关键词：自动化生产线；教学方法；电机与电气控制；PLC；课程设计
中图分类号：G712文献标识码：B文章编号：1006-5962（2013）02-0027-02
高职机电一体化专业课程设置的培养目标是：面向工业企业生产现场，电气控制系统制造公司、机电设备制造公司、机电设备、电气设备、工控设备制造公司或公司、科技开发公司，培养适应社会需要，全面发展，适应本专业相对应职业岗位的高等技术应用性专门人才，主要岗位群定位是自动化设备安装员、自动化设备调试员、中高级维修电工等，本专业有五个主干学科：电气工程、电子工程、机械工程、计算机科学与技术、控制科学与工程，都是为了岗位需要设置的专业知识。其中《自动化生产线安装与调试》作为一门核心专业课在第四学期进行了贯穿和综合。
1自动化生产线的课程设置
机电一体化专业人才培养能力有：识图绘图能力、机电安装调试维修能力、电控系统调试检修能力、自动线调试维护能力、机电设备管理能力及机电产品营销能力等。《自动化生产线安装与调试》前序课程有PLC技术、传感器技术、电机与控制，后序课程有机床维修等。在我们所要实现的教学目标中知识目标涉及到：机械手工作原理、握机械手控制原理、机械手气动原理、熟悉安全操作规程；能力目标有：对已安装的机械手机械部件进行测量；对机械手的气路进行基本调试；根据故障现象判断故障部位；检查分析、找到故障点并分析解决故障；遵守安全操作规程；素质目标有严谨的职业态度、规范的操作习惯、创新精神、团结协作精神、自主学习精神及沟通能力。
此核心课程以项目驱动教学开展课程教学，提升学生的职业能力，以具体自动化生产线为载体，融合认知、安装、调试和检测等内容，实现教、学、做、评一体化教学，突出课程的职业性、实践性和开放性。以学生为主体，采取多样化教学方法。以自动化设备改造为工作过程，涉及电路图分析、电气图设计、程序设计、设备组装、设备运行调试、设备检测、设备维护等行动领域，设置六个学习情境：零配件拆装、传感器检测、气路检测、异步电机检测、步进电机检测、整体检测调试，分成20个任务。
项目一：供料站的安装，有机械拆装、气路拆装、电器拆装三个任务；项目二：加工站的安装，设计任务有加工站组装、光电传感器检测、限位传感器检测三个任务；项目三：装配站的安装，设计任务有装配站组装、电磁阀检测、气缸检测三个任务；项目四 ：分拣站的安装，设计任务有分拣站组装、传送带的检测、异步电机的检测、变频器的检测四个任务；项目五：输送站的安装，设计任务有输送站组装、光纤传感器检测、机械手检测、步进电机的检测、溜板检测四个任务；项目六：整体运行调试，有PLC控制网络构建、程序编写、综合调试三个任务。
2自动化生产线的教学方法与评价设计
2.1教学方法。
（1）讲授法：讲解项目任务，传授项目任务相关的知识点，针对学生实施过程中出现的不足进行知识点的说明。
（2）现场教学法：在符合生产要求的工作环境中进行操作技能和维修应用能力实践，提高职业氛围，在工作过程中提升学生的职业道德、职业素养和岗位适应能力。
（3）任务驱动法：将教学过程融入项目任务中，让学生自主讨论分析实施，学生在工作过程中得到知识。
（4）小组讨论法：学生每六～八人为一个小组，小组讨论分析，讨论解决，分工协作完成项目任务。
六步教学实施：明确任务、讨论分析、制定方案、检测故障、检验效果、总结分析。老师交代目标，注意观察和记录小组对现象分析情况，解答学生提出的问题，对跟主题分析偏离太远的小组予以引导，让学生自行摸索，在后期对学生可能会引起事故或损坏设备和工具的异常操作给予纠正，最后老师组织小组进行故障排除工作汇报，互评，并对每组进行考核评价，再引导学生自行总结。
2.2评价设计。
课程采用过程考核与期终考核相结合、企业考核与校内项目考核相结合、教师考核与学生考核相结合的多元化考核方式，利于理论联系实际，有利于学生的学习创新和思考，更督促他们到实际中去发现和改进，去寻找合适自己的项目和课题。
课程考核为：校内项目，企业，综合实训三大类。当堂课的考核有：教师考核、小组互评、小组自评；教师考核内容为五项：任务分析情况，实施方案制定，任务完成质量、分工协作精神、故障检测手段、安全操作规范、小组总结。
和很多专业课一样，多种教学方法和全面的评价方案，有效保证了教学效果。
3相关课教学
3.1电机与电气控制的教学。
本课程以发电机为主题，以工作任务为导向，以工厂实用型电气控制系统设计、安装、调试与维护情景教学为主线贯穿全课程，用实物进行直观性教学，使学生感性认识强，理性认识够。
典型的教学任务有三相异步电动机全压启动、三相异步电动机长动控制、三相异步电动机正反转控制、三相异步电动机延时启动控制（或三相异步电动机Y-降压启动）、机械手控制等。
课程特色是学生充分利用所学知识、网络资源、闲瑕时间作为期三个月的“继电控制课程设计”。任务书要求能够根据功能要求选择个元器件的类型及其型号；了解个元器件的工作原理和使用方法；把各元器件连接起来实现本课程设计的要求。设计内容和要求：两台电动机都存在重载启动的可能，任何一级传送带停止工作时，其他传送带都必须停止工作，控制线路有必要的保护环节，有故障报警装置。课程设计书要有课题介绍、题目、摘要、总体方案设计、设计目的、控制要求、设计要求、 硬件选型、主电路原理图的设计、 控制电路原理图的设计、重载保护电路设计、欠压保护电路设计、总结。
3.2PLC教学。
PLC是可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller）的简称，早期是一种开关逻辑控制装置，随着计算机技术和通信技术的发展，其控制核心采用微处理器，功能有了极大扩展，除了最广泛的取代传统的继电器-接触器控制的开关量逻辑控制外，还有过程控制，数据处理，通信联网与显示打印，PLC接口采用光电隔离，实现了PLC的内部电路与外部电路的电气隔离，减小了电磁干扰。
PLC有5种编程语言：
（1）顺序功能图（SFC）。
顺序功能图常用来编制顺序控制类程序，包含步、动作、转换三个要素。顺序功能编程法是将一个复杂的控制过程分解为小的工作状态，这些状态按顺序连接组合成整体的控制程序。
（2）梯形图（LD）。
梯形图沿袭了继电器控制电路的形式，是在常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的，形象、直观、实用，电气技术人员容易接受，要求用带CRT屏幕显示的图形编程器才能输入图形符号，是目前用得最多的一种PLC编程语言。
（3）功能块图（FBD）。
功能图编程语言是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命令的图形语言，与数字电路中的逻辑图一样，极易表现条件与结果之间的逻辑功能。
（4）指令表（IL）。
采用经济便携的编程器将程序输入到可编程控制器就用指令表，使用的指令语句类似微机中的汇编语言。指令表程序较难阅读，其中的逻辑关系很难一眼看出，所以在设计时一般使用梯形图语言。如果使用手持式编程器，必须将梯形图转换成指令表后再写入PLC，在用户程序存储器中，指令按步序号顺序排列。
（5）结构文本（ST）是文字语言。
编程语言的学习是PLC教学的一项重要内容，中间加以不同的应用实例：顺序控制电路、常闭触点输入信号的处理，使用多个定时器接力定时的时序控制电路、三相异步电动机正反转控制电路、钻床刀架运动控制系统的设计，LED数码管显示设计，还经常根据继电器电路图设计梯形图。
增加的学习情境还常有如下任务：洗手间的冲水清洗控制、进库物品的统计、竞赛抢答器装置设计、彩灯或喷泉PLC控制；寻找数组最大值并求和运算、电热水炉温度控制等。
3.3单片机。
单片微型计算机就是将CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。用于示波器、报警系统、移动电话、彩电等日常方面，在智能仪器仪表、工业控制、家用电器、计算机网络和通信领域、医用设备领域、工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域也都有广泛应用。
