|
友情提示：本站提供全國400多所高等院校招收碩士、博士研究生入學考試歷年考研真題、考博真題、答案，部分學校更新至2012年，2013年；均提供收費下載。 下載流程： 考研真題 點擊“考研試卷””下載; 考博真題 點擊“考博試卷庫” 下載
理論類課程大綱
課程名稱:自動化
一、課程概況
所屬專業: 自動化 開課單位： 物理與電子信息學院
課程類型: 專業方向課 課程代碼: 0845320
開課學期: 6 學分： 3.5
學時： 60 核心課程: 是
擬使用教材：
阮毅，陳伯時.《運動控制系統》第 4 版. 機械工業出版社. 2010.1
國內(外)現有教材：
吳貴文.《運動控制系統》.機械工業出版社 2014-7
楊耕，羅應立.《電機與運動控制系統》第 2 版 清華大學出版社 2014-3
學習參考資料
電力電子技術 http://www.dldzjs.com/xx/
電氣傳動期刊 http://www.dqcdzz.cn/
中國電機工程學報 http://www.pcsee.org/CN/volumn/home.shtml
二、課程描述（300 字以內）
本課程是自動化專業學生的專業方向課程，課程是以交直流電動機為控制對
象，利用電力電子技術、計算機控制技術和自動控制原理等知識來實現對拖動系
統的控制，具有知識面寬，綜合性和實踐性強的特點；通過本課程學習，應該使
學生獲得比較寬廣的、鞏固的有關電機拖動和自動控制的基本理論知識、相應的
分析計算能力以及一定的實驗技能的訓練；培養學生的系統概念以及培養學生應
用基本理論與方法進行工程設計的能力
三、課程目標
掌握電機運行過程中出現的一些現象的分析技巧，學會運用所學的理論知識
分析實際問題。
通過本課程的教學，要培養和提高學生對所學知識進行整理、概括、消化吸
收的能力，以及圍繞課堂教學內容，閱讀參考書籍和資料，自我擴充知識領域的
能力。
主要是通過作業和實驗，清晰、整潔地表達自己解決問題的思路和步驟的能
力。
培養學生獨立思考、深入鉆研問題的習慣，和對問題提出多種解決方案、選
擇不同設計方法。
掌握《運動控制系統》中的“工程設計”方法，使得學生的思維更切合工程
實際，有利于學生工程觀念的培養。
四、教學要求
授課教師將按照學校本科教學工作有關要求做好課程教學各項工作，嚴格按
照課表規定的時間、地點上課，不遲到、不早退，將根據本大綱要求，認真備課
完成教案與講稿編寫等各項課前準備工作；授課過程力求內容充實、概念準確、
思路清晰、詳略得當、邏輯性強、重難點突出，力戒平鋪直敘、照本宣科，同時
重視對學生的學習方法指導和課堂教學效果信息的反饋，實現教與學的雙向互
動；同時將結合課程目標要求，做好考核內容設計，并嚴格按照本大綱要求做好
出勤率統計、作業評價等各項工作。
學習是大學生自己的責任和義務，學生應根據課程大綱要求制定本門課程學
習計劃，加強學業管理，嚴格自我要求，提升自主學習能力，主動適應課程學習
要求。參與課堂教學活動不遲到、不早退，無正當理由不請假，上課認真聽講，
不做任何與課堂教學無關事宜，不使用手機，積極與授課教師進行教學互動，同
時利用課余時間做好預習、復習、課外書籍閱讀等工作，主動與同學開展合作學
習，認真完成任課教師布置的課程作業。
五、考核方式及要求
為實現課程教學目標，本門課程考核方式及要求為：出勤率及課堂表現占
10%，點到不少于 3 次，其中缺席 1 次，按無成績計算；課程作業 6 次，按批改
成績 10%折算后計入總成績；期中考試 1 次，按卷面成績 10%計入總成績；實
踐操作部分占 20%計入總成績；期末考試占 50%計入總成績。
六、課程內容
第一章：緒論
（授課時間：第六學期第一周）
教學目標：掌握運動控制系統的組成；了解運動控制系統的歷史與發展；掌握控
制系統的轉矩控制規律；掌握生產機械的負載轉矩特性。
教學重點：控制系統的轉矩控制規律；生產機械的負載轉矩特性。
