度相關(guān)的網(wǎng)頁和用戶聚在同一類,而將關(guān)聯(lián)性較小的網(wǎng)頁排除在聚類外。該方法對(duì)于改進(jìn)網(wǎng)站質(zhì)量、完善電子商務(wù)中產(chǎn)品銷售策略具有十分重要的意義。
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汽車電子與保護(hù)材料
汽車行駛于道路上除了須藉由充沛的動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)外,更有賴于其靈敏與復(fù)雜的操控系統(tǒng)控制,使汽車能安全地在最佳條件下行駛。操控系統(tǒng)是一部汽車的神經(jīng)中樞,它包含許多復(fù)雜而精密的控制機(jī)構(gòu)和控制模塊,藉由各種輸出、偵測(cè)、診斷、反饋等訊息操控系統(tǒng)指導(dǎo)著各部件的運(yùn)作。隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的發(fā)展與結(jié)合,各種電子式控制機(jī)構(gòu)和模塊逐漸被導(dǎo)入操控系統(tǒng)中以獲得更精準(zhǔn)、更敏捷的控制,從而提高汽車的性能。
汽車行駛于道路時(shí)必須承受風(fēng)、砂、雨、雪、高低溫、振動(dòng)等各種地型天候與污染物的侵蝕。因此各種精密的電子式控制模塊必須藉由適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)材料來保護(hù)以確保它的穩(wěn)定性和可靠性。在汽車電子應(yīng)用領(lǐng)域中對(duì)保護(hù)材料的選擇除了基本要求絕緣、防潮、防污、防蝕、導(dǎo)熱等特性外,特別要求具有低應(yīng)力和耐熱、耐寒等性能。有機(jī)硅材料因?yàn)橥瑫r(shí)具備這些性能,因此在汽車電子領(lǐng)域中的應(yīng)用特別受到重視,在汽車電子中的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣。
有機(jī)硅的特性
有機(jī)硅是一種人工合成,結(jié)構(gòu)上以硅原子和氧原子為主鏈的一種高分子聚合物。由于構(gòu)成主鏈的硅-氧結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的化學(xué)鍵結(jié),因此有機(jī)硅高聚物的分子比一般有機(jī)高聚物對(duì)熱、氧穩(wěn)定得多。盡管有機(jī)硅在室溫下的力學(xué)性能與其它材料差異不大,但其在高溫及低溫下的物理、力學(xué)性能表現(xiàn)卓越,溫度在-60到250℃多次交變而其性能不受影響,因而有機(jī)硅高聚物可在這個(gè)溫度區(qū)域內(nèi)長期使用。有些有機(jī)硅高聚物更能在低至-100℃下正常使用。又由于有機(jī)硅分子內(nèi)有偶極作用,它能有效緩沖和減弱外部電場(chǎng)的影響,從而對(duì)連接在硅原子上的羥基有保護(hù)作用,使之不易受物理因素或化學(xué)試劑的侵蝕。用聚有機(jī)硅氧烷制成的各項(xiàng)產(chǎn)品除基本具有耐腐蝕、耐輻照、耐高低溫外,還具有低吸濕性、高絕緣電阻、低介電常數(shù)、低應(yīng)力、減振、環(huán)保、低毒性、難燃、和可返修等特性。因此有機(jī)硅被制成各式各樣的粘接密封劑、灌封膠、絕緣涂料和硅脂等成品應(yīng)用于各種電子裝置中。
有機(jī)硅材料在汽車電子上的應(yīng)用
有機(jī)硅應(yīng)用在汽車電子裝置上有:粘接與密封劑、灌封膠、凝膠、絕緣涂料、導(dǎo)熱膠等材料。這些材料被用于保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、點(diǎn)火線圏與點(diǎn)火模塊、動(dòng)力系統(tǒng)模塊、制動(dòng)系統(tǒng)模塊、廢氣排放控制模塊、電源系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、各種傳感器、連接器等等。
粘接與密封劑:使用在各類控制模塊中做為對(duì)線路板上元器件的粘接固定,或是對(duì)大型元器件,例如電容、電感、與線圈做輔固定以防止元器件因受振動(dòng)而脫落,有固定與減振的功能。另外也用做模塊外殼粘接與密封,起到密封、防潮、防污、防蝕的功能。若使用導(dǎo)熱性粘接劑則同時(shí)具有粘接與散熱功能,可以用來固定功率器件或粘接散熱板以達(dá)到粘接與散熱功能。道康寧DC7091在各類控制模塊外殼的密封、連接器的粘接處得到了廣泛的使用。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊中線路板與鋁質(zhì)散熱外殼間的粘接則是導(dǎo)熱性粘接劑的典型應(yīng)用,道康寧1-9226導(dǎo)熱粘結(jié)劑非常受歡迎。
