自动控制系统优秀教案.pdf

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1、学科电气信息类专业自动化、电气工程及其自动化课程自动控制系统教材《电力拖动自动控制系统》陈伯时主编《电机及拖动基础》（上、下）顾绳谷主编；《电机拖动及电力系统》参考书目TheodoreWildi编著；《自动控制原理》胡寿松主编课题第一章第三节直流脉宽调速系统的主要问题重点本节主要介绍直流PWM调速系统教材难点PWM变换器的工作状态和波形；分析关键点制动状态的一个周期分为两个工作阶段教学通过课堂教学，使学生掌握直流PWM调速系统，了解他们的工作原理目的和特性。课时1课时教法讲授法教具CAI、挂图一、提出问题，导入新课根据前面分析提出问题，什么是直流PWM调速系统。导入新课，自从全控型电力

2、电子器件问世以后，就出现了采用脉冲宽度调制（PWM）的高频开关控制方式形成的脉宽调制变换器-直流电动机调速系统，简称直流脉宽调速系统，即直流教PWM调速系统。二、进行新课程首先，进行重难点处理：依次引入PWM变换器的工作状态和波形，在此过程学中，着重要将讲清几个重点问题，并对难点问题进行化解。几个知识点的讲授如下：（一）、PWM变换器的工作状态和波形；PWM变换器的作用是：用PWM调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率过一定、宽度可变的脉冲电压系列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电机转速。1、不可逆PWM变换器程（1）简单的不可逆PWM变换器简单的不可逆PWM变换器-直流电

3、动机系统主电路原理图如图1-16所示，功率开关器件可以是任意一种全控型开关器件，这样的电路又称直流降压斩波器。工作状态与波形在一个开关周期内，当0≤t

4、回路1流通。在ton≤t≤T期间，Ug1和Ug2都改变极性，VT1关断，但VT2却不能立过即导通，因为id沿回路2经二极管VD2续流，在VD2两端产生的压降给VT2施加反压，使它失去导通的可能。程一般电动状态的电压、电流波形制动状态的一个周期分为两个工作阶段：在0≤t≤ton期间，VT2关断，－id沿回路4经VD1续流，向电源回馈制动，与此同时，VD1两端压降钳住VT1使它不能导通。在ton≤t≤T期间，Ug2变正，于是VT2导通，反向电流id沿回路3流通，产生能耗制动作用（二）直流PWM调速系统的机械特性由于采用脉宽调制，严格地说，即使在稳态情况下，脉宽调速系统的转矩和转速也都是脉动

5、的，所谓稳态，是指电机的平均电磁转矩与负载转矩相平衡的状态，机械特性是平均转速与平均转矩（电流）的关系。采用不同形式的PWM变换器，系统的机械特性也不一样。对于带制动电流通路的不可逆电路和双极式控制的可逆电路，电流的方向是可逆的，无论是重载还是轻载，电流波形都是连续的，因而机械特性关系式比较简单，现在就分析这种情况。（三）PWM控制与变换器的数学模型；按照上述对PWM变换器工作原理和波形的分析，不难看出，当控制电压改变时，PWM变换器输出平均电压按线性规律变化，但其响应会有延迟，最大的时延是一教个开关周期T。学图1-21PWM控制与变换器框图（四）电能回馈与泵升电压的限制。过PWM变换

6、器的直流电源通常由交流电网经不可控的二极管整流器产生，并采用大电容C滤波，以获得恒定的直流电压，电容C同时对感性负载的无功功率起储能缓冲作用。程整流器+斩波器AC~DC///UCs-题目制动状态的一个周期分为哪两个工作阶段作业安针对学生的理解能力，着重对PWM—电动机系统一个周期两个工作目的排阶段进行讲解，达到教学大纲的要求。学科电气信息类专业自动化、电气工程及其自动化课程自动控制系统教材《电力拖动自动控制系统》陈伯时主编《电机及拖动基础》（上、下）顾绳谷主编；《电机拖动及电力系统》参考书目TheodoreWildi编著；《自动控制原理》胡寿松主编课题第一章第四节反馈控制闭环直流调速系

7、统的稳态分析和设计重点转速控制的要求和调速指标教材难点调速指标分析关键点调速范围、静差率教学通过课堂教学，使学生掌握和理解调速指标：调速范围和静差率。目的课时1课时教法讲授法教具CAI、挂图一、提出问题，导入新课根据前面分析提出问题，什么是调速系统的转速控制要求，导入新课转速控制的要求和调速指标。二、进行新课程首先，进行重难点处理：依次引入课程中的内容，在此过程中，着重要将讲清教几个重点问题，并对难点问题进行化解。几个知识点的讲授如下：（一）转