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电力拖动控制系统 课程教案课次第一次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第1章 闭环控制的直流调速系统 1.1直流调速系统用的可控直流电源教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1.了解直流电动机的三种调速方法，引出可控直流电源，介绍其在直流电动机调速中的关键作用。2. 熟悉可控直流电源目前主要有三种形式：旋转变流机组、静止式可控整流器和直流斩波器。3.掌握三种可控直流电源的结构原理和各自的特点。教学重点及难点：1.重点是可控直流电源目前主要有三种形式及三种电源的结构原理和各自的特点2.难点是直流斩波器或脉宽调制变换器的分类及工作原理教 学 基 本 内 容方法及手段直流电动机转速和其他参量之间的稳态关系可表示为： 从上式可以看出，调节电动机的转速有三种方法：1）调节电枢供电电压。2.）减弱励磁磁通。3）改变电枢回路电阻。对于一定范围内无级平滑调速的系统来说，调节电枢供电电压的方式最好。目前，可控直流电源主要有三种形式：1） 旋转变流机组。用交流电动机和直流发电机组成机组，获得可调的直流电压。2） 静止式可控整流器。用静止式的可控整流器获得可调的直流电压。3） 直流斩波器或脉宽调制变换器。用恒定直流电源或不控整流电源供电，利用电力电子开关器件斩波或进行脉宽调制，产生可变的平均电压。多媒体讲授作业、讨论题、思考题： 比较三种可变直流电源的优缺点。基本教材和主要参考资料：陈伯时主编，电力拖动自动控制系统运动控制系统，第3版，机械工业出版社课后小结： 电力拖动控制系统课程教案课次第二次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第1章 闭环控制的直流调速系统1.2晶闸管电动机系统的主要问题教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1.掌握晶闸管电动机系统的机械特性及传递函数。2.熟悉晶闸管触发和整流装置的放大系数和传递函数3.了解V-M系统触发脉冲的相位控制及抑制电流脉动的措施。教学重点及难点：1.重点是晶闸管电动机系统的机械特性及传递函数2.难点是V-M系统触发脉冲的相位控制及抑制电流脉动的措施。教 学 基 本 内 容方法及手段完整的V-M系统机械特性，分为电流连续区和电流断续区。由图可见：1）当电流连续时，特性硬；2）当电流断续时，特性很软，呈显著的非线性，理想空载转速翘得很高。晶闸管触发和整流装置的放大系数可以由工作范围内的特性斜率决定，计算方法是：晶闸管装置的精确传递函数为：传递函数可近似成一阶惯性环节。多媒体讲授作业、讨论题、思考题：为什么在VM系统中电流会出现断续的情况？ 基本教材和主要参考资料：陈伯时主编，电力拖动自动控制系统运动控制系统，第3版，机械工业出版社课后小结： 电力拖动控制系统 课程教案课次第三次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第1章 闭环控制的直流调速系统1.3 直流脉宽调速系统的主要问题教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1.掌握桥式可逆PWM变换器工作原理。2.熟悉直流脉宽调速系统的机械特性和PWM控制与变换器的数学模型。3.了解不可逆PWM变换器、和带制动电流通路的不可逆PWM变换器的工作原理及特点。教学重点及难点：1.重点直流脉宽调速系统的机械特性和PWM控制与变换器的数学模型。2.难点桥式可逆PWM变换器工作原理。教 学 基 本 内 容方法及手段+UsUg4M+-Ug3VD1VD2VD3VD4Ug1Ug2VT1VT4VT3132AB4MVT2VT2Ug3VT4Ug4PWM调制就是把恒定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压序列，从而可以改变平均输出平均电压的大小。桥式可逆PWM变换器原理图如下：与晶闸管装置一样， PWM装置可以近似看成是一个一阶惯性环节：多媒体讲授作业、讨论题、思考题： 为什么PWM电动机系统比VM系统能够获得更好的动态性能。基本教材和主要参考资料：陈伯时主编，电力拖动自动控制系统运动控制系统，第3版，机械工业出版社课后小结： 电力拖动控制系统 课程教案课次第四次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第1章 闭环控制的直流调速系统 1.4反馈控制闭环直流调速系统的稳态分析和设计教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1. 