数据大都在单片机内部传送，运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高，微型单片化集成了如看门狗、AD/DA等更多的其它资源。教学内容以80C51为核心讲授单片机的的引脚、存储器组织结构、典型语句，以实例应用为线索：单灯受控闪烁、P1口外接8只LED发光二极管模拟彩灯、单片机做加、减、乘、除运算等项目。各子任务都作硬件电路及工作原理分析、主程序流程图设计、源程序的编辑、编译、下载、单片机的I/O接口分配及连接。
教学采用ISP-4单片机实验开发板，可以完成大量的单片机学习、开发实验，对学习单片机有极大的帮助。该板采用在线可编程的AT89S51单片机，有程序下载功能，可将编辑、编译、调试好的单片机代码下载到AT89S51单片机中。
3.4变频器技术及应用。
变频技术让学生熟练掌握各种电力电子器件的工作原理、主要参数、驱动电路与保护技术；掌握交-直-交变频器、交-交变频器、谐振型变频的工作原理和应用范围；掌握脉宽调制控制、矢量控制和直接转矩控制等先进技术；了解变频器与感应电动机组成变频调速系统、变频器与双馈电机组成调速系统、变频器与同步电动机组成变频调速系统，掌握电力电子电机系统的组成、工作原理、控制方法、运行特性等，是强电应用和现代技术推广的有力体现。
3.5传感器与自动检测技术。
传感器技术代替人的感观，在各种环境下应用，检测技术是一套有效的反应体系，包括信息的获得、测量方法、信号的变换、处理和显示、误差的分析以及干扰的抑制、可靠性问题等。因此掌握常用传感器的工作原理、结构、性能，并能正确选用，了解传感器的基本概念和自动检测系统的组成，对常用检测系统有相应的分析与维护能力。对工业生产过程中主要工艺参数的测量能提出合理的检测方案，能正确选用传感器及测量转换电路组成实用检测系统的初步能力。
教学过程进行小论文制作，让学生提高计算机应用水平，使学生从文字处理水平提高到办公处理水平。对分节、目录、文献标识作严格要求。题目如数字显示电子称、基于霍尔传感器的转速表、单片机电子秤研究、光纤测温仪、烟雾报警器、小车寻迹设计、电熨斗自动恒温系统、电涡流探伤、电感测厚仪等。
4毕业论文指导分析
毕业论文专业联系实际，通常小型自动化系统以单片机为主，大型自动化生产线以PLC为主，系统运行动力离不开电机，观察离不开传感器，调速可用变频器，综合所学，学生的论文涉及广泛，有效教学可对应从如下方面侧重指导。
4.1立意选题。
根据实际和研究方向做好侧重和体现，如“触摸屏控制的碱液配置系统”和“两种液体混合装置的PLC控制系统”的系统性和方向性，“车库自动门的PLC自动控制”和“测速雷达信号处理系统”的检测指标要求等。
4.2材料整合。
在任务要求明确的基础上，首先确定相关技术指标，对应查找并列出论文结构，一份毕业论文至少含有三到五门课的内容，对应于研究方向进行相应编排和取舍。
4.3技术处理。
所搜集图片的背景往往有水印，要去掉，图片按要求进行不同方向的剪切。图表里的文字应是五号或小五，注意表格标题要单独标出等等格式要求。流程图、梯形图的设计与表现。
多种教学方法和理论联系实际教出具有学习能力和创新能力的学生，系统的学习与应用创造练就出具有竞争力的学生，专业课的有效教学和毕业论文的顺利设计将显示本专业沉甸甸的含金量。
参考文献
[1]吕景全.《自动化生产线安装与调试》，中国铁道出版社，2010年7月
[2]马玉春.《电机与电气控制》，北京交通大学出版社，2011年1月
[3]李建新.《可编程控制器原理及应用》，机械工业出版社，2012年9月
关键词：配电网馈线自动化
中图分类号：U665文献标识码： A 文章编号：
1前言
馈线自动化就是监视馈线的运行方式和负荷。由于目前国内配电网自动化系统尚没有统一的模式，因此，不同设备、不同设计方案组成的配网自动化系统的馈线自动化实施方法就不同。本文以"手拉手"供电网为研究对象，就馈线自动化中故障自动隔离功能的解决方案进行分析探讨。
2馈线自动化的基本功能
馈线自动化系统应具有如下功能：
①遥测、遥信、遥控功能；②故障处理：故障区域自动判断和自动隔离，故障消除后迅速恢复供电功能；③负荷管理：根据配电网的负荷均衡程度合理改变配电网的运行方式；④重合闸控制：当发生过电流并导致断路器跳闸时启动，并在断路器一侧电压恢复时开始延时计数，从而实现沿线从电源至末端依次重合，若一次重合失败则不再重合；⑤对时功能；⑥过电流记录功能；⑦事件顺序记录(SOE)功能；⑧定值的远方修改和召唤功能；⑨停电后仍维持工作的功能。
3线路故障区段查找的基本原理
(1)馈线故障区段的定位：
对于辐射状网、树状网和处于开环运行的环状网，在判断故障区域时，只须根据馈线沿线各断路器是否流过故障电流就可以判断故障区段。假设馈线上出现单一故障，显然故障区段位于从电源侧到线路末端方向最后一个经历了故障电流的断路器和第一个未经历故障电流的断路器之间。
(2)事故跳闸断路器的定位：
事实上，由于种种原因，线路故障时，未必是第一个经过故障电流的断路器跳闸，极有可能越级跳闸。例如图1中e点故障，分段断路器3没有跳开而是断路器2跳开。根据断路器位置不能判断故障区段，但根据是否流过了故障电流却能够做出正确判断(断路器1、2、3经历了故障电流而断路器4却没有经历，从而得出故障区段在e段的结论)。
为了确定各断路器是否经历了故障电流，需对安装于其上的各台FTU进行整定，由于从原理上不是通过对各台断路器整定值的差别，来隔离故障区段的，因此多台断路器可以采用同一定值。这样即使增加馈线上的分段数目也不会带来任何影响。
而故障区段隔离后，越级跳闸的断路器要复位，对于事故后跳闸断路器的准确定位是非故障区段自动恢复供电的关键。
(3)断路器状态描述矩阵：
我们可以用1维矩阵运算来判别断路器是否越级跳闸。矩阵编写原则为：若第i台断路器在合闸位置，矩阵第i元素置为1，反之为0。正常运行各断路器的状态可用矩阵A来描述，如图1正常运行时A：|11110111|。
对于上例，假设e点故障时断路器2跳开，断路器3未跳开，我们可用矩阵B来描述故障后的断路器状态，如B：|10110111|。
(4)事故跳闸断路器定位矩阵：
用事故前断路器状态信息矩阵A减去事故后断路器状态信息矩阵B，即可准确地识别事故跳闸断路器。对于上例可用事故跳闸断路器定位矩阵C来确定C=A－B=|01000000|。由于C矩阵中第2个元素值为1，则说明故障时是由断路器2跳闸切断故障电流的。根据前边计算可知，故障区段位于断路器3和4之间。故应自动恢复断路器2到合闸位置。
对于利用计算机系统实现的馈线自动化功能，从故障段查找、隔离、非故障段自动恢复，一般仅需要十几秒钟。
4对"手拉手"供电线路分段、支线断路器的要求
①线路"过流保护"保护范围内的故障，应由线路分段断路器跳闸切断故障电流，变电所出线断路器不动作；②线路"速断保护"保护范围内的故障，应由变电所出线断路器跳闸切断故障电流，在进行一次重合闸，线路分段断路器不应动作；③支线故障情况下，首先跳开支线断路器，不让故障越级到主干线路；④支线断路器定值在满足运行条件下应尽可能的小，跳闸延时时间尽可能的短。
5"手拉手"供电线路分段断路器保护整定值的原则
①线路分段断路器的过流值应比能和它相联的任何一个变电所出线断路器的过流定值小；②线路分段断路器的过流延时时间应比变电所出线断路器延时时间短，但还要在时间上保证避开系统励磁涌流；③形成"手拉手"供电的线路上所有分段断路器的定值和时间应设置成一样的；④在系统和设备允许的情况下，应尽可能的将变电所出线断路器速断保护定值设置得大一些，以满足系统运行方式变化的需要。
关键词：自动控制理论 海上钻井平台 应用研究
中图分类号：TP13 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（a）-0060-01
在我国自动控制技术不断改进的前提下，企业生产已经能够通过系统程序设置来控制相关外部设备来实现自动化生产模式，根据控制理论分类我们可以将其分为经典控制理论以及现代控制理论两大类。在本文中笔者将就自动控制理论在海上钻井平台的应用的相关问题进行分析和研究，希望本文能够对海上钻井平台的开发和研究能够有所帮助。
1 海上钻井平台的自动控制系统分类