灌封膠:使用于各類控制模塊上,對(duì)元器件做整體、一般性的灌封,以達(dá)到防潮、防污、防腐蝕的基本要求。使用有機(jī)硅灌封膠可達(dá)到減低應(yīng)力與承受高低溫沖擊的功能。對(duì)于高功率的控制模塊則采用導(dǎo)熱性灌封膠,以達(dá)到散熱的功能。雨刷控制器與電源系統(tǒng)模塊等器件廣泛的應(yīng)用了有機(jī)硅灌封材料。HID(HighIntensityDischarge)燈模塊的灌封就是典型的應(yīng)用。HID模塊包含了點(diǎn)火器和轉(zhuǎn)換器。使用的灌封膠必須具有良好的粘結(jié)性能和優(yōu)異的介電性能,能防塵和防滲水,起到足夠的絕緣保護(hù)作用;灌封膠必須比較柔軟,能防止焊點(diǎn)的脫落;由于模塊內(nèi)部含有一些發(fā)熱元件,所以灌封膠需要具有一定的導(dǎo)熱作用;為了防止揮發(fā)性物質(zhì)在燈管和折射器上發(fā)生霧化,灌封膠最好是精煉型的;最后灌封膠必須是UL94V-0阻燃級(jí)別。道康寧SE1816CVMA&B雙組份灌封膠應(yīng)用于HID模塊中就非常合適。
凝膠:凝膠灌封材料是汽車電子裝置中的最主要用膠。功能與灌封膠相似,但提供更進(jìn)一步的減低應(yīng)力與減振的功能。對(duì)于精細(xì)線路在承受振動(dòng)和承受極低溫的情況下的線路保護(hù)特別具有功能。有機(jī)硅凝膠灌封材料的極低應(yīng)力與有機(jī)硅原有的絕緣、防潮性能使得有機(jī)硅凝膠灌封材料成為汽車電子中主要的灌封保護(hù)材料。保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、點(diǎn)火線圏等便是其中典型的應(yīng)用。而最先進(jìn)的汽電共享發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力模塊更使用了道康寧SE1885MA&B低溫有機(jī)硅凝膠做為其灌封保護(hù)材料。這種灌封材料需要具有優(yōu)異的防塵和防滲水性能,并且要求柔軟度高,可以保護(hù)連線不受應(yīng)力影響,甚至在-55℃環(huán)境下依舊保持高柔軟度。
絕緣涂料:涂布于各類控制系統(tǒng)或模塊中的線路板上或半導(dǎo)體元件上,以達(dá)到防潮、防污、防蝕的目的。也可以涂布于電壓或電流較高的電極上以防止跳火與短路。通過涂覆,能夠使線路板和元件表面形成一絕緣和防潮層,也避免污染物引起短路,減少元器件與環(huán)境的接觸并延阻腐蝕。并且保護(hù)電子裝置中的金屬接點(diǎn)免受環(huán)境的損壞,從而使產(chǎn)品的耐環(huán)境可靠性有一個(gè)質(zhì)的飛躍。保護(hù)各種模塊中的線路板和傳感器等是其中典型的應(yīng)用,例如雨刮器中的線路板就可以使用道康寧3-1953無溶劑型敷形涂料加以保護(hù),起到防水及其它液體的侵蝕。
1SABER軟件仿真技術(shù)
SABER軟件是一個(gè)在數(shù)學(xué)模擬及硬件設(shè)計(jì)方面功能卓著的仿真工具。對(duì)于復(fù)雜的混合信號(hào)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證問題,SABER軟件為設(shè)計(jì)工程師提供了一種功能強(qiáng)大的混合信號(hào)行為仿真器。由于混合信號(hào)硬件描述語言——MAST的支持,SABER軟件實(shí)現(xiàn)了單一內(nèi)核混合信號(hào)及混合技術(shù)的仿真,完全改變了模擬電路仿真的現(xiàn)狀。SABER軟件在混合技術(shù)領(lǐng)域具有多個(gè)仿真引擎,可以分別處理不同領(lǐng)域的設(shè)計(jì)單元,且遵循相應(yīng)的守恒定律,支持電力系統(tǒng)、機(jī)電一體化、機(jī)械系統(tǒng)、電子系統(tǒng)、光電控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等系統(tǒng)單元?,F(xiàn)在,SABER軟件在汽車和飛機(jī)制造領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用。尤其是在汽車制造領(lǐng)域,許多歐美公司已將它定為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并投資SABER軟件的發(fā)展以不斷滿足新的設(shè)計(jì)需要。
SABER軟件具有明顯的優(yōu)勢(shì):分析從SOC到大型系統(tǒng)之間的設(shè)計(jì),包括模擬電路、數(shù)字電路及混合電路;通過單一的混合信號(hào)仿真內(nèi)核就可以提供精確有效的仿真結(jié)果;通過對(duì)穩(wěn)態(tài)、時(shí)域、頻域、統(tǒng)計(jì)、可靠性及控制等方面的分析來檢驗(yàn)系統(tǒng)性能。
SABER仿真器能夠讓設(shè)計(jì)人員對(duì)從汽車的最初設(shè)計(jì)方案(方框圖)到由實(shí)際電路和機(jī)械實(shí)現(xiàn)的完整系統(tǒng)進(jìn)行仿真。這種能力對(duì)于復(fù)雜運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(如ABS系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)等)尤為重要。
2汽車電子仿真技術(shù)的應(yīng)用
汽車在投產(chǎn)之前要經(jīng)過大量的測(cè)試試驗(yàn),對(duì)原設(shè)計(jì)不斷地進(jìn)行修正往往會(huì)耗費(fèi)大量的物力和時(shí)間。在設(shè)計(jì)階段,對(duì)各種狀況進(jìn)行模擬仿真、修正、完善設(shè)計(jì),能夠提高效率、縮短開發(fā)周期。使用SABER軟件進(jìn)行仿真,主要分為3個(gè)階段:建立數(shù)學(xué)模型、對(duì)系統(tǒng)原理進(jìn)行仿真和對(duì)仿真模型進(jìn)行修改檢驗(yàn)。
