电气工程及其自动化【本】-数字电子技术-2017-9-20 15-39-56试卷
电气工程及其自动化专业课程
电气工程及其自动化专业课程引言概述：电气工程及其自动化专业是一个涵盖电气工程、自动化控制、电子技术等多个领域的综合性专业。
在现代社会中，电气工程及其自动化技术已经成为各行业发展的重要支撑，因此相关专业课程的学习显得尤为重要。
本文将就电气工程及其自动化专业课程的相关内容进行详细介绍。
一、电气工程基础课程1.1 电路理论与分析- 介绍基本电路元件的特性和作用- 讲解电路分析的基本方法和技巧- 强调电路设计的重要性及实际应用1.2 电机与变压器- 研究电机的工作原理和分类- 探讨变压器的结构和工作原理- 分析电机与变压器在电气系统中的应用1.3 电力系统分析- 理解电力系统的组成和运行原理- 学习电力系统的稳定性分析方法- 探讨电力系统的保护与控制策略二、自动化控制理论课程2.1 控制系统原理- 研究控制系统的基本概念和分类- 讨论控制系统的性能指标和设计方法- 分析控制系统的稳定性和鲁棒性2.2 自动化仪表与传感器- 介绍各类传感器的原理和特点- 探讨自动化仪表的功能和应用- 讲解传感器在自动化系统中的作用和重要性2.3 PLC与工业控制- 学习PLC的基本原理和编程方法- 研究工业控制系统的组成和工作流程- 探讨PLC在工业自动化中的应用和发展趋势三、数字电子技术课程3.1 数字电路设计- 理解数字电路的基本原理和逻辑门- 学习数字电路的设计方法和技巧- 探讨数字电路在电子系统中的应用3.2 微处理器与嵌入式系统- 研究微处理器的结构和工作原理- 讨论嵌入式系统的设计和开发方法- 探讨微处理器与嵌入式系统在电气工程中的应用3.3 数字信号处理- 介绍数字信号处理的基本概念和算法- 学习数字信号处理的应用场景和技术- 分析数字信号处理在电气工程中的重要性和发展趋势四、电力电子技术课程4.1 电力电子器件与电路- 研究各类电力电子器件的特性和应用- 讨论电力电子电路的设计和分析方法- 探讨电力电子技术在电气系统中的应用4.2 变频调速技术- 介绍变频调速技术的原理和分类- 学习变频器的工作原理和调速方法- 探讨变频调速技术在电气工程中的应用和发展趋势4.3 高压直流输电技术- 研究高压直流输电的原理和优势- 讨论高压直流输电系统的设计和运行- 分析高压直流输电技术在电力系统中的应用和前景五、电气工程实践课程5.1 电气工程实验- 进行各类电气工程实验，加深对理论知识的理解- 学习实验仪器的使用和实验数据的处理方法- 提高实验操作能力和问题解决能力5.2 电气工程设计- 参与电气工程设计项目，锻炼工程设计能力- 学习电气工程设计软件的使用和设计流程- 提高工程设计的质量和效率5.3 实习与毕业设计- 参加电气工程相关企业的实习，了解实际工作环境- 进行毕业设计项目，综合运用所学知识解决实际问题- 提高综合素质和就业竞争力结语：电气工程及其自动化专业课程的学习内容丰富多样，涵盖了电气工程、自动化控制、数字电子技术、电力电子技术等多个方面。
电气工程及其自动化专业介绍
百科名片电气工程及其自动化涉及电力电子技术,计算机技术，电机电器技术信息与网络控制技术，机电一体化技术等诸多领域,是一门综合性较强的学科，其主要特点是强弱电结合,机电结合，软硬件结合。
该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识,受过电工电子，系统控制及计算机技术方面的基本训练,具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。
培养目标:该专业培养德、智、体、美全面发展,知识、能力、素质协调进步，能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发、经济管理、电子与计算机技术应用等领域工作的“高素质、强能力、应用型”高级工程技术人才。
