论文答辩研究方法及过程怎么写

第二十六章　毕业论文和工科毕业设计报告

第一节　毕业论文

一、概念和要求

（一）概念

毕业论文是大学生临近毕业时综合运用已学知识表述理论创造或表述分析应用已学知识的应用文。

毕业论文对学生具有考查作用。本科层次以上的毕业生在完成课程学习和毕业论文后，经考核成绩合格的，授予学位，因此其毕业论文也称学位论文。由于学历层次不同，考查要求程度也不同。依据《中华人民共和国学位条例》和《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》规定，本科大学生的学士论文，“应能表明作者确已较好地掌握了本门学科的基础理论、专门知识和基本技能，并具有从事科学研究工作或担负专门技术工作的初步能力”。硕士毕业生的硕士论文，“应能表明作者确已在本门学科上掌握了坚实宽广的基础理论和系统的专门知识，并对所研究课题有新的见解，有从事科学研究工作或独立担负专门技术工作的能力”。博士毕业生的博士论文，“应能表明作者确已在本门学科上掌握了坚实宽广的基础理论和系统深入的专门知识，并具有独立从事科学研究工作的能力，在科学或专门技术上作出了创造性的成果”。

（二）要求

毕业论文本质上属于学术论文，其要求与学术论文大体相同。其特殊之处有以下三点：

（1）综合考查已学知识的应用能力。毕业论文的撰写是大学生毕业阶段的重要学习内容，是对学生已学知识的综合考查：一是考查运用已学专业知识分析问题、解决问题的能力；二是考查查询专业资料（中文资料和外文资料）的能力；三是考查运用计算机分析和处理数据的能力；四是考查语言（中文和外文）的表达能力和文章的撰写能力。

（2）培养科学工作的素质，要求详细阐述课题研究过程，体现该课题的研究方法。

（3）培养创新意识，要求学生的选题具有新颖性、实践性。

二、毕业论文的资料积累

（一）毕业论文资料搜集的范围

撰写毕业论文必须详尽地占有资料。完成一篇五千字左右的论文，可能要搜集几万、甚至几十万字的资料。资料是毕业论文写作的基础，没有资料，研究无从着手，观点无法成立，论文不可能形成。所以，详尽地占有资料是毕业论文写作之前的一项极重要的工作。一般来说，至少应当占有如下五个方面的材料：

第一，第一手资料。第一手资料包括与论题直接有关的文字材料、数字材料（包括图表），譬如统计材料、典型案例等等，还包括自己在实验实习、调查观察、个别访谈等实践中直接取得的感性材料。这是论文中提出论点、主张的基本依据。没有这些资料，撰写的毕业论文就只能成为毫无实际价值的空谈。对第一手资料要注意及早收集，同时要注意其真实性、典型性、新颖性和准确性。

第二，他人的研究成果。这是指国内外有关该课题学术研究的最新动态。撰写毕业论文不是凭空进行的，而是在他人研究成果的基础上进行的。因此，对于他人已经解决了的问题就可以不必再花力气重复进行研究，人们可以以此作为出发点，并可以从中得到有益的启发、借鉴和指导。对于他人未解决的，或解决不圆满的问题，则可以在他人研究的基础上再继续研究和探索。切忌只顾埋头写，不管他人研究，否则，撰写的毕业论文的理性认识会远远低于前人已达到的水平。

第三，边缘学科的材料。当今时代是信息时代，人类的知识体系呈现出大分化大融合的状态，传统学科的鸿沟分界逐渐被打破，出现了令人眼花缭乱的分支学科及边缘学科。努力掌握边缘学科的材料，对于所要进行的学科研究、课题研究大有好处。它可以使我们研究的视野更开阔，分析方法更多样。譬如研究经济学的有关课题，就要用到管理学、社会学、心理学、人口学等学科的知识。大量研究工作的实践表明，不懂一些边缘学科知识，不掌握一些边缘学科的材料，知识面和思路狭窄，是很难撰写出高质量的论文的。

第四，名人的有关论述、有关政策文献等。名人的论述极具权威性，对准确有力地阐述论点大有益处。至于党的有关方针、政策，既体现了社会主义现代化的实践经验，又能反映出现实工作中面临的多种问题，因此，研究一切现实问题都必须占有和清楚这方面的材料，否则会出现与党的方针、政策不一致的言论，使论文出现较大缺陷。

