电力电子和电力拖动控制系统虚拟实验的开发和应用

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电力拖动自动控制系统实验报告

电⼒拖动⾃动控制系统实验报告电⼒拖动⾃动控制系统实验实验⼀转速反馈控制直流调速系统的仿真⼀、实验⽬的1、了解MATLAB下SIMULINK软件的操作环境和使⽤⽅法。

2、对转速反馈控制直流调速系统进⾏仿真和参数的调整。

⼆、转速反馈控制直流调速系统仿真根据课本的操作步骤可得到如下的仿真框图：图 1 仿真框图1、运⾏仿真模型结果如下：图2 电枢电流随时间变化的规律图3 电机转速随时间变化的规律2、调节参数Kp=0.25 1/τ=3 系统转速的响应⽆超调但调节时间长3、调节参数Kp=0.8 1/τ=15 系统转速的响应的超调较⼤，但快速性较好实验⼩结通过本次实验初步了解了MATLAB下SIMULINK的基本功能，对仿真图的建⽴了解了相关模块的作⽤和参数设置。

并可将其⽅法推⼴到其他类型控制系统的仿真中。

实验⼆转速、电流反馈控制直流调速系统仿真⼀、实验⽬的及内容了解使⽤调节器的⼯程设计⽅法，是设计⽅法规范化，⼤⼤减少⼯作计算量，但⼯程设计是在⼀定近似条件下得到的，⽤MATLAB仿真可根据仿真结果对设计参数进⾏必要的修正和调整。

转速、电流反馈控制的直流调速系统是静、动态性能优良、应⽤最⼴泛的直流调速系统，对于需要快速正、反转运⾏的调速系统，缩短起动、制动过程的时间成为提⾼⽣产效率的关键。

为了使转速和电流两种负反馈分别起作⽤，可在系统⾥设置两个调节器，组成串级控制。

⼀、双闭环直流调速系统两个调节器的作⽤1)转速调节器的作⽤（1）使转速n跟随给定电压*mU变化，当偏差电压为零时，实现稳态⽆静差。

（2）对负载变化起抗扰作⽤。

（3）其输出限幅值决定允许的最⼤电流。

2)电流调节器的作⽤（1）在转速调节过程中，使电流跟随其给定电压*iU变化。

（2）对电⽹电压波动起及时抗扰作⽤。

（3）起动时保证获得允许的最⼤电流，使系统获得最⼤加速度起动。

（4）当电机过载甚⾄于堵转时，限制电枢电流的最⼤值，从⽽起⼤快速的安全保护作⽤。

当故障消失时，系统能够⾃动恢复正常。

《电机与拖动基础》虚拟实验的教学研究

专业人才培养的需要，课程突出了交直流电动机拖动内容、教
电机与拖动基础）本内容有：掌握常用交直流电机、）基
笔者于２０年编著了教材电机与拖动基础，在此基学安排使不同类型的电机与其拖动联系更加紧密。０８课程教学要求，将课程教材例题或习题数据输入到仿真平台中，变压器的基本理论（电磁关系、能量关系等）；掌握常用控制电比较仿真结果与理论计算的区别；实践实验的参数输入到虚机的工作原理、特性及用途；掌握分析电动机机械特性及各种将拟实验中，比较虚拟实验的结果与实践实验的结果。虚拟实验运转状态的基本原理；掌握电力拖动的机械过渡过程的基本特平台可以产生在实践实验中不能测量的信号，如磁链磁通等。性及主要分析方法；掌握电力拖动系统中各种电动机调速方法
作者简介：李正（９４）１７一，男，四川宜宾人，上海理工大学计算机与电气工程学院，讲师；上海大学机电工程与自动化学院电力电
子与电力传动专业Ｏ级博士研究生，（海２０４）主要研究方向：电力电与电力传动、电力系统及其自７上０４４子动化。（海２０ｇ）杨文上０Ｏ３焕（９４）男，陕西西安人，上海理工大学计算机与电气工程学院，教授，主要研究方向：电力电子与电力传动、电机与电器。（海１５一，上
有助于提高教学质量。武汉大学徐清超、刘启胜于２００６年设
二虚拟实验设计
１虚拟实验设计的内容．电机与拖动基础》是电气工程及其自动化专业的一门专业