培养要求：本专业学生主要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机技术、电气工程及自动化技术等方面较宽广的工程技术基础和一定的专业知识，使学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练，以及电气工程及自动化领域的专业训练，具有解决电气工程技术与控制技术问题的基本能力。
人才培养特色:①总体培养四结合：强电为主、强弱电结合、电工技术与电子技术相结合、软件与硬件相结合、元件与系统相结合。
所培养的学生系统观念强，基础知识宽厚，具有较强的工程实践能力和创新能力。
②基础实验五步走：专业基础实验教学采用新的教学模式，即以培养学生实践能力和创新能力为目的设置实验课程和实验内容.将专业基础实验分为由初级到高级五个训练平台,使学生受到电子工程实践、电工电子测量与实验技术、电子线路设计和CPLD及电子CAD技术、单片机应用综合技术、电子线路综合设计等一系列的综合型、设计型训练。
③专业实验重能力：新模式的专业实验教学旨在培养学生的工程实践能力、科学研究能力和创新能力。
将专业实验按照能力培养目的分为课程实验（如电机实验、微型计算机技术实验、电力电子及计算机控制技术实验等）和独立开设的专业综合实验(电力系统继电保护综合实验、电力系统综合自动化实验、电力系统检测实验、电力系统综合设计、水电站运行仿真培训等）. ④知识视野跟前沿：开设反映电气工程及其自动化领域科技前沿新技术、新设备、新机制的特色选修课，以及交叉学科概论选修课，以开阔学生的视野，了解当今科技前沿新技术的研究及应用。
电气工程及其自动化
电气工程及其自动化一、引言电气工程及其自动化是一门涉及电力系统、机电与电器设备、电子技术和自动控制技术等多学科交叉的工程学科。
本文将详细介绍电气工程及其自动化的定义、发展历程、主要研究领域以及相关应用。
二、定义电气工程及其自动化是研究电力系统、机电与电器设备、电子技术和自动控制技术等的工程学科。
它旨在研究和应用电气能量的传输、转换、分配和控制，以满足人类社会对电力和自动化的需求。
三、发展历程1. 电气工程的起源电气工程的起源可以追溯到19世纪末的工业革命时期。
当时，人们开始意识到电力的巨大潜力，并开始研究和应用电气技术。
2. 电气工程的发展20世纪初，电气工程得到了迅速发展。
电力系统的建设和电器设备的广泛应用推动了电气工程的进步。
同时，电子技术的发展也为电气工程带来了新的机遇和挑战。
3. 自动化技术的引入20世纪中叶，随着计算机技术和控制理论的发展，自动化技术逐渐应用于电气工程领域。
自动化技术的引入使得电气工程的控制和调节更加精确和高效。
四、主要研究领域1. 电力系统电力系统是电气工程的核心研究领域之一。
它涉及电力的产生、传输、分配和利用。
电力系统的研究内容包括电力传输路线、变电站、发电厂、电力负荷管理等。
2. 机电与电器设备机电与电器设备是电气工程的重要组成部份。
研究机电与电器设备的性能和控制方法，以提高其效率和可靠性，是电气工程及其自动化的重要任务。
3. 电子技术电子技术在电气工程中发挥着重要作用。
研究电子元器件、电路设计和电子系统的应用是电气工程及其自动化的重要方向之一。
4. 自动控制技术自动控制技术是电气工程及其自动化的核心内容之一。
研究自动控制系统的设计、建模和优化，以实现对电气设备和系统的自动化控制和调节。
五、相关应用1. 电力工业电力工业是电气工程及其自动化的重要应用领域之一。
电力工业涉及电力的生产、传输、分配和利用，包括发电厂、电网、电力设备创造等。
2. 工业自动化工业自动化是电气工程及其自动化的重要应用领域之一。
电气工程及其自动化专业介绍
电机工程专业从原来的强电专业发展为以强电 为主、强弱电结合的电气工程及其自动化专业，以 及强弱电结合、二者并重的电气工程与自动化专业， 这一演变过程正好反映了科学技术的不断发展和进 步。
电气工程专业的结构、规模现状