第五，背景材料。搜集和研究背景材料，有助于开阔思路，全面研究，提高论文的质量。例如，要研究马克思的商品经济理论，不能只研究他的著作，还应该大力搜集他当时所处的社会、政治、经济等背景材料，从而取得深入的研究成果。

（二）资料的搜集整理和研究

搜集资料和记载资料的方法很多，与学术论文大致相同。毕业论文的资料收集，要注重对图书馆和档案馆的有效利用。

对搜集来的资料不要随手一放，置之不理，要认真阅读，仔细加以分类，进行研究，在研究中提炼观点。

资料的整理过程实质上是对资料的辨析过程，其中有几方面的工作是不可缺少的：

一是辨析资料的适用性。选择资料的依据是中心论点。资料可用与否，要根据中心论点决定。毕业论文的中心论点一经确定之后，它就统帅一切，资料必须服从于中心论点的统帅，支持中心论点；不能把一些不能充分说明问题的资料搬来作牵强附会的解释，导致文章臃肿庞杂，冲淡中心，降低质量。

二是辨析资料的全面性。如果材料不全面，缺少了某一方面的材料，论文的论述也会不圆满、不全面，出现偏颇、漏洞，或由于证据不足难以立论，不能自圆其说，影响论文质量甚至导致论文撰写失败。

三是辨析资料的真实性。资料真实与否直接关系论文的成败。只有从真实可靠的资料中才能引出科学的结论，在这方面要注意：其一，要尊重客观实际，避免先入为主，选择资料不能夹杂个人的好恶与偏见，不能歪曲资料本来的客观性；其二，选择资料要有根有据，采用的第一手资料要有来历，选取的第二手资料一定要与原始文献认真核对，以求得最大的准确性；其三，对资料来源要加以辨别，弄清原作者的政治态度、生活背景、写作意图，并加以客观的分析评价，社会科学方面的资料更应该注意这一点。

四是辨析资料是否新颖。所谓新颖的资料包括两方面的含义：一方面是指前所未有，近期才出现的新事物、新思想、新发现、新方向。另一方面是指某种事物虽早已存在，但人们尚未发现其价值，这同样是新颖的资料。所以，新颖不仅仅对资料产生的时间有所要求（不能太陈旧），更重要的是要从普遍常见的资料中发掘别人尚未利用的东西。

五是辨析资料的典型性。所谓资料的典型性就是指这种材料对于它所证实的理性认识来说具有充分的代表性。

三、注重编写提纲

（一）编写提纲的意义

在毕业论文的写作过程中，指导教师一般都要求学生编写提纲。从写作程序上讲，它是作者动笔行文前的必要准备；从提纲本身来讲，它是作者构思谋篇的具体体现。所谓构思谋篇，就是组织设计毕业论文的篇章结构。因为毕业论文的写作要用大量的资料，有较多的层次，要通过严密的推理来展开论述，从各个方面来阐述理由、论证自己的观点。因此，构思谋篇时必须编制写作提纲，以便有条理地安排材料、展开论证。有了一个好的提纲，就能纲举目张，提纲挈领，掌握全篇论文的基本骨架，使论文的结构完整统一；就能分清层次，明确重点，周密地谋篇布局，使总论点和分论点有机地统一起来；也就能够按照各部分的要求安排、组织、利用资料，决定取舍，最大限度地发挥资料的作用。初写论文的学生，如果把自己的思路先写成提纲，去请教导师和他人，征询修改补充意见，有利于自己得到及时有效的指导。

（二）编写提纲的步骤

1.确定论文提要，再加进材料，形成全文的概要

论文提要是内容提纲的雏型。一般书籍都有反映全书内容的提要，以便读者一翻提要就知道书的大概内容。我们写论文也需要先写出论文提要。在执笔前把论文的题目和大标题、小标题列出来，再把选用的材料插进去，就形成了论文内容的提要。

2.编写提纲

论文提纲可分为简单提纲和详细提纲两种。简单提纲是高度概括的，只提示论文的要点，如何展开则不涉及。这种提纲虽然简单，但由于它往往是经过深思熟虑构成的，写作时能顺利进行。这里所说的简单提纲和详细提纲都是论文的骨架和要点，选择哪一种，要根据作者的需要。如果考虑周到，调查详细，用简单提纲问题不是很大；但如果考虑粗疏，调查不周，则必须用详细提纲，否则，很难写出合格的毕业论文。