电力电子系统的建模与仿真研究

电力电子系统的建模与仿真研究一、引言随着工业化和信息化不断推进，电力电子成为了近些年来的热点研究领域之一。

电力电子技术是指在电力系统中对电能进行转换、控制和调节等过程中应用的电子技术，其所涉及到的领域包括功率电子器件、电磁兼容、系统控制等方面。

在电力电子系统的设计与开发过程中，建模与仿真技术已经发挥了重要的作用，本文将对电力电子系统建模与仿真研究进行探讨。

二、电力电子系统建模技术电力电子系统建模是指对于电力电子系统的各个组成部分进行抽象和模拟，以期能够得到该系统的整体性能和特性。

电力电子系统建模技术可以分为两类：物理建模技术和黑盒建模技术。

1.物理建模技术物理建模技术是指基于物理原理和电路等的数学模型对电力电子系统进行建模。

比如，对于交流变电站来说，可以利用电机理论及变压器的等效电路进行模拟。

物理建模技术适用于系统结构相对稳定和系统的单元较为清晰的情况下，能够更精确地反映工程实际应用。

2.黑盒建模技术黑盒建模技术是指将某些受控系统作为整体，而不考虑其内部结构和机制，将系统的输入和输出关系进行数学描述。

黑盒建模技术适用于系统内部结构复杂、组成部分很多或者对系统行为知识不够充分或不可预知的情况。

常用的黑盒建模技术包括ARMA、ARIMA、ARMAX、Gray Box等。

三、电力电子系统仿真技术电力电子系统仿真技术是指将建模结果转化为可以数字化处理的仿真模型，开展电力电子系统行为的数字化仿真分析。

在电力电子系统设计中，利用仿真技术可以预测系统性能、分析系统的优化方案和研究系统的控制策略。

电力电子系统的仿真技术包括离散时间仿真与连续时间仿真。

1.离散时间仿真离散时间仿真是指将一个连续时间的电路模拟器在存在离散时间的情况下进行仿真。

使用离散时间仿真可以很好地处理数值误差的问题。

通常，离散时间仿真适合于模拟具有整数时节性的系统。

离散时间仿真主要有的两种方法是事件驱动仿真和固定时间间隔仿真。

2.连续时间仿真连续时间仿真是指基于微分方程或者差分方程的模型对电力电子系统进行仿真。

基于MATLAB的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计

电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering电子技术Electronic Technology基于MATLAB的电力电子技术虚拟实验仿真平台的设计张岩贾小龙（宁夏理工学院宁夏回族自治区石嘴山市753000）摘要：本文在MATLAB的基础上，利用现代仿真技术对电力电子变换器电路进行了SIMULINK仿真，完成了借助于图形用户界面GUI 功能的虚拟实验平台的搭建，达到了基本的实验要求。

关键词：MATLAB;电力电子技术；仿真模型；GUI1背景传统高校实验室所占实验经费比例大，软硬件设备一般比较昂贵的，容量有限且电气信息类技术更新非常快，要建立非常完备且与时俱进的实验教学环境是很困难的。

虚拟仿真实验既节省了资金，又可突破传统实验室在硬件设备上的限制，缓解了实验经费不足与实验人数过多的矛盾，突破了时空的局限，优化了教育资源，提高了学习兴趣和效率，真正实现理论教学与实验教学的结合。

因此，虚拟实验室的研究对于现代远程教学和高等院校的实验教学、课堂教学都很有意义。

2虚拟实验平台的国内外研究现状近年来计算机技术的发展为虚拟仿真实验平台开发提供了技术支持，已有很多高校和企业着手研究虚拟实验仿真平台。

例如：美国卡耐基梅隆大学早期开发的虚拟实验平台，他们的技术方案是通过计算机所搭建出来的函数发生器、示波器等实验硬件设备连接到Internet上，学生或其他用户可以通过上网然后网络远程连接并加以使用。

麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）,该院校着手项目的主要是为了建设众多学科科目的虚拟实验平台，此项目是同微软公司通力合作开发出来的I-Lab,设计出来的平台可以用来研究基于虚拟现实的科学技术与电气工程的创新型教育体系。

目前国内的一些高等院校逐渐设计出了自己的虚拟实验平台。

中国科学技术大学早期设计的物理虚拟实验平台是把实验运用在教学的演示和简单物理实验这些问题上，此设计是国内第一套有推广价值的实验教学平台。

电力拖动自动控制系统实验报告

电力拖动自动控制系统仿真实验报告课程名称：电力拖动自动控制系统课程编号：年级/专业/班：姓名：学号：任课老师：实验总成绩：电力拖动自动控制系统仿真实验报告实验项目名称：转速反馈控制直流调速系统实验指导老师：一、实验目的：1、进一步学习利用MA TLAB下的SIMULINK来对控制系统进行仿真。

2、掌握转速、电流反馈控制直流调速系统的原理。

3、学会利用工程的方法设计ACR、ASR调节器的方法。

二、仿真实验电路模型：比例积分控制的无静差直流调速系统的仿真模型三、实验设备及使用仪器：安装windows系统和MATLAB软件的计算机一台四、仿真实验步骤（按照实际建模操作过程填写）：1、打开模型相关编辑窗口：通过单击SIMULINK工具栏中新模型的图标或选择File —New—Model菜单项实现。

复制相关原器件：双击所需要子模块图标，以鼠标左键选中所需的子模块，拖入模型编辑窗口。

2、模块连接：以鼠标左键单击起点模块输出端，拖动鼠标至终点模块输入端处，则在两模块间产生—>线。

修改相关参数：双击模型图案，则出现关于该图案的对话框，通过修改对话框内容来设定模块的参数。

3、仿真过程的启动：单击启动仿真工具的按钮或选择Simulation—Strat菜单栏，则可启动仿真过程，再双击Scope模块就可以显示仿真结果。

4、仿真参数的设置：为了清晰地观测仿真结果，需要对示波器显示格式作一个修改，对示波器的默认值注意改动，这里把Strat time和Stop time栏分别填写仿真的起始时间和结束时间，把默认时间从10.0s修改为0.6s。

重新启动仿真。

5、调节其参数的调整：根据工程的要求，选择一个合适的PI参数。

Kp=0.25,1/t=3,系统转速的相应无超调，但调节时间很长；当Kp=0.8，1/t=15，系统转速的相应的超调较大，但快速性较好。

五、实验数据、图表或计算等：修改控制参数后的仿真结果Kp=0.25,1/t=3,系统转速的相应无超调，但调节Kp=0.8，1/t=15，系统转速的相应的超调较大，但快速性较好。

