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1、电力拖动自动控制系统2教学大纲一课程基本信息课程名称电力拖动自动控制系统Electric Drive Automatic Control System课程编码CNE310321020开课院部新能源学院课程团队电力拖动课程组学分2.0课内学时34讲授28实验6上机0|实践0课外学时| 34适用专业自动授课语言中文先修课程模拟电子技术、自动控制原理、电力电子技术、电气设备与低压配电课程简介 （限选）本课程是自动化专业的一门专业限选课程，是电气工程及其自动化专业的一门专业核心课程，是电机与电器、电力电子技术、自动控 制原理等课程的后续课程。学生通过本课程的学习,掌握直流电动机调速原理、调速方法和调速
2、系统结构特点,理解学提反馈控制原理. 掌握直流1号M调速系统。熟悉数字闭环调速系统硬件组成和软件结构.转速检测方法和数字11）控制算法；了解SYPWV等调制技术，培养 学生根据需求设计和开发运动控制系统的能力，为将来从事运动控制系统的设计和维护打好基助，This course is a restricted course for measurement and control specialty, it is a very important and professional course, and based on “electrical motor and electrical appli
3、ances, power electronic technology, and automatic control principle and so on. Through the learning of this course, students can master the speed regulation method of de motor and the structure of the speed control system, understand the concept of feedback control, PWM speed regulation method. At t
4、he same time, students must learn about closed-loop speed control, speed detection method and P1D control algorithm, understand the concept of vector control such as SYPWM technology. Through this course, students have the ability to design and develop motion control system, lay a solid theoretical
5、foundation to enter the high level.负责人大纲执笔人审核人二 课程目标序号代号课程目标0BE毕业要RR指标点任务自选1Ml目标I ：理解并掌握交直流电机调速系统的概念和过程控制的组成.能够应用专业理论知识,分析系 统控制问题的识别和表述。是1. 11. 12M2目标2：通过文献研究，针对交直流电机调速系统中的控制问题,能够根据用户需求确定设计目标，2.42.4从技术角度优选解决问题方案获得有效结论。3M3目标3：通过文献研究，针对交直流电机调速系统中的控制问题，能够根据用户需求确定设计目标， 从多种角度优选解决问题方案获得有效结论。是2.42.4三 课程内容序
6、号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外 学时课外环节1第1章绪论运动控制系统的组成MI1讲授1作业/自学2第2章转速反馈控制的直流调速系统转速反馈控制的直流调速系统f /3第二章转速反馈控制的直流调速系统转速反馈控制的直流调速系统/42. 1直流调速系统用的 可控直流电源晶闸管整流器、直流PWM变换器的工作原理、放大系数和传递 函数MI3讲授/讨论1作业/自学52.2稳态调速性能指标 和直流调速系统的 机械特性转速控制的要求和稳态调速性能指标，开环直流调速系统的性 能指标Ml1讲授/讨论1作业/自学62.3转速反馈控制的直流调速系统转速反馈控制直流调速系统的数学模型，比例
7、控制的直流调速 系统，比例积分控制的直流调速系统Ml3讲授/讨论2作业/自学7第3章转速、电流反馈控 制的直流调速系统转速、电潼反馈控制的直流调速系统/83. 1转速、电流反馈控 制直流调速系统的 组成及其静特性转速、电流反馈控制直流调速系统的组成，稔态结构图及参数 计算Ml1讲授，讨论2作业，自学93.2转速、电流反馈控 制直流调速系统的 数学模型和动态过 程分析动态数学模型、起动过程分析、动态抗扰性能分析Ml2讲授，讨论2作业/自学103.3转速、电流反馈控 制直流调速系统的 设计控制系统的动态性能指标.典型I型系统和H型系统调节器的 工程设计方法,按工程设计方法设计转速、电流反馈控制的直
8、 流调速系统的调节器M24讲授/讨论2作业/自学11实验1直流调速系统参数 和环节参数测试实 验测试直流电机、平波电抗海、电枢回路参数及整流装置、电流 和转速检测环节装置的输入、输出特性M24实验2撰写实验 报告12实验2不可逆双闭环直流 调速系统动态特性 的研究实验调试双闭环调速系统，测试系统的动态特性.对比单闭环和双 闭环系统的静特性，并分析系统中各参数对系统总体性能的影响M24实验2撰写实验 报告13第4章可逆控制的直流调 速系统可逆控制的直流调速系统/f /144. 1直流PHY可逆调速 系统桥式可逆I+Y变换器，能回馈问题Ml2讲授，讨论2作业/自学15第5章基于稳态模型的异 步电动
