《电机拖动与控制技术》课程介绍与教学大纲

PAGE1PAGE4《电机拖动与控制技术》课程简介课程编号：06054015课程名称：电机拖动与控制技术/motordriveandcontroltechnology学分:4学时：64（课内实验：6）适用专业：电气工程及其自动化建议修读学期：6开课单位：电气与信息工程学院电气工程系先修课程：高等数学、大学物理、电路理论、自动控制原理、电机学、电力电子技术考核方式与成绩评定标准：考试百分制评定(期末考试卷面成绩占70%,平时成绩占30%)教材与主要参考书目：1.《电机及拖动基础》下册）（第4版）顾绳谷,机械工业出版社,2009.《电力拖动自动控制系统》（第3版）陈伯时,机械工业出版社,2009.内容概述：本课程是电气工程及其自动化专业的主要专业课。主要讲授交直流电动机的机械特性、拖动基础、交直流电动机的起制动方法；在此基础上，以交、直流电动机调速控制系统为研究对象，运用电力电子技术和自动控制理论等相关内容讲述调速系统的控制规律，阐明交、直流电机调速控制系统的分析和设计方法，并介绍典型系统和应用实例。通过理论教学和实验，要求学生掌握交直流电动机的动静态特性及其拖动基本方法，掌握交直流电机调速控制系统的组成和工作原理、调速方法以及系统的基本设计方法，具备运用综合知识的能力和解决工程实际问题的能力。Thiscourseisoneofthemainprofessionalcoursesofthemajorofelectricalengineeringandautomation.ThemaincontentsofthiscourseareACandDCmotormechanicalproperties,thefoundationofelectricdrivingandthestartingandbrakingmethodsofACandDCmotors.Onthisbasis,thecontrollawsaboutthespeedcontrolsystemaredescribedbythetechnologyofpowerelectronics,automaticcontroltheoryandothercontroltheoriesonthestudyoftheACandDCmotorspeedcontrolsystem.TheanalysisanddesignmethodsoftheACandDCmotorspeedcontrolsystemarepresented,andthetypicalsystemandapplicationexamplesareintroducedinthiscourse.Throughtheoreticalandexperimentalteaching,studentsarerequiredtomasterdynamicandstaticcharacteristicsandthebasicmethodsofelectricdriving,graspthecompositionandworkingprinciples,thespeedcontrolmethodsandthedesignoftheACandDCmotorspeedcontrolsystem,andpossesstheabilitytoapplythecomprehensiveknowledgeforsolvingpracticalengineeringproblems.《电机拖动与控制技术》教学大纲课程编号：06054015课程名称：中文/英文电机拖动与控制技术/motordriveandcontroltechnology学分:4学时：64（课内实验：6）建议修读学期：6先修课程：高等数学、大学物理、电路理论、自动控制原理、电机学、电力电子技术一、课程性质、目的与任务课程性质：本课程是电气工程及其自动化专业的专业课。主要讲授交直流电动机的机械特性、拖动基础、交直流电动机的起制动及调速方法；以交、直流电动机调速控制系统为研究对象，运用电力电子技术和自动控制理论等相关内容阐述调速系统的控制规律，交、直流电机调速控制系统的分析和设计方法。目的与任务：通过理论教学和实验，要求学生掌握交直流电动机的动静态特性及其拖动基本方法，掌握交直流电机调速控制系统的组成和工作原理、调速方法以及系统的基本设计方法，具备运用综合知识的能力和解决工程实际问题的能力。本课程对应毕业要求：1.4、2.4、3.1、4.3。二、教学内容及学时分配本课程总学时数为64学时，其中理论教学为58学时，实验教学为6学时；具体内容及学时安排等如下表所示：课程内容教学要求重点(☆)难点(Δ)学时安排实验学时上机学时备注第一篇直流调速系统绪论0.0电力拖动系统的运动方程式A☆2讲授0.1工作机构转矩、力、飞轮和质量的折算C2讲授0.2生产机械的负载转矩特性C2讲授0.3他励直流电动机的机械特性C1讲授0.4他励直流电动机的起、制动及调速A☆Δ1第一章闭环控制的直流调速系统1.1直流调速系统用的可控直流电源C1讲授1.2晶闸管－电动机系统（V-M）系统的主要问题C1讲授1.3直流脉宽调速系统的主要问题C1讲授1.4反馈控制闭环直流调速系统的稳态分析和设计A☆Δ4讲授1.5反馈控制闭环直流调速系统的动态分析和设计C3讲授1.6比例积分控制规律和无静差调速系统A3讲授1.7电压反馈电流补偿控制的直流调速系统C1讲授第二章转速、电流双闭环直流调速系统和调节器的工程设计方法2.1转速、电流双闭环直流调速系统的组成和静特性A☆Δ2讲授2.2双闭环直流调速系统的数学模型和动态性能分析C4讲授2.3调节器的工程设计方法C4讲授2.4按工程设计方法设计双闭环系统的调节器C4讲授第二篇交流调速系统绪论0.0三相异步电动机的机械特性A☆Δ1讲授0.1三相异步电动机的起动C1讲授0.2三相异步电动机的各种工作状态C2讲授第六章笼型异步电动机变压变频调速系统（VVVF系统）－―――――转差功率不变型调速系统6.1变压变频调速的基本控制方式B2讲授6.2异步电动机电压－频率协调控制时的机械特性B2讲授6.4变压变频调速系统中的脉宽调制（PWM）技术C2讲授6.5基于异步电动机稳态模型的变压变频调速系统B2讲授6.6异步电动机的动态数学模型和坐标变换A☆Δ4讲授6.7基于动态模型按转子磁链定向的矢量控制系统A☆Δ4讲授6.8基于动态模型按定子磁链控制的直接转矩控制系统CΔ2讲授附：实验实验1：单闭环直流调速系统2实验2：转速、电流双闭环直流调速系统2实验3：异步电动机SPWM变频调速系统实验2（教学要求：A—熟练掌握；B—掌握；C—了解）

三、建议实验（上机）项目及学时分配实验1：单闭环直流调速系统（完成移相触发电路的调试，作出带转速负反馈时的单闭环调速系统静特性），2学时，验证性，必做；实验2：转速、电流双闭环直流调速系统（完成各控制单元的调试，作出转速、电流双闭环调速时系统的特性曲线，并分析系统的动态波形），2学时，验证性，必做；实验3：SPWM变频器－异步机调速系统实验（连接线路构成一个实用的异步电机变频调速系统，作出SPWM控制时的不同输出频率下的定子电流与电压波形），2学时，验证性，必做。四、教学方法与教学手段本课程以课堂讲授为主，教学中采用板书和多媒体课件相结合，同时，教学中穿插应用实例，增加学生的理解，激发学生的学习兴趣，以达到良好的教学效果。五、考核方式与成绩评定标准1、本课程成绩根据作业、实验报告和期末考试进行评定。

2、课程成绩以百分制计算。平时成绩30%（其中包括出勤率、作业成绩和实验成绩），期末考试成绩占70%。教材与