电气工程及其自动化专业学什么?

发布时间:2023-11-10 07:08:05 来源:乐鱼体育最新官方网站

  我们来到一家汽车制造企业的汽车装配流水线上,这里有许多机械手,有传送带,还有各种机器设备和配电设备。电气工程及自动化就是保障这些设备安全运作,确保电气系统、动力系统和自控系统稳定工作。

  我们来到一家石化厂,这里有大量的分馏塔,这些分馏塔中的气压需要控制,使得油气气体的压强平衡往生成物的方向挪动,这就需要自动控制。自控,当然离不开DCS过程控制,而自控,这可不就是电气与自动化的专长和主业吗?

  在石化厂,我们还会看到许多热工仪表,例如测温的热电偶,测压的霍尔变送器和微差压变送器,还有测量流量的仪器仪表。这些仪器仪表往往经过调节器再输出给执行机构,而调节器内部一般就按PID来执行测控调节。

  我们来到一家文体中心,这里有各种体育设施,有各种舞台,当然有音响设备和灯光设备。这些设备有的需要调光,有的需要控温,有的需要配套自动化设备和数据信息交换设备。电气工程及自动化在这里大有可为,保障这些设备的正常运行和监控,都是他们的责任。

  最后,我们来到一家配电设备的制造厂。如果说前三的企业和事业单位电气工作者都是配角,在这里就是主角。配电设备涉及到开关设备的设计技术,涉及到电力电子技术,涉及到电气仪表技术,并还有PLC编程技术和控制技术。这些都是以电气专业的工程师为主,其他专业为辅。

  通过这四种类型的单位,我们会发现电气工程及自动化专业的就业面很广泛,运用也很广。

  我们知道,电气参量的大小不但是时间的函数,同时它还是频率的函数。我们把这种关系叫做时域和频域。

  在高数中,我们学到了各种函数关系,微积分运算和求解微分方程的方法。但是在求解时域和频域时,高数所读的求解微分方程的方法就不够用了,我们一定要用类似对数和反对数的形式,把实数域内的函数换到复数域内。这样一来,微分方程的求解变成了代数式的求解,难度极大地降低。求解完成后,再反变换的实数域中。

  大学物理,它是我们最最基础的基础课。其中麦克斯韦电磁理论是重点,也是难点。

  电路分析这门课也是基础课,它是我们电气专业的最基本分析方法。如果我们将来入职从事于电气专业,那么电路分析这门课的内容将影响到我们整个职场生涯。

  模电和数电,它是半导体技术的基础。单片机课程,是我们开发电子科技类产品和运用电气仪表的基础。PLC则用于逻辑控制和数据交换,是我们工作中的常见电气设备。

  自动控制原理、传感器技术、电机与拖动、工业电磁场、微处理器技术、高压和低压电器、电器学等课程,均与日后的工作密切相关。

  至于英语,不用说了,它是我们基本的语言工具和阅读工具,是我们走向世界的必须。

  题主是女生,她关心的是女生在将来入职后能做什么?这么说吧,在ABB,开关设备的控制线路设计中女生相当多;在电业公司,负责设计继电保护线路的部门,女生也比较多。也就是说,凡涉及到细致的工作,女生就比较多。

  知识是我们日后工作和生活的必须,是我们谋求技术发展的台阶,是我们进步的助推剂。

  大学知识,与其说是对中学知识的提升,还不如说是对中学知识的否定。大学所学知识属于技术性的,而中学所学知识属于普及性的,两者没有可比之处。

  例如导数,在中学属于知识提升,而在大学则属于必须。由此带来极限论的学习,我们会感到和中学完全不同。

  再例如欧姆定律,它是我们中学学习的基本定律。到了大学,我们从中引出动态电阻的概念,包括负电阻和零电阻。从此以后,我们才知晓,原来某元器件的伏安特性曲线是该元件的身份证。

  再例如国家标准的学习,在中学我们甚至都没有听说过,但在大学我们才知道,原来国家标准是各种产品的准生证和技术保障。到了职场,人们开口闭口都是国家标准,知识被标准所富集和禁锢,人们甚至以为标准就是知识体系。