2.1建立數(shù)學(xué)模型
所謂計(jì)算機(jī)仿真就是將實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律用數(shù)學(xué)形式表達(dá)出來,它們通常是一組微分方程或差分方程,然后通過計(jì)算機(jī)采用數(shù)值求解法求解這些方程。
在仿真之前,首先對(duì)系統(tǒng)原理圖中的所有零部件進(jìn)行抽象化,建立數(shù)學(xué)模型,繪制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。為了對(duì)電路或系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真,經(jīng)常需要開發(fā)一個(gè)或一組模型。要研究電路的詳細(xì)特性,可能要求對(duì)物理器件建模,有時(shí)還需要對(duì)大型電路或系統(tǒng)建模。系統(tǒng)模型可能無需和器件模型一樣詳盡,但作為大系統(tǒng)仿真的一部分,系統(tǒng)模型仍然非常有用。零部件數(shù)學(xué)模型的質(zhì)量直接關(guān)系到仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。通過對(duì)數(shù)學(xué)模型各種參數(shù)屬性的設(shè)置來模擬零部件的功能,同時(shí),經(jīng)過大量計(jì)算和試驗(yàn),不斷修正、完善數(shù)模。對(duì)于同一類零部件可以共用一個(gè)(或一類)模型,通過調(diào)整數(shù)模參數(shù)值來實(shí)現(xiàn)零部件的更迭。這對(duì)于縮短開發(fā)周期、節(jié)省開發(fā)成本,起著至關(guān)重要的作用。
在一定外界條件(即輸人或激勵(lì),包括外加控制與外加干擾)的作用下,從系統(tǒng)的一定初始狀態(tài)出發(fā),所經(jīng)歷的由其內(nèi)部的固有特性(即由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)所決定的特性)決定了整個(gè)動(dòng)態(tài)過程。研究系統(tǒng)及其輸人、輸出三者之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系,即可確定其性能的屬性。圖1是汽車音響系統(tǒng)中揚(yáng)聲器的物理模型,其中In_pfUIn_m作為輸人信號(hào)、由電磁學(xué)可知,可以進(jìn)一步將其簡(jiǎn)化為力f(t)輸人。
于是可將其進(jìn)一步簡(jiǎn)化為質(zhì)量-阻尼-彈簧系統(tǒng),如圖2所示,圖2中m、c、k分別表示質(zhì)量、粘性阻尼系數(shù)、彈簧剛度。對(duì)系統(tǒng)而言,質(zhì)量受外力f(t)的作用,質(zhì)量位移為y(t)(實(shí)際揚(yáng)聲器銜鐵的振幅),系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程為my"(t)cy''''''''(t)ky(t)=f(t),y(o)=yo,y''''''''(o)=y''''''''。
其中,y(0)與y''''''''(0)分別為質(zhì)量的初位移與初速度,這就是在輸人作用于系統(tǒng)之前系統(tǒng)的初始狀態(tài)。顯然,此系統(tǒng)在任何瞬間的狀態(tài)完全可以由質(zhì)量的,y(t)與y''''''''(t)這兩個(gè)變動(dòng)著的狀態(tài)(即狀態(tài)變量)在此瞬間的取值來刻畫。因?yàn)閥(t)在此瞬間的取值代表了位移的情況,y''''''''(t)在此瞬間的取值代表了y(t)在此瞬間的變化趨勢(shì)(速度)的情況。
還有一種更直接的建立數(shù)學(xué)模型的方法,就是模擬硬件描述語言(AHDL)的含義。MAST就是一種AHDL,Saber仿真器可以仿真用MASTAHDL描述的網(wǎng)表。
零部件的模型是建立在大量計(jì)算和試驗(yàn)基礎(chǔ)上的,SABER軟件提供了大量的零部件庫文件,對(duì)于類似的零件只需修改其屬性參數(shù)值即可。
2.2對(duì)系統(tǒng)原理進(jìn)行仿真
在仿真過程中,將數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)變成為計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的仿真模型,是由SABER軟件系統(tǒng)來完成的,并同時(shí)根據(jù)仿真模型編制出仿真程序。通過對(duì)系統(tǒng)的仿真,可以隨時(shí)得出各個(gè)子系統(tǒng)或零部件的瞬時(shí)工作狀態(tài)及性能參數(shù)變化,如電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)矩等各參數(shù)的波形。通過對(duì)這些波形與實(shí)際試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,找出兩者的差別,從而修正原設(shè)計(jì)。
