《电力拖动自动控制系统》教学大纲

《电力拖动自动控制系统》教学大纲适用范围版本科人才培养方案202X课程代码05156031课程性质专业选修课学分学分4学时学时（理论学时，实验学时）64568先修课程自动控制原理、电力电子技术、电机学后续课程现代电机控制技术等适用专业电气工程及其自动化开课单位电气工程与自动化学院

一、课程说明《电力拖动自动控制系统》是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课本课程主要教授交直流调速系统的基本理论与系统分析和工程设计方法，为学习其他有关课程及以后从事技术工作打下必要的基础本课程是一门实践性很强的课程，强调培养运用所学知识解决生产实际中问题的能力，兼顾新技术、新工艺及其发展方向的介绍，培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的人才

二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标课程目标了解运动控制技术的发展、应用以及在本专业学科领域的地位和作用；掌握直流1:电机、交流电机各种控制系统的机械特性、数学模型及性能指标；掌握先进的运动控制理论和系统设计方法；掌握通用变频器的操作及控制课程目标能够应用自动控制理论分析运动控制系统的稳态性能和动态性能；能够应用自动2控制理论进行运动控制系统的调试及设计；具有团队协作和劳动能力，具有不断学习适应社会发展和行业竞争的能力课程目标具有良好的职业道德和敬业精神；养成积极思考的习惯，具有独立通过网络获取3学习信息的能力；具有大胆探索、勇于创新、积极交流、密切协作的精神，善于发现各类运动控制系统在自动化领域的应用；具有爱国主义精神、积极主动地把所学知识用在建设祖国的过程中；具有运动控制相关专业知识，能够运用工程设计思路、方法进行运动控制系统设计工作三课程目标与毕业要求《运动控制系统》课程教学目标对电气工程及其自动化专业毕业要求的支撑见表A1o表课程教学目标与毕业要求关系1支撑强毕业要求指标点课程目标度L工程知识

1.4能够将电气工程及其课程目标1:了解运动控制技术的发展、应用以自动化专业知识用于复及在本专业学科领域的地位和作用；掌握直流杂电气工程问题解决方电机、交流电机各种控制系统的机械特性、数M案的比较与优化学模型及性能指标；掌握先进的运动控制理论和系统设计方法；掌握通用变频器的操作及控制

2.问题分析

2.2能够运用数学、自然课程目标2能够应用自动控制理论分析运动科学和工程科学的基本控制系统的稳态性能和动态性能；能够应用自原理，分析并表达复杂电动控制理论进行运动控制系统的调试及设计；H气工程问题的特性，获得具有团队协作和劳动能力，具有不断学习适应多种解决方案社会发展和行业竞争的能力

4.研究

4.2能够根据复杂电气工课程目标1了解运动控制技术的发展、应用程问题的特征，选择研究以及在本专业学科领域的地位和作用；掌握直路线，设计实验方案流电机、交流电机各种控制系统的机械特性、M数学模型及性能指标；掌握先进的运动控制理论和系统设计方法；掌握通用变频器的操作及控制注表中（高”（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度

四、教学内容、基本要求与“H M学时分配

1.理论部分理论部分的教学内容、基本要求与学时分配见表2表教学内容、基本要求与学时分配2理论实验学对应的课程教学内容教学要求，教学重点难点学时时目标.运动控制系统概述教学要求了解运动控制技术的发展、应用以及1运动控制技术概在本专业学科领域的地位和作用；掌握运动控制述；系统的主要结构特点以及基本性能指标重点L2运动控制系统的主运动控制系统的主要结构特点、运动控制系统的4要结构特点；基本性能指标运动控制系统的基难点运动控制系统的主要结构特点

1.3本性能指标.直流调速系统教学要求了解直流脉宽调速系统的基本控制模2可控直流电源电式；掌握相控整流直流调速系统的机械特性及数

2.1学模型、直流调速系统的数学模型及机械动机系统；PWM特性、闭环调速系统的机械特性及性能指标；学闭环控制的直流

2.2会建立闭环调速系统各典型环节静态、动态数学、、调速系统；14123模型的一般方法，转速、电流双闭环直流调速系可逆直流调速系

2.3统的工程设计思路、方法统重点相控整流直流调速系统的机械特性及数学模型、直流调速系统的数学模型及机械PWM特性、开环调速系统的机械特性及性能指标难点相控整流直流调速系统的机械特性及数学模型、直流调速系统的数学模型及机械特性PWM.交流调速系统教学要求掌握异步电动机变压变频调速基本原

33.1异步电动机调速理、掌握SPWM逆变器的控制模式和实现方法；掌握异步电动机变压变频调速系统中的脉宽调制系统的结构和原理；技术；掌握异步电动机变频调速的控制方式、掌异步电动机变频

3.2握通用变频器的操作与控制；掌握同步电机变压调速控制方法；、、266123变频调速方法同步电机变频调

3.3重点异步及同步电动机调速系统的结构和原理、速方法异步及同步电动机变频调速控制方法难点异步及同步电动机调速系统的结构和原理、异步及同步电动机变频调速控制方法.伺服系统教学要求掌握伺服系统的基本结构及特征；掌4伺服系统的基本握直流伺服系统控制对象的数学模型和交流伺服

4.1系统控制对象的数学模型；掌握伺服控制系统的结构及特征；集成设计方法伺服系统应用

4.