《电力拖动控制系统》虚拟实验平台的开发

收稿日期：２０１３— ０４—１２基金项目：安徽省教学研究项目（２０１２ｊｙｘｍ２８５）；安徽省省级精品课程（安徽省教育厅教高［２００９１９号】；安徽工程大学教学研究项目（ＪＹ００２０２０２１）作者简介：孙新柱（１９７４一），男，安徽无为人，硕士，副教授，硕士生导师，主要从事交直流调速系统的理论教学和研究．
发工具和仿真工具箱，开发电力拖动控制系统的虚拟实验平台．虚拟实验平台由验证性实验、综合性实验、设计性实验和开发性实验组成，不仅能有效扩展实验空间和时间，加强实验内容的深度，提高学生综合运用知识能力和创新能力，而且也可作为科研、设计和分析的重要工具．
关键词：电力拖动控制系统；虚拟实验平台；Ｍａｔｌａｂ中图分类号：Ｇ６４２．２３文献标识码：Ａ文章编号：２０９５— ０６９１（２０１３）０３—００６２ —０４
《电力拖动控制系统》是自动化专业和电气工程及其自动化的一门核心专业课，具有完整的理论体系和很强的工程性、实践性．课程详细讲述控制理论和电力电子技术在电力拖动控制系统中的具体应用及工程设计方法，它不仅能培养学生的系统概念和应用基本理论与方法进行工程设计的能力，而且还有利于学生工程实践能力和创新能力的培养ｎ】．但由于教学条件和实验设备的限制，课程的实践教学效果还有待进一步提高．针对上述问题，在ＭＡＴＬＡＢ仿真环境下，设计和开发电力拖动控制系统虚拟实验平台，将虚拟技术应用于实践教学，可以加深学生对理论知识的理解和掌握，进一步提高学生的工程实践和创新能力２０１３年９月

电力拖动控制系统教学中的探索与实践

摘要：了进一步提高教学质量，应当今社会发展和科技进步的需要，文针对电力拖动控制系统的教学特点和实际情况，其教学内为适本对容、用教材、选处理相关专业课程之问的关系、改善教学方法和教学实践等方面进行了探索和实践。关键词：力拖动控制系统；学方法；学实践电教教
维普资讯
科技信息
。木刊重稿ｏ
ＳＩＮＥＩＦＲＴＯＣＥＣＮＯＭＡＩＮ
２００７年
第３期
电力拖动控制系统教学中的探索与实践
王晓琳 ‘
（南京航空航天大学自动化学院电气工程系江苏南京２０１）１０６
论是在当今的工业应用领域还是现代科技研究前核心的数字控制技术的飞速发展，电力拖动控制领域多门课程的综合和升华，一门综合性较强的专业课程［ｔ因此，学是６ｑ－。在中的相关技术已经发生了很大的变化：电力电子变换器中以晶闸管为习该门课程之前，求学生必须掌握一定的专业基础知识。要主的可控器件已逐步被功率开关器件所取代，换技术也因此由相位变从内容上来看，电机学课程中讲授的是各类电机的基本工作原理控制转变成脉宽调整；拟控制器已经基本让位于数字控制：流拖和特性；模交自动控制原理课程中主要是阐述经典控制理论的概念、析分动系统逐渐取代直流拖动系统成为不争的事实．且交流拖动控制技方法及其应用等方面；而电力电子技术着重介绍各种典型电源转换电路术本身也有不小的发展Ｉ１果仍然采用原有教学内容， ‘ 。如－３则无法体现结构，析其工作原理以及线路参数设计方法。由于电力拖动控制系分出该课程的先进性和实用性，此，必要结合教学大纲对电力拖动统主要由电机本体、因有功率电路及其驱动装置、制器等部分组成。电控而控制系统课程教学内容作相应的修改。力拖动控制系统课程主要是对其系统性能进行分析，研究相应的控并首先，体现本门课程知识的基础性、用性和专业性，直流拖制方案，为实在以此满足所提出的控制性能要求。此，先要求学生要熟悉因首动系统部分，减了晶闸管相控控制系统的可逆运行以及直流电动机电机学中有关（流、流）删直交电机结构特点、作原理、械特性等相关工机的斩波控制部分，点讲解单闭环控制直流控制系统和转速、流双内容，掌握普通电机数学模型的基础上，析现有电力拖动控制系重电在分闭环直流控制系统的工作原理、闭环控制系统的工程设计方法。其统性能参数（转矩、速）双如转与控制量（电流）间的关系。然后根据如之次，突出教学内容的先进性和适应性，求反映科技发展的新产品、系统要求，电机作为控制系统中的控制对象，运用自动控制原理为力将并新工艺和新技术，增加了直流控制系统的数字控制一章．要介绍的控制理论选择和设计相应的控制器结构和参数。以要求学生必须新主所数字控制数闭环直流控制系统（电机驱动专用处理器ＤＳ以Ｐ为例）Ｍ熟悉经典控制理论的基本概念以及分析方法，时域分析法、轨迹；如根法、和Ｍｒ法三种测量电机转速的方法及各自特点；字ＰＴ法厂数Ｉ调节法、域分析法、性系统校正方法以及线性离散系统等。同时，频线电力器以及连续函数离散化的方法。交流控制教学内容上保留了原有的电子器件作为执行单元。其工作特性也对调速系统的性能有很大影在 “ 流电机变频调速的基本原理 ” “ 应电动机变频调速的机械特性 ” 响，此在学习本课程之前，必须掌握电力电子技术中涉及功率器交、感因还以及 “ 应电动机变频调速系统 ” 大部分。中重点讨论了恒压频比件的工作原理及其特性，及直直、直和交直变换器的基本拓扑结感三其以交控制的开环变频控制系统，以电流控制型感应电动机转子磁场定向构等方面的内容。并

