运动控制系统安装调试与运行 教学大纲
运动控制系统课程教学大纲
运动控制系统课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：201404110课程中文名称：运动控制系统课程英文名称：Motion Control System课程性质：专业核心课程考核方式：考试开课专业：自动化开课学期：6总学时：48（其中理论40学时，实验8学时）总学分：3二、课程目标目标1:掌握运动控制系统的基本工程原理、工程方法和交直流调速系统的专业知识，通过文献分析研究对自动化工程领域、船舶控制工程领域相关的复杂工程问题提出解决方案，获得有效结论。
（对应指标点2-3）目标2:能够运用直流、交流调速系统的原理及专业知识，针对自动化工程领域、船舶控制工程领域相关的调速系统的复杂工程问题进行研究。
（对应指标点4-1）通过本课程的教学，使学生掌握运动控制的基本理论和交直流调速系统的基本调节规律；具备使用闭环系统分析方法分析调速系统的静、动态特性问题，对交直流调速系统有深入理解及实际工程应用能力；具有应用运动控制理论解决交直流调速系统控制问题的能力，并将其用于解决船舶控制及自动化科学技术领域的交直流调速系统功能及指标等问题。
三、教学基本要求1、通过学习运动控制系统的专业知识，能够将电力电子技术、电机及拖动基础、自动控制理论等专业基础知识较好的融合起来，掌握直流电动机转速单闭环控制系统的原理和控制规律，掌握直流电动机转速、电流双闭环控制系统的原理和控制规律，掌握调速系统静态指标和动态指标的意义，能够应用直流电机和交流电机调速的基础理论和闭环控制的分析手段、方法，对船舶控制及自动化工程领域交直流调速系统中的复杂问题进行分析。
（对应目标1）2、通过所学的专业知识，理解交直流调速设备制造和使用过程中不同控制方法对调速系统性能的影响。
理解PWM、SPWM、SVPWM以及矢量控制等技术手段和控制方法对交直流调速系统提高性能指标的价值和意义，具有对船舶控制及自动化工程领域中涉及调速系统的复杂工程问题进行研究的能力。
（对应目标2）四、教学内容与学时分配1 绪论（2学时）基本要求：了解运动控制系统的发展，掌握负载转矩特性。
运动控制系统安装调试与运行 教学大纲
《运动控制系统安装调试与运行》教学大纲一、课程性质和任务1．课程性质本课程是高职电气自动化技术专业的一门专业主干课程。
2．课程任务本课程是理论与实践紧密结合的课程。
通过本课程的理实一体化教学，使学生学会通用变频器的操作、变频器主要参数的设定方法、变频调速系统中简单故障的排除；学会通用变频器的典型应用（含通用变频器的主回路、控制回路的接线、参数设定、变频器与PLC的互连方法、不同负载特性的传动系统的简单组成）；通过辅料比例添加机变频器控制系统、PLC、变频器曲线运行控制系统等控制案例的讲解进一步加深对变频调速系统的认识；通过对步进电动机、伺服电动机以及步进、伺服控制系统的项目实践学会位置控制系统的组成与互连方法。
为学生第一岗位使用变频器控制系统及步进、伺服控制系统打下良好的应用基础。
二、先修课程模块1．先修课程模块名称《电工技术基础》、《电机与拖动》、《自动控制系统(A)》、《PLC技术及应用(A)》2．先修课程模块编号B15802002B、B15802005A、B15802026A、B15802010A三、教学目标1．知识目标（1）知道各种调速系统的优缺点及组成方法。
（2）掌握简易通用变频调速系统的设备选型方法。
（3）熟悉简易通用变频器的功能、使用方法、典型应用的实现。
（4）掌握简易通用变频调速系统的安装、调试及运行的方法。
（5）了解矢量控制及其实现方法。
（6）了解步进、伺服等位置控制系统的组成以及功能实现和典型应用。
2．能力目标（1）能对简易变频调速系统、高性能变频调速系统、步进伺服控制系统进行按图施工。
（2）能根据具体的要求，对简单运动控制系统进行工艺要求分析并设计相关图纸、（3）能对各种运动控制系统进行参数设定、带负载调试并运行。
（4）能根据交流调速设备的报警信息进行故障排除。
四、教学内容及要求项目一认识异步电动机及其调速方法1．课程教学基本要求（1）认识交流调速的各种电动机含普通异步电动机、变频调速专用异步电动机、电磁调速电机、力矩电动机，知道各种电动机组成的调速系统的优缺点。
《运动控制系统》课程教学大纲
《运动控制系统》课程教学大纲一、教学内容本节课的教学内容来自于《运动控制系统》课程的第五章，主要讲述运动控制系统的组成、原理及其应用。
具体内容包括：1. 运动控制系统的组成：包括控制器、执行器和传感器等基本组成部分，以及它们之间的相互作用。
2. 运动控制系统的原理：包括控制算法、反馈控制和开环控制等基本原理。
3. 运动控制系统的应用：包括在工业、数控机床和电动汽车等领域的应用实例。
二、教学目标1. 使学生了解运动控制系统的组成、原理及其应用，掌握基本概念和知识点。
2. 培养学生运用运动控制系统的基本原理解决实际问题的能力。
3. 提高学生对运动控制技术在现代工业和科技领域的重要性的认识。