编写毕业论文提纲，要把握如下原则：

一是要有全局观念，从整体出发去检查每一部分在论文中所占的地位和作用。看看各部分的比例分配是否恰当，篇幅的长短是否合适，各个部分能否为中心论点服务。

二是从中心论点出发，决定材料的取舍，把与主题无关或关系不大的材料毫不吝惜地舍弃，尽管这些材料可能是煞费苦心费了不少劳动搜集来的。有所失，才能有所得。

三是要考虑各部分之间的逻辑关系。初学撰写论文的人常犯的毛病，是论点和论据没有必然联系，有的只限于反复阐述论点，而缺乏切实有力的论据；有的材料一大堆，论点不明确；有的各部分之间没有形成有机的逻辑关系，这样的毕业论文都是不合乎要求的，也缺乏说服力。必须有虚有实，有论点有例证，理论和实际相结合，论证过程有严密的逻辑性，拟提纲时特别要注意这一点，动笔撰写正文之前也要检查这一点。

四是要熟悉毕业论文的基本结构。毕业论文由绪论、本论、结论三大部分组成。绪论、结论这两部分在提纲中应比较简略。本论则是全文的重点，是应集中笔墨写深写透的部分，因此在提纲中要列得较为详细。

编写毕业论文提纲的方法如下：先拟标题；写出总论点；考虑全篇总的安排，即从几个方面，以什么顺序来论述总论点，这是论文结构的骨架；大的项目安排妥当之后，再逐个考虑每个项目的下位论点，直到段一级，写出段的论点句（即段旨）；依次考虑各个段的安排，把准备使用的材料按顺序编码，以便写作时使用；全面检查，作必要的增删。

提纲写好后，还要对提纲进行推敲和修改，推敲题目是否恰当，提纲的结构是否合适，各层次、段落之间的联系是否紧密，过渡是否自然，逻辑是否通畅。满意后再动手撰写。

四、毕业论文答辩

（一）答辩前的准备

要保证论文答辩的质量和效果，关键在答辩者一边。在提交了论文之后，论文作者不要有松一口气的思想，而应抓紧时间积极准备论文答辩。

第一，要写好毕业论文的简介，主要内容应包括论文的题目，指导教师姓名，选择该题目的动机，论文的主要论点、论据和写作体会以及本议题的理论意义和实践意义。

第二，要熟悉自己所写论文的全文，尤其是要熟悉主体部分和结论部分的内容，明确论文的基本观点和立论的基本依据；弄懂弄通论文中所使用的主要概念的确切涵义、所运用的基本原理的主要内容；同时还要仔细审查、反复推敲文章中有无自相矛盾、谬误、片面或模糊不清的地方，有无与党的政策方针相冲突之处等等。如发现有上述问题，就要作好充分准备——补充、修正、解说等。只要认真设防，堵死一切漏洞，这样在答辩过程中，就可以做到心中有数、临阵不慌、沉着应战。

第三，要了解和掌握与自己所写论文相关联的知识和材料。如自己所研究的这个论题学术界的研究已经达到了什么程度？目前存在哪些争议？有几种代表性观点？各有哪些代表性著作和文章？自己倾向哪种观点及理由；重要引文的出处和版本；论证材料的来源渠道等等。对这些方面的知识和材料都要在答辩前做到有一定的了解和掌握。

第四，论文还有哪些应该涉及或解决，但因力所不及而未能接触的问题，还有哪些在论文中未涉及到或涉及到很少，而实际研究过程中确已接触到了并有一定的见解，只是由于觉得与论文表述的中心关联不大而没有写入的内容等等。

第五，要搞清楚哪些观点是继承或借鉴了他人的研究成果，哪些是自己的创新观点，这些新观点、新见解是怎么形成的等等。

对上述内容，作者在答辩前都要很好地准备，经过思考、整理，写成提纲，记在脑中，这样在答辩时就可以做到心中有数，从容作答。

（二）答辩时要注意的问题

要顺利通过答辩，并在答辩时真正发挥出自己的水平，除了在答辩前充分作好准备外，还需要了解和掌握答辩的要领和答辩的艺术。

1.携带必要的资料和用品

首先，参加答辩会时要携带论文的底稿和主要参考资料。在回答过程中，允许翻看自己的论文和有关参考资料，答辩时虽然不能依赖这些资料，但带上这些资料，当一时记不起来时，稍微翻阅一下有关资料，就可以避免出现答不上来的尴尬和慌乱。其次，还应带上笔和笔记本，以便记录主答辩老师所提出的问题和有价值的意见、见解。

