电力传动与控制
课程教案
课程名称：电力传动与控制
课程编号：
学分学时：学分；学时
学时分配:理论学时实验学时
授课时间:学年第学期
授课班级：
学生人数:
开课学院：
任课教师：
选用教材：《电力传动与控制》
第一章
绪论
主要知识点、思政内容及教学用时安排
主要知识点：本章主要介绍了电力传动系统的应用领域、控制系统的构成、控制系统从直流到交流的发展历程和存在的困难、电力传动控制系统的转矩控制规律及特点。
主要思政点：围绕电机控制系统的应用领域提出我国制造强国的战略目标，强调电力传动与控制在现代工业、能源、交通、军事等领域的重要性，讲解本学科目前的国内外研究现状及差异、所涉及的关键核心技术、所遇到的研究瓶颈，引导学生主动关注与课程有关的国际形势、国家政策和发展方向，激发学生对本课程的兴趣，培养学生的专业素养、社会责任感、爱国情怀及创新精神。
——2学时
备注（实验、上机、课外学习等安排）
无实验和上机。
课后复习先修课程——直流电机及其拖动的相关知识点。
围绕电机控制的技术，结合国家发展战略和环境保护，提交一份电机传动控制的未来发展规划书。
本章教学目标：
知识目标：
了解运动控制系统的组成；掌握运动控制系统的转矩控制规律和生产机械的负载转矩特性。
能力目标：
能够分析任意一个运动控制系统的组成部分、工作状态。
学习态度与价值观（情感）目标：
督促学生关心行业动态和国家发展方向；激发学生电机强国的信念和使命担当。
本章教学内容摘要：
（1）电力传动与控制系统及其组成；
（2）介绍电力传动与控制的应用领域，特别涉及制造强国战略目标中与电机及其驱动控制有关的内容；
（3）电力传动与控制的历史与发展；
（4）电力传动与控制的转矩控制规律；
（5）生产机械的负载转矩特性。
本章教学重点、难点及相应的教学方法、手段：
重难点：
（1）先修课程的掌握情况；
（2）电力传动与控制系统中转矩控制规律。
教学方法、手段：
课堂采用课堂讲授法，将多媒体教学、板书与学生课后自学相结合，利用知识点直接导入法介绍与电机及驱动控制相关的思政内容，并配合一定课后思考。
教学反馈（作业、测试、答疑、交流等情况）：
第二章
直流电机控制系统
主要知识点、思政内容及教学用时安排
主要知识点：本章主要学习了直流调速系统用的可控直流电源；稳态调速性能指标和直流调速系统的机械特性；开环直流电机控制系统的局限性；转速单闭环控制系统的构建；转速、电流双闭环控制系统的构建；单闭环和双闭环控制时的稳态和动态特性分析；基于工程设计法对双闭环控制进行设计；直流PWM-电动机闭环控制系统仿真分析。
主要思政点：中国半导体科技的过去、现在及将来；诚实守信、严守初心的电气精神；中国高铁中的牵引电机；我国直流电机控制系统领域的自主创新成果和国产技术的发展情况；电机驱动控制系统设计时需要注意的非技术因素指标；能源利用效率、节能减排和可持续发展。
——6学时
备注（实验、上机、课外学习等安排）
实验2学时：双闭环可逆直流PWM（H）桥调速系统；
课后作业：第二章思考题与习题；
课后以小组为单位，设计第二章课后习题第2-19中的两个PI调节器，参考第2-7节的内容，利用Matlab软件尝试搭建双闭环控制系统的模型。
本章教学目标：
知识目标：
（1）了解直流电动机的三种调速方法，引出可控直流电源，重点介绍常见的几种直流PWM变换器的结构和工作原理；
（2）掌握开环不可逆和可逆两种PWM-电动机系统的机械特性和数学模型；
（3）掌握稳态性能指标的定义及它们之间的内在联系；
（4）掌握闭环系统静特性与开关机械特性的比较；
（5）掌握转速闭环直流调速系统的稳态参数的计算方法；
（6）掌握反馈控制的三个基本规律；
（7）了解反馈控制闭环直流调速系统的动态数学模型；
（8）掌握比例积分控制规律和实现无静差调节的原理；
（9）了解直流调速系统参数的测定方法；
（10）了解单闭环无静差调速系统的局限性；
（11）掌握双闭环直流调速系统的组成、特点及稳态结构图和静特性；
（12）掌握双环系统起动和和制动过程及其分析方法，双环系统抗扰性能及两个调节器的作用；
（13）掌握工程设计方法的思路、典型系统的性能指标及非典型系统的典型化；
（14）掌握利用工程设计方法设计双闭环直流电机调速系统。
能力目标：
能够掌握直流PWM控制器-可控的直流电源的结构原理；
能够掌握比例积分控制规律和实现无静差调节的原理；
掌握几种数字化的测速方法，并根据具体的应用场合选择合适的测速装置；
能够将不同生产工艺的要求，转换成相应的稳态性能指标，并能够利用反馈控制规律来分析其系统；
掌握闭环直流调速系统的组成、静特性