如先前所提及的,安全性和舒適性的需求導(dǎo)致了新的、高能耗的負(fù)載。這些負(fù)載可能隨著汽車產(chǎn)品的進(jìn)一步電子化,汽車電子控制裝置得到更多的應(yīng)用,所消耗的電能也將大幅度地增加?,F(xiàn)有的12V動(dòng)力電源已滿足不了汽車上所有電氣系統(tǒng)的需要,今后將采用集成的42V起動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng),發(fā)電機(jī)最大輸出功率將由目前的1.4kW提高到8kw左右,發(fā)電效率將會(huì)達(dá)到80以上。伺時(shí),電壓等級(jí)的提升還將同時(shí)帶來許多新的問題。12V/42V汽車雙電壓系統(tǒng)原理圖如圖3所示。
在雙電壓系統(tǒng)中,把用電設(shè)備分成兩部分:中小功率負(fù)載由14V電壓供電,如室內(nèi)燈、中控鎖、收音機(jī)、儀表、車載導(dǎo)航系統(tǒng)等主要為車身電子設(shè)備;大功率負(fù)載,如電控機(jī)械制動(dòng)裝置、電控機(jī)械氣門正時(shí)裝置、三元催化轉(zhuǎn)換加熱器、電控懸架等,主要為發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤系統(tǒng)電子設(shè)備,由42V電壓供電。此雙電壓供電系統(tǒng)有兩個(gè)關(guān)鍵器件,一個(gè)是DC/DC變換器,它能把交流發(fā)電機(jī)輸出的42V高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?4V的電壓。另一個(gè),是裝在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器之間的起動(dòng)-發(fā)電機(jī),借助一個(gè)半導(dǎo)體整流-逆變功率變換器,它不僅充當(dāng)交流發(fā)電機(jī),發(fā)出42V的高電壓,而且在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)還作為起動(dòng)機(jī)用。由于它是直接起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),起動(dòng)時(shí)間僅為0.5s,所以噪聲很小。
2.2.2起動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)系統(tǒng)
大功率起動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)(IntegratedStarter/Alternator,ISA)的轉(zhuǎn)矩特性一致,因此,集成兩種設(shè)備于一體在技術(shù)上是可行的,在經(jīng)濟(jì)上的效益也顯而易見。如圖4所示的輸出功率與內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲線,ISA讓內(nèi)燃機(jī)的速度達(dá)到600v/min的起動(dòng)速度,然后切換到發(fā)電模式。由于42V系統(tǒng)能夠提供足夠的電能,發(fā)動(dòng)機(jī)在極短的時(shí)間內(nèi)起動(dòng)且在點(diǎn)火前達(dá)到更高的轉(zhuǎn)速,這樣可以降低低轉(zhuǎn)速下的排放,換句話說,使得汽車重起動(dòng)變得更加容易。
2.2.3雙電壓系統(tǒng)中42V供電系統(tǒng)
在運(yùn)行中,雙電壓系統(tǒng)的電壓隨著轉(zhuǎn)速變化而變化,電壓峰值對(duì)電器元件的影響是非常明顯的。圖5所示的是雙電莊系統(tǒng)中42V供電系統(tǒng)的變化曲線,非常清晰地顯示了在轉(zhuǎn)速急劇變化時(shí)電壓的瞬時(shí)值,此脈沖電壓峰值在電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)和選擇電子電器元件時(shí)有著非常重要的參考價(jià)值。
在仿真過程中,主要分兩種類型進(jìn)行。為了描述簡(jiǎn)單,這里將42V與14V分開進(jìn)行討論。第一種方法,全部打開所有的電子設(shè)備,可以觀察到整個(gè)系統(tǒng)及各個(gè)電子器件的電壓、電流波形,以及各個(gè)電子電器設(shè)備互相切換或同時(shí)打開時(shí)的電壓、電流波形。同時(shí),很方便地觀察到在拋載狀況時(shí)的峰值電壓波形,局部拋載或全部拋載對(duì)系統(tǒng)的影響。
2.2.414V供電系統(tǒng)
14V電壓系統(tǒng)主要用于各控制單元,對(duì)波形要求甚高。若峰值電壓及電流產(chǎn)生嚴(yán)重的脈動(dòng),使蓄電池兩端電壓產(chǎn)生脈動(dòng)干擾,控制單元搭鐵(蓄電池負(fù)極)電位也將隨之產(chǎn)生脈動(dòng)干擾。如果這個(gè)干擾脈沖幅值過大,就會(huì)造成原有信號(hào)的丟失,引起控制失靈。觀察峰值電壓的波形,判定是否符合系統(tǒng)要求。14V線路上的電壓波形如圖6所示。
2.3對(duì)仿真模型進(jìn)行修改、檢驗(yàn)
1前言