“电力拖动自动控制系统”课程教学改革探讨

算机控制技术”等课程的相关知识，课程具有系统性、实践性，
是一门综合理论基础和工具应用到工程实践中去的典型课程，
二教学内容改革，突出工程应用需要
本课程为电气工程及其自动化专业的专业方向课，课程教
能培养学生的系统概念，还能培养学生应用基本理论与方法进学内容分为课堂教学与实验及课程设计两部分。课程的教学目行工程设计的能力。通过课程学习和实践，以使学生建立起以的为：以电机为对象，以电力电子功率变换器为弱电控制强电下几个观点，形成正确的认识论。的媒质，以自动控制理论为分析和设计基础，以电子线路或计
式，以课程设计为目标，突出实验的应用性，求激发学生兴趣，力
具有更强的适应能力。
一
上述观念的培养，为学生今后的学习铺平了道路，而且培
会起作用，将受益一生。
认识学习内容的应用性，使学生在今后就业和发展的大环境下养了他们科学的思维方式和不断进取的精神，即使在工作后还
作者简介：钱晓耀（９１）１６一，男，浙江杭州人，中国计量学院机电工程学院，副教授，工学硕士，主要研究方向：电气工程、检
测技术及自动化；陈卫民（９２）１７－，男，江西广丰人，中国计量学院机电工程学院，副教授，上海大学电气工程学院博士研究生，主要
研究方向：电机与电气控制、检测技术及自动化。（江杭州３０１）浙１０８
很大差距，课程中的 “ 工程设计 ”方法能引导学生的思维更切机的转速调节，磁带的速度调节等。调速控制系统又可分为直

《电力拖动自动控制系统》实验讲义(2)

实验一晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定一、实验学时：3学时二、实验类型：验证性三、开出要求：必修四、实验目的：1．了解电力电子及电气传动教学实验台的结构及布线情况。

2．熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。

3．掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。

五、实验原理：晶闸管直流调速系统由晶闸管整流调速装置，平波电抗器，电动机——发电机组等组成。

本实验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制回路可直接由给定电压Ug作为触发器的移相控制电压，改变U g的大小即可改变控制角，从而获得可调的直流电压和转速，以满足实验要求。

六、实验条件：1．教学实验台主控制屏MCL-32T。

2．MCL—33组件3．MEL—03组件4．电机导轨及测速发电机（或光电编码器）5．直流电动机M036．双踪示波器7．万用表七、实验步骤：（一）安全讲解实验指导人员讲解自动控制系统实验的基本要求，安全操作和注意事项。

介绍实验设备的使用方法。

（二）操作步骤1．电枢回路电阻R的测定电枢回路的总电阻R包括电机的电枢电阻R a，平波电抗器的直流电阻R L和整流装置的内阻R n，即R=R a+R L+R n为测出晶闸管整流装置的电源内阻，可采用伏安比较法来测定电阻，其实验线路如图1-1所示。

将变阻器R D（可采用两只900Ω电阻并联）接入被测系统的主电路，并调节电阻负载至最大。

测试时电动机不加励磁，并使电机堵转。

NMCL-31的给定电位器RP1逆时针调到底，使U ct=0。

调节偏移电压电位器RP2，使Ud=0。

合上主电源，即按下主控制屏绿色“闭合”开关按钮，这时候主控制屏U、V、W端有电压输出，调节U g使整流装置输出电压U d=（30~70） U ed（可为110V），然后调整R D使电枢电流为（80~90）%I ed ，读取电流表A 和电压表V 的数值为I 1,U 1，则此时整流装置的理想空载电压为U do =I 1R+U 1调节R D ，使电流表A 的读数为40% I ed 。