  大学的学习生活,实际上的意思就是从中学的被动学习,到职场的主动学习,两者之间的过渡期。

  开学后我们除了认真努力地学习知识外,重中之重是构建新的学习方法(学习方法是区别学霸和学渣的分水岭),这都需要花时间和精力我培养。

  日后我们会走入职场,身体条件是基础。健身运动往往需要合作,它是我们培养团队精神的方法之一。

  因此在入学前的最后几天,建议我们大家好好玩去,别把自己最后的游玩时间给耽搁掉。

  至于将来入职,我觉得准大学生们暂时不必考虑,把精力和时间都投入到学习中,比什么都好。

  记住:天涯何处无芳草?电气专业毕业生并不见得非要去国网。事实上,我们这些配电设备制造企业的一般工程师们,知识面和个人技能远超国网的普通工程人员。

  其他的东西我看有的回答都写了,就写点我的看法吧。你首先得了解什么是电气?电气可不是电器!电气用五个字可以概括,发变输配用,发电,变电,输电,配电,用电。五大环节,构成电气工程。自动化,顾名思义机器运转高度自控,无须人过多干预。那么电气工程及其自动化,简而言之就是研究上述五大环节,并且加以自动控制,实现正常运作这么一个学科。基础课程有,工程制图,高等数学,电路原理,线性代数,模拟电路,数字电路,电机学,plc和dsp,英语(英语学好了,可以第一时间掌握外国资料,我们通常用的中文资料经过翻译,差不多都有4年时间,还有英语学好了,对于编程真的很有帮助),工程电磁场等 专业课有,电力电子技术,电力系统分析,电力系统继电保护,电力系统自动化,高电压,自动控制原理等 还有一些方向课程,目前有传统电气知识,里面包含电机拖动控制等(这个有点复杂,涉及到DQ0坐标系,对定子转子分析,并加以控制等) 另一个是新能源发电这块,风力发电,光伏发电原理。最有趣的是光伏发电,是目前最简单的发电方式,不过逆变器是核心,解决了这样的一个问题就好办了。大一大二重点学好英语,电路,电机学这几门课,能早点过46级就早点过,这个证书还挺有用的。至于计算机二级,过不过不重要,只要你能熟悉用办公软件,就好了,这是基本要求。别挂科啊,千万别挂科!!!大二大三重点培养动手能力,很多课程都有实验,一定弄清楚实验原理,过程,比如说变压器的两个实验,短路实验空载实验等等。还有电力电子技术也会有动手的地方,做一个逆变电源或者写一个控制程序出来,pwm之类的控制。还有电力系统分析里面,有潮流计算,可以试一试写个程序出来,短路电流计算,弄清楚原理,也可以写程序。在大二的时候,可以把matlab这个软件用熟悉,基本上很多仿真都可以做。大四,找个单位实习,可以去发电单位,也可以去电网,很多选择,再决定考研或者工作。如果一开始就决定不考研,可以读个会计类的双学位。然后准备考国网,或者是央企国企序列的发电企业,这样较为稳定。考研的话,成绩可以,可以选个排名靠前,专业也不错的学校,成绩一般,可以考个专业可以的学校,比如说上海电力,长沙理工,或者三峡大学等。选择这个专业真的要做好心理准备吃苦,我大三下学期,一个学期20门课,理论加实验,弄得吃饭都没时间,忙死了。不过总的来说,我们电气就业是真的可以,这个不骗你,总会有一个工作属于你。好啦,说得挺多的,也是我的经历,你的大学时光还没开始,要充满信心,加油学妹!

