《电力传动控制系统》课程教学大纲

《电力传动控制系统》教学大纲课程英文名课程代码Electric DriveControl SystemA0803Z17实验/实践学分3总学时48理论学时48学时0《电机与电力拖动基础》，课程类别专业课课程性质限选先修课程《电力电子技术》，《自动控制理论》适用专业开课电气工程及其自动化机电工程学院学院

一、课程地位与课程目标-课程地位随着电子、信息等高新技术的发展与进步，传统机电技术获得了改造、创新的可能和手段，电气工程及其自动化专业的学生除了需深刻理解电器、机械的原理和系统外，更需要具备运用电子技术电力电子技术、微电子技术、现代控制理论/技术实现传统机电系统高新技术改造的能力，为从事与电气工程专业有关的工作和科学研究打下一定的基础《电力传动控制系统》是电气工程及其自动化专业和自动化专业的核心课程，既有完整的理论体系，又有很强的实践性，是一门把理论基础和工具应用到工程实践中去的典范课程-课程目标

1.能够应用自动控制理论解决运动控制系统的设计问题

1.

42.能够应用自动控制理论分析运动控制系统的复杂工程问题

2.

21.

3.具有电力拖动控制系统的工程开发和实验的基本能力

3.

32.

4.能够基于自动控制理论对运动控制系统设计实验、仿真、分析与解释数据

4.

35.能够针对运动控制系统进行仿真与辅助设计

5.2

二、课程目标达成的途径与方法采用课堂教学的方法主要讲解转速开环控制的直流调速系统、转速闭环控制的直流调速系统、转速、电流双闭环控制的直流调速系统、直流调速系统的数字控制、基于稳态模型的异步电动机调速系统、基于动态模型的异步电动机调速系统、绕线转子异步电机双馈调速系统、同步电动机变压变频调速系统的概念、实现方法及具体的应用通过实例的讲解，使同学们更好地熟悉或掌握运动控制系统设计的方法和步骤，提高学生对电力传动系统的学习兴趣、培养学生应用理论基础和工具解决实际问题的能力课堂教学尽量引入互动环节，使同学们能更好地融入课堂教学，提高教学效果实验环节安排在专门的实验课程“电气控制专业实验”O

三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标对课程归属专业毕业要求的支撑程度课程目标毕业要求1毕业要求毕业要求毕业要求4毕业要求523课程目标1MH HL M课程目标2MH HH M课程目标3MH HH M课程目标4M MHL H课程目标5M MHL H