电力电子实验报告仿真

电力电子实验报告仿真电力电子是关于电力系统中的电力变换和控制的一门学科，它主要应用于电力系统中的功率调节、电能质量控制和电能传输等方面。

在电力电子实验中，我们通过仿真软件对电力电子器件和系统进行建模、仿真和分析。

下面是一份关于电力电子实验仿真的报告，旨在介绍电力电子的基本原理、实验内容和结果分析。

实验名称：电力电子的仿真实验实验目的：通过仿真软件对电力电子器件和系统进行建模、仿真和分析，学习电力电子的基本原理和应用。

实验装置和器件：电力电子仿真软件、开关管、二极管、滤波电容、电源、负载等。

实验原理：电力电子是利用电子器件来对电能进行变换和控制的学科，其主要包括开关电源、直流调速、电能质量控制等方面。

在本实验中，我们将模拟建立电力电子器件和系统的模型，并通过仿真软件进行仿真和分析。

实验步骤：1.模拟建立电力电子器件和系统的模型。

根据实验要求，选择适当的电力电子器件和系统，建立相应的电路模型。

2.进行仿真实验。

在模拟建立模型后，通过仿真软件对电路进行仿真实验，记录下相关的参数和波形。

3.分析实验结果。

根据仿真结果，分析电路的性能和特点，探讨电力电子器件和系统的优化方案。

实验结果和分析：在本次实验中，我们选择了一个开关电源电路进行仿真实验。

通过调节电源和负载的参数，我们得到了不同工作状态下的电压、电流和功率波形。

根据仿真结果，我们可以看到开关电源具有宽的输入电压范围，输出电压稳定，响应速度快等特点。

同时，我们还发现，在输入电压变化较大时，开关电源的输出电压仍能保持稳定，表明开关电源具有良好的稳压性能。

结论：通过本次仿真实验，我们进一步了解了电力电子的基本原理和应用，学会了使用仿真软件进行电力电子器件和系统的建模、仿真和分析。

同时，通过对开关电源电路的仿真实验，我们验证了开关电源具有宽输入电压范围、稳压性好的优点。

实验心得：电力电子实验是电力专业中重要的实践环节，通过仿真实验，我们更深入地理解了电力电子的工作原理和特点。

虚实结合电气类实验实训教学模式的研究与应用-精选文档

虚实结合电气类实验实训教学模式的研究与应用一、引言随着科技和经济的发展，国家对坚强电网的大力推进，社会对电气工程类人才培养提出了新的要求，即如何培养具有扎实的专业技术知识、具有较强的工程能力和创新能力以及对突发情况的应变和处理能力的新时期电气类人才，也同时对新时期电气工程类专业实验实训教学提出了新的挑战。

二、电气类专业实验特点由于电气工程类专业涉及到发、输、变、配、用等环节，涉及电网体系结构、保护、信息采集、信息处理、电力通信等专业知识，使得电气类专业实验室的建设和实验实训的开展面临一系列问题，主要表达如下：〔1〕由于实验设备电压等级高、价格高，同时对于实验场地也有特殊要求，因此电气工程类专业实验室建设成本高；〔2〕由于成本高、场地大，使得实验室设备台套数有限，无法同时满足大量学生实验，从安全考虑，老师的授课难度也增大，同时也限制了实验学生人数；〔3〕电力系统电压等级高、电力网复杂、高危险，对于大规模、时变复杂系统的电力系统实验无法进行。

因此形成了电气类专业实验的高成本、高危险、高难度的特点，有些实验受到实验条件的限制无法开展。

三、虚实结合实验实训教学模式的构建实验教学是教学活动中的重要环节，对于培养大学生的实践动手能力、开拓创新能力和提升大学生综合素质等方面起着举足轻重的作用[1]。

因此有必要利用已有实验条件，结合学校对电气工程类专业人才培养的要求及社会对人才的需要，利用先进技术，扩展和充实学生实验，构建新型实验教学模式。

1.虚实结合的实验教学平台构建。

虚拟实验，是指按照实验教学的目标要求，建立虚拟的工程实验环境，运用各种虚拟仪器和设备，对建立起来的实验模型进行实时仿真，构成新型的实验教学的方法[2]。

虚拟仿真实践教学利用先进的技术，能够充实实践教学的内容，扩大学生的参与度和学习深度，扩大学生的学习空间和时间，对学生能力的培养和创新能力提高提供很好的平台。

根据《关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知》〔教高司函[2013]94号〕文件精神，“虚拟仿真实验教学依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通讯等技术，构建高度仿真的虚拟实验环境和实验对象，学生在虚拟环境中开展实验，到达教学大纲所要求的教学效果”。

