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电气工程师课程概览

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目录

壹

基础理论课程

贰

专业核心课程

叁

实践技能课程

肆

选修拓展课程

伍

综合能力提升

陆

毕业设计与论文

基础理论课程

章节副标题

壹

电路分析基础

介绍基尔霍夫电流定律和电压定律，它们是电路分析的基石，用于解决复杂电路问题。

电路的基本定律

探讨交流电路中的阻抗、相位差和功率因数等概念，以及它们在电力系统中的重要性。

交流电路分析

详细讲解电阻在串联和并联情况下的等效电阻计算，以及它们在电路中的应用。

电阻的串联与并联

解释时域和频域分析方法，包括拉普拉斯变换在电路分析中的应用，以及它们在信号处理中的作用。

时域与频域分析

01

02

03

04

电磁场理论

麦克斯韦方程组是电磁场理论的基石，描述了电场与磁场如何随时间和空间变化。

麦克斯韦方程组

法拉第电磁感应定律是电磁场理论中的重要部分，阐述了变化的磁场如何产生电场。

电磁感应原理

电磁波的传播原理是电磁场理论的核心内容，解释了无线电波、光波等的传播机制。

电磁波的传播

信号与系统

傅里叶分析是信号处理的基础，它允许工程师将复杂信号分解为简单的正弦波。

傅里叶分析

01

拉普拉斯变换用于分析线性时不变系统，是控制系统设计和稳定性分析的关键工具。

拉普拉斯变换

02

Z变换在数字信号处理中扮演重要角色，它将离散时间信号转换为复频域表示。

Z变换

03

系统稳定性分析是确保电气系统可靠运行的基础，涉及判断系统是否能在受到扰动后恢复平衡。

系统稳定性

04

专业核心课程

章节副标题

贰

电力系统分析

介绍如何通过数学模型和仿真软件评估电力系统在各种扰动下的稳定性。

电力系统稳定性分析

分析电力市场结构、电价机制以及电力系统经济运行的优化方法。

电力市场与经济分析

探讨电力系统中继电保护的原理、配置以及自动化控制系统的应用。

电力系统保护与控制

电机与拖动

深入探讨电机的工作原理，包括电磁学基础和电机设计要点，如直流电机和交流电机的设计。

电机原理与设计

介绍电力电子在电机控制中的应用，包括变频器、整流器等关键设备的原理和使用。

电力电子技术

讲解如何通过现代控制理论来优化电机拖动系统的性能，包括PID控制和矢量控制等技术。

拖动系统控制

教授电机性能测试方法和故障诊断技术，确保电机系统的可靠运行和维护。

电机测试与故障诊断

自动控制原理

介绍控制系统定义、组成元素，如反馈、控制器、被控对象等，并解释其在工程中的应用。

01

讲解如何通过传递函数分析系统动态特性，以及如何判断系统的稳定性，举例说明其工程意义。

02

阐述比例-积分-微分（PID）控制器的工作原理，以及如何设计PID参数以满足不同控制需求。

03

介绍状态空间模型的建立，以及如何使用状态空间方法分析和设计多变量控制系统。

04

控制系统的基本概念

传递函数与系统稳定性

PID控制器设计

状态空间分析方法

实践技能课程

章节副标题

叁

电气实验技术

通过搭建和测试不同电路，学习电路理论知识，如欧姆定律和基尔霍夫定律。

电路分析实验

实践电机启动、制动和调速等控制技术，了解电机的工作原理和特性。

电机控制实验

使用电力系统模拟软件进行电网设计和故障分析，掌握电力系统运行的基本规律。

电力系统模拟实验

电气CAD设计

电气原理图绘制

学习使用CAD软件绘制电气原理图，如电路图、控制图，以准确表达电气连接和工作原理。

电气CAD软件操作技巧

介绍电气CAD软件的高级功能和操作技巧，提高设计效率和图纸质量。

电气布线与布局

电气元件符号标准化

掌握在CAD中进行电气设备布线和布局设计，确保电路的合理性和安全性。

学习电气元件的标准符号表示方法，保证设计图纸的规范性和易读性。

电力电子技术应用

电力半导体器件应用

介绍IGBT、MOSFET等电力半导体器件在变频器、UPS等设备中的应用和工作原理。

01

02

变频技术与节能

探讨变频技术在电机控制中的应用，以及其在工业和民用领域实现节能减排的重要性。

03

电力系统中的功率电子

分析电力系统中功率电子技术的应用，如直流输电（HVDC）和柔性交流输电系统（FACTS）。

04

可再生能源的电力电子接口

讲解太阳能和风能等可再生能源发电系统中电力电子技术的作用，包括逆变器和最大功率点跟踪（MPPT）。

选修拓展课程

章节副标题

肆

可再生能源技术

05

水力发电原理

概述水力发电的类型、水轮机的工作机制以及水电站对环境的影响和效益。

04

地热能应用

讲解地热能的提取方法、地热发电站的工作原理以及地热能作为可再生能源的优势。

03

生物质能转换

分析生物质能的来源、转换技术和在能源供应中的潜力，包括生物燃料的生产过程。

02

风能发电系统

探讨风力发电机的设计、效率优化以及风能在全球范围内的分布和利用情况。

01

太