2、、122123重点伺服系统的基本结构及特征、伺服控制系统的集成设计方法难点伺服系统的基本结构及特征、伺服控制系统的集成设计方法合计

5682.实验部分实验部分的教学内容、基本要求与学时分配见表3表实验项目、实验内容与学时3实验学时对应的课实验项目实验内容和要求程目标实验内容汇川变频器的操作与控制.通用变频器的1实验要求了解并熟悉通用变频器操作面板、外部端子

61、

2、3操作与电机控制及通讯协议的操作及使用方法实验内容伺服电机控制.伺服控制系统2实验要求了解并熟悉伺服驱动器的参数设置及使用方

21、

2、3应用法合计8

五、教学方法及手段本课程以课堂讲授为主，结合讨论、案例、视频资源共享、实验等教学手段完成课程教学任务和相关能力的培养学生比较全面地理解直流调速系统、交流调速系统、伺服系统的基本理论，并在此基础上掌握系统分析和工程设计方法，具有应用自动控制理论进行运动控制系统的调试及设计能力在实验教学环节中，学生通过变频器的操作与控制、伺服控制系统应用实现对交流电动机的控制与调速，初步掌握运动控制系统的设计、安装、调试等专业技能，为日后从事相关工作奠定坚实基础培养学生自主学习能力、实际动手能力，激发学生的创新思维

六、课程资源.推荐教材1阮毅.电力拖动自动控制系统-运动控制系统第五版.北京:机械工业出版社1[M],

2020..参考书2陈伯时.电力拖动自动控制系统.北京:机械工业出版社1[M],

2005.学文,电力拖动运动控制系统.北京:机械工业出版社2T[M],

2017.杨耕,电机与运动控制系统.北京:清华大学出版社3[M],

2006..期刊3武星，楼佩煌,唐敦兵.自动导引车路径跟踪和伺服控制的混合运动控制,机械工程学1[J]报,2011,4703:43-

48.2Kim H,Shin JY,Kim J.Design andlocomotion controlof ahydraulic lowerextremity exoskeletonformobility augmentation[J].Mechatronics,2017,46:32-

45.王耀威，纪志坚，翟海川.仿生机器鱼运动控制方法综述.智能系统学报3[J],2014,903:276-

284.吴琳，谭营，唐建.运动控制技术发展与展望.机床与液压4[J],200707:231-233+

216.徐照平，常思勤，林继铭.四冲程自由活塞发电机活塞运动控制方法.农业机械学5[J]报,2013,4401:6-10+

16..网络资源4齐蓉,装备自动化工程设计与实践1,

2018712.1:NPUX+20180702+sp/about赵建洲，电机与拖动2,

2018624.

163.org/course/AYIT-1001794001

七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表4表课程考核对课程目标的支撑4考核环占课程目标考核/评价细则比节123课V q q堂1根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分；8表2以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总332过现评成绩程性根据每个实验的实验操作完成情况和实验报告质量单独评分，1q考满分分；100核实每次实验单独评分，取各次实验成绩的平均值作为此环节的最162验1终成绩；6以实验成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评3成绩（）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满1V qq分分；100作（）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终216业成绩；664（）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成3绩（）期末考核成绩分，以期末考核成绩乘以其在总评成绩中1100qqq所占的比例计入课程总评成绩；期末（）主要考核直流调速系统、交流调速系统、伺服系统的特点、26022考核性能参数及设计方法等内容；1055（）考试题型为填空题、选择题、简答题、作图题、计算题和3分析题等35合计100分4016

八、考核与成绩评定.考核方式及成绩评定1考核方式本课程主要以课堂表现、实验、作业、期末考核等方式对学生进行考核评价考核基本要求考核总成绩由期末考核成绩（或实操成绩）和过程性评价成绩组成其中期末考核成绩为分（权重）试题类型为填空题、选择题、简答题、作图题、计算题、分10060%,析题等类型；作业评价、课内实验、课堂表现过程性评价成绩为分（权重）；过程性评价10040%和期末考核分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例.过程性考核成绩的标准2过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表5表过程性考核方式评价标准5考核方所占比100x9090x8080x7070x60x60式重（%）积极参与教学认真参与教学偶尔参与教上课不认上课不认真，活动，踊跃回答活动，回答问学活动，回答真，偶尔参不参与教学课堂20问题，准确率大题准确率大于问题准确率与教学活活动表现于90%大于70%o动80%o作业完整，思路作业完整，准不交作业次不交作业不交作业次245清晰，准确率大确率大于以内，准确率次以内，准以上，准确作业40于90%,字迹工80%,字迹工大于70%o确率大于率小于60%o整整60%o实验预习认真，实验前有预实验前有预实验前有预没有预习，不能够熟练掌握习，能够掌握习，基本能够习，不能掌能完成实验；方法与步骤，实方法与步骤，掌握方法与握方法与步实验操作步验操作过程熟实验操作过程步骤，实验操骤，实验操骤有误；实实验40练、规范，遵规正确、规范，作过程基本作过程基本验结果不正守纪、团结协遵规守纪、团正确、无协正确，无协确，没有分作，实验结果详结协作，实验作，实验结果作，实验结析讨论实、结果基本结论清晰、讨论正确、讨论适正确，讨论一果基本正合理当般确，无讨论。