1.注

1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）；

2.毕业要求须根据课程所在专业培养方案进行描述

四、课程主要内容与基本要求基本主要内容知识点要求L1

①电气传动自动控制技术的发展、应用第一章绪论

②运动控制系统的组成、转矩控制规律和负载转矩L3特性L2

①晶闸管整流器一直流电动机系统

②PWM变换器-电动机系统的工作原理及调速特性第二章转速开环控制的L2直流调速系统L3

③稳态性能指标L1

③开环系统存在的问题

①建立闭环调速系统各典型环节静态、动态数学模L1型的一般方法

②PI调节器的动态校正功能分析和工程设计方法L1第三章转速闭环控制的直流调速系统

③带电流截止保护直流单闭环直流调速系统的结L1构分析、参数设计方法

④利用动态结构框图分析系统稳定性和动态性能L3的方法

①转速、电流反馈控制的直流调速系统主要结构特L1点及结构第四章转速、电流双闭

②转速、电流双闭环控制系统的稳态结构图与参数L3环控制的直流调速系统计算

③转速、电流双闭环直流闭环调速系统动态过程和L1两个调节器各自的作用

④工程设计思路、方法L3

①数字测速方法及精度指标L1L1弟力早旦”1印可建系

②数字PI调节器及设计方法•L1统的数字控制

③数字控制的调速系统L1

①交流调速的基本类型及其特点

②调压调速系统的基本组成、工作原理和性能特点L3第六章基于稳态模型的L1

③异步电动机的变压变频调速异步电动机调速系统

④SPWM和SVPWM技术L1

⑤转速开环和转速闭环变频调速系统的基本组成、L3工作原理和性能特点L1第七章基于动态模型的

①异步电动机的动态数学模型和坐标变换异步电动机调速系统

②矢量控制系统和直接转矩控制系统L1第八章绕线转子异步电

①串级调速系统的基本组成、工作原理和性能特点L2机转子变频控制系统

②能量传递流程L1L1第九章同步电动机变压

①同步电动机变压变频调速的基本类型和特点变频调速系统

②同步电动机调速的基本原理和控制方法L

23.基本要求L1-理解，L2-掌握，L3-熟练掌握

五、课程学时安排对应课程学生任务目标学-H-时教学内容作业号分要求酉己自学要求讨论第课前自学基本运

1.绪论23动方程

2.1晶闸管整流器课前自学晶闸管23—直流电动机系统第整流器完成课前自学PWM变

2.2直流PWM变换器-22-换器

1、3电动机系统23稳态调速性能指

2、2-5作业标

3.1有静差的转速兀成课前自学比例控

41、33-闭环直流调速系统制

2、作业

3.2无静差的转速课前自学比例-

1、2第闭环直流调速系统积分控制

2、3/rA-兀成3-7作业

3.3转速反馈控制课前自学直流电

1、直流调速系统的限2机的限流问题

2、3流保护

3.4转速反馈控制直流调速系统的仿课前自学

3、2真习题课Simulink

4、5r^zi兀成

4.1转速、电流双闭4-1作业课前自学双环控环调速系统及其静

21、3制特性

4.2双闭环直流调兀成课前自学双环控1s速系统的数学模型24-制的动态过程

2、3和动态性能分析

5、作业第四完成Is4-

104.3转速、电流反馈

2、作业课前自学动态控制直流调速系统

43、性能指标的设计

4、

4.4双闭环直流调速系统的弱磁控制

3、课前自学直流调

24.5双闭环直流调速系统的仿真

4、5速系统的的仿真

1、第5直流调速系统的课前自学数

2、2五数字控制字测速方法

3、

4、5交流调速系统概述

6.1异步电动机的课前自学异步电稳态数学模型和调

21、2动机模型速方法完成6-1作业

6.2异步电动机的课前自学调压调

21、3调压调速速的机械特性弟/r/r-A

6.3异步电动机的变压变频调速课前自学电力

2、

46.4电力电子变压电子变频器

3、4兀成6-8变频器作业

6.5转速开环变压1s变频调速系统课前自学变压变

2、

26.6转速闭环转差频系统结构

3、频率控制的变压变频调速系统课前自学异步电动机的动态兀3/2变换与数学模型和坐标变2成

1、2换7-2s/2r变换

1、第7-2作业七

7.6按转子磁链定向的矢量控制系统

7.7按定子磁链控课前自学矢量

22、3制的直接转矩捽制控制思想系统

8.1转子变频控制课前自学绕

1、第原理线转子异步

2、2八82转子变频控制的电机

3、四种基本工况

8.3转子变频串级

1、课前自学串调速系统

2、2级调速系统

8.4转子变频双馈

3、控制系统弟/r/r,

1、九9同步电动机变压课前自学同步电

22、变频调速系统动机

3、4

六、考核方式及成绩评定考核内考核方式评定标准（依据）占总成绩比例容过程考核含到课率、课堂讨论发言、点名记录、课堂发言记录、20%平时作业等作业完成质量期末考闭卷卷面成绩80%核考试考核类别百分制成绩登记

七、推荐教材与主要参考书（-）推荐教材

1.《电力拖动自动控制系统-运动控制系统》（第5版）,阮毅.机械工业出版社.2016年.（普通高等教育“十一五”国家级规划教材普通高等教育电气工程与自动化类“十三五”规划教材）.（-）主要参考书L《电力拖动自动控制系统》.李华德等.机械工业出版社.2009年2月.

2.《电力电子技术》（第五版）,王兆安,机械工业出版社,2009年5月.

3.《电气传动实验指导书》.中国计量大学.。