电工电子教学仿真软件开发实践

电工电子教学仿真软件开发实践1. 引言1.1 背景介绍电工电子教学仿真软件的开发与应用已成为当前教育领域的热点之一。

随着信息技术的迅速发展，传统的教学模式已经难以满足学生对知识获取的需求。

在电工电子领域，学生需要通过丰富的实践操作来理解抽象的理论知识，而传统的课堂教学往往无法提供足够的实践机会。

开发一款电工电子教学仿真软件成为解决这一难题的有效途径。

这种软件能够模拟真实的电工电子实验环境，让学生在虚拟的场景中进行实验操作，从而增强他们的动手能力和实践能力。

电工电子教学仿真软件的开发不仅可以提升学生的学习效果，还可以减轻教师的教学压力，提高教学效率。

通过结合多媒体技术和虚拟仿真技术，这种软件能够生动地展现电路实验的细节和过程，让学生能够更直观地理解和掌握知识。

在当前数字化教育的大背景下，开发一款高质量的电工电子教学仿真软件已成为势在必行的任务。

通过本研究，我们将深入探究电工电子教学仿真软件的开发过程，为电工电子教学领域的进步贡献力量。

1.2 研究意义电工电子教学仿真软件的开发具有重要的意义。

随着科技的不断发展，传统的教学方式已经不能满足教育的需求，而电工电子教学仿真软件的出现可以有效地提高教学效率和教学质量。

通过电工电子教学仿真软件，学生可以在虚拟环境中进行实践操作，降低实验设备的成本和安全风险，同时可以提高学生的实践能力和创新意识。

电工电子教学仿真软件还可以提供更加直观、生动的学习体验，激发学生学习的兴趣，增强他们的学习动力。

电工电子教学仿真软件的开发对于推动教育的现代化，提高学生的学习效果和培养具有实践能力的人才都具有重要的意义。

1.3 研究目的本研究旨在探讨电工电子教学仿真软件的开发实践，为电工电子教学提供更加有效的工具和资源。

具体目的如下：1. 提高教学效率：通过开发电工电子教学仿真软件，可以实现对电工电子知识的直观呈现和实践操作，从而提高学生的学习效率和成绩。

2. 促进学生学习兴趣：传统的电工电子教学方式多为理论讲解和书本学习，缺乏足够的实践环节和互动性。

电力拖动毕业论文电力拖动仿真软件

电力拖动毕业论文电力拖动仿真软件摘要：随着社会的高速发展，更多电器的出现导致电力的需求不断攀升，因而人们对电力拖动控制系统自动化程度提出了更高更新的要求。

鉴于此，拟通过对电力拖动控制系统的设计原理、设计方案的确定、设计应遵循的规章以及安全防护等内容进行分析，为使用者与企业提供借鉴与参考。

关键词：电力拖动自动控制运行1引言随着科技日新月异的发展，机械自动化程度与生产水平达到了前所未有的高度，在当前的工业生产领域中，电力拖动自动控制系统得到了广泛的应用。

电力拖动自动控制系统的优势在于：一方面可以保障自身系统安全稳定运行;另一方面可以满足企业机械生产要求。

电力拖动系统可以很好的对电动机、各类继电器等原件进行保护，进而减少系统运行过程中故障发生概率。

因此，研究电力拖动自动控制系统，提升其自动化程度，增强其安全性，完善其功能，对于企业而言是至关重要的。

2电力拖动系统自动控制原理及其设计2.1电力拖动系统自动控制原理操作人员在电力拖动控制系统运行过程中可以得到电动机各信息的反馈，例如电流反馈等。

在电力拖动控制系统中，电气设备是实现机械自动控制的核心器件。

计算机系统在此过程中的主要作用是显示信息显示、运行连锁、安全保护等信息，同时其也是电力拖动系统自动控制实现的唯一途径。

在计算机系统中，操作人员可以利用计算机根据实际生产需求实行不同的自动控制方案。

电力拖动自动控制主要是利用计算机完成逻辑计算、功能模块化、编程等工作，然后为操作人员提供独立于机械设备的仪器驱动程序，方便使用者可以较快的将程序与自己的系统进行对接测试，方便编程。

虽然电力拖动自动控制系统的各项参数及要求的设定“因人而异”。

但从系统的本质来讲，系统构成的基本原理还是殊途同归的，即以计算机为系统的集中控制中心，信号输入给计算机下达指令，信号输出执行指令。

电力拖动自动控制系统计算机接收信号与输出信号的系统反应如图1所示。

2.2电力拖动自动控制系统方案的确定在电力拖动自动控制设计方面，是否确定好方案与控制方式将会决定整个设计能否成功。

电力电子与电力传动综合实验指导书正文

第一部分绪论本指导书是根据《电力电子与电力传动》课程实验教学大纲编写的,适用于电气工程及其自动化专业本课程实验的作用与任务电力电子与电力传动实验是《电力电子技术》、《电力拖动控制系统》课程中重要的实践环节，通过实验，使学生加深对课堂教学内容的理解，培养学生使用某些设备的能力和运用实验方法研究电力电子技术、电力拖动自动控制的初步能力。

对于进一步加强理论和实践相结合，提高学生分析问题、解决问题的能力有重要意义。

本课程实验的主要任务是提高学生动手能力，在试验过程中遇到问题，能够分析思考和解决。

对于实验结果能够按照理论知识进行解释，从而可以深化所学理论知识，把理论和实践统一起来。

二、本课程实验的基础知识电力电子与电力传动实验的内容主要包括单闭环不可逆直流调速系统、双闭环不可逆直流调速系统、逻辑无环流可逆直流调速系统、双闭环控制可逆直流脉宽调速系统（H 桥）、三相异步电机变频调速、半桥型开关稳压电源的性能研究、反激式电流控制开关稳压电源实验、直流斩波电路的性能研究等内容。

三、本课程实验教学项目及其教学要求第二部分基本实验指导实验一单闭环不可逆直流调速系统实验实验目的(1)了解单闭环直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理(2)掌握晶闸管直流调速系统的一般调试过程。

(3)认识闭环反馈控制系统的基本特性。

二、实验原理为了提高直流调速系统的动静态性能指标，通常采用闭环控制系统(包括单闭环系统和多闭环系统)。

对调速指标要求不咼的场合，米用单闭环系统，而对调速指标较高的则采用多闭环系统。

按反馈的方式不同可分为转速反馈，电流反馈，电压反馈等。

在单闭环系统中，转速单闭环使用较多。

在本装置中，转速单闭环实验是将反映转速变化的电压信号作为反馈信号，经“速度变换”后接到“速度调节器”的输入端，与“给定”的电压相比较经放大后，得到移相控制电压Uct，用作控制整流桥的“触发电路”，触发脉冲经功放后加到晶闸管的门极和阴极之间，以改变“三相全控整流”的输出电压，这就构成了速度负反馈闭环系统。