電力電子技術(shù)是一個(gè)以功率半導(dǎo)體器件、電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)為支撐的技術(shù)平臺(tái)。經(jīng)過50年的發(fā)展歷程,它在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)設(shè)備發(fā)行、電能質(zhì)量控制、新能源開發(fā)和民用產(chǎn)品等方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。最成功地應(yīng)用于電力系統(tǒng)的大功率電力電子技術(shù)是直流輸電(HVDC)。自20世紀(jì)80年代,柔流輸電(FACTS)概念被提出后,電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注,多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。本文介紹了電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中、輸電環(huán)節(jié)中、在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用和節(jié)能環(huán)節(jié)的運(yùn)用。
2電力電子技術(shù)的應(yīng)用
自20世紀(jì)80年代,柔流輸電(FACTS)概念被提出后,電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注,多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。已有不少文獻(xiàn)介紹和總結(jié)了相關(guān)設(shè)備的基本原理和應(yīng)用現(xiàn)狀。以下按照電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電和配電以及節(jié)電環(huán)節(jié),列舉電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究和現(xiàn)狀。
2.1在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)涉及發(fā)電機(jī)組的多種設(shè)備,電力電子技術(shù)的應(yīng)用以改善這些設(shè)備的運(yùn)行特性為主要目的。
2.1.1大型發(fā)電機(jī)的靜止勵(lì)磁控制
靜止勵(lì)磁采用晶閘管整流自并勵(lì)方式,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高及造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),被世界各大電力系統(tǒng)廣泛采用。由于省去了勵(lì)磁機(jī)這個(gè)中間慣性環(huán)節(jié),因而具有其特有的快速性調(diào)節(jié),給先進(jìn)的控制規(guī)律提供了充分發(fā)揮作用并產(chǎn)生良好控制效果的有利條件。
2.1.2水力、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變速恒頻勵(lì)磁
水力發(fā)電的有效功率取決于水頭壓力和流量,當(dāng)水頭的變化幅度較大時(shí)(尤其是抽水蓄能機(jī)組),機(jī)組的最佳轉(zhuǎn)速變隨之發(fā)生變化。風(fēng)力發(fā)電的有效功率與風(fēng)速的三次方成正比,風(fēng)車捕捉最大風(fēng)能的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速而變化。為了獲得最大有效功率,可使機(jī)組變速運(yùn)行,通過調(diào)整轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的頻率,使其與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項(xiàng)應(yīng)用的技術(shù)核心是變頻電源。
2.1.3發(fā)電廠風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速
發(fā)電廠的廠用電率平均為8%,風(fēng)機(jī)水泵耗電量約占火電設(shè)備總耗電量的65%,且運(yùn)行效率低。使用低壓或高壓變頻器,實(shí)施風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速,可以達(dá)到節(jié)能的目的。低壓變頻器技術(shù)已非常成熟,國內(nèi)外有眾多的生產(chǎn)廠家,并不完整的系列產(chǎn)品,但具備高壓大容量變頻器設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能力的企業(yè)不多,國內(nèi)有不少院校和企業(yè)正抓緊聯(lián)合開發(fā)。
2.2在輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
電力電子器件應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)被稱為“硅片引起的第”,大幅度改善了電力網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行特性。
