运动控制系统教学大纲

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1、《运动控制系统》课程教学大纲课程编号：课程名称：运动控制系统英文名称：MovementControlSystems课程性质：专业课总学时：64学　　分：3.5适用对象：自动化专业先修课程：电机拖动基础、电力电子技术、自动控制原理一、编写说明（一）本课程的性质、地位和作用本课程是本科自动化专业工业电气自动化方向的专业限选课之一。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、

2、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。（二）教学基本要求1．通过本课程的学习，学生应了解以下知识：电力拖动自动控制技术的发展、应用以及在本专业学科领域的地位和作用；电力拖动自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

3、；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。3．通过本课程的学习，学生应掌握以下知识：利用静态结构框图分析系统稳特性的方法；利用动态结构图分析系统稳定性和动态性能的方法；带电流截止负反馈单闭环直流调速系统的稳态分析、参数设计；转速、电流双闭环直流调速系统的起动过程分析、调节器的工程设计；微机数字控制系统中的数字测速；异步电动机变压变频调速系统中的脉宽调制技术；绕线式异步电动机串级调速原理。

4、（三）课程教学方法与手段以课堂讲授为主，辅以习题和实验。（四）实践环节1．实验：不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究主要内容和要求：测试带转速负反馈有静差调速系统的静特性，并与无转速负反馈时的开环机械特性进行比较。7学时分配：2学时2．实验：转速、电流双闭环晶闸管不可逆直流调速系统主要内容和要求：测定开环机械特性及闭环静特性，测定闭环控制特性。学时分配：3学时3．实验：双闭环三相异步电动机调压调速系统主要内容和要求：测定绕线式异步电动机转子串电阻时的人为机械特性及双闭环交流调压调速系统的静特性、动态

5、特性。学时分配：3学时4．实验：三相异步电机SPWM变频调速系统的实验主要内容和要求：测试不同输出频率、不同调制方式时的调速特性及低压补偿特性。学时分配：2学时5．实验：双闭环三相异步电动机串级调速系统主要内容和要求：测定开环串级调速系统的机械特性，测定双闭环串级调速系统的静特性。学时分配：2学时（五）教学时数分配表教学内容各教学环节学时分配采用何种多媒体教学手段章节主要内容讲授实验讨论习题课外其它小计1绪论222转速反馈控制的直流调速系统1821213转速、电流反馈控制的直流调速系统831124可

6、逆控制的直流调速系统6175基于稳态模型的异步电动机调速系统951156绕线转子异步电动机双馈调速系统527合计4812464（六）本课程与其它课程的联系本课程应在《电机拖动基础》、《电力电子技术》、《自动控制理论》等课程之后开设。本课程综合了运用了多门课程的知识，《电机拖动基础》为学习本课程奠定了交、直流电机原理及应用基础，《电力电子技术》为本课程提供了电力电子功率变换装置方面的知识，《自动控制理论》提供了控制理论知识。（七）教材与主要参考书教材：《电力拖动自动控制系统——运动控制系统》（第4版）

7、陈伯时主编机械工业出版社2009.87主要参考书：1.《电力拖动自动控制系统》（第2版）陈伯时主编机械工业出版社19992.《运动控制系统》尔桂花主编清华大学出版社2002（八）说明1.实验内容可以根据实验设备及具体情况稍加变动。实验至少保证12学时。2.本课程考核以平时成绩占30%，期末考试成绩占70%来评定。平时考核学生出勤情况、完成作业、完成实验、课堂提问等情况，期末考试采用笔试。二、教学内容纲要第1章绪论一、教学基本要求通过本章学习，要求学生1．掌握运动控制系统的基本概念、组成、转矩控制规律

8、。2．了解运动控制系统的历史及发展情况。3.熟悉生产机械的负载转矩特性。二、教学内容1.1运动控制系统及其组成△运动控制系统的概念及其组成1.2运动控制系统的历史与发展运动控制系统的历史及发展情况1.3运动控制系统的转矩控制规律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三类负载转矩特性第2章转速反馈控制的直流调速系统一、教学基本要求通过本章学习，要求学生1.掌握直流调速系统用的可控直流电源及其原理、动态数学模型，了解V-M系统、直流PWM调速系统的特点。2