  下面我将分四个方面介绍这个专业,帮助你提前做好学业、就业规划:学科本身、学科知识结构、深造及就业、专业氛围。

  很多人对电气学科有一种误解,经常把电机系与电子系搞混,但这两个学科实际上完全不是一回事。

  电机系要解决的问题是如何用更具性价比的方案,提供和使用电能,同时要确保相当程度的稳定性和安全性。

  其实电机系毕业之后,只有不到一半的同学去到国网、南网等电网体制内工作,不少同学选择去外企、互联网公司、或者是出去创业,很多人并不是直接做电力行业相关的工作。

  总体而言,电机系的同学在硬件系统方面实力过硬,在近几年的互联网大潮中也非常容易找到符合自己的开发/研发岗位,也就是硬件岗。这一方面的工作绝大多数都是开发一些家用或商用的电器,比如扫地机器人、吸尘器、智能家居物联网设备等。

  电气工程能够理解为做各种和电有关工程的学科,更偏向于强电,高电压大电流的场景下的研究和应用。发电-输电-配电-用电是电能逻辑路径,也是我们研究的主要问题。

  很多人对电气学科有一种误解,经常把电机系与电子系搞混,但这两个学科实际上完全不是一回事。

  简单来说,电机系做的是强电,直观理解是 220V-1000kV 这种电压等级或者 10A+ 大电流,电子系则是弱电,典型是 3.3V-5V-12V 这种电压等级。

  高中课本里经常把电能比作水流,但是水资源可以在水库、大海等地点实现较低成本的存储,而电能的存储成本相比之下非常之高,因此人们一向希望电网中发出来的电要每时每刻基本等于用掉的电:

  过剩的电力还可以暂时存放在储能设施中(这些储能设施的规模一般也是有限的),少了就会导致一部分地区停电甚至是电网波动导致更大面积的停电。

  电机系要解决的问题是如何用更具性价比的方案,提供和使用电能,同时要确保相当程度的稳定性和安全性。

  电机系负责对全国乃至全球的电力系统的稳定性建模、预测、分析、调控。电网系统作为人类历史上最复杂的单一系统,关系到国家安全和百姓生产生活,在过去的几十年中历经几代科学家和工程师改进与创新,至今也仍在为实现更稳定、安全的运行不断进行着技术升级。

  宏观来说,整个电网系统具有相对完整的计算体系,任意节点的故障或变化都会牵一发而动全身,造成全局性的复杂影响。这就是电力系统所要研究的问题。

  微观上,发电机怎么样才能做到安全高效、电动机能不能做的单位体积内的包含的能量更高、发热量更小、更省电是电机学要解决的问题。

  每个高压电塔上面导线对地的电压会达到几百千伏,怎么能做好绝缘,减少放电的损耗(实际上平时听到高压线的滋滋响声就是高压线路对空气放电的声音)是高电压工程要解决的问题。

  电动汽车充电桩怎么样才可以在有限体积内提供更大的充电功率,同时减轻电网负担,是电力电子技术所要解决的问题

  对电气工程这个一级学科,不同学校对其的理解有着不小的区别,所以能看到很多高校的相关院系命名比较混乱。

  有些学校将这个专业分在电机、能源动力、电气工程这类看起来属于传统工科的院系名下;另一些学校将其归在电子信息、自动化、系统工程等看起来更接近计算机类专业的院系下面。

  目前国内顶尖的电气工程系在以下几所学校(排名分先后,结合在圈内的名气个人看法):清华、西安交大、华北电力、华中科技大、哈工大、浙大、重庆大学。

  各学校的培养方案略有出入,越是顶尖的学校,本科的知识面越广,课内学的东西也越深入,通俗来说就是会越累,学到的东西也更多。

  总的来说,像所有工科学科一样,电气工程学科中的课程可以被分为理论和实践两个方面。各个学校的课程也是两方面结合进一步开展的。

  下面列出的课程大多基于清华电机系的培养方案,其中最重要的包含基础课程/通识类课程和专业课两方面:

  基础课程:基础课程很多是工科院系或者全校范围内的通选课,主要放在大一,用于打好数理基础。

  核心专业课:专业课课程分布在大二、大三两年,若学有余力或希望在本科接触科研也能提前选课或自学。总体而言课程内容较为丰富,难度也相对高,需要付出相当的精力去学习与理解才可以获得高分。

