电力拖动与运动控制

《电力拖动与运动控制》教学大纲

一．课程的性质与目的

本课程是自动化专业的一门主要的专业课。主要研究工业企业中常用的电机拖动系统的基本理论及其在生产实践中的应用问题。主要内容有：直流电机、变压器、交流电机的基本结构、工作原理、内部电磁物理过程和能量关系。并在此基础上讲授直流电机拖动系统的静态特性和动态特性，交流电机拖动系统的静态特性，直流电机拖动控制系统、双闭环调速系统和交流电机拖动控制系统中变压变频调速。培养学生的理论分析问题能力和科研动手能力。

二．课程内容的教学要求

1. 电机拖动及运动控制系统I

（1）直流电机：掌握直流电机的工作原理和直流发电机与直流电动机的运行特性。

（2）电机拖动系统的运动方程式：掌握电机拖动系统的运动方程式和典型的负载转拒特性。

（3）直流电机拖动系统的静态特性：熟练掌握直流他励电机的机械特性、起动特性和制动运转状态的特性。

（4）直流电机拖动系统的动态特性：理解直流他励电机起动时的动态特性和制动过程的动态特性。

（5）变压器：掌握变压器的基本工作原理、变压器的运行特性和特殊用途的变压器。

（6）交流电机的基础知识：掌握三相交流电机的基本工作原理。

（7）异步电动机：掌握异步电动机运行时的电磁关系、基本关系式等效电路和相量图，异步电机的功率和转矩和工作特性。

（8）异步电机拖动系统的静态特性：掌握异步电机的机械特性、起动和制动运行状态。

2. 电机拖动及运动控制系统II

（1）闭环控制的直流调速系统：掌握反馈控制闭环直流调速系统的稳态分析和设计，反馈控制闭环直流调速系统的动态分析和设计。

（2）转速、电流双闭环直流调速系统：掌握转速、电流双闭环直流调速系统的组成及其静态特性，双闭环直流调速系统的数学模型和动态性能分析。

（3）直流调速系统的数字控制：掌握微机数字控制双闭环直流调速系统的硬件和软件、数字测速和滤波的方法。

（4）结笼型异步电动机变压变频调速系统：熟练掌握变压变频调速的基本控制方式、变压变频调速系统中的脉宽调制技术，了解矢量控制系统和直接转矩控制系统。

三．实验要求

了解电机常用的控制方式，直流电机工作特性，交流电机的工作特性，开环直流电机调速系统机械特性和闭环直流调速系统静特性的比较以及交流电机调速系统中变频调速系统，了解SPWM变频运行参数和特性。

四．能力培养要求

1. 分析能力的培养：主要是电机运行过程中出现的一些现象的分析能力，学会运用所学的理论知识分析实际问题。

2. 自学能力的培养：通过本课程的教学，要培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收的能力，以及围绕课堂教学内容，阅读参考书籍和资料，自我扩充知识领域的

能力。

3. 表达能力的培养：主要是通过作业和实验，清晰、整洁地表达自己解决问题的思路和步骤的能力。

4. 创新能力的培养：培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯，和对问题提出多种解决方案、选择不同设计方法。

五．建议学时分配

六．考核方式

总评成绩＝平时成绩（作业）+ 实验成绩+ 期末考试成绩

平时成绩占10％

实验成绩占30%

期末考试成绩占60％

七．教材及参考书

1．陈伯时主编.电力拖动自动控制系统.机械工业出版社，2003

2．宋银宾.电机拖动基础.冶金工业出版社，1999