《电机系统综合实验》课程教学大纲

《电机系统综合实验》课程编号100063236课程名称电机系统综合实验英文名称Control TheoryExperiment课程性质必修课程总学分1总学时:32（电机学实验10学时、电机控制实验22学时）开课学年及学期第六学期先修课程电机学，自动控制理论，微机原理与接口技术，C++程序设计

一、课程内容简介本课程是一门专业技术综合实验课程，适合于电气工程及自动化等专业本课程分为两个部分，第一部分为电机学基础知识部分，目的是让学生掌握基本电机学实验原理和方法，认识变压器、直流电机、三相鼠笼电机、三相异步电机、同步电机和特种电机的启动特性和运行特性，学习电机本体原理和控制原理，加深电机学工程应用的认识第二部分为自控理论部分，目的是通过对电机控制系统进行理解、分析、设计、仿真实验和工程实践的基本训练，培养学生对电机控制系统仿真实验的基本能力以及控制系统分析、设计和应用的基本能力课程的任务是使学生掌握电机的基本特性以及系统建模、仿真工具的基MATLAB/Simulink本原理与使用方法一方面，通过对多种电机的特性学习掌握电机的基本原理，另一方面，通过对控制系统的时域分析和频域分析的仿真实验，培养学生控制系统建模、仿真分析、研究的基本能力以实际控制系统作为研究对象，理论与实践相结合，以阶跃响应和正弦跟踪控制的控制算法设计作为主要内容，培养学生控制系统分析、设计和工程实验的基本能力

二、课程目标知悉和理解电机学、经典自动控制理论和相关方法，并能够应用于典型被控对象的分析和设

1.计.能够掌握基本电机学实验原理和方法，认识变压器、直流电机、三相鼠笼电机、三相异步电2机、同步电机和特种电机的启动特性和运行特性，学习电机本体原理和控制原理，加深电机学工程应用的认识能够掌握完成应用控制系统工具箱搭建控制系统，解决线性系统时域、频域及状

3.SIMULINK态空间仿真和实验的问题，掌握使用软件提取相关数据并应用恰当的计算机技术解决MATLAB不熟悉的新问题的能力能够驾驭针对典型电机被控对象设计控制系统，拥有根据实验目的确定需要数据的能力，掌

4.握实际系统与理论数学模型的联系，具有解决问题的方法和思路，形成运用建模-仿真-实验方法进行控制系统设计的意识应用语言进行编程，设计以阶跃响应和正弦跟踪控制的控制算C++法设计作为主要内容，培养学生控制系统分析、设计和工程实验的基本能力能够进行在团队中进行角色分工和项目设计，与小组成员共同推动项目进行，组织、协调并

5.与团队一起开展工作

三、课程目标与毕业要求指标点对应关系毕业要求支撑毕业要求指标点对应的课程目标毕业要求研究能够对实验结果进行分析和解

33.3课程目标课程1能够基于科学原理并采用科学释，并通过信息综合得到合理有效目标2方法对电气工程领域中的复杂工程问的结论

0.3题进行研究，包括设计实验、分析与能够实验过程和结果进行评估，

3.4课程目标2解释数据、并通过信息综合得到合理并对实验进行优化和改进

0.3课程目标3有效的结论毕业要求团队合作和沟通7能够在多学科背景下的团队中承担团队成员以及负责人的角色，能能够理解一个多角色团队中每个

7.1够就复杂工程问题与业界同行及社会角色的作用，并能在团队中做好自己课程目标4公众进行有效沟通和交流，包括撰写承担的角色，促进团队建设，能够组报告、陈述发言、清晰表达或回应指织、协调和指挥团队开展工作

0.3令，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流

三、课程教学内容所支撑课程目教学内容学时教学方法与策略标电机学实验10学时课程目标1课程目标2单相变压器实验讲授与实验2课程目标3课程目标4课程目标1课程目标2直流电机实验讲授与实验2课程目标3课程目标4课程目标1课程目标2三相鼠笼式异步电动机实验讲授与实验2课程目标3课程目标4课程目标1课程目标2三相绕线式异步电动机实验讲授与实验2课程目标3课程目标4课程目标1课程目标2三相同步电动机实验讲授与实验2课程目标3课程目标4电机控制实验22学时第1章MATLAB在自动控制理论中的应用的基础知识

1.

1.MATLAB传递函数的建立与框图化简

1.

2.MATLAB4学时讲课程目标1基于构建主义的实绘图方法

1.

3.MATLAB授和辅导课程目标2验课堂控制系统时域分析方法

1.

4.MATLAB控制系统频域分析方法

1.

5.MATLAB控制系统根轨迹分析方法

1.

6.MATLAB第2章SIMULINK在自动控制理论中的应用基于典型环节的仿真

2.

1.SIMULINK4学时讲课程目标1基于构建主义的实基于二阶系统阶跃响应仿真

2.

2.SIMULINK授和辅导课程目标2验课堂基于串联系统校正仿真

2.

3.SIMULINK基于的控制器参数仿真

2.

4.SIMULINK PID第3章电机控制系统介绍与数学建模课程目标

13.1电机控制系统基本结构2讲授，作业课程目标3电机控制系统数学模型

3.2第4章电机控制系统实验（语言进行电机控系统设计）C++电机控制系统阶跃响应实验

4.1课程目标3控制器软件设计实验，课堂讨论

4.

1.112课程目标4实验结果与性能指标分析

4.

1.2电机控制系统正弦跟踪实验

4.2控制器软件设计421课程目标考核方式权重外1234电机学部分预习报告10V V V V电机学部分课堂表现5V V V V电机学部分实验报告15V V V V设计讨论7V VMATLAB仿真14VV项目答辩14VVV课程报告VVV35总评100实验结果与性能指标分析实42验2结果与性能指标分析

四、课程考核与成绩评定

五、教材与参考书汤蕴毯.电机学（第版）.机械工业出版社年

[1]5[M],2015⑵自编讲义⑶张袅娜.控制系统仿真.北京机械工业出版社，[M]

2014.薛定宇.控制系统仿真与计算机辅助设计.北京机械工业出版社，

[4][M]

2009.。