海上钻井平台的自动控制理论在过去的几十年中取得了较好的发展，而其中所使用的控制理论主要为经典控制理论中的闭环控制理论。海上钻井平台的控制理论主要涉及到电动机的调速控制系统、发电机的压力调节系统的数字调压装置等的使用都是十分广泛的，在海上钻井平台的直流电动机调速的使用也比较多，而海上钻井平台所使用的西门子的整流装置例如SIMOREG K系列的产品都是通过这种闭环控制系统实现控制功能的。
2 闭环控制系统介绍及控制原理
在海上钻井平台中使用的闭环控制系统是自动控制理论中十分重要的内容，在经典控制理论中又称之为反馈控制系统，而这种控制系统的控制原理主要是通过偏差变化作为系统控制信息的信息驱动机构，而自动控制系统则能够根据系统中的变化量产生相应的控制信息来对偏差量进行纠正。在经典控制理论中负反馈的控制理念主要有比例调节器、积分调节器以及比例积分调节器这三种调节器。在以上的这三种调节器中反应速度最快的是比例调节器，但是由于这种调节器在稳态性能方面不够完善，而积分调节器的稳态误差最小，但是对于偏差量的反应不够灵敏。在海上钻井平台中使用的调节器主要是比例积分调节器，因为这种调节器是将比例调节器和积分调节器的优点结合在一起，不但能够对调节信息作出迅速的反应，而且稳态性比较好。
在海上钻井平台的控制系统中所使用的调速器中所使用的电位器控制的，例如在PI调节器的调节量中的P增益主要是用来对自动控制系统中的调节速度进行调节的，而PI调节器的积分控制主要是用来对积分的增益进行调节的，还有一个调节器就是ACTUATOR COMPENSATION这种执行补偿部分，这一部分发挥着对执行器的阻尼系数进行指导的作用。在海上钻井平台中使用的柴油机、汽轮机等的控制要求将其控制阻尼系数调整为15%左右，而蒸汽机这类的机械设备的控制阻尼系数要求控制在50%左右。在海上钻井平台的自动控制系统中通常不要求对控制系统进行调整，但是在系统运行中出现不稳定等状况时要求对系统中的控制量进行控制。由于在海上钻井平台中使用的电机设备比较多，因此在现场的实际情况中要根据发电机的需求对发电机的无功负载进行调节和选择。通过配合合理的闭环调节系统能够保证控制系统在反应速度、系统的稳定性以及设备的运行寿命等方面起到十分重要的作用。
3 双闭环调节系统介绍及控制原理
在比例积分调节系统中所使用的单环控制系统能够很好地保证自动控制系统本身的稳定性，也能够实现对控制系统的无静差的调节。但是在海上钻井平台中所使用的电动机对于设备的启动速度以及控制程度的要求比较高，比例积分调节系统的控制能力和特点显然不适合对此类电动机的控制。为了能够保证海上钻井平台所使用的电动机能够在电动机的电流以及电动机的转矩控制方面得到满足，可以采用西门子厂家生产的的装置对海上钻井平台中所使用的电动机进行控制。
对于此类电动机的控制最主要的就是能够迅速的获得较好的动态特征，西门子厂家生产的比例积分调节器就能够很好地做到这一点。这种调节器主要是通过对限幅的控制来实现对转速的调节的，通过对电动机通电电压的控制来进行无静差控制，并且通过对电压的控制来实现以上控制作用。当电动机在运行的过程中一旦设备的负载电流到达最大值，比例积分调节器的调节作用达到饱和状态，通过这种双重的控制系统从而很好地实现控制作用。
在比例积分调节器的系统控制中主要有以下两种静态特征：首先就是电动机的转速不饱和阶段中，比例积分调节器的偏差量为0，此时电动机的转速在输入量以及系统的反馈量这两项量都是相同的；除此之外还有就是电动机的转速达到饱和阶段，电动机的转速调节器的转速达到饱和状态时系统的稳定性不会再受到影响，而自动控制系统中便形成了无静差的单闭环调速系统。
在西门子公司生产的直流调速装置中主要是通过双闭环调速系统来对电动机速度进行控制，这种装置中包含有速度调节装置以及电动机电流整定装置，主要是系统量的比较环节、脉冲触发环节以及电动机电流分反馈环节这几种元部件，在其中通过模拟运算的方式来将调节器中的存储器进行调节，而且这种自动控制系统中运算速度要远远高于其它速度调节器，而且在其中装设有监控保护装置，系统的稳定性非常好，反应速度更为灵敏。
西门子控制装置在海上钻井平台中的应用十分广泛，目前我国在海上钻井平台中所使用的西门子控制调节装置主要有6RA24，这种控制系统，而在其中主要是通过模拟部件的连接来实现的，而且这种装置的工作模式十分简便，能够根据现场的实际情况进行选择性连接。在西门子控制装置6RA24中不但可以实现积分调节、比例调节、比例积分调节这三种调节模式的选择，而且能对调节器的P＼I增益都能够起到控制作用，并且能够控制电动机的电流，因此该装置的反应速度十分灵敏，系统的稳定性能也很高。海上钻井平台所使用的6RA24装置不但能够通过参数的调节来实现对控制系统的控制，而且能够更好地保证控制系统的稳定性和速度控制灵敏性，因此能够有效的提升设备的工作效率。
4 结语
在本文中笔着就自动控制理论在海上钻井平台的应用进行了简单的分析和探讨，由于自动控制系统中包含有动态控制和静态控制等多个方面，因此此类控制系统是比较复杂的，而对于海上钻井平台又发挥着十分重要的作用，希望本文能够对我国海上钻井工作的开展能够有所帮助。
参考文献
论文关键词：自组织,产业集群,演化
1.引言
阿尔弗雷德·马歇尔是最早的并系统性地对产业集群现象进行关注研究的经济学家。他在《新经济地理》（1890）中提出了“内部经济”和“外部经济”两个概念，表明企业为追求外部规模经济而形成产业聚集。在此后的一百多年间，不断地有经济学家对于产业集群提出自身的看法与见解，并呈现出百花齐放百家争鸣的景象。其中比较有影响力的有韦伯的区位理论、帕鲁的增长及理论、科洛索夫斯基的地域生产综合体理论等。这些理论从不同的角度丰富了人们对于产业集群的认识。迈克尔·波特（1990）第一次正式提出了“产业集群”的概念，也把产业集群的理论研究引入了新的阶段。此后，国外以及中国国内对产业集群的研究也越来越丰富。
然而，诸多的研究多数都是集中在集群的特征、区位选择、竞争力、经济增长和社会资本等方面，而对产业集群演化的研究相对较少；而且现代社会是一个日新月异的社会，产业集群在实际成长中的呈现出的各种复杂性问题，对于现存的理论提出了诸多考验。有鉴于此，本文将引入自然科学中的自组织理论对产业集群的演化发展进行分析，是对现有产业集群理论的一大补充和发展。
2.1乐清低压电气产业集群演化的自组织条件
2.1自组织理论
自组织理论研究的对象是事物如何自发、自主形成结构的过程。它是研究自组织现象、规律的学说的一种集合，它是一个理论群。自组织理论主要包括：耗散结构理论、协同学理论、突变论数学理论，以及分形理论和混沌理论。自组织理论的整个理论体系很好地切合了产业集群在发展过程中的如何从无到有、从小到大等问题，具有很高的理论意义。用自组织理论分析产业集群的演化，为我们理清集群发展的脉络提供了很好的理论工具。
2.2乐清产生产业集群的自组织条件
根据耗散结构理论，系统要实现从混沌到有序，就必须满足开放性、远离平衡态、系统各要素间的非线性作用及涨落四个条件。开放性是指系统要与外界存在物质、能量、信息等要素的交换。开放性是实现自组织的外部条件。远离平衡态是指系统内部各个层面、各个阶段的物质和能量分布是存在差异的。非线性的相互作用是指系统的要素要具有复杂的相干性和协同性，它是实现自组织的内在依据。最后，在一定条件下，非平衡系统通过涨落被放大，微涨落被放大为巨涨落，系统最终得以实现从无序到有序的转变，从低级到高级的有序进化。
2.2.1乐清低压电气产业集群的开放性。
任何与环境没有物质、能量和信息交换的系统只能自发地走向无序的状态，因此，孤立系统不能自行由无序走向有序。乐清低压电气产业集群开放性的主要表现有它与外界存在广泛的交流活动。乐清的低压电气产业集群和外界就资金、信息、物质、人才等方面存在密切的交换性，由此可见乐清的低压电气产业集群是开发的。
2.2.2远离均衡态。
开放性是形成自组织的一个必要条件，形成自组织的另一个重要条件就是系统必须是远离平衡态的。如果企业和相关机构被锁定在一个平衡态，那么就会像是一潭死水，泛不起一点波澜，必定走向灭亡。
