运动控制工程教学大纲.docx

运动控制工程学 分：25学 时：40（其中：讲课学时： 40 实验学时：另行安排）先修课程：电子技术、控制原理、电机学、电力电子技术等课程适用专业：自动化专业教 材：电力拖动自动控制系统，陈伯时编，机械工业出版社，2005年开课系部：计算机科学与工程系撰 写 人：段锁林审 定 人：郑明方 批准人：杨长春一、课程的性质与目的自动控制系统的一门专业课。通过本课程的学习，要求学生能够掌握直流调速系统、位置随动系统、交流变频调速系统的基本原理，能够运用工程设计方法对系统进行分析和设计，本课程的基本任务是：通过本课程的学习使学生达到以下基本要求：掌握多环控制的直流不可逆调速系统的分析和设计方法；掌握可逆调速系统的分析和设计方法；掌握直流脉宽调制系统的分析和设计方法；掌握位置随动系统的分析和设计方法；掌握异步电动机变频调速的工作原理与基本设计方法。二、课程的基本内容及要求（一）闭环控制的直流调速系统 1教学内容：（1）直流调速系统用可控直流电源（2）晶闸管电动机系统（3）直流脉宽调速系统（4）反馈控制闭环直流调速系统稳态分析与设计（5）反馈控制闭环直流调速系统动态分析与设计（6）无静差调速系统（7）电压反馈电流补偿直流调速系统2基本要求（1）了解课程的基本内容和性质。（2）掌握反馈控制闭环直流调速系统稳态分析与设计（3）掌握反馈控制闭环直流调速系统动态分析与设计（4）掌握直流脉宽调制系统的分析和设计方法（二）转速、电流双闭环直流调速系统 和调节器设计 1教学内容：（1）转速、电流双闭环直流调速系统组成及静特性（2）双闭环直流调速系统的数学模型和动态性能分析（3）调节器设计工程设计方法（4）双闭环系统调节器工程设计2基本要求：（1）掌握双环控制的直流不可逆调速系统的分析和设计方法。（2）掌握双环控制直流调速系统调节器设计工程设计方法（三）直流调速系统数字控制1教学内容：（1）微机控制特点（2）微机控制双闭环直流调速系统的硬件和软件（3）数字测速与滤波（4）数字PI调节器（5）离散系统数字控制器设计2基本要求：（1）掌握微机控制双闭环直流调速系统的硬件和软件（2）掌握数字测速与滤波基本原理和方法（3）掌握数字PI调节器设计方法。（4）了解离散系统数字控制器设计原理和方法（四）笼型异步电动机变压变频调速的工作原理与基本设计方法 1教学内容：（1）变压变频调速的基本控制方式（2）异步电动机电压-频率协调控制的机械特性（3）电力电子变压变频器主要类型（4）变压变频调速系统PWM技术（5）基于异步电动机稳态模型的变压变频调速系统（6）异步电动机动态模型和坐标变换（7）基于动态模型按转子磁链定向的矢量控制系统（8）基于动态模型按转子磁链控制的直接转矩控制系统2基本要求：（1）掌握变压变频调速的概念和基本控制方式（2）了解电力电子变压变频器主要类型（3）掌握变压变频调速系统PWM技术。（4）掌握矢量控制系统设计原理和方法（5）掌握直接转矩控制系统设计原理和方法三、课程学时分配章 节讲 课实 验上 机第一章 闭环控制的直流调速系统 10第二章 转速、电流双闭环直流调速系统 和调节器设计10第三章 直流调速系统数字控制10第四章 笼型异步电动机变压变频调速的工作原理与基本设计方法信号变换技术10四、参考书目1 张崇巍运动控制系统武