2.要有自信心，不要紧张

在做了充分准备的基础上，要有自信心，消除紧张慌乱心理，沉着冷静作答。因为过度的紧张会使本来可以回答出来的问题也答不上来。而自信心主要来自事先的充分准备。

3.听清问题后经过思考再作回答

主答辩老师在提问题时，要集中注意力认真聆听，并将对问题的回答略记在本子上，仔细推敲主答辩老师所提问题的要害和本质是什么，切忌未弄清题意就匆忙作答。如果对所提问题没有听清楚，可以请提问老师再说一遍。如果对问题中有些概念不太理解，可以请提问老师作些解释，或者把自己对问题的理解说出来，并问清是不是这个意思，等得到肯定的答复后再作回答。这样，就能避免答所非问。

4.回答问题要简明扼要，层次分明

在弄清了主答辩老师所提问题的确切涵义后，要在较短的时间内作出反应。回答问题，一要抓住要害，简明扼要，不要东拉西扯，使人听后不得要领；二要力求客观、全面、辩证，留有余地，切忌把话说“死”；三要条分缕析，层次分明。此外还要注意吐词清晰，声音适中。

5.对回答不出的问题，不可强辩

有时答辩委员会的老师对答辩人所作的回答不太满意，还会进一步提出问题，以求了解论文作者是否切实搞清和掌握了这个问题。遇到这种情况，答辩人如果有把握讲清，就可以申明理由进行答辩；如果不太有把握，可以审慎地试着回答，能回答多少就回答多少，即使讲得不很确切也不要紧，只要是同问题有所关联，老师会引导和启发你切入正题；如果确是自己没有搞清的问题，就应该实事求是地讲明自己对这个问题还没有搞清楚，表示今后一定认真研究这个问题，切不可强词夺理，进行狡辩。

6.当论文中的主要观点与主答辩老师的观点相左时，可以与之展开辩论

答辩中，有时主答辩老师会提出与你的论文中基本观点不同的观点，然后请你谈谈看法，此时就应全力为自己观点辩护，反驳与自己观点相对立的思想。主答辩老师在所提问题中，有的是基础知识性的问题，有的是学术探讨性的问题。对于前一类问题，要求你作出正确、全面地回答，不具有商讨性；而后一类问题，是非正误并未定论，持有不同观点的人可以互相切磋商讨。如果你所写的论文的基本观点是经过自己深思熟虑，又是言之有理、持之有据，能自圆其说的，就不要因为答辩委员会成员提出不同的见解，就随声附和，放弃自己的观点。否则，就等于是自己否定了自己辛辛苦苦撰写的论文。要知道，有的答辩老师提出的与你论文相左的观点，并不是他本人的观点，他提出来无非是想听听你对这种观点的评价和看法，或者是考考你的答辩能力或你对自己观点的坚定程度。退一步说，即使是提问老师自己的观点，你也应该抱着“吾爱吾师，吾更爱真理”的态度，据理力争，与之展开辩论。不过，与答辩老师展开辩论要注意分寸，运用适当的辩术。反驳对方的论点要尽可能采用委婉的语言，请教的口气，用旁说、暗说、绕着说的办法，不露痕迹地把自己的观点输向对方，让他们明理而诚服或暗服。

7.要讲文明礼貌

论文答辩的过程也是学术思想交流的过程，答辩人应把其看成是向答辩老师和专家学习、请求指导、讨教的好机会。因此，在整个答辩过程中，答辩人应该尊重答辩委员会的老师，言行举止要讲文明、有礼貌。答辩结束，无论答辩情况如何，都要从容、有礼貌地退场。

此外，毕业论文答辩之后，作者应该认真听取答辩委员会的评判，进一步分析、思考答辩老师提出的意见，总结论文写作的经验教训，作为今后研究其他课题时的借鉴。另一方面，要认真思索论文答辩中老师提出的问题和意见，加深研究，精心修改自己的论文，求得纵深发展，取得更大的战果，使自己在知识上、能力上有所提高。

