《农用动力电气传动技术（II）》课程教学大纲（本科）

1、农用动力电气传动技术（II）electrical drive technology for agricultural power （II）课程代码:05410118学分：2学分学时：32 （其中：课堂教学学时：28实验学时：4）先修课程：电路、电力电子基础、自动控制原理、农用动力电气传动技术（I）适用专业：农业电气化教材：电力拖动自动控制系统阮毅 陈伯时主编，机械工业出版社第5版一、课程性质与课程目标（-）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）农用动力电气传动技术是农业电气化专业的一门专业课程。本课程的教学任务，是 使学生在学习掌握工农业生产装备中各种常用电动机的结构、原理和使用方法的基础

2、 上，进一步掌握电力传动自动控制系统分析与设计的基本理论和基本方法，熟悉电力传 动系统的工程设计方法，培养学生系统分析与设计方面的能力，为应用电力传动技术服 务农业工程打好基础。（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。应包括知识目标和能力目标。）课程目标1：通过课程学习，结合文献查阅，了解农用动力电气传动技术的前沿 发展现状和趋势，综合应用理论知识，分析并解决农用动力电气传动系统中的问题；课程目标2：掌握电气传动理论研究和工程设计的基本方法；课程目标3.了解行业规范，有创新意识和实验能力，具备独立进行电气传动系统 的产品维护、设计、研发的能力。课程目标 毕业要求指标丁、课

3、程目标1课程目标2课程目标31应用工程基础知识和农 业电气化专业的基本理论 知识解决问题的能力，具有 系统的工程实践学习经历， 了解本专业的前沿发展现 状和趋势2设计和实施与农业电气化 相关工程实验的能力，并能 够对实验结果进行分析q3追求创新的态度和意识， 掌握农业电气化方面的基 本创新方法，具有综合运用 理论和技术手段设计农业 电气化产品、制造工艺及装 备的能力，并能够综合考虑 经济、环境、法律、安全、 健康、伦理等制约因素二、课程内容与教学要求第一章绪论(-)课程内容(1)运动控制系统的组成(2)转矩控制规律(3)生产机械的负载转矩特性(二)教学要求理解运动控制系统的组成和作用，掌握运动

4、控制系统的转矩控制规律，了解生产机 械的负载转矩特性。(三)重点与难点1.重点运动控制系统各组成部分的作用；转矩控制规律；负载转矩特性2.难点运动方程式第二章转速反馈控制的直流调速系统(一)课程内容(1)直流调速系统的变压调速；(2)直流调速系统用可变电源的类型和其中晶闸管一电动机系统的主要问题；(3)直流脉宽调速系统；(4)直流电机反馈闭环控制系统的稳态分析和设计；(5)反馈控制闭环直流调速系统的动态分析和设计；(6)比例积分控制规律和无静差调速系统。(7)直流调速系统的数字控制(二)教学要求理解直流电动机稳态转速公式，分析以变压调速为主的依据；了解直流调速系统用 可控直流电源的分类，理解其

5、中的晶闸管一电动机系统及其特殊问题；理解直流脉宽调 速系统的机械特性和数学模型；掌握直流电机反馈闭环控制系统的调速要求和指标、闭 环系统的组成、开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系、反馈控制规律、电流截止 负反馈的概念；了解单闭环直流调速系统的动态数学模型和稳定条件；掌握P, I, PI 控制规律和无静差直流调速系统的特点。(三)重点与难点.重点直流调速系统的变压调速；直流脉宽调速系统；直流电机反馈闭环控制系统的稳态 分析和设计；比例积分控制规律和无静差调速系统；微机数字控制的特点。.难点直流电机反馈闭环控制系统的调速要求和指标、开环系统机械特性和闭环系统静特 性的关系、反馈控制规律；单闭环

6、直流调速系统的动态数学模型和稳定条件；数字测速 方法。.第三章转速、电流反馈控制的直流调速系统(-)课程内容(1)双闭环直流调速系统的组成及其静特性；(2)双闭环直流调速系统的数学模型及其动态性能；(3)调节器的工程设计方法（二）教学要求理解转速、电流双闭环调速系统的特点；掌握双闭环调速系统的动态分析；掌握双 闭环调速系统调节器的工程设计方法。（三）重点与难点.重点双闭环直流调速系统的组成及其静特性；双闭环直流调速系统的数学模型及 其动态性能分析；调节器的工程设计方法.难点调节器的工程设计方法第五章基于稳态模型的异步电动机调速系统（-）课程内容（1）基于异步电机稳态数学模型的VVVF调速系统；

7、转速闭环转差频率控制的变频 调速系统。（2）变频调速的正弦脉宽调制（SPWM）技术（3） CHBPWM 和 SVPWM 技术（二）教学要求理解转速开环、恒压频比控制的变频调速系统，转速闭环、转差频率控制的变频调 速系统的工作原理。掌握SPWM逆变器的工作原理、控制模式和实现方法。掌握SPWM控 制、电流滞环跟踪PWM和电压空间矢量PWM控制原理和方法。（三）重点与难点.重点变压变频调速；SPWM逆变器；SVPWM控制技术.难点基频以下的电压补偿控制；SVPWM的实现；转速闭环转差频率控制系统的特性 分析。第六章基于动态模型的异步电动机调速系统（一）课程内容（1）动态数学模型（2）坐标变换（3）

8、异步电机的矢量控制（4）异步电机的直接转矩控制（二）教学要求理解异步电机动态数学模型的物理含义，掌握坐标变换的意义和方法；了解异步电 动机矢量控制基本原理、变频规律和实现方法，掌握矢量控制基本方程式和典型的矢量 控制变频调速系统；了解异步电动机直接转矩控制基本原理和实现方法。（三）重点与难点.重点异步电机动态数学模型的建立；坐标变换的原则和方法；矢量控制本原理、变频规律和实现方法.难点异步电机三相动态数学模型的建立；坐标变换方法；状态方程；矢量控制系统的实 现。三、本课程开设的实验项目（如课程不含实验，该项可不填）编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1直流电机的双闭环调速系统2设计性必做

9、(2)、 (3)2异步电动机的变压变频调速系统2设计性必做(2)、 (3)注：L “类型”填验证性、综合性、设计性等；. “要求”填必做、选做。实验1:直流电机的双闭环调速系统掌握直流电机的双闭环调速系统设计，分析实验数据，验证系统的动态性能。实验2：异步电动机的变压变频调速系统设计异步电机的基于SVPWM控制技术的电力电子变压变频器，分析实验数据，验证 系统的调速性能。四、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂 教学实 验上 机课程 实践小 计第一章10001讲授法(1)第二章60006讲授法(1) (2) (3)第三章62008讲授法+实验(1)

10、(2) (3)第五章820010讲授法+实验(1) (2) (3)第八早70007讲授法(1) (2) (3)合计2840032注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格；.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例 等教学方法）等。五、课程考核序号考核方式或途径考核要求考核权重备注1课堂表现不旷课、无迟到早退现象、 认真听讲、积极回答问题10%2平时作业独立完成每章课后5-6道 习题，答案正确10%3实验设计方案合理，数据真实，结论准确10%4期末考试闭卷70注：1.分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。.考核方式或途径主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作 业、小论文、项目设计和作品等。.考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、项目设计要求等。.考核权重指该考