三、教学难点与重点1. 教学难点：运动控制系统的原理和应用。
2. 教学重点：运动控制系统的组成及其在工作中的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体教学设备、投影仪、白板等。
2. 学具：教材、笔记本、彩色笔等。
五、教学过程1. 实践情景引入：以工业为例，介绍运动控制系统在实际工作中的应用。
2. 知识点讲解：讲解运动控制系统的组成、原理及其应用。
3. 例题讲解：分析运动控制系统在实际工作中的应用案例，引导学生理解并掌握运动控制系统的原理。
4. 随堂练习：让学生结合所学内容，分析并解决实际问题。
5. 课堂讨论：引导学生探讨运动控制系统在现代工业和科技领域的重要性。
6. 板书设计：对本节课的主要知识点进行板书，方便学生复习和巩固。
7. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、作业设计1. 题目：分析下列运动控制系统的应用案例，并说明其工作原理。
（1）数控机床；（2）电动汽车；（3）工业。
2. 答案：（1）数控机床：数控机床是一种采用数字控制技术进行运动的机床。
通过控制器预设机床的运动轨迹，执行器按照控制器的指令进行运动，实现对工件的加工。
（2）电动汽车：电动汽车采用电动机作为动力来源，通过控制器调节电动机的转速和扭矩，实现车辆的运动控制。
《运动控制系统》课程设计教学大纲
《运动控制系统》课程设计教学大纲大纲执笔人：邓本再大纲审核人：课程编号：0808200205环节类别：课程设计英文名称：Motion control system学分：2总周数：2适用专业: 自动化先修课程：自动控制原理、现代控制理论基础、电力电子技术一、目的《运动控制系统》是自动化专业的一门主干专业课程，在该课程学习结束后单独安排了2周的课程设计。
其目的是要求学生针对某个电机控制系统功能模块或整个控制系统进行设计与实现，使学生能进一步加深对课堂教学内容的理解，了解典型的电机控制系统基本控制原理和结构，掌握基本的调试方法，提高综合应用知识的能力、分析解决问题的能力和工程实践能力，并初步培养实事求是的工作作风和撰写科研总结报告的能力。
二、基本要求1．设计题目（1）单闭环不可逆直流调速系统设计（2）双闭环不可逆直流调速系统设计（3）双闭环可逆直流脉宽调速系统设计（4）三相电压型SPWM逆变器设计（5）三相CFPWM调速系统设计（6）三相SVPWM调速系统设计2．设计内容（1）设计系统各单元电路和主控电路；（2）分析并测定系统各环节的输入输出特性及其参数，调试各单元电路；（3）系统性能分析与程序设计；（4）系统校正，修正系统静、动态性能。
3．设计要求（1）初步掌握控制系统的分析和设计的基本方法。
包括设计任务，进行设计题目的方案论证。
通过调查研究、设计计算，确定方案，写出总结报告。
（2）培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力。
包括学会自己分析解决问题的方法，对设计中遇到的问题，能通过独立思考、查阅工具书、参考文献，寻找答案。
（3）通过严格的科学训练和工程设计实践，逐步树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风，并培养学生在实际工作中应具有的生产观点，经济观点和全局观点。
三、课程设计步骤与时间分配四、设计条件与地点建议1. 设计基本条件要求《运动控制系统》被控对象是交、直流电动机，能量转换是由电力电子器件构成的变换器，微机构成控制器。
《运动控制系统安装与调试》课程标准
《运动控制系统安装与调试》课程标准课程名称：运动控制系统安装与调试适用专业：机电一体化专业群1．前言机电控制系统是机电产品的核心，机电控制系统的水平是机电产品水平的重要依据，《运动控制系统安装与调试》是我院机电一体化专业群的核心课程，也是机电一体化专业群核心专业机电一体化技术的核心课程，是学院在示范性高职院的建设项目中的一个重要子项目,该课程在现有的基础上进行精心打造和建设，加强师资队伍建设、构建课程体系、整合课程内容、探索教学方法、加强教材建设、积累教学资源。
1.1 本课程在相关专业中的定位《运动控制系统安装与调试》课程是机电一体化专业群的技术平台课，旨在培养学生建立机电一体化的概念，对典型的机电设备的组成有一个总体的了解。
培养学生控制系统的基本理论、过程控制的基本规律以及典型控制系统的基本应用能力，掌握机电控制系统的常用分析方法及其调试方法和控制器的类型和特点，学习典型机电设备控制的应用实例。
《运动控制系统安装与调试》课程主要培养学生机电应用技术方面的专业知识，就业为在企业生产、管理、服务进行操作、安装、调试、维修等岗位中技术应用型人才。
1.2 本课程的基本教学理念本课程的教学目标是：借助资源库、案例等为教学手段，培养学生①机电控制系统的认识能力、②简单机电控制系统数学模型的建立能力、③简单机电控制系统的分析能力、④自动控制的基本规律及调节器的应用能力、⑤单回路系统的维护能力、⑥典型机电控制系统中单片机控制的认知能力、⑦典型机电控制系统中PLC控制应用的认知能力。
