电气运动控制

课程名称：电气运动控制系统

课程性质：选修课

学分：3

学时： 48学时

先修课程：电气传动及控制基础

一、目的与任务

通过一种典型自动控制系统调节器的设计、调试，掌握各环节和整个系统的调试步骤与方法，加强基本技能训练；掌握参数变化对系统性能影响的规律。

在设计调试实验系统基础上，要对控制器进行初步的研究，或对控制系统结构进行分析研究；培养灵活运用所学理论解决控制系统中各种实际问题的能力；学会实验数据的分析与处理，培养独立分析问题、解决问题的能力。

培养求实严谨之科学作风，鼓励学生对所遇到的特殊问题进行深入探讨；编写课程设计报告书。

二、教学内容及学时分配

1．介绍电气传动综合试验台，简要讲述电气传动的基础理论知识以及典型电气传动控制系统设计的基本方法。（2学时）

2. 电枢回路R、L参数及时间常数T

、T m的实验测定（4学时）

3．带电流截止负反馈的转速负反馈直流调速系统（4学时）

4. 转速、电流双闭环直流调速系统（4学时）

5. 转速、电流、电流变化率三闭环直流调速系统（4学时）

6. 转速、电流、电压三闭环直流调速系统（4学时）

7. 自然环流可逆直流调速系统（4学时）

8. 给定和可控环流可逆直流调速系统（4学时）

9. 逻辑无环流可逆直流调速系统（4学时）

10.错位无环流可逆直流调速系统（4学时）

11.脉宽调制（PWM）直流调速系统的研究（4学时）

12．总结（6学时）。

三、考核与成绩评定

从以下几个方面进行考核：

1．学习态度和纪律表现；

2．创新思维及回答问题的情况；

3．达到的性能指标；

4．完成设计报告的质量；

5．对某些特殊问题进行钻研、探讨情况。

成绩的评定采用等级制，即优、良、中、及格和不及格。各考核项目所占比重为：1．学习态度和纪律表现10%；

2．创新思维及回答问题的情况15%；

3．达到的性能指标30%；

4．完成设计报告的质量40%；

5．对某些特殊问题进行钻研、探讨情况5%。

四、大纲说明

1．课程性质

电气运动控制系统是电气自动化专业的一门专业选修实验课程，具有综合性特点。该课程所涉及的知识内容共包括《电子技术》，《电力电子技术》，《电气传动》，《电磁控制元件》以及《自动控制原理》等。

电气运动控制系统包含了多个典型教学实验内容，基本函盖了“电力拖动自动控制”直流调速系统从单环到多环、单向到可逆以及脉宽调制（PWM）直流控制方面的有关内容。 2．教学要求

（1）认真阅读课程设计指导书，熟悉实验平台和各控制单元的工作原理，画出系统原理图。

（2）熟悉实践环节中用到的仪器仪表、装置的结构、电机和其他设备的额定数据及控制开关的作用。

（3）按照课程设计指导书的要求拟定实验的具体线路和步骤、选择测量仪表、编制记录表格。

（4）通过闭环特性与开环特性的对比，强调闭环系统的优越性。通过本设计，使学生真正明白闭环系统的每项性能指标与系统参数之间的对应关系，使学生懂得若想进一步改善某项性能指标应该从何做起。

（5）掌握自然环流可逆直流调速系统基本原理和特点。

（6）掌握给定和可控环流可逆直流调速系统基本原理和特点。

（7）掌握逻辑无环流可逆直流调速系统基本原理和特点。

（8）掌握错位无环流可逆直流调速系统基本原理和特点。

（9）熟悉脉宽调制（PWM）直流调速系统的调试方法。

（10）明确强电安全措施。整个教学过程使用强电，又有旋转的机组，一定要注意安全，避免造成人身伤害或设备损坏。

3．教学方法

以学生设计、实验为主，教师授课为辅。设计、实验以电气控制综合实验台为中心，依托实验室的仪器设备进行。学生分组完成设计、实验任务，教师承担授课、辅导和答疑等。

五、教材、参考书

[1] 电气传动课程设计指导书。自编。

[2] 廖晓钟 . 电力电子技术及电气传动[M].北京：北京理工大学出版社，2000.

[3] 夏新顺 . 拖动自动控制系统实验指导[M].上海：机械工业出版社，1984.