低压电气产业集群的平衡态，是指电器产业集群的状态是一成不变的。在现实上来看，低压电气产业集群并不处在这样的平衡状态。首先，从集群内的子系统来看，各子系统的演化发展呈现出明显的不平衡，而且差异很大。作为集群子系统的企业，既存在着大小规模上的差距也存在着演化阶段上差异。同时，集群的各要素也均处于非平衡态。原材料、土地、劳动力等要素对集群的发展有着重大的影响，而这些因素因其自身的优劣差异也呈现出非平衡的状态。因而，随着时间的推移，乐清低压电气产业集群只会越来越远离平衡态。
2.2.3非线性。
非线性是一个与线性相反的概念。非线性指的是不按比例、不成直线的关系，代表了不规则的运动和突破。非线性相互作用是产业集群形成有序结构的内在原因。
在产业集群内，集群与环境、集群与资源、环境资源与经济部门以及集群发展的各个要素之间相互联系、相互制约、相互协调，共同作用构成一个非线性的关系体。
从静态看，土地、劳动力、成本等基本因素必然会因为性质的不同对产业集群的演化造成不同大小、不同方向的作用力。从动态看，土地、劳动力、成本等因素在不同的时点所表现出来的作用力也是不同的。它所处的状态有可能是渐变的，也有可能是突变的，这会导致系统运行状态的难以预测，最终表现为非线性。
2.2.4涨落机制。
产业集群不是处在静止状态的，而是受其内部各种非线性因素相互作用的，而这一系列的作用，推动了产业集群内部的涨落。涨落是使系统原来的均衡定态到耗散结构演化的最初动力。
产业集群内部的涨落情况大致有：①集群内部企业的“出生”或“死亡”而造成的集群内部结构的调整；②集群内部企业的扩张或衰退造成的集群“核”的更迭；③新的公司或者机构的进入，带来新的技术，导致集群产生根本性的改变。
产业集群整体的涨落情况有：①因上游原材料等因素变动而导致的集群整体的变动②因需求改变而导致的产业集群整体的涨落。
3.乐清低压电器产业集群的自组织演化过程
3.1第一阶段：产业集群的萌芽阶段——自创生，自复制，自生长（1966—1977年）
乐清的低压电器产业集群的出现是由一件偶然事件引起的。1966年，并不具备低压电器生产技术和人员的乐清柳市雨伞厂接到行程开关的订单。在历时一年后，经过多方的人员资金合作，柳市的第一只电器产品终于产生了，乐清柳市也由此迈出了向“中国电器之都”前进的第一步。柳市开关厂转型做开关后，取得了较好的经济效益，当地的群众也开始在家偷偷模仿。一时之间，柳市的低压电器小作坊遍地开花。到20世纪70年代中期，乐清低压电器集群已初具雏形。
该阶段具有如下特征：①集群实现了从无到有的突破，实现了自创生。集群的“核”已经形成，这个集群“核”就是以柳市机具厂为代表的集体企业。集体企业在生产上拥有技术优势和规模优势，并且能够拿到大订单，紧跟市场要求。②同类型的企业大量涌现，并且开始产生规模效应。由于生产低压电器的资本投入和技术投入要求都比较低，该地区的生产低压电器的企业如雨后春笋般冒出，并且获得了良好的经济效益。③相关人员和机构增多。相关人员增多不仅表现在从事生产低压电器产品的从业人员的增多，也表现在从事销售低压电器产品的人员增多。相关机构的增多则主要表现在以翁垟旧货市场等为低压电器生产销售提供基础服务的机构增多。在这个阶段，使乐清成为“电器之都”的基础设施、技术设施、文化基础以及市场基础均已基本形成，并开始产生集聚效应。
3.2第二阶段：产业集群的发展——自适应，自稳定（1977—1991年）
乐清低压电器集群的第二阶段从1977年开始，以第一家柳市开关厂设立的第一家门市部为开始。1977年上半年，柳市开关厂开出了第一家门市部。此后，柳市的门市部就如雨后春笋般冒出来。1980年，电器门市部增加到54家。1981年发展到300多家，柳市乡镇企业产值达2200万元。至1984年6月，柳市的低压电器门市部已达1000多家，供销员队伍达1万余人，低压电器从业人员超过5万人。后来从这群供销人员中走出了正泰的南存辉、德力西的胡成中、新华的郑元孟 、天力的柳知春。
但在这个急速扩张的阶段中，柳市低压电器也产生了一系列的质量和信誉问题。1990年至1991年浙江省对温州市乐清县柳市生产和销售无证、伪劣低压电器产品进行了整治。在这场整治运动中乐清一举关闭了有问题的商铺1267家，注销了207家“四无”企业的营业执照，查获无证、伪劣电器产品37644箱。极大地促进了乐清地区低压电器产品质量的提高和生产的发展，为日后乐清成为“低压电器之都”奠定了基础。
到20世界90年代初期，经历了1982打击经济犯罪和1990全国性的打假后，乐清低压电器产业已经逐步从无序生产进入有序生产，整个集群逐渐呈现出一个有机联系的整体。该阶段具有如下特征：①市场竞争快速变得激烈，集体经济模式渐渐失去生存基础，民营企业开始茁壮成长。1984年，柳市第一家生产低压电器的企业柳市机具厂因效益越来越差，被迫关闭了门市部。②经历了涨落事件后，集群内形成了新的“核”。1990年，当国务院六部委联合来柳市大规模打假时，求精开关厂成为重点扶植对象，产值猛增，突破了1000多万元。求精开关厂就是日后闻名海内的“正泰”和“德力西”的前身。③转粗放式增长为集约式增长。在低压产业集群产生的初期阶段，乐清生产低压电器的企业主要依靠低品质低价格的产品来抢占市场，并不注重技术的提升和品牌的经营。但是经历了1982打击经济犯罪和1990全国性的打假后，乐清人开始意识到质量和品牌的重要性。如1986年，求精开关厂建立了全国第一个民营企业热继电器实验室，1988年首批领取了机械工业部颁发的工业产品生产许可证。
3.3第三阶段：产业集群的深发展——自重组（1991年至今）
经历了1990年打假后，乐清低压电器行业开始进入与国际化接轨的道路，进入了集群的自重组道路。在这个这段，乐清低压电器企业开始积极引进外资，为当地企业发展注入新鲜活力，并通过集团化使乐清低压电器企业在发展上得到了质的突破。
在资金来源上，乐清低压电器企业开始注重引入外资，使资金来源多元化。1991年南存辉建立了中美合资正泰电器有限公司，充分利用合资企业的优惠政策，发展壮大企业实力。这一举动，在乐清低压电器企业中引起巨大反响，并迅速引发了一波引入外资的热潮。1992年春，德力西电子元件厂引进外资创建了“中外合资温州德力西电器有限公司”。
在企业规模上，乐清低压电器企业开始走集团化道路。1994年2月，正泰成立了国内低压电器行业第一家企业集团。以资本为纽带，以市场为导向，以产品为龙头，以品牌为中心，横向联合，走上规模经济之路，使企业迅速发展壮大。同年，德力西开始在大范围内兼并、控股同行企业，组建浙江德力西集团。现在乐清市已经拥有正泰、德力西、天正、人民等多家集团化低压电器生产企业。
该阶段的主要特征：①外部环境发生巨大变化，产业集群进行自重组。对乐清低压电器产业来说，打假活动使乐清的低压电器声名狼藉，这个时候整个产业必须走品牌化道路，提高产品质量。此外，施耐德于90年代开始重点经营电力工业也造成了乐清低压电器产业集团的困境。在这种内外交困的情况下，乐清低压电器产业集群果断地开始自重组。大量的龙头企业通过收购同类企业的方式实现了集团化的经营，使得集群生产制造的规模效益明显。②产业集群逐渐走向成熟。在经历了从无到有、从混乱到有序后，这一阶段集群开始走向成熟化。围绕正泰、德力西这两个“核”，集群内其他的企业开始逐步走向规范化，整个集群呈现出成熟化的趋势。②产业集群走向升级发展。引进外资和进行集团化重组后，整个集团开始注重产业升级，更多的将目光投入到技术发展上。
4.结论
综合乐清低压电气产业集群的发展历程，可以看出，它是由一股自下而上的力量推动而形成的。乐清低压电气产业集群在内在机制的驱动下，自行沿着从无到有、从少到多、从简单到复杂、从粗糙到精细的方向发展。
此外，也可以发现并不存在纯粹的自组织。对于自组织集群，他因素对其演化发展也有重大的作用。乐清低压电气产业集群的发展历程表明，它不仅受内部因素的特定约束，也受政府调控的影响。政府在集群的形成和发展过程中，扮演的是一个守夜人的角色。政府的调控、管理和监督等措施能够促进产业集群高速健康地发展。
参考文献：
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[2]芦彩梅.基于复杂系统视角的产业集群演化研究[G].北京：经济科学出版社,2010.