教學難點：控制系統的轉矩控制規律。
學 時：課堂教學 2 學時，課外自主學習時間不少于 1 學時
教學方法：講授法、演示法
主要內容：（1）運控控制系統及其組成
（2）運控控制系統的歷史與控制規律
（3）轉矩控制規律
（4）生產機械的負載轉矩特性
學習方法：小組討論、課堂練習
課后作業：無
第二章：轉速反饋控制的直流調速系統
（授課時間：第六學期第一周）
教學目標：掌握兩種可控直流電源；掌握穩態調速性能指標（調速范圍與靜差率）
之間關系；掌握直流電動機穩態數據模型及動態數據模型；掌握比例
積分控制直流調速系統；掌握轉速檢測的數字化方法；掌握數字 PID
控制算法；掌握直流調速系統的過流保護。
教學重點：兩種可控直流電源傳遞函數推導；調速范圍與靜差率之間關系；直流
電動機數學模型；M 法、T 法及 M/T 法三種數字測速方法；增量式
數字 PID 算法；過流保護措施。
教學難點：晶閘管可控直流電源失控時間的理解；直流電動機的動態數據模型推
導；M/T 數字測速方法的理解及算法實現；增量式 PID 控制算法。
學 時：課堂教學 8 學時，課外自主學習時間不少于 6 學時
教學方法：講授法、演示法
主要內容：（1）直流調速系統用的可控直流電源
（2）穩態調速性能指標和調速系統的機械特性
（3）轉速反饋控制的直流調速系統
（4）直流調速系統的數字控制
（5）轉速反饋控制直流調速系統的限流保護
學習方法：小組討論、課堂練習
課后作業：完成教材第 57 頁練習題 5、6、9、12、13 并在下周課前提交
第三章：轉速、電流反饋控制的直流調速系統
（授課時間：第六學期第四周）
教學目標：掌握轉速、電流雙閉環直流調速系統的數學模型；掌握轉速、電流雙
閉環直流調速系統的起動分析及抗干擾分析；掌握典型Ⅰ型系統和典
型Ⅱ型系統的工程設計方法；掌握轉速調節器和電流調節器的工程設
計方法。
教學重點：雙閉環直流調速系統的動態數學模型；轉速調節器和電流調節器的輸
出限幅設置；雙閉環直流調速系統的起動分析；典型Ⅰ型系統和典型
Ⅱ型系統的工程設計方法；典型兩種可控直流電源傳遞函數推導；轉
速調節器和電流調節器的工程設計方法
教學難點：雙閉環直流調速系統起動三階段的分析，電流和轉速動態變化過程；
工程設計方法典型形式；工程近似處理；電流調節器的工程設計；轉
速調節器的工程設計。
學 時：課堂教學 8 學時，課外自主學習時間不少于 8 學時
教學方法：講授法、演示法
主要內容：（1）轉速、電流反饋控制直流調速系統的組成及其靜特性
（2）轉速、電流雙閉環直流調速數學模型
（3）轉速、電流雙閉環直流調速系統的起動分析
（4）雙閉環直流調速系統的工程設計方法
學習方法：小組討論、課堂練習
課后作業：完成教材第 94 頁練習題 6、7、8、9、10、11 并在下周課前提交
第四章：可逆控制和弱磁控制的直流調速系統
（授課時間：第六學期第七周）
教學目標：掌握橋式可逆 PWM 變換器主電路；掌握直流 PWM 可逆調速系統的
控制及分析；掌握單片機 PWM 可逆直流調速系統的主要組成。
教學重點：直流 PWM 可逆調速系統的四象限運行分析。
教學難點：直流 PWM 可逆調速系統的四象限運行分析及波形繪制。
學 時：課堂教學 2 學時，課外自主學習時間不少于 2 學時
教學方法：講授法、演示法
主要內容：（1）橋式可逆 PWM 變換器主電路
（2）直流 PWM 可逆調速系統分析
（3）直流 PWM 功率變換器能量回饋及單片機控制直流調速系統
學習方法：小組討論、課堂練習
課后作業：無
第五章：基于穩態模型的異步電動機調速系統
（授課時間：第六學期第八周）
教學目標：掌握異步電動機的穩態數學模型；掌握異步電動機的調壓調速；掌握
異步電動機的變頻調速；掌握恒壓頻比調速原理；掌握三種基頻以下
的電壓補償控制；掌握 SPWM 調制技術；掌握 SVPWM 調制技術；