第二节　工科毕业设计报告

一、概念和要求

（一）概念

工科毕业设计报告是工科大学生毕业前的总结性教学作业，是一种综合运用已学理论表述其工程设计情况的应用文，主要考核学生是否具有工程设计的初步能力，在本质上是工科毕业生的科技论文。

（二）要求

工科毕业设计根据其考核目的有如下要求：

（1）考查运用原理（机械、电力、电子、计算机等方面）的能力。

（2）考查查阅资料、工程手册、材料手册等方面的能力。

（3）考查绘制图纸的能力。

（4）考查分析模型数据的能力。

（5）考查实验工作的能力。

二、工科毕业设计报告的特点

（一）应用科技性

工科毕业设计报告是学生融会贯通所学科技知识，进行工程设计或解决工程难题的成果，具有明显的应用科技性。

（二）解释说明性

工科毕业设计成果的原理、应用范围、技术参数、工作流程等，只有通过文字和必要的图纸进行解释、说明，才容易被人了解、认同。对设计成果的解释和说明，是工科毕业设计的有机组成部分。

（三）体现设计者的设计能力及综合素质

工科院校毕业生对基本理论、专业知识和技能的掌握和运用情况，以及思维能力、创新能力乃至文字表述水平，在工科毕业设计报告中将得到综合体现。

三、工科毕业设计报告的类型

工科专业类型多，相应工科毕业设计报告的类型也多，根据研究方法的差异，可分为理论型、实验型和描述型三种类型。理论型毕业设计报告的主要研究方法是理论分析；实验型毕业设计报告的研究方法是设计实验、实验过程研究和实验结果分析；描述型毕业设计报告的主要研究方法是描述说明，目的是介绍新发现的事物或现象及其所具有的科学价值，重点说明这一新事物是什么现象或不是什么现象。根据毕业设计报告的具体内容，可分为发明型和改革（造）型两种。发明型毕业设计报告，即毕业设计的产品或成果是现实生活中的首创。改革（造）型毕业设计报告，是指毕业设计产品的类型或成果的类型在现实中已经存在，毕业设计的产品或成果是在原有基础上的改进或改良。

四、工科毕业设计报告的写法

（一）选题

选题可从以下几个方面考虑：

（1）从业务强项或兴趣出发进行选题。术业有专攻，人各有偏好。历史上有很多成功的事例都说明对某一问题感兴趣，就易于钻研下去并取得成绩。因此，选择自己在专业学习中的强项问题或自己最感兴趣的专业问题作为自己的课题方向，有利于提高毕业设计报告的撰写质量。有了方向不等于有了恰当的课题，还应在调研的基础上，限制题目的外延，直至缩小到适合完成的程度为止。

（2）从实习或实践中所发现的问题中进行选题。现实工作或生产实践中总会遇到一些应当解决但尚未解决的问题，在此类问题中选题，有一定的现实意义。

（3）从有必要进行补充或纠正的课题中进行选题。学术问题总是在错误修正中，或扩大应用领域中，或与其他知识相结合中发展的。因此，选择课题时同样可以采用这一思路。

选题的方向不仅有以上三种，从毕业设计报告的价值来看，选题的理论意义和现实意义是首要的，在此前提下，可以研究生产或科研中亟待解决的问题、中外学术观点的异同问题、事关国计民生的问题、学术的现状与发展前沿性的问题等。

无论怎样选题，都必须考虑毕业设计报告的时间要求和容量要求，以及自身的学术水平和研究条件，切不可脱离实际去选题，即不能选择方向虽好但无法完成的课题。

（二）资料的搜集

选题和资料搜集紧密相关。平时不了解学科动向，没有一定积累，就不好确定毕业设计报告的选题；只有确定了选题才能按照选题方向去搜集更多的资料；有时也会因新资料的影响，产生新的观点，再次修订选题。搜集资料是具体研究问题的开始，没有资料就无从分析问题。

资料可以用直接调查的形式获得，也可以通过图书馆、档案馆或网上查阅获得。

（三）材料的分析研究

初次撰写论文的人，在确定选题和搜集资料之后，还会遇到安排论文结构的困难。这是由于对问题的研究还不够深入，对材料缺少提炼造成的。那么面对一大堆材料，如何分析研究，取舍安排呢？资料的分析按以下步骤进行：