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动的交流化、功率变换器的高频化、控制的数字化、智能化和网络化。因此，变频器作为系统的重要功率变换部件，因提供可控的高性能变压变频的交流电源而得到迅猛发展。
变频器的快速发展得益于电力电子技术、计算机技术和自动控制技术及电机控制理论的发展。变频器的发展水平是由电力电子技术、电机控制方式以及自动化控制水平三个方面决定的。当前竞争的焦点在于高压变频器的研究开发生产方面。
随着新型电力电子器件和高性能微处理器的应用以及控制技术的发展，变频器的性能价格比越来越高，体积越来越小，而且厂家仍在不断地提高可靠性，为实现变频器的进一步小型轻量化、高性能化和多功能化以及无公害化而做着新的努力。辨别变频器性能的优劣，一要看其输出交流电压的谐波对电机的影响；二要看对电网的谐波污染和输入功率因数；最后还要看本身的能量损耗（即效率）。这里仅以量大面广的交—直—交变频器为例，阐述其发展趋势：主电路功率开关元件的自关断化、模块化、集成化、智能化；开关频率不断提高，开关损耗进一步降低。
在变频器主电路的拓扑结构方面。变频器的网侧变流器对低压小容量的装置常采用6脉冲变流器，而对中压大容量的装置采用多重化12脉冲以上的变流器。负载侧变流器对低压小容量装置常采用两电平的桥式逆变器，而对中压大容量的装置采用多电平逆变器。对于四象限运行的转动，为实现变频器再生能量向电网回馈和节省能量，网侧变流器应为可逆变流器，同时出现了功率可双向流动的双PWM变频器，对网侧变流器加以适当控制可使输入电流接近正弦波，减少对电网的公害。
脉宽调制变压变频器的控制方法可以采用正弦波脉宽调制控制、消除指定次数谐波的PWM控制、电流跟踪控制、电压空间矢量控制（磁链跟踪控制）。
交流电动机变频调整控制方法的进展主要体现在由标量控制向高动态性能的矢量控制与直接转矩控制发展和开发无速度传感器的矢量控制和直接转矩控制系统方面。微处理器的进步使数字控制成为现代控制器的发展方向。运动控制系统是快速系统，特别是交流电动机高性能的控制需要存储多种数据和快速实时处理大量信息。
近几年来，国外各大公司纷纷推出以DSP（数字信号处理器）为基础的内核，配以电机控制所需的功能电路，集成在单一芯片内的称为DSP单片电机控制器，价格大大降低、体积缩小、结构紧凑、使用便捷、可靠性提高。
在DSP出现之前数字信号处理只能依靠MPU（微处理器）来完成。但MPU较低的处理速度无法满足高速实时的要求。随着大规模集成电路技术的发展，1982年世界上首枚DSP芯片诞生了。这种DSP器件采用微米工艺NMOS技术制作，虽功耗和尺寸稍大，但运算速度却比MPU快了几十倍，尤其在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用。DSP芯片的问世标志着DSP应用系统由大型系统向小型化迈进了一大步。随着CMOS技术的进步与发展，第二代基于CMOS工艺的DSP芯片应运而生，其存储容量和运算速度成倍提高，成为语音处理、图像硬件处理技术的基础。80年代后期，第三代DSP芯片问世，运算速度进一步提高，其应用于范围逐步扩大到通信、计算机领域。
90年代DSP发展最快，相继出现了第四代和第五代DSP器件。现在的DSP属于第五代产品，它与第四代相比，系统集成度更高，将DSP芯核及组件综合集成在单一芯片上。这种集成度极高的DSP芯片不仅在通信、计算机领域大显身手，而且逐渐渗透到人们日常消费领域，前景十分可观。
DSP和普通的单片机相比，处理数字运算能力增强10—15倍，可确保系统有更优越的控制性能。数字控制使硬件简化，柔性的控制算法使控制具有很大的灵活性，可实现复杂控制规律，使现代控制理论在运动控制系统中应用成为现实，易于与上层系统连接进行数据传输，便于故障诊断、加强保护和监视功能，使系统智能化。
交流同步电动机已成为交流可调转动中的一颗新星，特别是永磁同步电动机，电机获得无刷结构，功率因数高，效率也高，转子转速严格与电源频率保持同步。同步电机变频调速系统有他控变频和自控变频两大类，自控变频同步电机在原理上和直流电机极为相似，用电力电子变流器取代了直流电机的机械换向器，如采用交—直—交变压变频器时叫做“直流无换向器电机”或称“无刷直流电动机”。传统的自控变频同步机调速系统有转子位置传感器，现正开发无转子位置传感器的系统。同步电机的他控变频方式也可采用矢量控制，其按转子磁场定向的矢量控制比异步电机简单。
关键词：自组织理论 产业集群 演化
中图分类号：F263文献标志码：A文章编号：1673-291X（2011）24-0216-02
一、乐清低压电气产业集群演化的自组织条件
（一）自组织理论
自组织理论研究的对象是事物如何自发、自主形成结构的过程。它是研究自组织现象、规律的学说的一种集合，它是一个理论群。自组织理论主要包括：耗散结构理论、协同学理论、突变论数学理论以及分形理论和混沌理论。自组织理论的整个理论体系很好地切合了产业集群在发展过程中的如何从无到有、从小到大等问题，具有很高的理论意义。用自组织理论分析产业集群的演化，为我们理清集群发展的脉络提供了很好的理论工具。
（二）乐清产生产业集群的自组织条件
根据耗散结构理论，系统要实现从混沌到有序，就必须满足开放性、远离平衡态、系统各要素间的非线性作用及涨落四个条件。开放性是指系统要与外界存在物质、能量、信息等要素的交换。开放性是实现自组织的外部条件。远离平衡态是指系统内部各个层面、各个阶段的物质和能量分布是存在差异的。非线性的相互作用是指系统的要素要具有复杂的相干性和协同性，它是实现自组织的内在依据。最后，在一定条件下，非平衡系统通过涨落被放大，微涨落被放大为巨涨落，系统最终得以实现从无序到有序的转变，从低级到高级的有序进化。
1.乐清低压电气产业集群的开放性。任何与环境没有物质、能量和信息交换的系统只能自发地走向无序的状态，因此，孤立系统不能自行由无序走向有序。乐清低压电气产业集群开放性的主要表现有它与外界存在广泛的交流活动。乐清的低压电气产业集群和外界就资金、信息、物质、人才等方面存在密切的交换性，由此可见乐清的低压电气产业集群是开发的。
2.远离均衡态。开放性是形成自组织的一个必要条件，形成自组织的另一个重要条件就是系统必须是远离平衡态的。如果企业和相关机构被锁定在一个平衡态，那么就会像是一潭死水，泛不起一点波澜，必定走向灭亡。低压电气产业集群的平衡态，是指电器产业集群的状态是一成不变的。在现实上来看，低压电气产业集群并不处在这样的平衡状态。首先，从集群内的子系统来看，各子系统的演化发展呈现出明显的不平衡，而且差异很大。作为集群子系统的企业，既存在着大小规模上的差距也存在着演化阶段上差异。其次，集群的各要素也均处于非平衡态。原材料、土地、劳动力等要素对集群的发展有着重大的影响，而这些因素因其自身的优劣差异也呈现出非平衡的状态。因而，随着时间的推移，乐清低压电气产业集群只会越来越远离平衡态。
