船舶电子电气专业概论

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1、船舶电子电气专业概论船舶电子电气专业培养适应船舶自动化要求，熟练掌握电气技 术、电子技术包括电力电子、通讯电子、控制技术、电脑控 制及其网络技术等先进知识，满足国际海事组织STCW国际公约中规定的“电气、电子和控制工程”、“维护和修理”和“无线电 通讯”三项高级海员职能要求，能够胜任现代船舶各项自动装置 的维护和修理任务的船舶高级电子电气工程技术人才。主要专业基础课和专业课程 电路原理、模拟电子技术、数字电 子技术、电力电子技术、通讯电子线路、自动控制原理、电脑网络应 用、微机原理及应用、电机学、交流调速、船舶电站、船舶电力拖动 系统、船舶机舱自动控制系统、船舶综合驾驶台系统、船舶电子电气 工

2、艺、船舶电子电气专业英语等课程。电路原理主要内容包括：电路概述；电路分析的基本方法及定 理；正弦交流电路；谐振、互感及三相交流电路；双口网络；非 正弦周期电路分析；网络矩阵方程；过渡过程的经典解法；拉普 拉斯变换法、积分法和状态变量法；分布参数电路；非线性电路 等。模拟电子技术是一门研究对仿真信号进行处理的模拟电路的学 科。它以半导体二极管、半导体三极管和场效应管为关键电子器件， 包括功率放大电路、运算放大电路、反馈放大电路、信号运算与处理 电路、信号产生电路、电源稳压电路等研究方向。数字电子技术主要研究各种逻辑门电路、集成器件的功能及其应用，.逻辑门电路组合和时序电路的分析和设计、集成芯片各

3、脚功能.555定时器等.随着电脑科学与技术突飞猛进地发展，用数字电 路进行信号处理的优势也更加突出。为了充分发挥和利用数字电路在 信号处理上的强大功能，我们可以先将模拟信号按比例转换成数字信 号，然后送到数字电路进行处理，最后再将处理结果根据需要转换为 相应的模拟信号输出。自20世纪70年代开始，这种用数字电路处理 模拟信号的所谓“数字化浪潮已经席卷了电子技术几乎所有的应用 领域。从一般的模拟信号到数字信号，要经过采样、量化、编码， 最终一个连续的模拟信号波形就变成了一串离散的、只有高低电 平之分“0 1 0 1. ”变化的数字信号。自然界来的，或者通过 传感器转化的主要是模拟信号，那么为什么

4、要多此一举把它们变 为数字信号呢？原因有以下几点：一、模拟信号有无穷多种可能的波形，同一个波形稍微变化 就成了另一种波形，而数字信号只有两种波形高电平和低电 平，这就为信号的接收与处理提供了方便。二、模拟信号由于它的多变性极容易受到干扰，其中包括来 自信道的和电子器件的干扰，模拟器件难以保证高的精度如放 大器有饱和失真、截止失真、交越失真，集成电路难免有零点漂 移。而数字电路中有限的波形种类保证了它具有极强的抗干扰 性，受扰动的波形只要不超过一定门限总能够通过一些整形电路如斯密特门恢复出来，从而保证了极高的准确性和可信性， 而且基于门电路、集成芯片所组成的数字电路也简单可靠、维护调度方便，很适

5、合于信息的处理。电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使 用电力电子器件如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制 的技术。电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW， 也可以小到数W甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不 同电力电子技术主要用于电力变换。电力电子学Power Electronics这一名称是在上世纪60年代出现的。1974年，美 国的W.Newell用一个倒三角形对电力电子学进行了描述，认为 它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而形成的。这一 观点被全世界普遍接受。“电力电子学”和“电力电子技术”是 分别从学术和工程技术2个不

6、同的角度来称呼的。自动控制理论是研究自动控制共同规律的技术科学。它的发展 初期，是以反馈理论为基础的自动调节原理，主要用于工业控制， 二战期间为了设计和制造飞机及船用自动驾驶仪，火炮定位系 统，雷达跟踪系统以及其他基于反馈原理的军用设备，进一步促 进并完善了自动控制理论的发展。到战后，以形成完整的自动控 制理论体系，这就是以传递函数为基础的经典控制理论，它主要 研究单输入-单输出，线形定常数系统的分析和设计问题。20世纪60年代初期，随着现代应用数学新成果的推出和电子电脑的 应用，为适应宇航技术的发展，自动控制理论跨入了一个新阶段 现代控制理论。他主要研究具有高性能，高精度的多变量变参数的最优

7、控制问题，主要采用的方法是以状态为基础的状态空 间法。目前，自动控制理论还在继续发展，正向以控制论，信息 论，仿生学为基础的智能控制理论深入。电脑网络技术是通信技术与电脑技术相结合的产物。电脑网络是 按照网络协议，将地球上分散的、独立的电脑相互连接的集合。连接 介质可以是电缆、双绞线、光纤、微波、载波或通信卫星。电脑网络 具有共享硬件、软件和数据资源的功能，具有对共享数据资源集中处 理及管理和维护的能力。电脑网络可按网络拓扑结构、网络涉辖范围和互联距离、网络数 据传输和网络系统的拥有者、不同的服务对象等不同标准进行种 类划分。一般按网络范围划分为：1局域网LAN；2 城域网MAN；3广域网WA

