《电力传动控制系统》教学大纲（本科）.docx

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1、电力传动控制系统教学大纲课程英文名Electric Drive Control System课程代码01M0055学分3总学时48理论学时48实验/实践学时0课程类别专业教 育课课程性 质限选先修课程电机与电力拖动基础、电力电 子技术、自动控制理论适用专业电气工程及其自动化开课学院机电工程学院执笔人审定人制定时间2020年12月一、课程地位与课程目标（一）课程地位电力传动控制系统是电气工程及其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,为学生毕业后从事相 关的工作和研究奠定理论基础。（二）课程目标1 .能够应用电机学、电力电

2、子技术、计算机控制技术、控制理论等多学科知识理论解决电 力传动控制系统的专业工程问题，引导学生将自我价值实现与建设科技强国的时代使命相结合;（支撑毕业要求1-4/H）2 .能够运用数学和工程方法建立直、交流调速系统的数学模型，引导学生形成科学的思维 方法；（支撑毕业要求2-2/M）3 .具有电力传动控制系统的工程开发的基本能力，引导学生形成心怀使命、科技报国的担 当精神。（支撑毕业要求3-1/M）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

3、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电力传动系统设 计的方法和步骤，提高学生对电力传动系统的学习兴趣，将个人自身发展与时代发展紧密结合。 培养学生应用理论基础和工具解决实际问题的能力，以及科学思维能力。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。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标毕业要求指标点1-42-23-1课程目标1H课程目标2-M-课程目标3-M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

4、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要求：L1-理解，L2-掌握，L3-熟练掌握知识点主要内容基本要求第一章绪论电气传动自动控制技术的发展、应用L1运动控制系统的组成、转矩控制规律和负载转矩特性L3第二章转速开环控制 的直流调速系统晶闸管整流器一直流电动机系统L1PWM变换器-电动机系统的工作原理及调速特性L2稳态性能指标L3开环系统存在的问题L3第三章转速闭环控制 的直流调速系统建立闭环调速系统各典型环节静态、动态数学模型的 一般方法L3PI调节器的动态校正功能分析和工程设计方法L2带电流截止保护直流单闭环直流调速系统的结构分 析、参数设计

5、方法L1利用动态结构框图分析系统稳定性和动态性能的方 法L3第四章转速、电流双 闭环控制的直流调速 系统转速、电流反馈控制的直流调速系统主要结构及特点L3转速、电流双闭环控制系统的稳态结构图与参数计算L3转速、电流双闭环直流闭环调速系统动态过程和两个 调节器各自的作用L2工程设计思路、方法L3第五章直流调速系 统的数字控制数字测速方法及精度指标L1数字PI调节器及设计方法L1数字控制的调速系统L1第六章基于稳态模 型的异步电动机调速 系统交流调速的基本类型及其特点L2调压调速系统的基本组成、工作原理和性能特点L2异步电动机的变压变频调速L1SPWM和SVPWM技术L1转速开环和转速闭环变频调速

6、系统的基本组成、工作 原理和性能特点L1第七章基于动态模型 的异步电动机调速系 统异步电动机的动态数学模型和坐标变换L1矢量控制系统和直接转矩控制系统L1第八章绕线转子异 步电机转子变频控制 系统串级调速系统的基本组成、工作原理和性能特点L2能量传递流程L1第九章同步电动机 变压变频调速系统同步电动机变压变频调速的基本类型和特点L1同步电动机调速的基本原理和控制方法L1五、课程学时安排章节号教学内容学时 分配学生任务对应课 程目标作业 要求自学要求讨论第一章1 .绪论2课前自学基本运 动方程1第二章2.1 晶闸管整流器一直流电动 机系统2.2 直流PWM变换器-电动 机系统2.3 .稳态调速性

7、能指标42.5课前复习电力电 子技术相关知识1、2第三章3.1 有静差的转速闭环直流 调速系统3.2 无静差的转速闭环直流 调速系统3.3 转速反馈控制直流调速 系统的限流保护3.4 转速反馈控制直流调速 系统的仿真习题课103.23.4课前自学比例、比 例-积分控制1、2、3第四章4.1 转速、电流双闭环调速系 统及其静特性4.2 双闭环直流调速系统的 数学模型和动态性能分析4.3 转速、电流反馈控制直流 调速系统的设计4.4 双闭环直流调速系统的 弱磁控制4.5 双闭环直流调速系统的 仿真104.14.5课前复习控制系 统动态性能指标1、2、3第五章5直流调速系统的数字控制2课前自学数字测

8、 速方法1、3第六章交流调速系统概述6.1 异步电动机的稳态数学 模型和调速方法6.2 异步电动机的调压调速6.3 异步电动机的变压变频 调速6.4 电力电子变压变频器6.5 转速开环变压变频调速 系统6.6 转速闭环转差频率控制 的变压变频调速系统106.3课前复习异步电 动机数学模型1、2第七章7.1 -7.5异步电动机的动态数 学模型和坐标变换7.6 按转子磁链定向的矢量 控制系统7.7 按定子磁链控制的直接 转矩控制系统47.1课前复习异步电 动机的稳态数学 模型1、2第八章8.1 转子变频控制原理8.2 .转子变频控制的四种基 本工况8.3 转子变频串级调速系统8.4 转子变频双馈控

9、制系统4课前复习绕线转 子异步电机结构1、2第九章9同步电动机变压变频调速 系统2课前复习同步电 动机1、2六、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、课堂讨论发言、 平时作业等点名记录、课堂发言记录、 作业完成质量20%期末考核闭卷卷面成绩80%考核类别考试成绩登记方式百分制七、课程目标考核环节和达成标准课程目标教学环节成绩评定课程目标1讲授作业Aio期末考试Bio目标达成度 1= (Ai/Aio+Bi/ Bio) /2课程目标2讲授作业A2o期末考试B2o目标达成度 2二（A2/A20+B2/ B20）/2课程目标3讲授作业A30期末考试B30目标达

10、成度 3= (A3/A30+B3/B30)/2注：上述A、。、Bxo分别是作业、期末考试中对应于课程目标x的题目或是实验中总分；A、 B,分别是作业、期末考试中对应于课程目标x的题目或是实验中学生的平均得分。八、推荐教材与主要参考书（一）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）.（二）主要参考书：2 .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.3 .电力电子技术（第五版）.王兆安.机械工业出版社.2009年5月.附件、作业评分标

11、准表考核内容A (90-100)B (80-89)C (70-79)D (60-69)E (60)知识及概念 掌握程度 （权重30%）知识及概念 掌握全面，运 用得当知识及概念 掌握较全 面，能正确运 用知识及概念 掌握较全面， 能够运用，但 没有考虑约 束条件知识及概念 掌握程度一 般,并不能正 确运用没有掌握知 识及概念，不 会运用公式解题过程的 正确性、完整 性（权重70%）解题过程正 确、完整，逻 辑性强，答案 正确率超过 90%,书写清 晰解题过程较 正确、完整， 逻辑性较强， 答案正确率 超过80%, 书写清晰解题过程较 基本正确、完 整，答案正确 率超过70%解题过程中 存在错误，答 案正确率超 过60%解题过程错 误且不完整， 答案正确率 低于60%