（1）将资料分类。资料分类是资料分析的基础。分类标准要以资料反映的主要思想为依据。

（2）分析资料并从中导出结论。要分析每类资料能够导出的结论并把这些结论写出来，形成自己的见解。

（3）给每类资料拟写标题。根据对资料的分析，撰写资料标题。标题是资料中心思想的概括和结论的提示，将为我们取舍资料及安排资料在论文中的位置做准备。

（四）在分析研究的基础上归纳结论、提炼观点

（1）根据拟定的论题分析各类资料的内容，分析资料的意义和关系。

（2）根据资料的情况和它们之间的逻辑关系，分析总体结论并写出来。

（3）根据初步研究结果，进一步提炼论点，使认识上升到新水平。

（五）主体部分的表述

工科毕业设计报告的结构和写法与学术论文大体相同。但工科毕业设计的种类很多，项目不同情况也不同，因此，很难统一主体撰写的模式。有的工程设计由于项目大，往往需要几个学生组成一个小组，分别就某一方面的问题进行论文设计。在此主要讲述工科毕业设计报告主体内容的表述问题。

1.设计原理的表述

（1）表述整体。无论何种工程、何种产品，都必须涉及其工作原理。这原理当然有详细的图纸，但对总体进行说明时，多采用结构框架图或流程图的方式进行，这样易于让人从整体上先把握设计者的基本思路。

（2）重点（关键问题）说明。是指工程设计原理的关键技术或核心问题的说明。这需要采用图纸说明、模型或实验的验证说明等方式。

图纸说明：图纸是产品生产的依据，也是生产原理的具体说明。结合图纸阐述关键问题的原理时，要说得清楚、有条理。

模型或实验的验证说明：对于某些产品或工程，为了确保设计的成功，还可采用类比模拟的方式，制作模拟或运用实验手段来证明原理的可行性、技术的先进性。可将有关模拟的数据或实验数据、方法一一列出，用以证明原理的正确性。

2.工程的特点或产品的性能表述

（1）技术或性能的科学性和先进性。优秀的设计总要体现出科学性和先进性。对此进行说明的方式有：

同类工程或产品的可比性：采用比较的方法来说明设计的科学性和先进性，包括性能、质量、成本等方面的优越性。

最新技术说明：采用何种最新技术，工程或产品的性能有何提高，质量有何提高，这些都是需要说明的地方。

（2）技术和质量标准的说明。技术和质量标准一般采用国家标准或国际标准，应按照国家质量技术监督局颁发的各类标准进行说明。

有的大型设计报告还有工艺分析等内容。

（六）写作中需注意的问题

（1）写作重点应放在技术性强的部分或设计的关键部分，切忌平均用力。

（2）注重解释、说明的技巧。充分利用图形说明和图文结合式说明。

（3）工科毕业设计报告应加上封面，装订成册。注意装帧设计的质量。

【例文】

真空断路器永磁操动机构的优化设计

（××大学　机械系　×××）

摘要：本文将模拟退火法应用于真空断路器永磁操动机构的优化设计，在对35kV真空断路器永磁操动机构进行磁路分析的基础上，建立了数学模型，并对其中的永磁体的主要参数进行了优化计算，改变了原样机永磁体的尺寸，可使样机体积更小，成本更低。

关键词：永磁操动机构　优化设计　模拟退火算法　磁路计算

一、前言

真空断路器因其高可靠性、高稳定性、免维护、寿命长等特点，多年来一直是中压领域的主流产品。操动机构作为断路器的执行元件，其可靠性成为关键。近年来，一种电磁操动、永磁保持、电子控制的操动机构受到广泛关注。这种操动机构由于取消了脱、锁、扣装置，而采用永久磁铁进行终端位置的保持，动作元件和零部件数目明显减少，因而可靠性大大提高。由于永磁机构涉及到电路、磁场和机械部分，它的场域比较复杂，因此用传统的设计方法对永磁操动机构的结构尺寸、材料等参数进行选定往往不能达到最优结果，需要借助于最优化技术和计算机辅助设计方法才能达到产品优化设计的目的。本文对35kV真空断路器永磁操动机构进行了磁路分析，建立了数学模型，应用一种随机类全局优化方法——模拟退火法，对永磁操动机构的核心部分——永磁体的尺寸——进行了优化计算。