1.3 本课程标准的设计思路《运动控制系统安装与调试》是一门应用性非常强的技术平台课，该课程的实践教学应当紧密围绕课程的培养目标和专项能力进行。
我们对实践教学的总体设计思想是：是以基于项目、案例、资源库等作为载体，以能力培养为目标，注重实用性。
使学生通过学习，能对《运动控制系统安装与调试》课程的内容，特别是应用特点有一个更全面和深入的认识，基本达到课程专项应用能力目标要求。
运动控制系统课程教学大纲
此课程主要详述运动控制系统四大部件——电机、驱动器、控制器和传感器的工 作原理和相关理论技术。 主要内容包括： 1. 不同种类的电机工作原理及电机动力 学模型；2.各类电机的驱动原理与技术，特别是矢量控制原理的介绍；3.控制器 *课程简介（Description） 的软硬件介绍与设计，先进控制算法的性能证明与验证；4.位移传感器、电流传 感器的工作原理。通过这门课程的学习，学生能够设计和开发所需的运动控制系 统，驱动机械机构完成规定的动作。 Motion control system contains four parts including motor, driver, controller and sensors. This course provides detailed introductions of these four components, for example, various types of motors and the corresponding drivers, vector principle, *课程简介（Description） controller hardware and software design, advanced control algorithms, sensors principle. The students finishing this course can design a motion control system and make it move as desired. 课程教学大纲（course syllabus） 1. 概述运动控制系统的结构，阐述各部件的特性和操作过程 2. 分析生产设备中运动控制系统的特性 *学习目标(Learning Outcomes) 3. 编写并仿真控制系统软件 4. 根据既定目标，设计运动控制系统平台，并实验验证
运动控制系统课程教学大纲
运动控制系统课程教学大纲课程名称：运动控制系统英文名称：Motion Control System总学时：64 理论学时：48学时实验学时：16学时总学分：3.5一、课程的性质、目的和任务（一）性质：专业必修课（二）目的：通过本课程的学习，学生达到独立分析、设计和调试电力拖动自动控制系统的能力（三）任务：主要掌握直流调速系统、交流调压、变频调速系统，了解直流调速、交流调速的新型控制方式。
二、课程教学基本要求概括讲授运动控制系统的基本知识，使学生对该领域各学科有基本的认识和掌握，为毕业后从事自动化和电气传动专业的学习和研究奠定坚实的理论基础。
三、课程教学的基本内容绪论第一章闭环控制的直流调速系统1.1直流调速系统用的直流可控电源1.2直流脉宽调速系统的主要问题1.3反馈控制闭环调速系统的稳态分析和设计1.4反馈控制闭环调速系统的动态分析和设计1.5无静差调速系统和积分、比例积分控制规律1.6电压反馈电流补偿控制的调速系统第二章多环控制的直流调速系统2.1 转速、电流双闭环调速系统及其静特性2.2 双闭环调速系统的动态性能2.3 调节器的工程设计方法2.4 按工程设计方法设计双闭环系统*2.5 模糊控制原理*2.6 模糊速度控制器的设计及仿真第三章直流调速系统的数字控制3.1微机数字控制的主要特点3.2数字测速与滤波第四章可逆直流调速系统4.1晶闸管—电动机系统的可逆线路4.2晶闸管—电动机系统的回馈制动4.3两组晶闸管可逆线路中的环流第五章交流调速的基本类型和交流变压调速系统5.1 交流调速的基本类型5.2 闭环控制的交流变压调速系统—种转差功率消耗型调速系统第六章异步电机变压变频调速系统（VVVF）—转差功率不变型调速系统6.1 变频调速的基本控制方式6.2 静止式变频装置6.3 正弦波脉宽调制逆变器6.4 异步电机电压、频率协调控制的稳态机械特性6.5 转速开环、恒压频比控制的变频调速系统6.6 转速闭环、转差频率控制的变频调速系统6.7 异步电机的多变量数学模型和坐标变换6.8 矢量控制的变频调速系统6.9 异步电动机直接转矩控制系统五、教材与教学参考书1、教材：电力拖动自动控制系统陈伯时主编，机械工业出版社第二版2、教学参考书：1）交流调速系统刘成上海交通大学出版社2）自动控制系统陈伯时清华大学出版社六、有关说明：1、先修课程：电力电子技术、电机与拖动基础、自动控制原理3、培养目标、适用专业：培养目标：培养电气工程领域内的宽口径人才。
运动控制系统安装调试与运行.