“电力拖动自动控制系统”课程实验的改革

直观，高了实践教学质量，到了学生的好评。提受关键词：电力传动；实验平台；实验教学改革
中图分类号：Ｍ９１Ｇ６２４３Ｔ２；４．２文献标识码：Ａ文章编号：０６— １７２ｌ）２— １１０１０７６（００１０３ — ３
ＡｂｓｒｔＴｉｐｐｒｎｒｄｅｔｅｏｔｕｔｏｏｅｐｒｍｅｔｌｏｒｅｆｅｅｔｉｄｉｅａｄｈｒｆｒｔａｃ：ｈｓａｅｉｔｏｕｃｄｈｃｎｓｒｃｉｎｆｘｅｉｎａｃｕｓｏｌｃｒｃｒｖｓｎｔｅｅｏｍｏｈｆｔｅｅｐｒｍｅｔｌｃｎｅｔ．Ｕｓｎｈｓｍｕａｉｎｅｈｏｏｙｏｅｅｏｅｐｒｍｅｔｏｒｅｆｈｅｅｔｉｄｉｅｕｔｍａｉｘｅｉｎａｏｔｎｓｉｇｔｅｉｌｔｏｔｃｎｌｇｔｄｖｌｐｘｅｉｎｃｕｓｏｔｅｌｃｒｃｒｖａｏｔｃ
第２９卷第ｌ２期
２０年１月０１２
实
验
室
研
究
与

探
索
ＶＯ．Ｎｏ．１１２９２
ＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＥＸＰＬ０ＲＡＴ１０ＮＮＩＬＡＢ０ＲＡＴＯＲＹ
Ｄｅ．２０ｃＯ１
“ 电力动自动控制系统 ” 程实验的改革拖课
１引言
“ 电力拖动自动控制系统 ” 一门应用性很强的是
内完成。学生对按规定程序操作的指定性实验不感兴趣。学生有一些新想法需要通过实验来验证时，验实