二、永磁机构结构的结构形式和磁路分析

（图1略）所示为双稳态、双线圈永磁机构示意图。当断路器处于分闸（或合闸）位置时，分（合闸）线圈无电流通过，永久磁铁利用动、静铁心提供的低磁阻抗通道将动铁心保持在分闸（合闸）位置。当有合闸（分闸）动作指令时，合闸（分闸）线圈中通过电流，产生了与永久磁铁相反方向的磁通，两磁场叠加产生的磁场力使得动铁心向合闸（分闸）位置动作，完成关合（或断开）动作。（图2略）

三、永磁操动机构的数学模型和优化方法

1.目标函数及设计变量

由于真空断路器大部分时间工作在合闸状态，这就要求操动机构能够提供可靠、持久、准确的保持力以克服触头弹簧反力及短路故障电流所造成的冲击力。而永磁操动机构所提供的静态保持力是由永磁体磁通产生的，所以永磁体是永磁操动机构的核心部分，需要对其尺寸进行优化。在永磁体的各项尺寸参数中，永磁体的内弧半径与永磁机构中动铁心的半径有着直接的关系（永磁体内弧半径＝动铁心半径＋导磁块厚度＋永磁体与动铁心之间的气隙长度），因此适当的减小永磁体的内弧半径的同时可以减小整个永磁机构本体的尺寸，从而达到使样机更加小型化的目的。（图3略）

2.优化方法

模拟退火算法（Simulated　Annealing　Algorithm）是一种随机类全局优化方法，它来源于热力学中固体物质的退火冷却过程。当某一个系统的温度以足够慢的速度下降时系统近似处于热平衡状态，最后达到系统本身的最低能量状态。

（算式略）在模拟退火算法的迭代寻优过程中，T必须缓慢减少，正如退火过程中，如果温度变化太快，系统会被冻结为一种亚稳态一样，控制参数变化太快，会使优化陷入局部极值点。

模拟退火法具有全局优化的性质在于它不仅具有“下山性”，而且具有“上山性”，即在迭代过程中可以有条件接受目标函数衰退的设计点，但这种可能性随着控制参数的减小而降为零；同时，模拟退火法在迭代过程中新点的选取由概率决定，新点的取值在统计上满足一定的概率分布，这就使它能够跳出局部最优区域而达到全局最优点。同“贪心类”算法（如最速下降法）（Method　of　Steepest　Descent）比较，基于Metropolis接受准则的模拟退火法可以避免搜索过程陷入局部极小，并最终趋于问题的全局最优解。

模拟退火法能够处理任何连续或离散型变量，其搜索方式能够根据目标函数的变化自动适应调整。从数学上可以证明，对任意目标函数，它总能够得到问题的全局最优点。

四、操动机构中永磁体的优化设计

应用模拟退火法对真空断路器永磁操动机构中永磁块进行优化设计时，具体算法步骤如下：

（算式、表格略）

从表1中的优化结果可以看出，优化以后永磁体体积明显减小，约为原来的92%，从制造成本角度来讲，降低了永磁操动机构的成本。由于设计变量（即扇形永磁体的内弧半径）有较大减小，使得永磁机构的动铁心直径也明显减小（动铁心的半径大小与永磁体的内弧半径仅相差一个常数），从而缩小了整个永磁操动机构本体的尺寸，这对于正在向小型化方向发展的真空断路器具有较实际的意义。

五、结论

1.本文建立了以永磁体体积最小为目标函数的磁路计算数学模型。

2.本文应用模拟退火法成功地对配35kV真空断路器永磁机构中永磁体进行了优化设计。

3.在满足断路器基本性能基础上，通过优化设计减小了永磁体的尺寸，可使样机更加小型化。

参考文献（略）

（文章来源于：lw.china－b.com）

【例文简析】

该设计报告书属于电磁改造类设计。作为学生的毕业设计，选题大小、难度均适当，又具有现实意义。从写法上来说，其整体为总分式，即先概括介绍整体设计思想，然后分项说明各项设计的具体内容，最后将局部设计汇总，结构清晰。在表述上，采用图表结合方式和典型设计程序说明方式，将设计思想阐述得比较清楚。

【思考与练习】

1.简述毕业论文资料搜集的范围。

2.毕业论文答辩时要注意哪些问题？

3.工科毕业设计主体的主要内容是什么？