《运动控制系统安装调试与运行》课程整体设计介绍目录第一部分：课程建设概况一、课程建设概述二、课程性质三、课程设计理念四、课程建设的特色与创新第二部分：课程体系设计一、主要就业岗位与典型工作任务二、学习领域课程三、主干学习领域第三部分：课程整体设计思路一、教学内容的针对性与适用性二、课程整体设计思路三、理实一体化教学设计四、课程学习情境设计思路五、课程教学设备及教学环境好设计思路六、教学内容的组织与安排七、教学模式的设计与创新八、教学方法的应用九、校内实训设备与实训环境十、校外实习基地的建设与使用《运动控制系统安装调试与运行》课程整体设计各位专家好！我代表《运动控制系统安装调试与运行》课程建设团队向各位专家汇报课程建设的整体设计情况。
第一部分：课程建设概况一、 课程建设概述本课程是在2008年度江苏省精品课程《交流调速系统及应用》的基础上， 对部分教学内容进行进一步充实并按照基于工作过程系统化的课程开发理念开发的一门电气自动化技术专业学习领域课程。
近几年教学团队主要教科研成果有：1．《交流调速系统及应用》课程建设获2008年度江苏省精品课程2．指导第一届全国高职院校学生技能大赛自动线安装与调试项目获全国二等奖（2008。
6）3．“柔性自动化综合实训设备”的研制获第一届全国高校自制仪器设备成果评选及展览“优秀成果奖”（2008.10）4．指导毕业设计《基于PPI通信的自动化仿真生产线的设计与实现》获江苏省普通高校本专科优秀毕业设计评选一等奖（2009.4）5．教学团队先后申获各类专利12项，其中教学设备研制的发明专利两项二、 课程性质《运动控制系统安装调试与运行》课程是电气自动化技术专业的一门专业核心课程，是在对专业职业工作岗位进行整体调研与分析的基础上，采用基于工作过程系统化的课程开发理论，校企合作开发的一门校内学习与实际工作相一致、理实一体的学习领域课程。
三、 课程设计理念1.本课程是以学生活动为中心设计的、工作过程系统化、情境化的学习领域课程，设计理念上强调以工作过程为参照系，按照工作过程对课程内容进行序化。
《运动控制系统》课程教学大纲
《运动控制系统》教学大纲课程代码：ABJD0420课程中文名称：运动控制系统课程英文名称：MotionContro1System课程类型：限选课程学分数：2.5学分课程学时数：40学时适用专业：自动化专业先修课程：自动控制原理电力电子学电机与拖动基础等一、课程简介本课程的目的是综合运用自动控制元件、电力电子技术和自动控制原理等专业基础知识，通过学习运动控制系统的相关知识，使学生掌握运动控制系统的组成和控制规律；使学生掌握静动态特性以及控制系统的工程设计方法；使学生掌握分析、研究和设计各类运动控制系统的能力。
本课程秉承理论与实际相结合的理念，应用自动控制理论解决运动控制系统的分析和设计问题，以转矩和磁链（或磁通）控制规律为主线，由简入繁、由低及高地循序深入，论述系统的静动态性能。
着重培养学生的系统综合分析能力和解决工程实际问题的能力。
通过课程的学习，使学生掌握现代交、直流电动机控制理论和基本方法，获得运动控制系统的分析和设计计算能力。
二、教学基本内容和要求1 .绪论一运动控制系统基本知识课程教学内容：运动控制系统的组成、分类、主要应用领域及其发展历史，转矩与磁链控制规律，课程特点及学习意义。
课程的重点、难点：运动控制系统的组成部分。
课程教学要求：掌握运动控制系统的定义、结构、及其分类；理解运动控制的必要性；理解转矩与磁链控制规律；了解运动控制的主要应用领域；了解运动控制系统的发展历史及趋势2 .闭环控制的直流调速系统课程教学内容：直流调速系统用的可控直流电源；V-M系统的特殊问题；脉宽调制变换器及调速系统的特殊问题；反馈控制闭环调速系统的稳态分析和设计；反馈控制闭环调速系统的动态分析和设计；比例积分控制规律和无静差调速系统；电压反馈、电流补偿控制的调速系统。
课程的重点、难点：反馈控制闭环调速系统的稳态分析和设计；反馈控制闭环调速系统的动态分析和设计课程教学要求：掌握直流电动机的调速方法和调速系统结构特点；理解反馈控制规律；掌握晶闸管触发整流环节、PWM控制与变换器环节的数学模型；掌握闭环直流调速系统的静特性和稳态性能指标；掌握转速反馈控制直流调速系统的稳态结构图和稳态参数计算；掌握带电流截止反馈环节的调速系统静特性3 .转速、电流双闭环直流调速系统和调节器的工程设计方法课程教学内容：转速、电流双闭环直流调速系统及其静态特性，∙双闭环调速系统的数学模型及其动态性能分析；调节器的工程设计方法；按工程设计方法设计双闭环调速系统的转速调节器和电流调节器；转速超调的抑制一转速微分负反馈；弱磁控制的直流调速系统课程的重点、难点：双闭环调速系统的转速调节器和电流调节器的工程设计方法课程教学要求：掌握转速、电流双闭环直流调速系统及其静态特性；掌握转速、电流双闭环直流调速系统的数学模型与动态性能分析；掌握控制系统的动态性能指标和调速系统中调节器的工程设计方法4 .直流调速系统的数字控制课程教学内容：微型计算机数字控制的主要特点；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；数字P1调节器课程的重点、难点：微机数字控制双闭环直流调速系统的硬件和软件设计课程教学要求：了解微型计算机数字控制的主要特点；掌握微机数字控制双闭环直流调速系统的硬件和软件；掌握M/T数字测速方法；理解数字P1调节器的设计方法及其饱和限幅作用5 .可逆直流调速系统和位置随动系统课程教学内容：可逆直流调速系统；位置随动系统。
运动控制系统 教学大纲