掌握闭环直流调速系统稳态参数的计算方法。掌握带电流截止负反馈的转速闭环直流调速系统的有关计算方法。2.熟悉生产工艺对转速控制的要求，熟悉稳态性能指标以及之间的关系及反馈控制的三个基本规律。3.了解引入电流截止负反馈的意义。教学重点及难点：1.重点稳态性能指标以及之间的关系及反馈控制的三个基本规律。2.难点带电流截止负反馈的转速闭环直流调速系统的有关计算方法。教 学 基 本 内 容方法及手段两个调速指标：调速范围和静差率。1）调速范围 2）静差率3）直流变压调速系统中调速范围、静差率和额定速降之间的关系：转速负反馈闭环直流调速系统的静特性方程式：开环系统机械特性和闭环系统静特性的关系：起动的冲击电流直流电动机全电压起动时，会产生很大的冲击电流。堵转电流电动机堵转时，电流将远远超过允许值。解决办法：引入电流截止负反馈。多媒体讲授作业、讨论题、思考题： 转速单闭环调速系统有哪些特点？改变给定电压能否改变电动机的转速？为什么？ 基本教材和主要参考资料：陈伯时主编，电力拖动自动控制系统运动控制系统，第3版，机械工业出版社课后小结： 电力拖动控制系统 课程教案课次第 五 次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第1章 闭环控制的直流调速系统 1.5反馈控制闭环调速系统的动态分析和设计教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本节的学习，使得学生能够掌握反馈控制闭环直流调速系统的动态数学模型的建立，能够进行系统的动态稳定性判定和分析。能够运用自动控制理论中介绍的方法，进行系统的动态校正。正确理解和掌握伯德图在系统设计和分析中的应用。教学重点及难点：1.反馈控制闭环直流调速系统的动态数学模型的建立。2.反馈控制闭环直流调速系统的动态稳定性判定和分析。3.伯德图在系统设计和分析中的应用。教 学 基 本 内 容方法及手段一、反馈控制闭环直流调速系统的动态数学模型 建立系统动态数学模型的基本步骤：（1）根据系统中各环节的物理规律，列出描述该环节动态过程的微分方程；（2）求出各环节的传递函数；（3）组成系统的动态结构图并求出系统的传递函数。反馈控制闭环直流调速系统的开环传递函数是： 式中 K = Kp Ksa / Ce二、反馈控制闭环直流调速系统的稳定条件:右边称作系统的临界放大系数 Kcr，当 K Kcr 时，系统将不稳定。三、动态校正PI调节器的设计在电力拖动自动控制系统中，最常用的是PI调节器的串联校正。 系统设计工具：典型伯德图：提供稳定性和稳定裕度的信息，还能大致衡量闭环系统稳态和动态的性能。 三个频段的特征可以判断系统的性能，这些特征包括四个方面。多媒体讲授作业、讨论题、思考题： 课后习题1-9、1-10基本教材和主要参考资料：陈伯时主编，电力拖动自动控制系统运动控制系统，第3版，机械工业出版社课后小结： 电力拖动控制系统 课程教案课次第六次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第1章 闭环控制的直流调速系统 1.6比例积分控制规律和无静差调速系统教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本节的学习，使得学生能够掌握比例积分控制规律。由于积分功能的引入，使得控制系统具有无静差的特性。教学重点及难点：1. 比例积分控制规律。2. 无静差直流调速系统。教 学 基 本 内 容方法及手段一、积分调节器和积分控制规律 1. 积分调节器积分调节器的传递函数为：Uex-20dBUinL/dBL()积分调节器的特性如图所示：UexmO1/tUexUinOtO-/2() t a) 阶跃输入时的输出特性b) Bode图2、转速的积分控制规律：采用积分调节器，当转速在稳态时达到与给定转速一致，系统仍有控制信号，保持系统稳定运行，实现无静差调速。3、比例与积分控制的比较：比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状；而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的全部历史。二、比例积分控制规律：比例积分控制综合了比例控制和积分控制两种规律的优点，又克服了各自的缺点，扬长避短，互相补充。比例部分能迅速响应控制作用，积分部分则最终消除稳态偏差。 