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》
第五章
永磁同步电动机控制系统
主要知识点、思政内容及教学用时安排
主要知识点：本章主要介绍了永磁同步电动机的工作原理、结构特点及数学模型的建立，对其稳态性能进行了分析，详细介绍了包括矢量控制、直接转矩控制和模型预测控制的几种常用控制方法，最后对多相永磁电机的容错控制及永磁无刷直流电机的控制作了简单介绍。
主要思政点：强调高效节能技术在推动“双碳”目标实现中的重要性；结合我国新能源汽车产业发展，分析永磁同步电动机在绿色交通中的关键作用；介绍我国在永磁电机及其控制技术领域的自主创新成果；讨论电机控制在国防、航空航天和工业制造中的战略地位，增强学生的爱国情怀和社会责任感；强调节能减排与可持续发展理念，倡导学生关注能源利用效率与环境保护；通过实际案例分析，激励学生在绿色能源与智能制造领域勇于创新、追求卓越。
——6学时
备注（实验、上机、课外学习等安排）
无实验和上机。
课后作业：第五章思考题与习题；
对矢量控制、直接转矩控制与模型预测控制三种常用控制方法任选其一，以小组为单位利用Matlab软件尝试搭建其控制系统的仿真模型。
本章教学目标：
知识目标：
（1）理解永磁同步电动机的原理与结构特点；
（2）熟悉永磁同步电动机的数学模型及其稳态性能分析方法；
（3）熟练掌握矢量控制、直接转矩控制和模型预测控制的基本原理与实现方法；
（4）掌握三种基本常用控制方法各自的优势与不足之处，通过对比加深对每种方法的理解；
（5）了解多相永磁电机的容错控制技术及永磁无刷直流电机的控制。
能力目标：
（1）能够独立分析永磁同步电动机的运行特性与控制需求；
（2）掌握几种基本控制方法的实现步骤，并能进行相关系统设计与仿真分析；
（3）能够评价永磁同步电动机的不同控制方法在特定应用场景中的适用性。
学习态度与价值观（情感）目标：
（1）培养学生对高效电机控制技术的研究兴趣及责任感；
（2）激励学生关注自主创新技术的发展，并立志于绿色能源技术领域的探索与突破；
（3）培养学生在我国从事永磁电机科技创新领域的兴趣爱好，引导学生找到自己在该领域的人生目的，端正学生在该领域的人生态度，最终使得学生实现自己在该领域的人生价值。
本章教学内容摘要：
（1）永磁同步电动机的发展历程及应用前景；
（2）永磁同步电动机的原理及结构；
（3）永磁同步电动机数学模型的建立；
（4）稳态性能指标及基本分析方法；
（5）矢量控制原理与几种常用的基本控制方法；
（6）按转子磁场定向的矢量控制系统基本控制流程；
（7）直接转矩控制的基本原理与控制方法；
（8）基于SVPWM调制的直接转矩控制；
（9）模型预测控制的基本原理；
（10）预测电流控制与预测转矩控制；
（11）多相永磁电机的特点及容错控制；
（12）永磁无刷直流电动机的控制。
本章教学重点、难点及相应的教学方法、手段：
重点：
（1）三种常用控制方法的基本概念、基本理论和基本方法；
（2）三种常用控制方法的比较，即每种控制方法相对其他两种的优势与不足之处。
难点：
（1）对永磁同步电动机数学模型的理解；
（2）多相永磁电机的容错控制。
教学方法、手段：
授课形式上采用多媒体与板书相结合的形式授课，并结合新能源汽车行业热点开展小组讨论与问题分析；授课内容上将不只局限于本章，用联系、全面、发展的观点结合主要思政点贯穿全书内容；授课角度上将切实联系实际，从学习知识的目的出发、从生活与社会生产等应用需求出发到课本知识，以培养学生的学习兴趣；对学生的能力培养方面将抓好“三基”，首先是从基本概念开始，逐步过渡到基本理论，最后落实到基本方法。
教学反馈（作业、测试、答疑、交流等情况）：
课程负责人：