1998年，国家对普通高等学校的专业目录又进 行了一次大规模的修订，大学本科专业总数从1993 年的504个进一步调整至249个，电工类和电子与信 息类也合并成电气信息类。在1998年颁布的专业目 录中，原电工类的电机电器及其控制、电力系统及 其自动化、高电压与绝缘技术、电气技术等专业合 并为目前的电气工程及其自动化专业。原电工类的 工业自动化专业和电子信息类的自动控制等专业合 并为自动化专业。在同时颁布的工科引导性专业目 录中，又把电气工程及其自动化专业和自动化专业 中的部分（主要是原工业自动化专业部分）合并为 电气工程与自动化专业。
靠良好的设备。
电气工程专业最初被称为电机工程专业，部分 原因是电机在其中占有着中心地位。后来，专业的 范围逐渐拓宽，改为电气工程更为合适。随着电气 工程的发展，弱电技术在其中的作用越来越重要,电 力电子技术的迅速发展也使电气工程的面貌发生了 很大的变化。根据1998年的专业目录,正式的专业名 称是电气工程及其自动化,可见自动化技术在电气工 程中占有越来越重要的地位。因此，认为电气工程 及其自动化专业仅仅是研究强电的已经不太合适了， 实际上它已逐渐演变为以强电为主，强弱电结合的 专业。
电气工程除了和信息科学及能源科学密切相关外，还和 其他专业有很多联系。例如，近年来机械专业所学的电气知 识越来越多；另外，几乎所有的非电类专业都开设电工学课
程。这说明这些专业普遍需要电气方面的知识。
在图1的小三角形所描述的电气工程内部结构中，电工 理论是电气工程的基础，主要包括电路理论和电磁场理论。 这些理论是物理学中的电学和磁学的发展和延伸。电气装备 制造主要包括发电机、电动机、变压器等电机设备的制造， 也包括开关、用电设备等电器设备的制造，还包括电力电子 设备的制造、各种电气控制装置的制造以及电工材料、电气 绝缘等内容。电气装备的应用则是指上述设备和装置的应用。 电力系统主要指电力网的运行和控制、电气自动化等内容， 也包括各种电气装备在电力网中的运行。当然，制造和运行 是不可能截然分开的，电气设备在制造时必须考虑其运行， 而电力系统是由各种电气设备组成的，其良好的运行当然依
自考本科电气工程及其自动化专业
自考本科电气工程及其自动化专业
自考本科电气工程及其自动化专业是一门以电力系统、电机与电力电子技术、自动控制技术和电子技术为基础，研究电力、电子与信息技术在工程中的应用和综合利用的学科。
该专业培养具备电气工程及其自动化领域的基础理论和应用技术知识，能够从事电力系统及其自动化、电机与电力电子技术、自动控制技术和电子技术等方面的设计、研究和应用的高级技术人才。
该专业课程涵盖了电气工程的基础知识，例如电路理论、电机原理与应用、电力系统分析与设计等。
同时，还涉及了自动化技术的相关内容，如自动控制原理、PLC技术、工业自动化系统设计等。
此外，专业还包括了电子技术和通信技术方面的课程，如模拟电子技术、数字电子技术、通信原理等。
学习期间，学生还将进行实践和实习环节，以提高实际动手能力和解决实际问题的能力。
毕业时，学生需要完成毕业设计，展示所学知识和技能的综合运用能力。
就业方面，电气工程及其自动化专业毕业生可以在电力企事业单位、工矿企业、自动化设备企业、信息技术企业、工程咨询公司等领域就业。
他们可以从事电力工程设计、电力系统运行维护、电气工程施工管理、自动化设备研发与应用等职业。
毕业后还可以继续攻读硕士学位，深入研究电气工程及其自动化领域的前沿技术和学术研究。
电气工程及其自动化专业(本硕连读)培养方案
思想道德修养与法律基础Morals and Ethics and Fundamentals of Law
3
48
48
0
0
通识教育
130000420
大学物理b-1
College Physics b-
3.5
56
56
0
0
通识教育
130000421
物理实验b-1
General Physics
1
24
0
24
0
实践教学
120000011
思想政治理论课实践教学
Political Theory Course
2
实践教学
暑期
2周
120000131
形势与政策-3Situation and Policy-
0