三、无静差直流调速系统及其稳态参数计算转速反馈系数：多媒体讲授作业、讨论题、思考题： 基本教材和主要参考资料：陈伯时主编，电力拖动自动控制系统运动控制系统，第3版，机械工业出版社课后小结： 电力拖动控制系统 课程教案课次第七次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第2章 转速、电流双闭环直流调速系统和调节器的工程设计方法 2.1 转速、电流双闭环调速系统的组成及其静态特性教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1.了解带电流截止负反馈的单闭环无静差调速系统的局限性，引出双闭环系统。2.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。3.熟悉各变量的稳态工作点和稳态参数计算。教学重点及难点：1. 双闭环直流调速系统的组成、特点及稳态结构图和静特性。2.转矩控制的概念，双闭环系统的分析方法。教 学 基 本 内 容方法及手段一问题的提出：理想的起动过程转速单闭环调速系统的局限性：仅考虑了静态性能，没考虑动态性能，在系统快速性要求较高的场合，仅考虑静态性能是不够的。二 转速、电流双闭环调速系统组成根据要求，将电流、转速调节器分别用两个调节器，由于是调速系统，所以转速环为外环，转速环的输出作为电流环的给定。三转速、电流双闭环调速系统的稳态结构框图和静特性静特性分转速调节器（ASR）不饱和和饱和两部分讨论。多媒体讲授作业、讨论题、思考题： 基本教材和主要参考资料：陈伯时主编，电力拖动自动控制系统运动控制系统，第3版，机械工业出版社课后小结： 电力拖动控制系统 课程教案课次第八次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第2章 转速、电流双闭环直流调速系统和调节器的工程设计方法 2.2 双闭环直流调速系统的动态数学模型和动态性能分析教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本节学习，使同学掌握双环系统起动过程及其分析方法（调节器饱和及不饱的影响）、双环系统抗扰性能及两个调节器的作用教学重点及难点：双环系统起动过程及其波形，波形的各关键点，双环系统抗扰性能分析。教 学 基 本 内 容方法及手段一 双闭环直流调速系统的动态结构图二 起动过程分析（1）电流上升阶段：由于转速变化慢，转速调节器很快饱和。（2）转速上升阶段：电机在最大电流下以恒加速度升速。（3）转速调整阶段：当电机转速上升到 给定转速时，ASR退饱和。起动过程特点：饱和非线性控制、转速必又超调、准时间最优控制达到了优化起动过程的要求三 动态抗扰性能分析：包括负载扰动和电网电压波动。四、两个调节器的作用多媒体讲授作业、讨论题、思考题： 基本教材和主要参考资料：陈伯时主编，电力拖动自动控制系统运动控制系统，第3版，机械工业出版社课后小结： 电力拖动控制系统 课程教案课次第九次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第2章 转速、电流双闭环直流调速系统和调节器的工程设计方法 2.3 调节器的工程设计方法2.4 按工程设计方法设计双闭环调速系统的转速调节器和电流调节器教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本节学习，使同学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一些环节的近似处理，掌握电力传动系统的工程设计方法。教学重点及难点：工程设计方法的基本思路，典型系统的性能指标及参数变化对系统性能影响的趋势。电流环、转速环的设计，退饱和超调量的计算。教 学 基 本 内 容方法及手段一 工程设计方法的基本思路1. 确保系统稳定选择调节器的结构尽量采用典型系统2. 满足系统性能指标选择调节器的参数二 控制系统动态性能指标1 跟随性能指标：超调量、上升时间及调整时间2 抗扰性能指标：动态降落及恢复时间三 典型系统及其相应的性能指标1 典型I型系统结构及其性能指标2 典型II型系统结构及其性能指标四 非典型系统典型化：包括调节器结构选择和传递函数的近似处理电流调节器设计：1 电流环结构图的简化：2 电流调节器结构的选择3 电流调节器参数的计算转速调节器的设计：1 电流环的近似（降阶近似，需校验），将电流环近似为一阶惯性环节。2 转速调节器结构选择 3. 