9、机调速系统基于稳态模型的异步电动机调速系统/ /165. 1异步电动机的稳态 数学模型和调速方 法异步电动机的稳态等效电路、机械特性、调速方法与气隙磁通M31讲授/讨论2作业/自学175.2异步电动机变压变 频调速保持气隙磁通不变的原理，基频以上调速（弱磁调速），恒压恒 频正弦波供电时异步电动机的机械特性，基须以下电压频率协 调控制时的机械特性，基频以上恒压变频时的机械特性M31讲授/讨论2作业/自学185.3电力电子变压变频 器交一直-交变压变须器；交-交变压变频器M32讲授/讨论2作业/自学195.4正弦脉宽调制技术PWM技术概述，SPWM基本原理.死区产生的原因，死区对输出 波形的影响M
10、32讲授，讨论2作业，自学205.5电压空间矢量调制 技术空间矢量的概念，三相感应电机定子端电压与定子瞬链空间矢 量的关系，三相全桥电压型印Y逆变器的八个电压空间矢量，M33讲授/讨论3作业/自学六拍阶梯波逆变器与正六边形的旋转破场，电压空间矢量调制 (SVPUM)215.6转速开环变压变频 调速系统转速开环变压变频调速系统的结构、系统实现.通用变频器的 应用技术M32讲授/讨论3作业/自学四 考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1、成绩采用百分制、根据作业完成准弱性、是否按时上交、是否独立完成评分。2、考核学生对电力拖动自动控制系统基本知识的掌握能力.学生综合运用所学知识分析问题、
11、解决问题的能力.题型 主要有作图、分析和计算题。25%2实验1、本课程8个学时实脸，共四次实睑。2、成绩采用百分制.根据实验完成情况评分。3、考核学生对电力拖动自动控制系统知识的应用能力,针对交直流电机调速系统中的控制问题.能够根据用户需求琬 定设计目标，从技术角度优选解决方案获得有效结论。15%3大作业1 .本课程要求利用Mallab等现代仿真工具建立研究对象的模型.设计出解决电力拖动自动控制系统中控制问题的实验 方案。2 .根据模型建立情况和实险方案的准确性评分。10%4期末考试1 .闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分.2 .主要考核学生对电力拖动自动控制系统基本知识的掌握能力
12、，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力,题 型主要有简答题、作图题、分析题、计算题等。55%五 话，分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业40%，卜独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确B-独立思考、按时完 成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确c-独立思考、按时完成，作 图比较规范.解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确D-作业抄袭.未能按时完成. 作图不规范，解题思路混乱2Ml期末考试60%见试卷评分标准3M2实验100%A-实脸过程中认真完成实验要求，得到正确的实验结果.实躲报告格式
13、正确，步骤叙述清楚,正确分析实 验数据.从技术角度优选解决方案获得有效结论B-实验过程中认真完成实脸要求，得到正确的实脸结果. 实验报告格式正确，步骤叙述比较清楚，正确分析实睑数据，从技术角度优选解决方案获得比较有效的结 论C-实验过程中认真完成实验要求，不能得到正确的实验结果，实验报告格式正确，步骤叙述清楚，没有 正确分析实验数据，但是结合理论分析可以从技术角度优选解决方案获得有效的结论D-实验过程中不能完 成实验要求,不能得到正确的实哙结果，不能从技术角度优选解决方案获得有效的结论4M3大作业100%A-利用Matlab等现代仿真工具建立研究对象的模型正确，系统功能满足要求，设计解决电力拖
14、动自动控制 系统中控制问题的实验方案合理B-利用Mat lab等现代仿真工具建立研究对象的模型正确.系统功能基本 满足要求，设计解决电力拖动自动控制系统中控制问题的实验方案基本合理C利用Mal lab等现代仿真工 具建立研究对象的模型基本正确,系统功能基本满足要求,设计解决电力拖动自动控制系统中控制问题的 实验方案基本合理卜利用Mat lab等现代仿真工具建立研究对象的模型不正确，系统功能不能满足要求， 设计解决电力拖动自动控制系统中控制问题的实蛤方案不合理评分等 A, B,(级说明：D, E=90-100,80-89, 70-79,60-69,0-59; A, B, C, D = 90-100, 75-89,60-74,0-59; A, B, C=(90-100, 75-89,60-74,0-59; A, B=80-100,0-79六 教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书电力拖动自动控制系统一运动控制系统（第5版），阮毅,陈伯时,机械工业出版社，2016.（辛主教材）七 实验项目信息序号项目名称实验室名称门牌号组人数学时实验类别要求实脸类型上机1直流调速系统参数和环节参数测试实 验电力电子与电机控制实 验室21534专业必做脸证性是2不可逆双闭环直流调速系统动态特性 的研究实验电力电子与电机控制实 验室21534专业必做设计性否