电力拖动控制系统二课程教学大纲

电力拖动控制系统二课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：201404166课程中文名称：电力拖动控制系统（二）课程英文名称：ControlSystemofElectricalDrives（PartⅡ）课程性质：专业选修课程开课专业：电气工程及其自动化开课学期：7总学时：48（其中理论40学时，实验8学时）总学分：3二、课程目标课程总体目标：使学生学习并掌握交流电机控制系统总体设计的有关基础理论知识；能够应用电气工程及其自动化专业工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题，以获得有效结论；学会如何从设计任务出发进行交流电力拖动控制在系统总体设计的方法，解决交流电机控制系统研发中的工程问题；能够针对交流电机控制系统相关的工程问题，可以利用现代设计工具进行工程问题的分析与设计；提高本科生对电气工程专业课程知识的综合运用能力、动手实践能力；培养学生创新设计意识和能力；即通过“知识学习-应用指导-能力培育”这三个阶段的循序过程，培养电气工程及其自动化的创新设计人才，以适应新的形势下对综合型、工程型人才教育的需要。具体目标如下：1、了解交流电机控制系统的发展特点，了解各种交流调速系统的原理和性能；2、掌握变频器的工作原理、控制技术和实现方法；3、掌握交流电机控制系统设计的设计要求与设计方法；4、掌握解决交流电机控制系统在设计过程中遇到的工程问题的基本方法；5、能够根据调速系统性能指标、应用场合等要求，合理选择调速方案、进行系统设计和器件选型；6、能理解和评价交流电机及其控制系统对环境和社会可持续发展的影响。三、教学基本要求通过本课程的学习，培养学生具备应用交流电力拖动自动控制系统相关知识的能力，能够解决电力拖动自动控制系统设计过程中相关的系统分析、脉冲调制、参数设计以及控制系统综合等问题，形成自主设计和搭建交流电机控制系统的能力，具备以下素质：1、通过学习养成积极思考问题、主动学习的习惯；2、通过学习培养较强的自主学习能力和解决问题的能力；3、通过学习学会收集、分析、整理参考资料的技能，培养对新技术信息的掌握能力；4、通过学习能够根据要求，自主完成特定任务的能力；5、通过学习培养良好的团队合作精神，养成良好的工作责任心。四、教学内容与学时分配1绪论与基础知识（2学时）1.1交流调速技术的现状及发展动向1.2交流电机的机械特性及其调速的方式和基本类型2异步电动机变电压调速系统（4学时）2.1晶闸管交流调压控制的异步电动机机械特性2.2转速闭环变压调速系统及其特性2.3异步电机降压软启动与降压节能运行分析3异步电动机变频调速系统（24学时）3.1异步电动机变频调速的基本控制方式与机械特性3.2交流电机控制的PWM调制技术3.3变频调速装置的种类、通用变频调速系统的控制结构及特点3.4转速闭环转差频率控制调速系统的原理3.5异步电动机的多变量数学模型和坐标变换3.6异步电动机的矢量控制技术3.7异步电动机的直接转矩控制技术3.8通用变频器系统的硬件实例介绍4异步电动机双馈调速与串级调速系统（6学时）4.1双馈调速原理、典型工况及应用4.2串级调速的原理与机械特性、串级调速系统的技术经济指标4.3串级调速系统双闭环控制的特性与双馈发电系统5同步电动机变频调速系统（4学时）5.1同步电动机的调速原理和方式5.2自控变频BLDC电动机调速原理与控制技术五、教学方法及手段1、以课堂教学形式达成课程目标分析重点难点，精选内容，组织教案；结合多媒体等现代教学手段，对特殊抽象内容进行分析讲解；将科研最新成果和相关领域发展趋势和新技术引入教学中，保持教学内容的新颖性，启发学生对本专业的兴趣；课后提出问题，利于同学深入思考，最终以试卷形式进行考核。2、以实践性教学形式达成课程目标重视理论教学与实验环节有效结合对达成课程目标的作用，综合考虑本课程在课程体系中的作用和授课时间节点的要求，将课堂讲授内容、仿真分析作业和实验内容相结合，通过以问题提出、方法探究、内容归纳、实验应用作为达成课程相关内容培养目标的主要途径，并培养学生具备典型系统构建、实验分析的能力。3、以多种教学检查环节相结合的形式达成课程目标教学过程采用多种形式和多个教学检查环节，督促、检查并巩固学生学习成果。具体措施包括：①课后思考：根据课程教学进程布置课后思考题，并安排统一讨论或解答。②测验讨论：根据授课情况和学生理解程度就某一问题进行随堂测验或进行课堂讨论，启发、引导学生参与从问题提出到建构简单解决方案的思维过程。③项目研讨与答辩：针对典型直流调速系统设计和工程设计方法应用设立研究课题，学生通过理论设计、仿真分析、团队合作完成设计项目，培养学生应用所学解决复杂工程问题的能力，安排统一讨论与答辩。④实验：分组或自由组合成立实验小组，完成指定实验和实验报告。⑤期终考试：内容涉及课程的主要知识点，考核学生对基本概念和基本分析方法、计算方法的掌握程度；考核学生运用所学知识解决工程问题的能力。六、实验（或）上机内容实验一：交流调压调速系统实验（8学时）七、前续课程、后续课程前续课程：电机学、电力电子技术、电力拖动控制系统（一）后续课程：毕业设计八、参考教材及学习资源[1]阮毅，陈伯时.电力拖动自动控制系统-运动控制系统（第5版）[M].北京:机械工业出版社,2016.11[2]李华德.电力拖动自动控制系统[M].北京:机械工业出版社,2009[3]周元钧.交流调速控制系统[M].北京:机械工业出版社,2013九、考核方式教学要求考核形式占总成绩的比例通过本课程的学习，培养学生具备应用交流电力拖动自动控制系统相关知识的能力，能够解决电力拖动自动控制系统设计过程中相关的系统分析、脉冲调制、参数设计以及控制系统综合等问题。形成自主设计和搭建交流电机控制系统的能力卷面考试70%实验报告20%通过学习养成积极