3.非线性。非线性是一个与线性相反的概念。非线性指的是不按比例、不成直线的关系，代表了不规则的运动和突破。非线性相互作用是产业集群形成有序结构的内在原因。在产业集群内，集群与环境、集群与资源、环境资源与经济部门以及集群发展的各个要素之间相互联系、相互制约、相互协调，共同作用构成一个非线性的关系体。从静态看，土地、劳动力、成本等基本因素必然会因为性质的不同对产业集群的演化造成不同大小、不同方向的作用力。从动态看，土地、劳动力、成本等因素在不同的时点所表现出来的作用力也是不同的。它所处的状态有可能是渐变的，也有可能是突变的，这会导致系统运行状态的难以预测，最终表现为非线性。
4.涨落机制。产业集群不是处在静止状态的，而是受其内部各种非线性因素相互作用的，而这一系列的作用，推动了产业集群内部的涨落。涨落是使系统原来的均衡定态到耗散结构演化的最初动力。产业集群内部的涨落情况大致有：（1）集群内部企业的“出生”或“死亡”而造成的集群内部结构的调整；（2）集群内部企业的扩张或衰退造成的集群“核”的更迭；（3）新的公司或者机构的进入，带来新的技术，导致集群产生根本性的改变。产业集群整体的涨落情况有：（1）因上游原材料等因素变动而导致的集群整体的变动；（2）因需求改变而导致的产业集群整体的涨落。
二、乐清低压电器产业集群的自组织演化过程分析
1.第一阶段：产业集群的萌芽阶段――自创生、自复制、自生长（1966―1977年）。乐清的低压电器产业集群的出现是由一件偶然事件引起的。1966年，并不具备低压电器生产技术和人员的乐清柳市雨伞厂接到行程开关的订单。在历时一年后，经过多方的人员资金合作，柳市的第一只电器产品终于产生了，乐清柳市也由此迈出了向“中国电器之都”前进的第一步。柳市开关厂转型做开关后，取得了较好的经济效益，当地的群众也开始在家偷偷模仿。一时之间，柳市的低压电器小作坊遍地开花。到20世纪70年代中期，乐清低压电器集群已初具雏形。
该阶段具有如下特征：（1）集群实现了从无到有的突破，实现了自创生。集群的“核”已经形成，这个集群“核”就是以柳市机具厂为代表的集体企业。集体企业在生产上拥有技术优势和规模优势，并且能够拿到大订单，紧跟市场要求。（2）同类型的企业大量涌现，并且开始产生规模效应。由于生产低压电器的资本投入和技术投入要求都比较低，该地区的生产低压电器的企业如雨后春笋般冒出，并且获得了良好的经济效益。（3）相关人员和机构增多。相关人员增多不仅表现在从事生产低压电器产品的从业人员的增多，也表现在从事销售低压电器产品的人员增多。相关机构的增多则主要表现在以翁旧货市场等为低压电器生产销售提供基础服务的机构增多。在这个阶段，使乐清成为“电器之都”的基础设施、技术设施、文化基础以及市场基础均已基本形成，并开始产生集聚效应。
2.第二阶段：产业集群的发展――自适应、自稳定（1977―1991年）。乐清低压电器集群的第二阶段从1977年开始，以第一家柳市开关厂设立的第一家门市部为开始。1977年上半年，柳市开关厂开出了第一家门市部。1981年发展到300多家，柳市乡镇企业产值达2 200万元。至1984年6月，柳市的低压电器门市部已达1 000多家，供销员队伍达1万余人，低压电器从业人员超过5万人。后来从这群供销人员中走出了正泰的南存辉、德力西的胡成中、新华的郑元孟、天力的柳知春。
但在这个急速扩张的阶段中，柳市低压电器也产生了一系列的质量和信誉问题。1990―1991年浙江省对温州市乐清县柳市生产和销售无证、伪劣低压电器产品进行了整治。在这场整治运动中乐清一举关闭了有问题的商铺1 267家，注销了207家“四无”企业的营业执照，查获无证、伪劣电器产品37 644箱。极大地促进了乐清地区低压电器产品质量的提高和生产的发展，为日后乐清成为“低压电器之都”奠定了基础。
到20世纪90年代初期，经历了1982年打击经济犯罪和1990年全国性的打假后，乐清低压电器产业已经逐步从无序生产进入有序生产，整个集群逐渐呈现出一个有机联系的整体。该阶段具有如下特征：（1）市场竞争快速变得激烈，集体经济模式渐渐失去生存基础，民营企业开始茁壮成长。（2）经历了涨落事件后，集群内形成了新的“核”。1990年，当国务院六部委联合来柳市大规模打假时，求精开关厂成为重点扶植对象，产值猛增，突破了1 000多万元。（3）转粗放式增长为集约式增长。经历了1982年打击经济犯罪和1990年全国性的打假后，乐清人开始意识到质量和品牌的重要性。
3.第三阶段：产业集群的深发展――自重组（1991年至今）。经历了1990年打假后，乐清低压电器行业开始进入与国际化接轨的道路，进入了集群的自重组道路。在这个阶段，乐清低压电器企业开始积极引进外资，为当地企业发展注入新鲜活力，并通过集团化使乐清低压电器企业在发展上得到了质的突破。
在资金来源上，乐清低压电器企业开始注重引入外资，使资金来源多元化。1991年南存辉建立了中美合资正泰电器有限公司，充分利用合资企业的优惠政策，发展壮大企业实力。这一举动，在乐清低压电器企业中引起巨大反响，并迅速引发了一波引入外资的热潮。1992年春，德力西电子元件厂引进外资创建了“中外合资温州德力西电器有限公司”。
在企业规模上，乐清低压电器企业开始走集团化道路。1994年2月，正泰成立了国内低压电器行业第一家企业集团。以资本为纽带，以市场为导向，以产品为龙头，以品牌为中心，横向联合，走上规模经济之路，使企业迅速发展壮大。同年，德力西开始在大范围内兼并、控股同行企业，组建浙江德力西集团。现在乐清市已经拥有正泰、德力西、天正、人民等多家集团化低压电器生产企业。
该阶段的主要特征：（1）外部环境发生巨大变化，产业集群进行自重组。在内外交困的情况下，乐清低压电器产业集群果断地开始自重组。大量的龙头企业通过收购同类企业的方式实现了集团化的经营，使得集群生产制造的规模效益明显。（2）产业集群逐渐走向成熟。在经历了从无到有、从混乱到有序后，这一阶段集群开始走向成熟化。（3）产业集群走向升级发展。引进外资和进行集团化重组后，整个集团开始注重产业升级，更多的将目光投入到技术发展上。
三、结论
综合乐清低压电气产业集群的发展历程可以看出，它是由一股自下而上的力量推动而形成的。乐清低压电气产业集群在内在机制的驱动下，自行沿着从无到有、从少到多、从简单到复杂、从粗糙到精细的方向发展。
此外，也可以发现并不存在纯粹的自组织。对于自组织集群，他因素对其演化发展也有重大的作用。乐清低压电气产业集群的发展历程表明，它不仅受内部因素的特定约束，也受政府调控的影响。政府在集群的形成和发展过程中，扮演的是一个守夜人的角色。政府的调控、管理和监督等措施能够促进产业集群高速健康地发展。
参考文献：
[1]吴彤.自组织方法论研究[M].北京：清华大学出版社，2001.
[2]芦彩梅.基于复杂系统视角的产业集群演化研究[M].北京：经济科学出版社，2010.