2.2.1直流輸電(HVDC)和輕型直流輸電(HVDCLight)技術(shù)
直流輸電具有輸電容量大、穩(wěn)定性好、控制調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點(diǎn),對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng),高壓直流輸電擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。1970年世界上第一項(xiàng)晶閘管換流器,標(biāo)志著電力電子技術(shù)正式應(yīng)用于直流輸電。從此以后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。
2.2.2柔流輸電(FACTS)技術(shù)
FACTS技術(shù)的概念問世于20世紀(jì)80年代后期,是一項(xiàng)基于電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)對(duì)交流輸電系統(tǒng)的阻抗、電壓及相位實(shí)施靈活快速調(diào)節(jié)的輸電技術(shù),可實(shí)現(xiàn)對(duì)交流輸電功率潮流的靈活控制,大幅度提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。
20世紀(jì)90年代以來,國外在研究開發(fā)的基礎(chǔ)上開始將FACTS技術(shù)用于實(shí)際電力系統(tǒng)工程。其輸出無功的大小,設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制方便,成本較低,所以較早得到應(yīng)用。2.3在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
配電系統(tǒng)迫切需要解決的問題是如何加強(qiáng)供電可靠性和提高電能質(zhì)量。電能質(zhì)量控制既要滿足對(duì)電壓、頻率、諧波和不對(duì)稱度的要求,還要抑制各種瞬態(tài)的波動(dòng)和干擾。電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用,即用戶電力(CustomPower)技術(shù)或稱DFACTS技術(shù),是在FACTS各項(xiàng)成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的電能質(zhì)量控制新技術(shù)。可以將DFACTS設(shè)備理解為FACTS設(shè)備的縮小版,其原理、結(jié)構(gòu)均相同,功能也相似。由于潛在需求巨大,市場(chǎng)介入相對(duì)容易,開發(fā)投入和生產(chǎn)成本相對(duì)較低,隨著電力電子器件價(jià)格的不斷降低,可以預(yù)期DFACTS設(shè)備產(chǎn)品將進(jìn)入快速發(fā)展期。
2.4在節(jié)能環(huán)節(jié)的運(yùn)用
2.4.1變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行
電動(dòng)機(jī)本身挖掘節(jié)電潛力只是節(jié)電的一個(gè)方面,通過變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的調(diào)速技術(shù)節(jié)電又是另一個(gè)方面,只有將二者結(jié)合起來,電動(dòng)機(jī)節(jié)電方較完善。目前,交流調(diào)速在冶金、礦山等部門及社會(huì)生活中得到了廣泛的應(yīng)用。首先是風(fēng)機(jī)、泵類等變負(fù)荷機(jī)械中采用調(diào)速控制代替擋風(fēng)板或節(jié)流閥控制風(fēng)流量和水流量具有顯著的效果。國外變負(fù)荷的風(fēng)機(jī)、水泵大多采用了交流調(diào)速,我國正在推廣應(yīng)用中。
變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速范圍廣,精度高,效率高,能實(shí)現(xiàn)連續(xù)無級(jí)調(diào)速。在調(diào)速過程中轉(zhuǎn)差損耗小,定子、轉(zhuǎn)子的銅耗也不大,節(jié)電率一般可達(dá)30%左右。其缺點(diǎn)主要為:成本高,產(chǎn)生高次諧波污染電網(wǎng)。
2.4.2減少無功損耗,提高功率因數(shù)
0 前言
現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)不同的階段,整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代,現(xiàn)代電力電子技術(shù)屬于變頻器時(shí)代,同時(shí)又與微電子技術(shù)有效地進(jìn)行了結(jié)合,這不僅使其應(yīng)用范圍十分廣泛,而且在國民經(jīng)濟(jì)中的地位也變得越來越重要。