运动控制系统一、课程说明课程编号：090441Z10课程名称：运动控制系统/ Motion Control System课程类别：专业课学时/学分：72（12）/4先修课程：电机与电力拖动、电力电子技术适用专业：电气工程及其自动化、电气工程卓越工程师教材、教学参考书：1.《电力拖动自动控制系统——运动控制系统》(第四版)，陈伯时，机械工业出版社；2.《现代交流调速技术》，姚绪梁，哈尔滨工程大学出版社；3.《运动控制系统》，阮毅，清华大学出版社；4.《伺服与运动控制系统设计》，田宇，人民邮电出版社；5.《实用运动控制技术》，李泽湘，电子工业出版社；6.《运动控制系统》，尔桂花，清华大学出版社；二、课程设置的目的意义本课程是本科电气工程及其自动化方向的专业课之一；内容涵盖:可控电源，电动机系统的特殊问题及机械特性，开环调速系统的性能指标，交、直流调速系统及伺服系统的工作原理、系统结构，静态和动态性能指标及分析方法，反馈控制的基本特点，调节器结构及参数的设计方法，控制系统的实现，计算机仿真软件在运动控制系统中的应用等。
本课程以控制规律为主线，按照从直流到交流、从开环到闭环、从调速到伺服循序渐进的原则讲授。
通过本课程的学习，使学生掌握直流调速系统、交流调速系统的基本理论以及系统分析、工程设计方法，学会将自动控制的理论和方法应用到交、直流电动机调速系统中，培养学生综合运用所学知识、解决实际问题的能力，为成为电气自动化的工程人员打下良好的理论基础。
三、课程的基本要求知识：1．通过本课程的学习，学生应了解以下知识：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；运动控制系统的主要结构特点以及基本性能指标；直流脉宽调速系统的基本控制模式；微机数字控制系统的主要特点；微机数字控制双闭环直流调速系统硬件和软件。
2．通过本课程的学习，学生应熟悉以下知识：建立闭环调速系统各典型环节静态、动态数学模型的一般方法；数字测速与滤波的实现方法；系统工程设计中的近似处理原则和方法；转速、电流双闭环直流调速系统的工程设计思路、方法；有环流可逆闭环调速系统的工作原理和实现方案；SPWM逆变器的控制模式和实现方案；变频调速的基本控制方式。
运动控制系统课程介绍与教学大纲
《运动控制系统》课程简介课程内容：《运动控制系统》是自动化专业的一门必修课程，是自动化专业的核心课程之一。
课程的内容包括直流调速系统和交流调速系统的工作原理、结构、静动态性能和工程设计校正方法。
直流调速系统作为本课程的基本内容，以单闭环，多环（特别是双闭环系统）、可逆系统的体系着重控制规律的提炼和阐述；交流调速系统体系和直流系统体系一样，尤以变频调速作为重点，着重控制系统的分析和设计。
本课程的任务是使学生掌握运动控制系统动、静态特性的分析方法和改善措施，能够根据要求进行控制系统的设计与调试。
通过本课程的学习，可以进一步完善自动化专业学生的知识结构，为他们走向工作岗位打下良好的基础。
Brief IntroductionCourse Description:This course is the compulsory subject for the college students, and it is a core specialized course.The content of this course include: office information systems, word processing software, electronic forms processing software，multimedia presentation creation software.The mission of this course is:1st, to introduce the working principle, structure, static and dynamic performance, correction method of engineering design of DC and AC speed regulation system are mainly. DC speed regulation system is the basic content, the control rules of single closed-loop system, multiple-loop system（especially double-loop system）, and invertible system are emphatically epurated and described; AC speed regulation system is the same with DC speed regulation system, especially frequency control will be emphasized, and the analysis and design of the control system will be emphatically introduced.2nd, to master the analysis method and improvement measures of the static and dynamic performance of the motion control system, and carry out the design and debugging of the motion control system based on requirement.3rd, to improve the knowledge structure of automation specialty students, which can set a good foundation for them coming into the society and step into the job positions.《运动控制系统》课程教学大纲一、教学内容第1章绪论1.1 运动控制系统及其组成；1.2 运动控制系统的历史与发展；1.3 运动控制系统的转矩控制规律；1.4 生产机械的负载转矩特性；教学重点：运动控制系统及其组成；教学难点：转矩控制规律。
9035162《运动控制系统装配与调试》课程标准.