8、N。局域网的地理范围一般 在10千米以内，属于一个部门或一组群体组建的小范围网，例 如一个学校、一个单位或一个系统等。广域网涉辖范围大，一般 从几十千米至几万千米，例如一个城市，一个国家或洲际网络， 此时用于通信的传输装置和介质一般由电信部门提供，能实现较 大范围的资源共享。城域网介于LAN和WAN之间，其范围通常覆 盖一个城市或地区，距离从几十千米到上百千米。按网络的交换 方式分类：1电路交换2报文交换3分组交换。电路 交换方式类似于传统的交换方式，用户在开始通信前，必须申请建立一条从发送端到接收端的物理信道，并且在双方通信期间始终占用该通道。报文交换方式的数据单元是要发送的一个完 整报文，

9、其长度并无限制。报文交换采用存储 一转发原理，这点 有点像古代的邮政通信，邮件由途中的驿站逐个存储转发一样。报文中含有目的地址，每个中间节点要为途经的报文选择适当的 路径，使其能最终到达目的端。分组交换方式也称包交换方式， 1969年首次在ARPANET上使用，现在人们都公认ARPANET是分组 交换网之父，并将分组交换网的出现作为电脑网络新时代的开 始。采用分组交换方式通信前，发送端现将数据划分为一个个等 长的单位即分组这些分组逐个由各中间节点采用存储 一转发 方式进行传输，最终到达目的端。由于分组长度有限制，可以在 中间节点机的内存中进行存储处理，其转发速度大大提高。除以 上几种分类外，还

10、可以按所采用的拓扑结构将电脑网络分为星星 网、总线网、环形网、树形网和网形网；按其所采用的传输介质 分为双绞线网、同轴电缆网、光纤网、无线网；按信道的带宽分 为窄带网和宽带网；按不同的途径分为科研网、教育网、商业网、 企业网等。电脑网络由一组结点和链络组成。网络中的结点有两类：转接 结点和访问结点。通信处理机、集中器和终端控制器等属于转接 结点，它们在网络中转接和交换传送信息。主电脑和终端等是访 问结点，它们是信息传送的源结点和目标结点。电脑网络技术实现了资源共享。人们可以在办公室、家里或其 他任何地方，访问查询网上的任何资源，极大地提高了工作效率， 促进了办公自动化、工厂自动化、家庭自动化的

11、发展。微机原理是一门专业基础课程，它的主要内容包括微型电脑体 系结构、8086微处理器和指令系统、汇编语言设计以及微型电脑 各个组成部分介绍等内容。要求考生对微机原理中的基本概念有 较深入的了解，能够系统地掌握微型电脑的结构、8086微处理器 和指令系统、汇编语言程序设计方法、微机系统的接口电路设计 及编程方法等，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的 能力。电机学课程是高等学校电气类专业的一门重要技术基础课，课程 的特点是理论性强、概念抽象、专业性特征明显，它涉及的基础 理论和知识面较广，牵涉电、磁、热、机械等综合知识。本课程为电气工程及其自动化专业的技术基础课，也是一 门承上启下的平台

12、课，学生在学习了 “高等数学”，“大学物理”, “电路”和“电磁场”等课程以后，通过本课程的学习，获得电 机基本理论和电机稳态分析等方面的知识和实验技能，为下一步 学习后续专业课做好准备。课程内容方面，本课程从磁路入手，以介绍机电能量转换原理为基础，深入地阐述了变压器、直流电 机、异步电机、同步电机和特种电机的原理。本课程的侧重点为电机的物理本质和分析方法，主要目的是使学生在电机原理方面 打下坚实的基础。船舶电站是船上重要的辅助动力装置，供给辅助机械及全船所需电 力。它是船舶电力系统的重要组成部分，是产生连续供给全船电能的 设备。 船舶电站是由原动机、发电机和附属设备组合成发电机组 及配电板组

13、成的。发电机组是把化学能转化为电能的装置，是船舶电 站最重要的装置。发电机组发出的电力是通过配电板来进行控制及分 配。带动发电机运转的原动机一般为柴油机、汽轮机或燃气轮机，相 应的发电机组称为柴油发电视组、汽轮发电机组或燃气轮机发电机 组。船舶电力拖动主要阐述了交直流电动机基础及拖动，变压器， 同步电机，控制电机，低压电器，基本电气控制环节，船舶甲板 机械的电气控制，船舶机舱辅机控制，机舱辅机自动调节系统， 船舶舵机装置的自动控制系统等。本书理论部分以够用为原则， 删除了繁杂的公式推导，以项目驱动组织教学内容，以培养高技 能型人才为重点，突出实用性。电子电气员属于高级海员，其职称共分为二级电机员，一级电 机员，通用电机员。待遇因职称的高低、航线、船舶种类的不同 而有差距。工作环境比轮机员稍好，不用夜间值班。本专业招收思想政治素质好、热爱远洋运输事业、组织纪律性 强的同学。专业面广，适应能力强，无论上船、考研、还是在陆 地上工作都是不错的选择。