16
4
0
12
通识教育
不计总学时
合计
30.5
488
电气工程及其自动化专业（本硕连读）指导性教学进程表（续）
32
24
8
0
通识教育
110000330
计算方法Calculation Method
2.5
40
32
8
0
通识教育
110000540
概率论与数理统计a
Probability and Mathematics Statistic a
4.5
72
72
0
0
通识教育
150000100
体育与健康4 PE and Health
Higher Mathematics a-
6.5
104
104
0
电气自动化课程
电气自动化课程
电气工程及其自动化专业课程体系（2017）
一、主干学科
电气工程，控制科学与工程。
二、核心课程及主要实践性教学环节
1. 核心课程：电路、电磁场、模拟电子技术、数字电子技术、自动控制原理、电气控制与PLC、电机学、电力电子技术、电力系统继电保护、电力系统分析、高电压技术、发电厂电气部分、嵌入式系统基础、电力系统自动化、新能源发电技术等。
2. 主要实践性教学环节：主要专业课程实验包括:电路实验、电磁场实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、电机实验、电力电子技术实验、自动控制原理实验、电力系统分析实验、电力系统继电保护实验、高电压技术实验、发电厂电气部分实验等；集中实践性教学环节包括：入学教育及军训、社会实践、公益劳动、电子工艺实训、思想政治理论课实践教学、模拟电子技术课程设计、工程训练、数字电子技术课程设计、电力系统分析课程设计、高电压技术课程设计、发电厂电气部分课程设计、电力系统继电保护课程设计、电气工程实训、电气学院生产实习、电气工程专业毕业实践与毕业设计等。
三、各环节学时学分比例
课程类别应修学分学分比例(%)数学与自然科学2615.03%
工程科学工程基础26.5
68.7539.74%专业基础20.25
专业必修16
专业选修6
工程实践与毕业设计（集中
实践环节）
3520.23%
人文社科通识教育通识教育必修33.25
43.2525%通识教育选修10
合计173100%四、专业课程设置一览表
五、本专业毕业要求与培养目标的关系矩阵
六、本专业课程与毕业要求的对应关系矩阵。
电气工程及其自动化专业简介
第一部分电气工程及其自动化专业简介专业代码及专业名称专业代码：080601专业名称：电气工程及其自动化(Electrical Engineering and Automation)业务培养目标：本专业培养能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研究开发、经济管理以及电子与计算机应用等领域工作的宽口径“复合型”高级工程技术人才。
业务培养要求：本专业学生主要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机技术等方面较宽广的工程技术基础和一定的专业知识。
本专业的主要特点是：强弱电结合、电工技术与电子技术结合、软件与硬件结合、元件与系统结合，使学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练、具有从事电气工程领域某专业方向的工程设计、系统分析、系统运行、研究开发、经济管理和教学工作的基本能力。
毕业生的知识、能力与素质结构:(一)知识结构1、具有较扎实的自然科学基础，较好的人文社会科学基础和外语基础；2、系统地掌握本专业领域必需的较宽的技术基础理论知识，主要包括电工技术、电子技术、信息处理、控制理论、计算机软硬件基本原理与应用等；3、了解本专业学科前沿的发展趋势；4、了解国家与本专业相关的基本方针、政策和法规。
（二）能力结构1、掌握电气工程及其自动化系统的分析与设计方法；2、获得良好的电气工程及其自动化系统的分析、设计和开发等方面工程实践训练，具有较熟练的计算机应用能力和外语综合；3、掌握文献检索、资料查询的基本方法，具备一定的科学研究和实际工作能力；4、具有一定的创新意识与创新能力。
