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《电气传动及控制基础》B课程编号100063123课程名称电气传动及控制基础英文名称Control Systemof ElectricalMachinery课程性质必修课程总学分4总学时64开课学年及学期第六学期先修课程电力电子技术,自动控制理论,自动控制元件或电机学
一、课程内容简介本课程系统地介绍典型自动控制系统的组成原理、分析方法和工程设计方法内容包括电气传动基础、直流调速自动控制系统、交流调速自动控制系统直流调速系统以脉冲相位控制电源供电的系统为主线,介绍开环直流调速系统、直流调速系统的单闭环控制方法、多闭环控制方法、闭环调速系统的可逆控制方法、闭环控制系统的分析及设计方法交流调速系统以变频调速为主线,介绍感应电机转差频率控制变频调速系统、感应电机多变量数学模型、感应电机矢量变换控制系统和直接转矩控制控制系统
二、课程目标能够描述电气自动控制系统的组成原理
1.具备电气自动控制系统的分析能力
2.具备电气自动控制系统的工程设计能力
3.具备电气自动控制系统的参数、环节和系统的调试能力
4.具有综合运用理论知识解决实际控制系统问题的能力
5.具有自我学习和探索的意识和能力
6.
三、课程目标与毕业要求指标点对应关系毕业要求支撑毕、也耍求指标点课程目标毕业要求1:工程知识
1.3能识别和判断电气工程相关的电气强相关能够运用数学、自然科学、工传动及控制、电力系统、电力电子、工课程目标、、12程基础和专业知识识别、业自动化、电子信息技术等领域复、、345表达、并通过文献研究分析解杂工程问题的关键环节和参数决电气传动及控制、电力系统、电力电子、工业自动化、电子信息技术等领域中的复杂工程问题,以获得有效结论毕业要求9终身学习
9.1认识到自主学习和终身学习的必要具有自主学习和终身学习的性,能够采用合适的方法,通过学习发强相关意识,有不断学习和适应发展展自身的能力,持续跟进本专业发展课程目标6的能力
四、课程教学内容教学内容学时课程口标教学方法与策略第章电气传动基础1电气传动的动力学基础
1.基本运动方程式
1.1直流它励电动机的机械特性及运行方法
2.直流它励电动机的机械特性
2.1直流它励电动机的调速课程目标
2.24讲授
2.3直流它励电动机的启动1直流它励电动机的制动
2.4直流它励电动机传动的动态特性
2.5电动机的机械特性和负载转矩特性
2.6第章直流开环调速系统2旋转变流机组供电的调速系统
1.课程目标
2.晶闸管脉冲相位控制直流调速系统4讲授,课堂讨论1脉冲宽度调制直流调速系统
3.直流开环调速系统的传递函数
4.第章单闭环直流调速系统讨3课程目标.闭环调速系统常用调节器
112.单闭环直流调速系统课程目标讲授7学时,课堂讨论
183.带电流截止负反馈的单闭环调速系统学时2闭环调速系统的设计
4.课程目标3第4章多环直流调速系统课程目标2讲授6学时,
1.转速、电流双闭环调速系统及其静特性课程目标控制系统认识实验2学时
2.转速、电流双闭环调速系统的动态特性4转速、电流双闭环调速系
3.自动控制系统调试步骤和方法10课程目标5统工程实现三环控制的直流调速系统课程目标
4.讨论课学时2其中课后自学和查阅资料准备讨论学时66第5章晶闸管-电动机闭环可逆调速系统课程目标2课程目标有环流可逆调速系统
1.
2.可控环流可逆调速系统54讲授,课堂讨论课程目标6第章闭环调速系统调节器的工程设计法6典型系统及性能分析
1.讲授调节器的工程设计方法
2.课后控制系统综合设计4课程目标3转速、电流双闭环系统的工程设计
3.作业转速、电流双闭环系统的仿真
4.第章异步电动机变频调速系统7标量控制的变频调速系统
1.变频电源供电时异步电动机启动、制
1.1动和调速变频电源供电时异步电动机机械特性
1.2转差频率控制变频调速系统
1.3异步电动机多变量数学模型
2.异步电机的基本方程(多变量数学模
2.1型)课程目标坐标变换及两相坐标系
2.21课程目标讲授异步电机在两相静止坐标系上的数学
2.3矢量控制方法延伸课堂模型142异步电机在两相旋转坐标系上的数学课程目标讨论
2.4模型
53.矢量变换控制变频调速系统课程目标6矢量变换控制基本思想
3.1矢量变换控制基本方程式
3.2矢量变换控制变频调速系统
3.3直接转矩控制变频调速系统
4.直接转矩控制基本原理
4.1直接转矩控制系统基本结构
4.2定子电压矢量对磁链幅值和转矩的控
4.3制第8章同步电动机变频调速系统课程目标可控励磁同步电动机变频调速系统
8.12讲授,课堂讨论,作业可控励磁同步电动机的多变量数学16课程目标
8.
1.1模型5可控励磁同步电动机按气隙磁链定课程目标
8.
1.26向矢量控制系统永磁同步电动机变频调速系统
8.2永磁同步电动机的多变量数学模型
8.
2.
1.永磁同步电动机的矢量变换控制
8.
2.2无刷直流电动机变频调速系统
8.3无刷直流电动机工作原理
8.
3.1无刷直流电动机的数学模型
8.
3.2无刷直流电动机的调速控制系统
8.
3.3无刷直流电动机无传感器控制方法
8.
3.4
五、课程考核与成绩评定课程目标考核方式权重/%123456课堂测验10V q作业10综合设计作业10q q笔试70q总评100成绩评定笔试、作业、综合设计作业、课堂测验70%10%10%10%
六、教材与参考书教材廖晓钟、刘向东编著,自动控制系统(修订版),北京北京理工大学出版社,
[1]
2010.主要参考书为杨耕等编著,电机与运动控制系统北京:清华大学出版社
[1][M],,
2007.
七、大纲说明本课程由理论教学和实践教学两部分组成,实践教学有两个必修部分理论教学时的实际自动控制系统认识实验(在理论课讲授时进行);以课程设计形式的电气自动控制系统设计(理论课结束后小学期集中周时间进行)1。