《电力拖动自动控制系统》课程教学大纲概要

《电力拖动自动控制系统》课程教学大纲

课程名称：电力拖动自动控制系统 / The Automatic Control System of Electric Drives 课程代码：020354

学时：48 学分：3 讲课学时： 48 上机/实验学时：0考核方式：考查

先修课程：《电力拖动基础》，《电力电子学》，《自动控制原理》

适用专业：电气工程及其自动化专业

开课院系：电子电气工程学院，电气工程及其自动化系

教材：陈伯时主编. 电力拖动自动控制系统. 第三版. 北京：机械工业出版社. 2004

主要参考书：

刘竞成主编. 交流调速系统. 上海: 上海交通大学出版社.1996

陈坚主编. 交流电机数学模型及调速系统. 北京: 国防工业出版社 1990

一、课程的性质和任务

《电力拖动自动控制系统》是电气工程及其自动化的一门专业课程。本课程主要研究直流电机和交流电机调速时的数学模型，控制规律，交直流拖动自动控制系统中的各种稳态和动态分析及工程计算方法。

二、教学内容和基本要求

通过本课程的教学活动,要求学生综合运用电机学, 电力拖动基础,自动控制原理和电力电子学所学的基础理论, 学习并掌握交直流电机调速时的系统的构成,数学模型，控制规律及交直流拖动自动控制系统中的各种稳态和动态分析及工程计算方法。

具体内容如下:

第一章: 闭环控制直流调速系统

1.可控直流电源和V-M系数的特殊问题

2.稳态与动态分析

3.PI调节器设计

4.无静差直流调速系统的控制规律

5.电压反馈,电流补偿直流调速系统

第二章: 多环控制直流调速系统

1.双闭环直流调速系统的静特性

2.双闭环直流调速系统的动特性

3.调节器的工程设计

4.典型Ⅰ型和典型Ⅱ型系统

5.双闭环直流调速系统设计

第三章: 直流可逆调速系统

1.可逆调速系统的线路

2.可逆调速系统中的环流

3.有环流可逆调速系统

第四章:交流调速系统的基本类型和调压调速

1.交流调速系统的基本类型

2.转速闭环调压调速系统

第五章: VVVF交流调速系统

1.VVVF系统的变频装置

2.SPWM逆变器的工作原理和控制模式

3.VVVF协调控制的机械特性

4.转速开环VVVF 调速系统

5.转速闭环VVVF 调速系统

6.异步电机数学模型与坐标变换

7.矢量控制变频调速系统

三、实验（上机、习题课或讨论课）内容和基本要求

1.实验

直流闭环调速系统, 学习掌握直流调速系统的调节器设计

交流变频调速系统, 学习掌握交流调速系统的变频器应用

实验纳入《电气测量技术》的系统综合实验，独立设课

2.讨论课(专题研究交流)

直流PWM调速系统等

SPWM逆变器的工作原理和控制模式

VVVF调速系统

异步电机数学模型与坐标变换

城市轨道交通12脉波牵引整流系统专题等(可结合科研改变选题)

3.习题

系统综合设计说 3-5题

专题研究综合分析报告1份

五、对学生能力培养的要求

1.通过直流调速系统分析，培养学生综合运用基础理论分析和解决问题的能力；

2.通过调速系统专题讨论，开阔学生视野，培养学生独立解决工程问题的能力。

六、说明

1．本课程为《电机学,》《电力拖动基础》,《自动控制原理》和《电力电子学》等课程的后续课程，是一门专业基础理论综合性应用很强的课程；其实验要求纳入《电气测量技术》的系统综合实验，独立设课。

2．本课程的重点是：交直流调速系统的数学模型及调节器的工程设计。

3．本课程的难点是：直流调速系统的动态分析和交流调速系统的数学模型。4．本课程为考查课：考虑到教学形式的改革，建议课程考核成绩记分比例如下，平时作业与考勤：20%；期中测验（直流部分）：40%；专题交流与研究报告（交流部分）：40%。