中国工程院院士马伟明：闭于电工学科前沿技艺兴盛的若干想虑

　　每一次科学钻研范式的宏大蜕化，必将促使科研改进的改造。目今，跟着智能化本领的开展，以人为智能、大数据、云筹划等为代表的新本领，正与各学科周围深度统一，促使工业形式的改造，拓展改进周围。

　　中国工程院院士、水师工程大学舰船归纳电力本领国防科技中心实习室马伟明教师，正在2021年第22期《电工本领学报》上撰文，容身电工学科开展需求，纠合新一轮科技革命的特色，从人为智能与电工学科的统一开展、全电搬动平台对高本能电机钻研的促使、多能源电力体系的开展，以及电磁能装置的冲破对守旧周期稳态/准稳态向特别条款下非周期瞬态工况拓展四个方面，对电工学科正在多周围统一促使下的前沿开展题目举办了开端思量，并仔细先容了其布景需乞降合节科常识题。欲望或许激发辽阔同仁的探求，促使我国电工本领的改进开展。

　　人类史书上，科学钻研仍然历四次宏大范式蜕化。从最初振起于文艺兴盛前期以查察和衡量为主的探索性科学，到17世纪起头开公布面，并对假设举办合理验证的表面科学，20世纪50年代以表面修模和模仿筹划为主的筹划科学，再到21世纪初以超大周围体系和海量数据为主导的大数据驱动科学，每一次范式的蜕化，都促使着科学钻研的改造。目今，正在大数据的支持下，科研改进已进入全新时间，其最大特色便是多行业、多周围、多学科的交叉统一以及正在此根本上的组合改进，并将智能化动作开展目标。

　　电工学科拥有悠长的史书和强盛的性命力，从几百年昔人们对磁景象的查察思量起头，到电学的出世，再到电能的大周围使用，电工学科谱写了光辉的工业史书，并成为寰宇经济开展策略的紧张支持。2018年国度天然科学基金委对电工学科的代码和钻研目标举办了体系梳理，共分13个二级学科代码，进一步充分了电工学科的钻研实质。

　　目今，跟着智能化的开展，以人为智能、大数据、云筹划、区块链、数字孪生等为代表的新本领正促使着各学科周围的统一开展，改写工业开展形式、拓展改进周围。

　　本文容身目今我国电工学科的开展需求，纠合新一轮科技革命特色，从人为智能与电工学科的统一开展、全电搬动平台对高本能电机钻研的促使、多能源电力体系的开展，以及电磁能装置的冲破对守旧周期稳态/准稳态向特别条款下非周期瞬态工况拓展四个方面，对电工学科正在多周围统一促使下的前沿开展题目举办了开端思量，并仔细先容了其布景需乞降合节科常识题。

　　人为智能是陪伴筹划机的开展而开展起来的一门新兴学科，近几年已成为跨周围、多学科、多使用的告成样板，其正在电气工程学科的统一使用，必将掀起电气工程周围倾覆性的变更，产生新的学科目标。比方，大周围电力电子体系无缆化和电机体系智能感知与运转统造等题目。

　　电力电子体系动作能量流转换的根本单位，经常由半导体器件、传感元件、硬件电途、监控软件经维系件组合而成。跟着电力电子体系向多样化、周围化、智能化开展，体系内的音信流和能量流互联互通日趋纷乱，不停督促电力电子体系向高度集成化和模块化开展。繁杂的互联线缆紧张限造了电力电子体系的智能创设、柔性扩展，而现有的根本表面和打算理念难以支持电力电子体系和这些新本领伎俩的深度统一。

　　动作一个高阶、非线性、多变量的电、磁、固、热多物理场耦合体系，超大周围电力电子体系涉及能量流电磁场与音信流电磁场互相交叉，持续域模仿量与离散域数字量互相转换，能量流的传输与耗散途途不独一，端口对表能量输运特征与端口对内多功夫标准能量蜕变扩散特征不划一（见图1），体系内部机理与表正在表征的时空特征极为纷乱，支持电力电子体系无缆化打算理念的根本表面还不完好，需深入认识无缆化打算理念背后包含的合节科常识题。

　　能量流的精准描画是发展电力电子体系统造本领钻研的合节，守旧统造设施通过统造电压或电流来表征电力电子体系的动力学流程，而电压或电流均不行扫数描画电途的模子和特色。电力电子器件正在开/合流程中，陪伴电途组织的转换，其最实质的特色是电途中储蓄的能量以及能量的滚动流程。因。