  近年来各校保研政策收紧,GPA 和保研资格和名额几乎强绑定,所以大家的专业课 GPA 也水涨船高,俗称「卷成绩」。

  选修课:一般分布在大三大四两年。视各细分方向具体选择,因此相当繁杂,主要是一些概论性质或实践性质的课程。

  电力系统解决的是人类历史上最复杂的单一系统——电网,所以会用到不少数学和算法的知识,系统所很多是基础理论研究,研究我国电力系统运行和发展中的重要理论课题,在解决大型复杂互联电力系统安全经济运行的基础理论问题方面做了大量探索性的前沿工作。

  主要做的是柔性输电和电力系统稳定性相关的研究,具体来说是进行现代通信技术的电力系统稳定控制新理论和新应用的研究,电力系统实时仿真之类的研究。

  会用到信号与系统知识的同时综合了电网中存在的各种不稳定因素的研究和控制。另外国家近年来也在积极地推进新能源和储能,电网输配电在其中扮演重要角色。

  高电压顾名思义,主要研究高电压应用和绝缘防护,兼顾电力和电工两大领域的发展,形成了高电压绝缘技术、高压输电与电磁环境技术、脉冲功率及等离子体技术、电器设备及智能化、高压测试及诊断技术、高电压技术在环保及生物领域中应用等六个核心研究方向。

  你好,我是电气工程自动化专业的,看到这一个问题感慨万千,目前我已经毕业十年时间了,在这个领域打拼的这段时间,有了自己的心得体会,现在分享出来希望能帮助到大家:

  电气工程及其自动化专业在大学时候,高数,线代,数字电路、模拟电路、电路原理这些基础类学科是一定要学习的。但是我认为,学习电气工程自动化一定要把专业课学好,比如可编程逻辑控制器PLC、单片机、还有供配电等这也重要专业。

  做了十年的电气自动化行业,我认为,要想快速进步,一定要从电气自动化PLC开始突破,因为控制的核心之一就是PLC。可以说学会了PLC就能快速进入这个领域,PLC的学习很关键。十年的经验,我认为不论是学生朋友还是从事电气领域工作的朋友都应该精通电气自动化PLC。下面说说我的这些经验,希望能够给大家一些关键性的启发:

  还记得第一次做工程的情景,那是一个夏天,天气炎热,我负责做公司电气自动化PLC编程和调试,记得当时用了一个星期的时间,写了1千步的程序,拿着设备到现场调试了,结果发现由于和客户之前的沟通失误,我的程序结构需要很大的改动,代表之前的程序白写了(朋友们可以动手计算一下,我当时的心里阴影面积有多大),当时是盛夏,天气闷热,设备屋里就一个大电风扇,汗水打湿了衣服。

  之后用了三天时间,各种的改程序。最终,终于把程序做好了,在调试终于完成的那一刻(兄弟们肯定也有过这种超级爽的感受),内心充满了成功感,当时觉得之前的累都值了,觉得累并快乐着。

  时光飞逝,现在的我坐在电脑前,脑海里想起当时调试的情景画面,记忆犹新,印象深刻。现在的我已经积累了很多编程经验了,能够快速编写出各种复杂的程序,随着经验的积累,还有了一套完整的编程思路,总结了一套自己的编程秘诀。

  这也是我近十年来的总结,如果你想快速做成一件事情,最好的办法就是先找到成功的案例,然后快速学习它,按照这个已经成功的思路去做,就能快速成功,这就是其中的原理。

  后来我把编程分成了几个大块,有顺序编程的案例,有伺服电机编程案例,有模拟量编程案例(温度、压力、流量),还有485通讯案例,后面有讲到,套用这些模板案例,很快就能找到编程思路,迅速套用,效果很好!