电流调节器参数的计算多媒体讲授作业、讨论题、思考题： 基本教材和主要参考资料：陈伯时主编，电力拖动自动控制系统运动控制系统，第3版，机械工业出版社课后小结： 电力拖动控制系统 课程教案课次第十次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第三章直流调速系统的数字控制 3.1微型计算机数字控制的主要特点3.2微机数字控制双闭环直流调速系统的硬件和软件教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握微机数字控制系统的特点，熟悉数字量化及采样频率的设计方法、状态检测的基本方法。了解微机数字控制系统的软件和硬件的结构。教学重点及难点：1.微机数字控制系统的特点，数字量化及采样频率的选择。2.微机数字控制系统的软件和硬件的结构教 学 基 本 内 容方法及手段3.1 微机数字控制系统的主要特点是：离散化和数字化：离散化和数字化的结负面效应：时间上和量值上的不连续性。1. 数字量化：量化的原则：在保证不溢出的前提下，精度越高越好。可用存储系数来显示量化的精度2. 采样频率的选择香农（Shannon）采样定理。在一般情况下，可以令采样周期，为控制对象的最小时间常数。3. 微机数字控制系统的输入与输出变量可以是模拟量，也可以是数字量。1）系统给定：有两种方式：模拟给定和数字给定。2). 状态检测: 转速检测：模拟和数字两种检测方法，包含了转速的大小和方向。电流和电压检测。3). 输出变量: 用开关量直接控制功率器件的通断，也可以用经D/A转换得到的模拟量去控制功率变换器。3. 2 微机数字控制双闭环直流调速系统的硬件和软件3.2.1 微机数字控制双闭环直流PWM调速系统硬件结构，图3-4。包括主回路、检测回路、故障综合和数字控制器。3.2.2 微机数字控制双闭环直流调速系统的软件有主程序、初始化子程序和中断服务子程序等。多媒体讲授作业、讨论题、思考题： 基本教材和主要参考资料：陈伯时主编，电力拖动自动控制系统运动控制系统，第3版，机械工业出版社课后小结： 电力拖动控制系统 课程教案课次第十一次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第三章 直流调速系统的数字控制 3.3数字测速教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握三种基本的数字测速方法，各自的特点、性能指标及应用场合。教学重点及难点：1.数字测速指标：分辨率、误差率。2. M法测速，T法测速，M/T法测速。教 学 基 本 内 容方法及手段3.3.1数字测速指标1分辨率改变一个计数字所对应的转速变化量来表示分辨率，用符号Q表示。Q越小，说明该测速方法的分辨能力越强。2测速误差率 转速实际值和测量值之差与实际值之比定义为测速误差率，测速误差率反映了测速方法的准确性，越小准确度越高。3.3.2 M法测速测取TC时间内旋转编码器输出的脉冲个数M1，用以计算这段时间内的平均转速，称作法测速电机的转速为，M法测速的分辨率： M法测速误差率：M法测速适用于高速段。3.3.3 T法测速：记录编码器两个相邻输出脉冲的间的高频脉冲个数M2，f0为高频脉冲频率。电机转速 ：T法测速的分辨率： 法测速误差率： T法测速适用于低速段。3.3.4 M/T法测速把M法和T法结合起来，既检测TC时间内旋转编码器输出的脉冲个数M1，又检测同一时间间隔的高频时钟脉冲个数M2，用来计算转速，称作M/T法测速。电机转速多媒体讲授作业、讨论题、思考题： 基本教材和主要参考资料：陈伯时主编，电力拖动自动控制系统运动控制系统，第3版，机械工业出版社课后小结： 电力拖动控制系统 课程教案课次第十二次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第三章 直流调速系统的数字控制 3.3 数字PI调节器教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握数字PI调节器的设计方法及其软件的实现，数字PI的改进的方法。教学重点及难点：1. 模拟PI调节器的数字化，位置式和增量式算法。2. 改进的数字PI算法：积分分离算法。教 学 基 本 内 容方法及手段3.4.1 模拟PI调节器的数字化在微机数字控制系统中，当采样频率足够高时，可以先按模拟系统的设计方法设计调节器，然后再离散化，就可以得到数字控制器的算法，这就是模拟调节器的数字化。离散化成差分方程，Tsam为采样周期，其第拍输出为上式为位置式算法：比例部分只与当前的偏差有关，而积分部分则是系统过去所有偏差的累积。