电力拖动控制系统

中国海洋大学本科生课程大纲

课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修

一、课程介绍

1.课程描述（中英文）：

电力拖动自动控制系统是自动化专业本科生的一门重要专业必修核心课，同时也是培养一名高素质的自动化专业技术人员的必修课程。电力拖动自动控制系统课程的内容主要包括直流调速系统、交流调速系统和伺服系统。本课程既有完整的理论体系，又有很强的实践性，在教学过程中不仅有仿真实验，还开设了实验学时，包括单闭环、双闭环、直流和交流的实验，目的在于培养学生掌握实验方法和运用理论分析解决实际问题的能力。

Electric machine and drive control system is an important core course for undergraduates majoring in automation, and it is also a required course for training a high-quality automation professional and technical personnel. The content of electric machine and drive control system course mainly includes DC speed-control system, AC speed-control system and servo system. This course has a complete theoretical system and strong practicality. In the teaching process, there are not only simulation experiments, but also experimental hours, including single closed loop, double closed loop, DC and AC experiments, and the purpose is to train students to master experimental methods and the ability to use theoretical analysis to solve practical problems.

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2.设计思路：

直流调速系统是运动控制系统的基础，所以本课程从直流调速系统入门，建立了扎实的控制系统分析与设计的概念和能力后，再进入交流调速系统的学习。最后，在掌握调速系统的基本规律和设计方法的基础上，进一步学习伺服系统的分析与设计。使学生通过对本课程的学习了解电力拖动自动控制系统的基本形式及其控制规律，能应用已有的数学知识对电力拖动自动控制系统进行定量计算和定性分析，培养学生分析问题和解决问题的能力。

本门课程主要内容分为三篇：直流调速系统、交流调速系统和伺服系统。内容涵盖：可控电源-电动机系统的特殊问题及其机械特性，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及结构，反馈控制的基本特点，反馈控制系统的静态和动态性能指标及分析方法，调节器结构及参数的设计方法，反馈控制系统的实现，计算机仿真在控制系统的应用等。课程内容包括三个模块：电力拖动控制系统理论教学、电力拖动控制系统仿真实验、电力拖动控制系统实验。

（1）电力拖动控制系统理论教学

理论课以讲授为主，辅助以电子教案和多媒体课件，重点强调基础规范的学习、训练和掌握。

（2）电力拖动控制系统仿真实验

针对单闭环和双闭环系统，由学生自己动手对电力拖动控制系统开展仿真实验，加深对运动控制系统的认识和理解。

（3）电力拖动控制系统实验

针对直流单闭环和双闭环系统以及交流双闭环系统，由学生动手进行实验，巩固对运动控制系统的认识和理解，培养学生解决实际问题的能力。

3. 课程与其他课程的关系：

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先修课程：自动控制原理、电力电子技术、电机与拖动基础、传感器与检测技术并修课程：现代控制理论基础

后置课程：测控系统综合实训

二、课程目标

学生通过学习将巩固并加深有关电机拖动和自动控制的基本理论知识、相应的分析计算能力，获得一定的实验技能训练，提高分析和解决工程实际问题的能力。学生可以掌握直流调速系统中单闭环、多环和可逆系统基本组成和控制规律、静态和动态性能分析及工程设计方法，直流调速系统的数字控制；掌握交流调压调速系统和变频调速系统的基本组成、工作原理和性能特点；学生还将掌握伺服系统的特征及组成、控制对象的设计模型和伺服系统的设计方法。

通过课程的学习，使学生达到以下目标：

三、学习要求

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电力拖动控制系统是一门涉及电机学、电力电子技术、计算机控制技术、控制理论、信号检测与处理技术、微电子技术等诸多学科综合性的课程，作为自动化工程师，在校期间不仅要有扎实的理论基础和熟练的专业技能，而且要有一定的动手能力、理论应用于实践并解决实际问题的能力。要达到以上学习任务，学生必须：

（1）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论、课后习题、仿真、实验案例分析。（2）保质保量的按时完成课下作业。针对运动控制系统开展仿真实验，需要提交书面作业报告，通过仿真实验学生才能加深理论教学的内容。

（3）认真完成运动控制系统实验，通过实验学生可以将理论应用于实践，并在实践中得到提高。

四、教学进度

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五、参考教材与主要参考书

[1]《电力拖动控制系统-运动控制系统》，阮毅杨影陈伯时，机械工业出版社，2016年11月(第5版)

[2]《电机与运动控制系统》，杨耕罗应立编著，清华大学出版社，2014年3月（第2版）

[3]《运动控制系统》，吴贵文编，机械工业出版社，2014年7月

[4] 智慧树慕课，电力拖动自动控制系统，哈尔滨工程大学，张敬南、孟繁荣、游江、巩冰、彭辉社，2020年1月

[5] 智慧树慕课，电力拖动自动控制系统，中国石油大学（华东），冯兴田、胡慧慧、陈荣，2019年12月

六、成绩评定

（一）考核方式 A ：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他

（二）成绩综合评分体系：

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