（三）素质结构1、品格素质：政治素质、思想素质与道德素质；2、科学与文化素质：了解人类文明史和科学发展史，了解西方文化；熟悉中国历史和中国传统文化；具有基本的文学、艺术知识和修养；基础科学技术知识等；3、心理素质：具有对客观事物的认识能力，具有较强的注意力、记忆力、观察力、思维力、想象力等，具有良好的个性心理品质和自我调节控制心理的能力，具有科学的信念，坚韧的毅力，奋发的精神等；4、身体素质：健康的体魄和乐于锻炼的行为习惯、运动机能素质与抗疾病素质；5、工程素质：扎实的基础理论知识，工程与自然环境、社会环境可持续发展的意识，良好的职业道德，严谨踏实的作风。
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课程名称：数字电子技术
一、填空题（本题共6道小题，每小题5分，共30分） 1、“有0出1，全1为0”是_____运算的运算规则。
2、“与运算转换成或运算，或运算转换成与运算，逻辑1转换成逻辑0，逻辑0转换成逻辑1,变量不变”是_____规则的一般步骤。
3、二进制数101110 . 1101转换为八进制是_____，转换为十进制是_____，转换为十六进制是_____，转换为8421BCD 码是_____。
4、“原变量转换成反变量，反变量转换成原变量，与运算转换成或运算，或运算转换成与运算，逻辑1转换成逻辑0，逻辑0转换成逻辑1”是_____规则的一般步骤。
5、数字电路一般分为_____和_____逻辑电路两大类。
6、ROM 是______的缩写，掉电后，其内部存储的信息将______。
二、不定项选择题（本题共5道小题，每小题3分，共15分）至少有一个正确答案，错选、多选、少选或未选均无分
1、某逻辑函数以不同变量顺序作卡诺图，下列说法中正确的是（ ）。
A 逻辑1的数量和位置均不变。
B 逻辑1的数量不变，位置一定变化。
C 逻辑1的数量不变，位置可能变化。
D 逻辑1的数量和位置均变化。
2、比十进制数92.6小的数有（ ）。
A 二进制数1011110 . 11
B 八进制数135 . 2
C 十六进制数59 . F
D 8421BCD 码1001,0010 . 0100 3、（ ）触发器仅仅理论存在，没有实际的芯片。
A D 触发器
B JK 触发器
C T 触发器
D T ’触发器 4、变量X 和Y 互补的充分必要条件有（ ）。
A 0=+Y X
B 1=+Y X
C 0=XY
D 1=XY 5、具备保持功能的触发器有（ ）。
A RSFF B DFF C JKFF D TFF
三、化简题（本题共3道小题，每小题5分，共15分） 1、利用卡诺图法将函数∑∑+=
)14,9,8,7,4,2()15,13,11,10,5,1(),,,(d m D C B A Y 化简为最简与或表达式。
2、利用卡诺图法将函数∑∑+=
)15,13,12,7,6()14,10,9,5,4,3,1,0(),,,(d m D C B A Y 化简
为最简与或表达式。
3、利用公式法将函数AB BC BD AC D C B A F ⋅⋅⋅=),,,(化简为最简与或表达式。
四、组合逻辑电路设计题（本题共1道小题，每小题10分，共10分） 1、用译码器74138及合适的逻辑门设计函数∑=
)7,5,3,1,0(),,(m C B A Y ，作逻辑图。
五、时序逻辑电路分析题（本题共1道小题，每小题20分，共20分） 1、分析下图所示电路的功能。
求：1）时钟方程：=2CP ，=1CP ，=0CP
驱动方程：=2J =2K 1，=1J =1K ，=0J ，10=K 输出方程：=Z
2）次态方程：=+1
2
n Q ，=+11n Q ，=+1
0n Q
3
4）功能描述：
步的自启动功能的进制计数器，Z是信号。
六、波形分析题（本题共1道小题，每小题10分，共10分）
1、如下图所示，已知各触发器的初态均为0，求各触发器在CP作用下的输出波形。