1 現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的新形勢(shì)下,隨著電力電子技術(shù)的不斷革新,其發(fā)展達(dá)到了一個(gè)較高的水平。現(xiàn)代電力電子技術(shù)主要是對(duì)電源技術(shù)進(jìn)行開發(fā)和應(yīng)用,可以說電源技術(shù)的發(fā)展是當(dāng)前電力電子技術(shù)發(fā)展的主要方向。
1.1 現(xiàn)代電力電子技術(shù)向模塊化和集成化轉(zhuǎn)變
電源單元和功率器件作為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的重要組成部分,是電子器件智能化的核心所在,其組成器件具有微小性,因此電力電子器件結(jié)構(gòu)也更為緊湊,體積較小,但其能夠與其他不同器件的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行有效綜合,所以其具有顯著的優(yōu)勢(shì)。也加快了現(xiàn)代電力電子技術(shù)向模塊化和集成化轉(zhuǎn)變的進(jìn)程,為電力系統(tǒng)使用性能的提升奠定了良好的基礎(chǔ)。
1.2 現(xiàn)代電力電子技術(shù)從低頻向高頻化轉(zhuǎn)變
變壓器供電頻率與變壓器的電容體積、電感呈現(xiàn)反比的關(guān)系,在電力電子器件體積不斷縮小的情況下,現(xiàn)代電力電子技術(shù)必然會(huì)加快向高頻化方向轉(zhuǎn)化??煽刂脐P(guān)斷型電力電子器件的出現(xiàn)即是現(xiàn)代電力電子技術(shù)向高頻轉(zhuǎn)化的重要標(biāo)志。而且隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度的加快,電力電子技術(shù)也必然會(huì)向著更高頻的方向發(fā)展。
1.3 現(xiàn)代電力電子技術(shù)向全控化和數(shù)字化轉(zhuǎn)變
傳統(tǒng)的電力電子器件在使用過程中存在著一些限制,而且關(guān)斷電器時(shí)還會(huì)產(chǎn)生一些危險(xiǎn),自關(guān)斷的全控型器件在市場(chǎng)上出現(xiàn)后,有效地彌補(bǔ)了這些限制和避免了危險(xiǎn)的發(fā)生,這也是現(xiàn)代電力電子技術(shù)變革的重要體現(xiàn),表明現(xiàn)代電力電子技術(shù)加快了數(shù)字化發(fā)展的進(jìn)程。
1.4 現(xiàn)代電力電子技術(shù)向綠色化轉(zhuǎn)變
現(xiàn)代電力電子技術(shù)向綠色化轉(zhuǎn)變主要表現(xiàn)在節(jié)能和電子產(chǎn)品兩個(gè)方面。相比于傳統(tǒng)的電力電子技術(shù)來講,現(xiàn)代電力電子技術(shù)的節(jié)能性更好,這也實(shí)現(xiàn)了發(fā)電容量的有效節(jié)約,對(duì)環(huán)境保護(hù)帶來了較好的效果。一直以來一些電子設(shè)備會(huì)將嚴(yán)重的高次諧波電流入到電網(wǎng)中,給電網(wǎng)帶來較大的污染,導(dǎo)致電網(wǎng)總功率質(zhì)量下降,電網(wǎng)電壓出現(xiàn)不同程序的畸變。到了上世紀(jì)末期,各種有源濾波器和補(bǔ)償器的面世,實(shí)現(xiàn)了對(duì)功率參數(shù)的修正,從而為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的綠色化發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。
2 現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)代電力電子技術(shù)的功能具有多樣性的特點(diǎn),其在多個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用,這也決定了現(xiàn)代電力電子技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)非常重要的地位,有著不可替代的作用。
2.1 電源方面
(1)一般電源。現(xiàn)代電力電子技術(shù)在開關(guān)電源和供電電源方面都取得了較大的進(jìn)展,交流電直接由整流器轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?,這部分直流電一部分由逆變器轉(zhuǎn)換為交流,然后經(jīng)由轉(zhuǎn)換開關(guān)到達(dá)負(fù)載,而另一部分則直接對(duì)蓄電池組進(jìn)行充電。一旦逆變器發(fā)生故障,蓄電池組則作為備用電源開始直接向負(fù)載提供能量。在現(xiàn)在的電力電子器件中普遍采用MOSFET和IGBT作為電源,不僅具有較好的降噪性,而且電源的效率和可靠性也能夠得到有效的保障。
(2)專用電源。高頻逆變式焊機(jī)電源和大功率開關(guān)型高壓直流電源是比較典型的兩種應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)的專用電源。高頻逆變式焊機(jī)電源是一種高性能的電源,由于大容量模塊IGBT的普遍使用,使得這種電源有著更加廣闊的應(yīng)用前景,逆變式焊機(jī)電源基本采用的都是交流-直流-交流-直流的轉(zhuǎn)換方法,由于焊機(jī)工作的環(huán)境條件惡劣,所以燃弧、短路等就成為了司空見慣的問題,而采用IGBT組成的PWM相關(guān)控制器,能夠提取和分析參數(shù)和信息,進(jìn)而預(yù)先對(duì)系統(tǒng)做出處理和調(diào)整。大功率開關(guān)型高壓直流電源主要應(yīng)用CT機(jī)、靜電除塵等比較大型的設(shè)備上,因?yàn)檫@類設(shè)備電壓比較高,甚至達(dá)到了50 ~ 159kV,將市電經(jīng)過整流器整流變?yōu)橹绷鳎缓笈c諧振逆變電路串聯(lián),逆變?yōu)楦哳l電壓,再升壓,最后整流成為直流高壓。