“运动控制系统装配与调试”课程标准招生对象：高中毕业生及同等学力者教学时数：54H学历层次：高职课程代码：9035162 修业年限：全日制三年学分数： 3.0适用专业：风力发电工程技术及光伏材料制备技术制订人：宋耀华一、课程概述1．课程定位《运动控制系统装配与调试》课程是风力发电工程技术及光伏材料制备技术专业的专业核心课程。
针对风力发电工程技术及光伏材料制备技术专业的培养目标，培养学生对三菱电机运动控制系统的安装与调试技能，使其具备机电一体化设备的操作、调试、维护等多方面能力的综合型人才。
本课程是《PLC控制线路运行与维护》课程的延续。
通过本课程的学习，学生能了解三菱电机运动控制技术的特点，掌握运动控制系统安装与调试的技术。
2．设计思路（1）内容设计针对课程目标，基于运动控制技术的专业知识，共设计了9个课题。
选取具有代表性的直流电机、变频电机、步进电机和伺服电机为执行机构，介绍有关运动控制系统的设计、编程、参数设置以及应用等方面的内容，力求理论与实际的结合，突出工程应用。
在具体内容的安排上，为充分体现校企合作、工学结合的思想，基于工作过程构建了每一个课题。
为了让学生更好的理解与掌握每一个任务，安排了相应的课时对基本原理的讲解，重点讲述任务过程中运用到的相关理论知识。
从整体来看，所有课题都围绕一个中心：构建一套三菱电机运动控制系统。
将整个系统的组态与调试内容分解后，形成各个小课题，主要涵盖了触摸屏安装与调试、画面组态、电机控制系统。
（2）教学设计在教学组织与实施上，尽力顾及工程教育需求，注重工程应用中的实际问题，强调工程实施技能训练和对实例的剖析和引导，力图通过对运动控制基本原理、系统构建以及应用案例等方面的阐述和分析，展现运动控制技术的基本概貌、工程应用和实施细节，以体现出实用性和指导性。
在方法与手段上，以PPT电子课件为主线，加入了大量的实例演示操作与讲解，对学生进行分组讨论、分组操作、分组评价、分组考核。
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《运动控制系统安装调试与运行》教学大纲一、课程性质和任务1．课程性质本课程是高职电气自动化技术专业的一门专业主干课程。
2．课程任务本课程是理论与实践紧密结合的课程。
通过本课程的理实一体化教学，使学生学会通用变频器的操作、变频器主要参数的设定方法、变频调速系统中简单故障的排除；学会通用变频器的典型应用（含通用变频器的主回路、控制回路的接线、参数设定、变频器与PLC的互连方法、不同负载特性的传动系统的简单组成）；通过辅料比例添加机变频器控制系统、PLC、变频器曲线运行控制系统等控制案例的讲解进一步加深对变频调速系统的认识；通过对步进电动机、伺服电动机以及步进、伺服控制系统的项目实践学会位置控制系统的组成与互连方法。
为学生第一岗位使用变频器控制系统及步进、伺服控制系统打下良好的应用基础。
二、先修课程模块1．先修课程模块名称《电工技术基础》、《电机与拖动》、《自动控制系统(A)》、《PLC技术及应用(A)》2．先修课程模块编号B15802002B、B15802005A、B15802026A、B15802010A三、教学目标1．知识目标（1）知道各种调速系统的优缺点及组成方法。
（2）掌握简易通用变频调速系统的设备选型方法。
（3）熟悉简易通用变频器的功能、使用方法、典型应用的实现。
（4）掌握简易通用变频调速系统的安装、调试及运行的方法。
（5）了解矢量控制及其实现方法。
（6）了解步进、伺服等位置控制系统的组成以及功能实现和典型应用。
2．能力目标（1）能对简易变频调速系统、高性能变频调速系统、步进伺服控制系统进行按图施工。
（2）能根据具体的要求，对简单运动控制系统进行工艺要求分析并设计相关图纸、（3）能对各种运动控制系统进行参数设定、带负载调试并运行。
（4）能根据交流调速设备的报警信息进行故障排除。
四、教学内容及要求项目一认识异步电动机及其调速方法1．课程教学基本要求（1）认识交流调速的各种电动机含普通异步电动机、变频调速专用异步电动机、电磁调速电机、力矩电动机，知道各种电动机组成的调速系统的优缺点。