  核心秘诀二:用框架思维编程法,化繁为简,大大简化编程难度,提高编程效率。

  大家有没有这样的一个感受,当你想做一件事情的时候,思路和方法很重要,任何复杂的事情其实都是由简单的事情组合起来的,当你划分出了做事情的顺序,找到了做事情的“序”也就是做事情的步骤,那么处理复杂问题会变得非常的得心应手。经过9年的编程实战,我总结出了一套有效的编程秘诀,能使编程化繁为简,大大提升了编程效率,方法就是,仔细看下面:

  是的,这一步太重要了,理清思路,把动作过程找出来,之后做出流程图,具体怎么画流程图,后面我会手把手教大家。我知道兄弟,你会问为什么要把思路画出来呢,现在我来告诉你用这个方法的原因和好处: 大家在编程的时候会遇到这种情况,写着程序却忘了下一步要写什么步骤,而提前把动作过程写到纸上,用图的形式画出来,你在编程的时候思路就会非常清新。

  第二步,看着流程图,把流程图中要用到的PLC的输入输出点都找到,标记出来。

  这一步的好处就是,把电气中的开关,传感器,电气阀门都转化成了PLC的输入输出点,做到了近一步的将工程化繁为简。

  第三步,也是最核心的一点(敲黑板,说重点),以流程图和标记的输入输出口为依据,套用一种编程模式,直接把动作过程翻译成PLC语言(后面会具体讲到,该编程模式威力巨大,学会后直接套用可编写出多种复杂程序,学会后编程实力提高一个等级)

  下面是第三个秘诀:写出高价格程序的秘诀。这一直是一些编程高手们不愿意对外泄露的秘密,因为用了这个方法,立刻帮你写出高价格的程序,彻底告别程序编写的痛苦。

  在两年前我接触这套方法的时候,在上海的一家工厂做了一个程序,当时是做一个全自动夹核桃机器,里面的过程非常复杂,各种阀门动作,用到了模拟量监控压力,用到了伺服电机精准定位,用到了RS485通讯,在整个编程过程中贯穿了这个诀窍。最后收到了客户给的36000元的编程费,甲方的老板还专门请我吃饭,请教技术优化的问题。这套方法完全可以让你轻松编程,潇洒生活!

  在接触工控行业的这九年里,我走过了很多城市,接过很多工程,也认识了很多朋友,想学习PLC编程,我把自己的编程核心经验总结成了一套体系,传授PLC编程经验的同时,我发现他们在没有学习我这套核心编程方法之前,遇到了很多问题,学员基础参差不齐:

  2.以前学了很多空洞的理论,但当实际运用的时候就没有了思路方法,找不到编程门路。

  我知道这些问题,其实我也遇到过,但是我用了近10年的时间,找到了有效解决这些问题的好方法,我把这套方法讲给学员后,他们的编程水平提高了很多,收获了巨大的价值:

  1.我将把编程中常用的核心功能指令进行详细的讲解。其实书本中的指令很多,但是在我接触编程的这9年里,我发现在实际编程过程中经常用到的核心指令却不多,我将详细具体的讲解每一个核心指令,并配有程序案例,为到家节省很多时间,真正做到有用,学了就能用。我还会传授给大家2个方法,直接快速找到指令,学会调用,省时省力,高效学习。

  2. 我会在课程中传授我做编程中总结的3个快速编程核心秘诀。掌握之后你会真正做到有序有步骤的编程,学会后你也能轻松搞定项目。

  3.在课程中我会带着大家一起做工程实例,套用我的编程秘诀,进行纯实战项目。现在很多教程都缺少详细的工程实例,理论讲完了却用不上。我用我近10年来的核心经典案例给大家讲解,这些真实程序案例都是调试成功并且稳定运行的,大家看过这些工程案例后,学会了里面的编程经验和方法,直接套用,就可以轻松高效的写出程序,应对各种复杂工程,学了立刻用的编程课。

  现在我把课程二维码放到下面,截屏保存面到手机,打开微信扫描二维码即可听课。(不会操作的朋友私信我教您)

  编程领域,成功是有方法的,需要时间的有效积累,更需要用心感悟,做了九年的编程设计,我认为学习PLC有两个障碍:

  PLC学习的最大误区就是喜欢钻研指令,指令是要有目的的学习,结合课程中的范例程序,就能轻松快速掌握。

  PLC案例程序可以看成一座房屋,指令就是构成房屋的砖头,而编程方法和编程能力是构成房屋的核心骨架,编程能力提高了,就能高效编写出复杂程序,分享中的核心秘诀篇就是在讲这些有用的高效的编程方法意在提高核心编程能力,一定要进去看看,价值巨大。