[3]王发明.基于生态观的产业集群演进研究[M].北京：经济管理出版社，2010.
关键词：汽车电器 实训 探索
面对汽车的社会化普及和汽车电控化的出现，部分高校的汽车实训教学不只限于对汽车专业学生开设，同时也延伸到了面向全校各专业的学生开设不同内容的汽车电器实训教学。但目前教学的单一、枯燥等问题制约了汽车电器实训教学的发展。本文结合汽车电器实训台在实践教学中的成功应用，主要探讨汽车电器实训教学模式的改革方向。
1.汽车电器实训课程特点
1.1汽车电器实训教学的特点
汽车电器实训教学通常是理论教学之后的实践练习部分，对各系统的总体感性认知和理论分析必须通过实践教学才能掌握。因此学生需要花大量的时间才能熟悉各电器系统、整车电路，并经过反复实践操作才能领悟其中的原理。但对于非汽车专业学生学校不会安排大量时间让学生去实践，这就需要指导教师将理论有侧重点的浓缩讲解，并通过易于理解的实践形式去快速吸收相应知识。
1.2汽车电器实训教学现状
目前大部分汽车电器实训教学都为汽车专业学生开设的，只有少数学校在探索着面向全校各专业的学生开设不同内容的认知型的汽车电器实训教学。并且在汽车电器实训教学中全国相关院校都采用购置或自制实验台、示教板或教学车辆等形式进行。同时，这种教学专业性太强，不适合普及性教育。
除了教学硬件各院校投入不同外，从事汽车电器实训教学的指导教师水平也参差不齐。这也制约了教学的发展。
2.汽车电器实训教学改革方向
针对汽车电器实训教学现状，云南交通职业技术学院汽车学院自2009年部级示范校建设时结合学生认知性实训需求进行了一系列的教学改革和探索。
2.1汽车电器实训教学硬件建设
自行改造的汽车电器实训台是以原理图的形式展示给学生，学生必须了解控制原理和看懂原理图方可进行正确连线。从实习学生掌握知识角度看，此实训台具有较强的实践性。
自行改造汽车电器实训台是以桑塔纳2000的汽车电器为模型，综合了点火开关、照明、信号、刮水，洗涤、电动后视镜、车门玻璃升降、电喇叭等电路的接线训练。除实训台外教学中还配备了相应器件的实物，方便教师讲课过程中的示范和增加学生的兴趣。
2.2汽车电器实训教学模式改革
大多汽车实训练习都是理论教学的补充和实践，但对于非汽车专业学生没有安排相应理论课。在实训中兼顾理论讲解，因此为了提高学生的学习兴趣和积极性。采取了．一系列措施：
1)汽车电器实训模块化教学
根据课程的要求和各专业学生侧重点不同，在实训中采用模块化教学方式，将汽车电器实训课程分为电源系统、起动系统、点火系统、照明系统、信号与仪表系统和辅助系统等六大模块。但对于认知性实训教学，该实训以电路连接训练作为主要内容，兼顾系统功能介绍和主要元器件介绍。
2)采用电教化教学手段
枯燥、生硬的理论讲解后减少学生对实训的兴趣，为了能将理论讲解的更加形象生动和深入浅出。我校制作了多媒体课件并配备了多媒体设施，将难于理解的部分用图表或动画的形式向学生演示，通过视觉和听觉的双重作用提高学生学习兴趣。
3)理论结合实物讲解
一味的讲解理论知识学生难于理解，需增加直观性，例如：讲到起动系统时，火花塞的工作原理尽管配合动画仿真讲解但是从工作过程讲解，学生并不解实物的结构，此时，教师将实物展示给学生让其自己观察总结，加深了学生的印象也调动了学习的主动性。
4)讲解、示范、总结相辅相成
教师的讲解是教学中老师传授知识的必要途径，通过老师示范讲解强调实习过程和实习内容，增加学生的自信，然后让学生动手操作，给学生更正时间，通过教一练一改一教的方式能提高实训效果。
5)实训考核的科学性
实训考核的目的是检验学生的学习效果和对技能的掌握情况，指导老师在巡回指导过程中观察学生的操作熟练程度、学习态度、纪律性、安全意识、节约意识等，并做相应记录，练习结束后老师规定题目对学生进行实训操作考核。
6)加强实训教师队伍建设和实训教材建设
汽车电器实训教学具有很强的专业性，它要求实训指导老师不仅要传授基本的专业知识，还要讲解、示范、指导等操作过程，这就需要对教师实践操作能力的提高，教师不仅要具有相应职称还应具有职业资格证书，因此“双师型”实训教师队伍建设十分必要。
3.结束语
汽车电器实训在非专业院校进行教学，是目前少数学校正在进行的改革，也是学生与时俱进更新实训内容的必要过程，本文结合南昌航空大学自制汽车电器实训台在学生实训中的改革进行探索，并取得一定的效果，但还有很多方面仍需进一步加强。比如在实训课之前面向全校学生开设相应理论选修课等。因此汽车电器实训教学的模式改革还需大家不断探索和实践。
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关键词：VVVF，变频控制，自动扶梯，节能
一、扶梯控制的三种主要方式
1、自动运行：在扶梯上下口处安装传感器（传感器可用光电、压力等），当传感器检测有乘客进入（距梳齿板1.3米左右），扶梯启动运行，如乘客继续进入，一直以额定速度正常运行。如在预先设定的时间内没再检测到有乘客进入或扶梯出口侧传感器检测到最后一个乘客离开扶梯后，扶梯将自动停。待有乘客进入时，扶梯再投入运行。，节能。。
2、Y－Δ运行（E C O方式）：利用Y－Δ启动装置，扶梯投入运行后，如处于空载或轻载时，控制系统将驱动电机从Δ型自动切换到Y型运行以节约能耗。当扶梯负载增加后，再自动转成Δ型运行。
3、变频运行（V V V F方式）：在扶梯出入口踏板下安装传感器与变频器。扶梯通过启动变频器开始运行，当达到1 0 0%（0.5m/s）额定速度运行后，如无乘客，扶梯由100%额定速度自动降为20%（0.1m/s）速度爬行（可自行设定扶梯在20%速度下运行一段时间仍无人乘梯，扶梯自动平缓地停梯）。如扶梯入口处传感器检测到有乘客，就给变频器一个信号，扶梯平缓地升至100%额定速度运行，如乘客继续进入，扶梯一直以额定速度正常运行。如在预先设定的时间内传感器没再检测到有乘客，传感器就不再给变频器信号，扶梯将自动转至节能的爬行速度运行，从而达到节能的目的。
比较3种节能运行方式，自动运行节能效果突出，控制方式简单可靠，但扶梯频繁启停，严重影响寿命；Y－Δ运行有节能效果（理论上可节电30%左右），但扶梯启动后，一直以额定速度连续运行，增加了扶梯的耗损；V V V F运行节电效果明显（理论上可节电60%左右，尖峰电流比无变频器扶梯减小可达8 0%左右），与自动运行相比没有频繁启动问题，扶梯磨损小，并且爬行速度运行时可提示乘梯方向。下面是两台同型号自动扶梯（H=4.5m；V=0.5m/s；θ=30°；W=1000mm），分别采用Y－Δ和V V V F运行方式的对比情况。
Y型空载额定速度运行，功率为：1.95Kw+1.61Kw+1.88Kw=5.44Kw
全年的耗电量(kwh)为:5.44Kw×3.2min/6min×20hr×365day=21180(kwh)
V V V F型空载2 0%额定速度运行，功率为：0.35Kw+0.5Kw+0.3Kw=1.15Kw
全年的耗电量(kwh)为:1.15Kw×3.2min/6min×20hr×365day=4477(kwh)
如上述V V V F与Y－Δ运行相比，节能效果十分明显,理论上一年节能:21180-4477=16703(kwh),一年节约电费:16703(kwh)×0.52元/(kwh)=8686元（以0.5 2元/k w h计算），所以自动扶梯采用变频控制运行，具有良好的节能和经济效益。
综上述，变频运行因用变频启动，避免了Y－Δ启动产生很大的启动电流，保证扶梯启动的平滑、舒适。而且无人乘梯扶梯以爬行速度运行时，即节约电能，减小扶梯损耗；也为即将进入扶梯的乘客提示运行方向，对客流早晚高峰和低峰变化较为明显，且长时间连续使用扶梯的场合较为适用。自动运行因控制方式简单，需增设软启动装置，适合老扶梯的节能改造。
二、V V V F型电梯基本控制原理
随着经济的发展，变频调速器以其优越的性能被应用于众多领域，特别是节能效果越来越被人们重视。V V V F型电梯因具有变频调速控制运行性能已开始取代继电器控制、交流调速电梯。V V V F型电梯基本控制原理如下：
根据电机学理论，交流电动机的转速公式为：n=60×f×(1-s)/p（式中：f为定子的电源频率；p为极对数；s为转差率；n为转速）。交流双速梯的调速方法是改变p以改变电机转速；交流调速梯的调速方法是调定子绕组电压大小以改变s；改变定子电源频率f也可达到调速目的，但f最大不能超过电机额定频率，电梯作为恒转距负载，调速时为保持最大转距不变，根据转距公式：M=C mφI c o sφ（式中：C m为电机常数；I为转子电流；φ为电机气隙磁通；c o sφ为转子功率因数），必须保持φ恒定。又根据电压公式：U＝4.4 4f Wkφ（式中：U为定子电压；f为定子电压频率；W为定子绕组匝数；k为电机常数），必须保持U/f为常数，即：变频器必须兼备变压、变频两种功能，简称为VVVF（Vary Voltage Vary Frequency）型变频器。，节能。。，节能。。
三、扶梯的应用和发展
当今扶梯进一步向着高科技、节能、智能化的方向发展，变频器在扶梯领域的应用更广泛。以迅达公司自动扶梯为例，自动变速驱动有如下三种方式。
相控调速:具有软启动、正常运行和检修运行速度(以50%额定速度运行)功能。，节能。。但检修运行速度使用有一定限制（每运行5分钟，须停1 0分钟）。