（2）了解三相异步电动机的组成结构、原理及特性（3）了解软启动器及其使用方法2．教学重点、难点（1）教学重点三相异步电动机的组成结构、工作原理；三相异步电动机的机械特；三相异步电动机的调压调速；软启动器特点及应用（2）教学难点各种电动机组成的调速系统的分析3.物化成果认识实物电动机报告4.学时分配8学时项目二简易通用型变频器安装与调试1．课程教学基本要求（1）了解电力电子器件及SPWM调制技术。
（2）了解三相异步电动机的变频调速方式。
（3）了解变频器的主电路和控制电路，会用简易变频器、异步电动机组成调速系统并进行常规运行，会进行不同频率给定、不同控制命令控制系统的实现。
（4）了解三相异步电动机的四象限运行，会对简易变频器、异步电动机调速系统完成制动运行。
（5）了解并实现变频器的多段速度运行。
（6）了解永磁同步电动机，会用简易变频器、永磁同步电动机组成调速系统并运行。
（７）会对交流调速系统进行正确接线、参数设定及运行中出现故障进行排除。
2．教学重点、难点（1）教学重点变频调速方式；简易变频器主回路、控制电路的组成；调速系统的构建思路；简易变频器、异步电动机交流调速系统的功能、组成，系统图纸理解、按图施工、不同负载情况下变频器功能的确定、参数的设定及最后运行。
（2）教学难点变频器调速系统运行中出现故障原因的判别、故障消除3．物化成果（1）有关变频器选型依据及书面材料。
（2）简易变频器调速系统图纸，不同负载形式的变频参数选择。
（3）系统接线与调试结果。
4.学时分配28学时5.项目考核项目三高性能转矩矢量变频控制系统安装与调试1．课程教学基本要求（1）能根据控制要求选择转矩矢量高性能变频器（2）学会高性能变频器闭环控制系统的组成方式并具体实现。
（3）学会光电编码器及相应的变频器选择卡的选型。
（4）实现变频器0HZ输出全转矩输出功能。
（5）学会光电编码器与变频器的接线、有关参数设定。
（6）了解小型PLC通信控制变频器的系统组成、互联接线、简单通信控制程序、变频器参数设定。
2．教学重点、难点（1）教学重点高性能变频器功能理解；闭环控制系统的组成及实现。
（2）教学难点不同型号光电编码器与变频器的互联关系；高性能变频器0HZ输出频率全转矩输出功能实现及应用场合；在高性能功能运行时出现故障进行故障原因判断并排除。
3．物化成果（1）转矩矢量变频器主电路、控制电路接线。
（2）转矩矢量变频器主要功能预置及频率参数设定。
（3）光电编码器的正确使用。
（4）系统调试结果。
4.学时分配4学时5.项目考核项目四步进控制系统安装与调试1．课程教学基本要求（1）了解步进电机及驱动控制器的使用与选择方法。
（2）了解步进电机与步进控制器的互连方法，会设计步进电机与步进控制器的互连电路，并完成互连电路接线。
（3）了解步进电机与PLC的互连方法，会设计步进电机与PLC的互连电路，并完成互连电路接线。
（4）会使用步进电机实现位置控制的方法。
2．教学重点、难点（1）教学重点步进控制系统的组成；步进电机及驱动控制器的使用与选择；步进控制器与PLC的互连；用步进电机实现位置控制。
（2）教学难点用步进电机实现位置控制；故障分析与排除3.物化成果（1）有关设计的计算依据及书面材料。
（2）步进电机与步进控制器的互连电路制作。
（3）步进控制器与PLC的互连电路制作。
（4）PLC程序（5）系统调试结果。
4.学时分配4学时5.项目考核表3 项目四考核标准项目五伺服控制系统安装与调试1．课程教学基本要求（1）了解伺服电机的原理、特性及伺服控制系统的组成、应用场合（2）了解伺服控制器，知道伺服电机驱动控制器的使用与选择方法。
（3）学会伺服电机与伺服控制器的互连方法。
（4）学会伺服控制器与PLC的互连方法，。
（5）学会伺服电机不同输入信号的控制方法。