2.2 傳動(dòng)控制及牽引
這主要應(yīng)用在無軌電車、地鐵列車、電動(dòng)車的無級(jí)變速和控制等等方面,通過將一個(gè)固定的直流電壓轉(zhuǎn)換為一個(gè)可以變化的直流電壓,這樣就能夠使控制更加的平穩(wěn)和快速,而且還可以節(jié)能。
2.3 在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
在發(fā)電系統(tǒng)中現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用更是廣泛,比如說水力風(fēng)力發(fā)電、用電系統(tǒng)、配電、輸電等等都和現(xiàn)代電力電子技術(shù)有著密切的聯(lián)系。目前的風(fēng)力電力機(jī)組已經(jīng)結(jié)合了機(jī)械制造、空氣動(dòng)力學(xué)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、電力電子技術(shù)等等,而現(xiàn)代電力電子技術(shù)就是發(fā)電系統(tǒng)中不可或缺的重要技術(shù),它對(duì)于電能的轉(zhuǎn)換、機(jī)組的控制和改善電能質(zhì)量等都很重要。
2.4 在節(jié)能和改造傳統(tǒng)行業(yè)中的應(yīng)用
現(xiàn)代工作的開展離不開電能的支持,電能是現(xiàn)代工業(yè)的重要?jiǎng)恿湍芰吭搭^。隨著我國工業(yè)用電量不斷增加,用電的不合理及浪費(fèi)現(xiàn)象也日益顯現(xiàn)出來。這就需要有效地降低能源的消耗,提高電能的利用效率,以便于能夠?qū)Ξ?dāng)前能源緊缺的局面起到一定的緩解作用。因此需要充分的發(fā)揮現(xiàn)代電力電子技術(shù)的性能優(yōu)勢(shì),有效地提高現(xiàn)代電力電子技術(shù)的效率,應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù),通過工業(yè)控制有效地將電能轉(zhuǎn)換為勞動(dòng)力,建成現(xiàn)代化的智能車庫,從而降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)人力資源的節(jié)約,確保勞動(dòng)生產(chǎn)力的提高,以便于推動(dòng)傳統(tǒng)行業(yè)的改造進(jìn)程。
2.5 在家用電器方面的應(yīng)用
現(xiàn)代電力電子技術(shù)在我們?nèi)粘I钪袘?yīng)用也較為廣泛,當(dāng)前家用電器普遍應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù),給我們的日常生活帶來了較大的便利。許多電器都只需要按下按鈕就能進(jìn)行工作,而不需要人們親自動(dòng)手。
3 應(yīng)用展望
在今后現(xiàn)代電力電子技術(shù)應(yīng)用過程中,需要重視以下幾個(gè)方面的問題:首先,需要對(duì)節(jié)能和環(huán)保給予充分的重視,通過完善控制設(shè)備和設(shè)計(jì)專用的電機(jī)來有效地提高電機(jī)系統(tǒng)的使用性能和效率;其次,為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保,則需要使用中高壓直流轉(zhuǎn)電系統(tǒng),使其實(shí)現(xiàn)低能耗及低污染;最后,需要加快解決電力系統(tǒng)中儲(chǔ)電裝置的設(shè)置問題,需要電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)者從控制技術(shù)等方面來制定切實(shí)可行的解決方案,從而對(duì)電能儲(chǔ)備中存在問題進(jìn)行有效解決,更好地推動(dòng)電力系統(tǒng)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。
4 結(jié)語
現(xiàn)代電力電子技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,特別是對(duì)電網(wǎng)的控制和轉(zhuǎn)換上發(fā)揮著非常重要的作用。通過現(xiàn)代電力電子技術(shù)的應(yīng)用,使大功率電能成為其他高新技術(shù)的重要基礎(chǔ),這也決定了現(xiàn)代電力電子技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位具有不可替代性,對(duì)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展發(fā)揮著非常重要的作用。
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