掌握轉速開環變壓變頻調速系統；掌握轉速閉環轉差頻率控制的變壓
變頻調速系統。
教學重點：異步電動機的調壓調速；異步電動機的變頻調速；三種基頻以下的電
壓補償控制； SPWM 調制技術； SVPWM 調制技術；轉速開環變壓
變頻調速系統；轉速閉環轉差頻率控制的變壓變頻調速系統。
教學難點：異步電動機的變頻調速；三種基頻以下的電壓補償控制； SPWM 調
制技術； SVPWM 調制技術；轉速開環變壓變頻調速系統；轉速閉
環轉差頻率控制的變壓變頻調速系統。
學 時：課堂教學 14 學時，課外自主學習時間不少于 14 學時
教學方法：講授法、演示法
主要內容：（1）異步電動機的穩態數學模型和調速方法
（2）異步電動機的調壓調速
（3）異步電動機的變壓變頻調速
（4）交直交 PWM 變頻器主電路
（5）正弦波脈寬調制（SPWM）技術
（6）電壓空間矢量 PWM（SVPWM）控制技術
（7）轉速開環變壓變頻調速系統
（8）轉速閉環轉差頻率控制的變壓變頻調速系統
學習方法：小組討論、課堂練習
課后作業：完成教材第 153 頁練習題 1、2、3、6、7、12、15 并在下周課前提交
第六章：基于動態模型的異步電動機調速系統
（授課時間：第六學期第十二周）
教學目標：掌握異步電動機的動態數學模型；掌握坐標變換的基本思想，三相-
兩相坐標系的變換，靜止-旋轉坐標系的變換；掌握異步電動機在正
交坐標系上的動態數學模型；掌握異步電動機在正交坐標系上的狀態
方程；掌握 M-T 坐標系矢量控制調速系統；掌握直接轉矩控制調速
系統；
教學重點：異步電動機動態數學模型表達式（電壓方程、磁鏈方程、轉矩方程）；
三相-兩相坐標系的變換，靜止-旋轉坐標系的變換；正交坐標系狀態
方程；轉子磁鏈定向的 m-t 坐標系矢量控制；定子磁鏈定向的 d-q 坐
標系直接轉矩控制；轉子磁鏈計算模型；轉矩計算模型。
教學難點：坐標變換；正交坐標系上的動態數學模型；正交坐標系狀態方程；轉
子磁鏈定向的 m-t 坐標系矢量控制；定子磁鏈定向的 d-q 坐標系直接
轉矩控制。
學 時：課堂教學 10 學時，課外自主學習時間不少于 10 學時
教學方法：講授法、演示法
主要內容：（1）異步電動機動態數學模型的性質
（2）異步電動機的三相數學模型
（3）坐標變換（3/2 變換、2s/2r 變換）
（4）異步電動機在正交坐標系上的動態數學模型
（5）異步電動機在正交坐標系上的狀態方程
（6）異步電動機按轉子磁鏈定向的矢量控制系統
（7）異步電動機按定子磁鏈控制的直接轉矩控制系統
學習方法：小組討論、課堂練習
課后作業：完成教材第 202 頁練習題 1、2、4 并在下周課前提交
第八章：同步電動機變壓變頻調速系統
（授課時間：第六學期第十五周）
教學目標：掌握同步電動機的穩態模型與調速方法；掌握他控變頻同步電動機調
速系統；掌握自控變頻同步電動機調速系統。
教學重點：同步電動機的調速方法；他控變頻同步電動機調速系統；自控變頻同
步電動機調速系統。
教學難點：他控變頻同步電動機調速系統；自控變頻同步電動機調速系統。
學 時：課堂教學 4 學時，課外自主學習時間不少于 4 學時
教學方法：講授法、演示法
主要內容：（1）同步電動機的穩態模型與調速方法
（2）他控變頻同步電動機的調速系統
（3）自控變頻同步電動機的調速系統
學習方法：小組討論、課堂練習
課后作業：完成教材第 249 頁練習題 1、5 并在下周課前提交
免責聲明：本文系轉載自網絡，如有侵犯，請聯系我們立即刪除，另：本文僅代表作者個人觀點，與本網站無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本站證實，對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關內容。
|
文章搜索
您現在的位置： 