（6）学会简单伺服控制系统的安装与调试方法2．教学重点、难点（1）教学重点伺服电机工作原理；伺服电机与伺服控制器的连接方法；伺服电机与PLC的连接方法；（2）教学难点实现伺服电机位置控制；实现伺服电机速度控制3.物化成果（1）有关设计的计算依据及书面材料。
（2）伺服电机与伺服控制器的互连电路制作。
（3）伺服电机与PLC的互连电路制作。
（4）PLC程序。
（5）系统调试结果。
4.学时分配2学时5.项目考核项目六交流调速综合控制系统安装与调试1．课程教学基本要求（1）掌握PLC与变频器的互连接线。
（2）会分析较为复杂的变频调速系统识图。
（3）了解变频器在比例辅料添加机、化纤纺丝机等自动控制系统中的应用。
2．教学重点、难点（1）教学重点PLC与变频器的互连接线；识读变频调速系统识图；变频器在比例辅料添加机、化纤纺丝机等自动控制系统中的应用；变频器的输入信号类型选择；变频器与PLC的正确连接（包括信号的输入、电压的匹配等）；PLC的输出信号的类型；PLC模拟量或数字量输出模块与变频器的连接。
（2）教学难点变频器与PLC的正确连接（包括信号的输入、电压的匹配等）； PLC 模拟量或数字量输出模块与变频器的连接；系统功能实现；系统故障排除3.物化成果（打*号者可不做要求）（1）变频器的主要作用说明。
（2）变频器的主要参数的作用及设定说明。
（3）*系统接线及参数设定、PLC程序编写。
（4）*调试结果4.学时分配8学时5.项目考核项目七拓展应用1．课程教学基本要求（1）了解通信的基本知识，了解施耐德PLC与ATV31、ABB-A400及安川G616变频器通讯实现方法。
（2）了解不同负载下变频器的运行与节能情况。
（3）了解变频器在恒压供水系统中的应用。
2．教学重点、难点（1）教学重点通信的基本知识；不同负载下变频器的运行与节能；恒压供水。
（2）教学难点通信；恒压供水；3.物化成果针对某一特定应用的项目报告4.学时分配8学时5.项目考核五、学习评价1.评价方式本课程采用理实一体化的考核方式,推行过程考核和项目任务综合考核，尽可能地采用多种评价手段，如技能测试、模拟测试、实物制作、专题报告、口头与书面问答等。
本课程的评价体系主要由以下三部分组成：1）物化成果评价：物化成果评价包含合作意识、完成任务的主动性、物化成果的功能展示、学生自评互评及教师评价等。
由于完成任务内容是集体协作的结果，因此这部分评价只能反映小组的学习情况。
2）技能测试：在技能测试中，由学生单独完成相应的基本操作技能任务，按照任务完成的情况当场打分。
3）理论知识测试：主要通过专题报告、口头答辩以及书面问答的方法考察学生对必须的理论知识掌握程度。
2.成绩评定学生学期总成绩由各项目平均成绩、期末理论考试成绩、期末技能考试成绩三部分组成，每部分成绩均采用百分制。
具体评分结构为：表7 成绩评定结构六、教材和参考书目1．选用教材《交流调速系统及应用》黄麟主编大连理工大学出版社 20092．参考书目《变频器应用教程》张燕宾编著—北京；机械工业出版社，2007.1 《伺服驱动器技术指南及案例》李幼涵主编—北京；机械工业出版社，2008.2《ATV31异步电机变频器编程手册》施耐德电气《Altivar异步电机变频器编程手册》施耐德电气《三菱通用变频器FR-A700使用手册》三菱电气《FRENIC5000G11S/P11S变频器使用手册》富士电机《LXM05A中文版用户手册》施耐德电气《Varispeed G7使用说明书》安川电机《MICROMASTER 420 通用型变频器》西门子公司《MICROMASTER 440 通用型变频器》西门子公司《TD2100系列供水专用变频器用户手册》周宝廷主编《交流调速》王君艳编著—北京：高等教育出版社，2003.8；《交流调速系统》宋书中主编—北京：机械工业出版社，1999.5；《现代交流调速技术》胡祟岳主编—北京：机械工业出版社，1998.9；《PWM变频调速技术》陈国呈编著—北京：机械工业出版社，1998.7；《交流调速控制系统》李华德主编—北京：电子工业出版计，2003.3；《交流调速原理及应用》张少军、杜金城编著—北京：中国电力出版社，2003。