交直流调速控制系统课程教案

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1、院系：机械教研室：机电教师：张红莲交直流调速控制系统课程教案课程名称交直流调速控制系统课程学分32课程属性必修课（）专业选修课（∨）校定公共选修课（）课程总学时32学时其中：讲课：28学时实验：4学时先修课程电机学，控制工程基础授课专业、班级机械电子工程专业方向基本教材和主要参考书教材名称出版社作者出版时间电力拖动自动控制系统-----运动控制系统机械工业出版社陈伯时2003参考书出版社作者出版时间电力拖动与自动控制系北京航空航天大学出版社范正翘2003电力拖动直流调速系统华中理工大学出版社张振和1996电

2、力拖动交流调速系统华中理工大学出版社姜泓,赵红恕1996教学目的及要求交直流调速控制系统课程是机械工程及自动化专业（机械电子工程专业方向）的一门专业课。目的是使学生了解自动控制系统在电力拖动中的应用。掌握电动机的调速原理、基本实现方法，培养学生应用自动控制理论解决系统的分析和设计问题的能力，为毕业后从事专业工作打下必要的基础。本课程研究直流调速系统和交流调速系统，学后应达到以下基本要求：1．了解电机调速的发展，深入理解其工作原理及运行特性。2．掌握直流调速控制系统的实现方法。3．掌握交流调速控制系统的实现方

3、法。4．掌握电机调速的基本实验方法，并能对测试结果的准确性进行分析。表中（）选项请打“∨”绪论2学时要求学生明确课程的性质和任务；了解电力拖动与控制的发展和应用；列举实际工农业生产及诸领域的具体事例，通过幻灯片，使学生深入形象地认识电力拖动及其控制系统的应用。第一次课（2学时）1．本次课的教学内容：绪论要求学生明确课程的性质和任务；了解电力拖动与控制的发展和应用；l从实际生产应用引出电力拖动控制系统的发展。l直流拖动系统调速方法和特点。l交流拖动系统调速方法和特点。l直流拖动的特点和交流拖动的比较。2．本次

4、课的教学方式(手段)列举实际工农业生产及诸领域的具体事例，通过幻灯片，使学生深入形象地认识电力拖动及其控制系统的应用。3.本次课师生活动设计就电力拖动实例及自动控制系统的发展应用，教师、学生共同讨论。4.本次课板书设计(或电子教案)见课件。5.本次课的小结（或总结）、作业布置要求学生了解调速系统的发展及现状,掌握直流和交流调速方法及特点。思考题：直流和交流调速有哪些方法，并比较其及特点第一章闭环控制系统的直流调速系统1．本章教学目标及基本要求①了解直流电动机调速的基本方法及特点，重点理解调压调速。②掌握单闭

5、环调速系统的性能分析及设计方法。③比较开环控制和闭环控制的特性。2．本章各节教学内容及学时分配1.1可控电源1.2V-M系统主要问题1.3直流脉宽调速系统主要问题2学时1.4反馈控制闭环直流调速系统的稳态分析和设计2学时1.5单闭环调速系统的动态分析和设计1.6无静差调速系统2学时3．本章教学内容的重点和难点及其处理和解析重点：开环和闭环控制的特性比较；单闭环控制的特性分析与计算。难点：单闭环调速系统的性能分析及其计算处理方法：通过具体实例，使学生了解系统的组成和工作原理及特性，从实际要求出发，分析系统，提

6、出解决问题的方法。4．本章教学内容的深化和拓展讨论转速反馈的单闭环调速系统时，提出采用电压反馈调速系统，其结果如何，如何改善，几种调速控制方法的比较。5．本章教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题本章通过幻灯片和板书相结合的手段开展教学。注意的问题是明确调速系统的性能指标，复习自动控制原理的相关知识。6．习题1-3、1-6、1-7、1-9、1-10、1-14、1-16、1-18第二次课（2学时）1．本次课的教学内容：l1.1直流调速系统用的可控直流电源l1.2V-M系统主要问题l1.3直流脉宽调速系统主要

7、问题讨论V-M系统的几个主要问题：触发脉冲相位控制；电流脉动及其波形的连续与断续；抑制电流脉动的措施；机械特性；晶闸管触发和整流装置的放大系数和传递函数。讨论直流脉宽调速系统的主要问题：PWM变换器的工作状态和电压、电流波形；机械特性；数学模型；电能回馈与泵升电压的限制。2．本次课的教学方式(手段)先介绍几种直流调速系统的可控直流电源，通过课件演示，比较其特点。3.本次课师生活动设计在讲课过程中，通过提问方式，促使学生积极思考。4.本次课板书设计(或电子教案)见课件。5.本次课的小结（或总结）、作业布置主要

8、介绍三种直流电源，比较了各自的特点，重点掌握V-M系统，PWM-M系统，鉴于PWM-M系统的优点，直流调速系统多采用PWM-M系统。作业布置思考题：直流调速PWM-M系统有哪些优点？1-1第三次课（2学时）1．本次课的教学内容：1.4反馈控制闭环直流调速系统的稳态分析和设计l转速控制的要求和调速指标l开环调速系统及其存在的问题l闭环系统的组成及其静特性l开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系l反馈控制规律l闭环直