电力电子技术综合性实验的设计与开发

电力电子技术综合性实验的设计与开发
电力电子技术是动力电子技术和电力系统技术的结合，它是指利用电力系统和电力设
备打造出高效、稳定、安全及环保的电力系统。

因其广泛用于低压变频调速、微电网控制、磁悬浮交通控制、新能源调频驱动等，均成为当今电力电子应用的主要领域。

基于这些发展背景，实施电力电子综合性实验，有利于学生能够更加深入地理解其应
用原理和知识，加深对电力电子技术的熟练度，提升其实际运用能力。

1.学习电力电子技术的知识与开发原理，熟悉其基本结构及基本原理图。

2.将电力电子技术的知识与开发原理重新整合，形成实验任务目标。

3.通过传统二极管技术原理设计方案，确定实验的硬件结构，设计好实验的电路线路。

4.基于指定的硬件结构，运用PLC、DSP等高级控制系统，完成实验程序设计，编写
软件程序。

5.通过调试，检查实验程序的功能，确保整个实验顺利运行，完成实验的后期维护。

电力电子实验的有效实施，有助于学生加深对电力电子技术的理解，巩固专业技能，
有助于他们能独立学习、做出正确的判断与技术应用决策。

对于教学也有一定的推动作用，同学们能够熟练掌握最新技术，在实践和理论结合的过程中受益最大。

同时，教师也可以
更加灵活开展课程教学，满足学生们不断变化的实际需求。

“电力拖动自动控制系统”课程实验的改革

“ 电力拖动自动控制系统＂课程实验的改革
朱高伟（贵州电子信息职业技术学院，贵州凯里５５６０００）
摘要：电气工程和自动化的专业的核心课程是 “ 电力拖动自动控制系统 ” ，是一门比较难的课程，它的教学
关键词：电力拖动自动控制系统；课程；实验；改革
中图分类号：ＴＮ９２１ — ４
文献标识码：Ａ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
文章编号：１６７４ — ７７１２（２０１４）０２ — ００７６ — ０１
电气工程和自动化专业的发展由来已久，但是为了适应这门学科。２１世纪的社会需求和国家教育模式的改革，需要对高等学四、加强实验教学中的工程实践能力校的教育模式改革，培养出具有全面的知识体系和创新能力（・）理论与实验结合以及高素质的综合性人才。电子技术和计算机控制技术以及 “ 电力拖动自动控制系统 ”是一门在实际生活中运用广改造的能力等是电气工程及自动化专业的学生必须具备的能泛的课程，所以它的教学方式不应该仅仅局限于理论知识的力，为其以后从事与电气工程专业相关的工作和研究打下基学习，还应该将理论与实验相结合，增加学生的应用能力。础。为了培养出全面的高素质综合性人才，就需要对现有的在上实验课程时，应该让学生自己动手操作，根据实验的目教学模式进行改革。的拟定实验的路线和选择合适的仪器仪表以及确定实验的步课程难度剖析骤，然后进行数据的测试，并根据得出的数据进行分析。还在学习电力拖动自动控制系统时，学生必须了解直流电有就是在上实验课时，可以尽量让学生掌握一些电气测量的动机的工作原理和直流电动机系统中的电磁量以及机械量之方法和实验设计以及工程的运用结合。在学生实验的过程中，间的相互转换关系；了解可控直流电源的产生方法，知道在可以加深学生对理论知识的理解，对于实验时获得的数据，控制系统中，可以根据控制对象来控制某一控制量的算法和可以为学生以后写毕业论文时提供依据。衡量控制系统性能的基本指标；掌握单片机的原理等。而要（二）课程设计强化实践能力实现学生对上面的知识的掌握，就要学习很多的知识，如自课程设计的目的在于培养学生的自主理解能力，将课程动控制理论和电机以及计算机控制技术等多门学科，所以，上所学到的理论知识与实践技能相结合，解决工程问题。在课电力拖动自动化控制系统的知识面很广，要求的专业基础背程设计课上，可以选择几个与工程运用相关的主题，如变频器景高。而这对于学生来说，都是很难的课程，且要在学校这控制交流电动机调速的应用和设计ＰＷＭ控制直流电动机调速系段有限的时间学会，学透是很不容易的。统设计以及无刷直流电动控制器设计等。在这些主题中，由学二、教学内容的改革，加强工程的应用生选择其中的一个，然后进行分组来完成，并且提出相应的要电气工程和自动化专业的课程教学内容主要是课程教学求，如系统设计方案论证和系统指标测试以及硬件开发等。限与实验以及课程设计。课程教学的目标是以电机作为对象和定学生完成课程设计的时间在３周以内，而且设计的内容要包电力电子功率变换器为弱电控制强电的媒介，以及自动控制括根据题目设计相应的电路和参考文献以及显示输出电路等。理论为分析和设计的基础来掌控运动控制系统的控制规律和在这一系列的过程中，学生及掌握了系统开发设计的流程和方设计方法。把课程的设计和综合实验结合起来，可以巩固课法，也提高了自己的操作能力和创新能力。程的理论知识，提高学生的操作能力。为了加强工程的运用，五、结束语可以通过加强位置控制系统和张力控制系统以及数字控制系专业教学长期探讨的问题包括如何有效的激发学生学习统来增加工程的运用。位置控制系统即位置随动系统，在使的兴趣和积极性以及引导学生学会自主学习和思考。本文就结用这个系统时，可以将应用广泛的伺服电机控制系统和数字合电力拖动自动控制的实际教学情况，通过分析其面临的问题，控制结合起来介绍驱动器的工作原理和参数设置，为以后参改革教学内容和教学方法以及实践环节，提高了学生学习的积加工作打好基础。张力控制系统在加工带材和线材的过程中，极性和操作技能以及创新的能力，提高了学生的综合素质。保持卷的进出的张力，使带材卷的整齐和紧致。数字控制系参考文献：统包括数字控制的硬件电路和软件流程。［１］李新德，郝立，孟正大．电力拖动与运动控制系统课三、教学方法的探讨程教学方法探讨［丌．电气电子教学学报，２０１０（０６）．课程教学的环节包括课堂教授和学生自学以及实验等，【２】洪乃刚，洪小平，黄松清．电力电子和电力拖动系统在教授理论课时，可以运用多媒体教学在其中加入动态演示虚拟实验的开发和应用［『１．实验室研究与探索，２０１０（０５）：３３８ — ９．的图像，让学生对内容更容易理解；在教授对交流和直流控３３制的软件系统时，就可以结合仿真软件，通过在课堂上建立［３］钱晓耀，陈卫民，蔡慧． ”电力拖动自动控制系统 ” 课起模型和课堂以及课后的仿真，使学生更加了解对系统的控程教学改革探讨［『１．中国电力教育，２０１１（０７）：６１ — ６２．制。而对于培养应用型的人才，由于学生没有真正的参加过【４】朱金芳．电力拖动控制线路课程的教学方法研究 …．工作，所以没有经验，这就使得学生对于课堂学习的知识不黄河水利职业技术学院学报，２０１０（０３）：１２３ — １３３．够理解或不感兴趣。这些问题教师在备课时都需要考虑到，

基于虚拟仿真技术的机电设备装调实训平台开发与应用

基于虚拟仿真技术的机电设备装调实训平台开发与应用摘要：随着信息技术的高速发展，虚拟现实技术即技术，其本身作为新兴的科学技术产物，广泛应用在各个行业，教育领域自然也不会例外。

目前职业院校首要任务就是将技能教学和培训作为重点，培养高水平的技术技能人才。

结合机电设备技术专业的教学特点，本文研究了机电设备装调实训环节的虚拟仿真技术的开发与应用，对机电设备技术专业实训环节的发展和完善起到了巨大的推动作用。

关键词：机电设备装调；虚拟现实技术；仿真实训平台一、引言作为高职院校，应当将技能教学和培训作为重点。

目前存在专业核心课程实训室较少，难以承担该专业学生专业技能实训和培训。

更重要的是，在专业综合实训缺失的情况下，学生对专业核心课程的学习仅仅停留在理论层面，理论和实际的差距使学生对自己的专业学习感到茫然，甚至有些学生认为专业核心课程与自己所学专业毫无关系，产生了认知偏差。

毕业后学生面对现场实物会出现仅知晓其部分理论工作原理，不能进行实际综合运用的情况，有些学生甚至产生了学习无用论的极端想法，这些都是不利于学生毕业后快速胜任岗位工作的。

对教师来说，学院现有的实训设备根本无法让青年教师进行工程实践。

同时，因为专业核心课程实训室的缺乏，导致学生实际动手能力差，在毕业后，需要再进行培训，才能胜任本岗位的工作。

造成企业会对毕业生质量的不满，对今后的学生就业和前途带来负面影响[1]。

二、机电设备装调虚拟仿真实训平台整体设计2.1实训平台环境建设机电设备装调实训室需要200平方米的空间，能够满足设备安装同时能容纳50人的学生进行现场演练和测试，同时有教师的教学设备，方便教学。

场地装修、设备拆迁、水电气安装、空调专线铺设、安全、环保等配套建设中符合设备安装需求和房屋铺设要求。

包括地面铺漆及室内地面通道、区域界线，室内墙面粉刷、整体风格规划，配套教学化处理过的工作流程与管理制度，让学生通过任务进行实训教学，既学到了技术技能，又养成了良好的职业素养。