标准变频器：仅在扶梯负载60%额定功率以下时工作，具有相控调速功能、爬行运行（2 0%额定速度运行)、检修运行速度功能，检修运行无限制。
变频器加：扶梯开始运行，该装置一直工作，具有标准变频器功能和附加运行速度（高峰时，扶梯以最大速度运行）功能，但需附加控制屏。
多数情况下，扶梯运行于2/3额定载客量以下，如以1 0 0%电机功率配置变频器，当扶梯100%负载运行时，变频器处于短路状态不起作用。此时可将变频电路设计成旁路变频，按6 0%电机额定功率配置变频器。如电机额定功率为1 1 K w，则变频器的功率为7.5 K w。当扶梯运行于负载的6 0%额定功率以下时，电机通过变频器工作；当负载增加至100%时，控制系统就将电机切换至工频电网供电。可大大降低变频器的初期投资成本，而且具有较好的性能价格比。
自动扶梯安装标准G F U变频系统后的工作原理如下：扶梯开启后，在变频器驱动下平缓启动加速到额定运行速度0.5m/s。当乘客不断增加达到负载的6 0%额定功率时，扶梯切入至电网直接供电，以额定速度运行，当扶梯负载下降至负载的6 0%额定功率以下时，则扶梯切换到变频器供电。如在预先设定时间内扶梯入口处的扫描传感器未检测到有乘客进入，则扶梯平缓地转入爬行速度0.1 m/s运行。当检测有乘客进入时，扶梯加速到0.5m/s运行，扶梯处于上行状态，随着乘客不断增加致负载达到60%额定功率时，驱动电机切入至电网直接供电，此时电机不受变频器驱动；扶梯处于下行状态随着乘客不断增加，负载增加到一定程度时，电机进入发电状态被连接到电网电源，此时电机不受变频器控制。如乘客继续进入，则扶梯将以0.5 m/s的速度稳定运行且始终不受变频器控制。如在预先设定的时间段内没再检测有乘客，那么扶梯转到变频器驱动，减速到爬行速度运行。，节能。。
四、结束语
本文通过对自动扶梯几种运行方式比较，介绍了变频调速控制运行方式的工作原理及实际应用和发展。自动扶梯采用变频调速方式控制运行，具有启动平稳、节能和检修运行功能。，节能。。扶梯启动时，避免产生很大的启动电流；无人乘梯时，由额定速度转为低速运行，即节约能源、减小机械磨损，也为乘客提示运行方向；扶梯检修时，检修运行功能保证了扶梯检修精度。
参考文献：
1、OTIS、506型扶梯参考质料.
2、王延才、王伟《变频器原理及应用》机械工业出版社.
摘要：本文作者结合工作经验，针对全控型电力电子开关、变换器电路、交流调速控制、通用变频器、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展几方面论述了电气自动化在电力系统中的应用。
关键词：电气自动化；技术；设计思想；未来发展
一、 前言
文章通过介绍电气综合自动化系统的功能，讨论了目前电气自动化控制系统的设计思想（以发电厂为例子），展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势。设备智能化水平的提高使得对现场设备状况的精确掌握成为可能，通讯技术的发展则为大容量的数据传输提供了平台。在工业自动化领域，基于Pc的控制系统以其灵活性和易于集成的特点正在被更多的采纳。
二、电气自动化控制系统的设计思想
（一）集中监控方式
这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，?隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
（二）远程监控方式
远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如Lonworks总线，CAN总线等)的通讯速度不是很高，而电厂电气部分通讯量相对又比较大，所有这种方式适合于小系统监控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。
（三）现场总线监控方式
目前，对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，且已经积累了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。另外，各装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。
三、探讨电气自动化控制系统的发展趋势
（一）OPC(OIJEforProcessControl)技术
OPC(OIJEforProcessControl)技术的出现，IEC61131的颁布，以及Microsoft的Windows平台的广泛应用，使得未来的电气技术的结合，计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131已成为了一个国际化的标准，正被各大控制系统厂商广泛采纳。Pc客户机／服务器体系结构、以太网和Internet技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和IT平台的融和，电子商务的普及将加速着这一过程。Internet／Intranet技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据，也可以对当前生产过程的动态画面进行监控，在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用，将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。
（二）变换器电路从低频向高频方向发展
随着电力电子器件的更新，由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时，直流传功的变换器主要是相控整流，而交流变频船动则是交一直一交变频器。当电力电子器件进入第二代后，更多是采用PWM 变换器了。采用PWM方式后，提高了功率因数，减少了高次谐波对电冈的影响，解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。
但是PWM 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上，使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题，一种方法是提高开关频率，使之超过人耳能感受的范围，但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断，开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。
1986 年美国威斯康星大学 Divan 教授提出谐振式直流环逆变器。传统的逆变器是挂在稳定的直流母线上，电力电子器件是在高电压下进行转换的‘硬开关’，其开关损耗较大，限制了开关在频率上的提高。而谐夺式直流环逆变器是把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上，使电力电子器件在零电压或零电流下转换，即工作在所谓的‘软开关’状态下，从而使开关损耗降低到零。这样，可以使逆器尺寸减少，降低成本，还可能在较高功率上使逆变器集成化。因此，谐振式直流逆变器电路极有发展前途。
(三)交流调速控制理论日渐成熟
1971年，德国学者F.Blaschke阐明了交流电机磁场定向即矢量控制的原理，为交流传动高性能控制奠定了理论基础。矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式，把定子电流的磁场分量和转矩分量解耦开来，分别加以控制。这种解耦，实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式，这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向，且其性能易受转子参数，特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性，使得实际的控制效果难于达到分析的结果。
1985 年德国鲁尔大学的 Depenbrock 教授首次提出了直接转矩控制的理论，接着 1987年又把它推 广到弱磁调速范围。大致来说，直接转矩控制，用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节（Band 一 Band 控制）产生 PWM 信号，直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得转矩的高动态性能。它省掉了复杂的矢量变换与电动数学模型的简化处理，大大减少了矢量控制中控制性能参数易受参数变化影响的问题，没有通常的 PWM 信号发生器，其控制思想新颖，控制结构简单，控制手段直接，信号处物理概念明确，转矩响应迅速，限制在一拍之内，且无超调，是一种具有高静动态性能的新型交流调速方法。
参考文献：
[1]贺家李、沈从炬，电力系统继电保护原理，北京:中国电力出版社，1994.
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