  当年高考过后偶遇初中同桌,遂欣欣然上前殷切询问高考后经典三连问:考了多少分啊?学了什么专业啊?在哪个大学啊?同桌全程高冷学霸礼貌脸:xxx(多少分我忘了,当时内心惊叹好高好高!),电气自动化(内心大喜:呀!同专业),清华(沉默,沉默是今晚的南京市长江大桥)。

  于是回去痛下决心,虽然本人输在了起跑线上,但是我还不能抢跑啦咋滴?于是上网搜了下专业课程,左手pdf教材右手视频公开课就开始立flag,怎奈我那蠢蠢欲动的玩心实在打压不住,加上专业课概念太多太杂完全不知从何入手,所以我大概坚持了一个多小时就打开卧室门走出来,冲着一脸揶揄表情的爸妈嘿嘿傻笑道:我死党约我粗去玩儿~~今晚晚饭不回来吃了哈。

  大概浏览了下这样的一个问题下面的回答,大家的回答都高度概括了这个专业所需要掌握的专业知识以及学科具体方向。所以我也无需再进行总结概括了,如果有其他朋友想要了解这门学科具体需要学习的课程,那么下面这张图就是我本科三年所学习的全部课程啦,因为当时打这张成绩单的时候大四的课程还没学完,所以没有大四课程,不过我印象中大四也没什么专业课程,该修的学分前三年就修得差不多了,大四好像就一门高电压技术。这里面包含了一些选修课,可忽略不计。

  我也不知道这图传上来怎么就擅自磨皮了。。。如果有哪位小可爱觉得这图实在看不下去而又恰巧知道如何上传高清图片欢迎指导我。。。

  说回到学什么,怎么提前准备方面。其实这个专业大概就是数学,电学,编程三大类。数学大概就是高数、线性代数、复变函数、积分变换、概率论等等,这些学科基本就是工具类学科,说实话掌握计算方式和基本概念就够了,毕竟将来就算用到一个matlab就能解决一切,简单点的甚至一个卡西欧计算器就能解放双手大脑。

  如果有小伙伴将来想要读研,那么电学课程里面也包含了大致的读研方向,电力系统,继电保护,高压,电机,电力电子等等,这些课程都是一些非常基础性的课程,本科阶段的学习其实大部分只要掌握相关的概念、某一些现象的演变过程以及计算即可。这些课本讲的其实真的只是冰山一角,既浅显又通俗(当然这并不意味着它们容易学),但是如果想提前准备一下的话去了解相关概念,比方说电力系统的组成啦等等其实就差不多了,看多了容易忘,真的,我大三暑假准备研究生面试的时候再去看这些专业书,当时差点怀疑人生:这课我真的学过???我是否失忆了喵喵喵?但是看着课本上的笔迹毋庸置疑就是朕的亲笔。后来发现有个大概印象就足够了,要使用到的时候就去翻书查或者上网查,多查几次其实也就记住了,比在不知道重点的情况下提前预习效率高得多。

  电学课程里也有很多实验课,这个提前也准备不了,因没有实验仪器和设备。如果将来不读研究生,那么这些本身占比就很小的实验课基本也就跟小伙伴们缘尽于此。说实话编程课也是同样的道理。当然如果是有志之士打算硕士阶段转方向,那么!!!!.......这些编程课是远远不足的,这些和电学类课程一样,真的只是皮毛。不过要是对编程感兴趣倒是可以假期自己编程玩玩。

  当年觉得一入电气深似海,现在回头看看发现大学其实还没有初高中学得精细。电气工程及其自动化实在是一个非常庞大的体系,学校的课程安排其实是是合理的的,只不过限于时间只能讲一些表面的东西。如果想提前准备,那就去了解电力系统的相关概念,这样在后续课程的学习中就不会被庞大的信息量击溃。如果有小伙伴好奇我的学习方法之类的也可以在评论区交流。



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