增量式PI调节器算法：增量式算法只需要当前的和上一拍的偏差即可计算输出的偏差量。增量式PI调节器算法只需输出限幅，而位置式算法必须同时设积分限幅和输出限幅，缺一不可。3.4.2 改进的数字PI算法微机数字控制系统具有很强的逻辑判断和数值运算能力，充分应用这些能力，可以衍生出多种改进的PI算法，提高系统的控制性能。积分分离算法：把P和I分开。当偏差大时，只让比例部分起作用，以快速减少偏差；当偏差降低到一定程度后，再将积分作用投入，既可最终消除稳态偏差，又能避免较大的退饱和超调。这就是积分分离算法的基本思想。多媒体讲授作业、讨论题、思考题： 基本教材和主要参考资料：陈伯时主编，电力拖动自动控制系统运动控制系统，第3版，机械工业出版社课后小结： 电力拖动控制系统 课程教案课次第十三次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第六章 笼型异步电动机变压变频调速系统（VVVF系统）转差功率不变型调速系统 6.1 交流调速的基本类型和交流变压调速系统 教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1.了解直流电机的不足及交流拖动控制系统的应用领域。2.掌握交流调速系统的基本类型。3.熟悉变压调速电路及改变电压时的机械特性，闭环控制的变压调速系统及其静特性。教学重点及难点：1. 交流调速系统的基本类型及举例。2. 变压调速系统机械特性及闭环静特性，软起动器原理教 学 基 本 内 容方法及手段交流拖动控制概述：1交流拖动控制系统的应用领域：（1）一般性能的节能调速 （2）高性能的交流调速系统和伺服系统 （3）特大容量、极高转速的交流调速2交流调速系统的主要类型：交流电机主要分为异步电机（即感应电机）和同步电机两大类，每类电机有不同类型的调速系统。3交流电机的主要调速方法：（1）降电压调速（2）转差离合器调速（3）转子串电阻调速（4）绕线转子电动机串级调速和双馈电动机调速（5）变极对数调速（6）变压变频调速等。对上述调速方法按电动机的转差功率分类（1）转差功率消耗型调速系统（2）转差功率馈送型调速系统（3）转差功率不变型调速系统闭环控制的异步电动机变压调速系统：系统静特性系统组成多媒体讲授作业、讨论题、思考题： 基本教材和主要参考资料：陈伯时主编，电力拖动自动控制系统运动控制系统，第3版，机械工业出版社课后小结： 电力拖动控制系统 课程教案课次第十四次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第六章 笼型异步电动机变压变频调速系统（VVVF系统）转差功率不变型调速系统 6.2 变压变频调速的基本控制方式教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1.了解异步电动机变压变频调速的控制特性。2.掌握变压变频调速的基本原理和控制方法。3.熟悉基频以下和基频以上的调速方法的分类。 教学重点及难点：基频以下：恒压频比，恒控制，恒控制，恒磁，恒转矩调速；基频以上：电压恒定，弱磁恒功率调速。教 学 基 本 内 容方法及手段6.2.1 基频以下调速保持不变，当频率从额定值向下调节时，使常值，采用电动势频率比为恒值的控制方式。当电动势值较高时，忽略定子绕组的漏磁阻抗压降，而认为定子相电压，则得，这是恒压频比的控制方式。带定子压降补偿的恒压频比控制特性示于图中的b线，无补偿的控制特性则为a线。6.2.2 基频以上调速在基频以上调速时，频率从向上升高，保持，使磁通与频率成反比地降低，相当于直流电机弱磁升速的情况。把基频以下和基频以上两种情况的控制特性画在一起，如图所示。在基频以下，属于“恒转矩调速”性质，而在基频以上，转速升高时磁通降低，基本上属于“恒功率调速”。多媒体讲授作业、讨论题、思考题： 基本教材和主要参考资料：陈伯时主编，电力拖动自动控制系统运动控制系统，第3版，机械工业出版社课后小结： 电力拖动控制系统 课程教案课次第十五次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第六章 笼型异步电动机变压变频调速系统（VVVF系统）转差功率不变型调速系统 6.3 异步电动机电压、频率协调控制的稳态机械特教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1.了解基频以上恒压变频时的机械特性。2.掌握基频以下三种电压-频率协调控制时的机械特性的特点并进行比较。3.熟悉恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性。教学重点及难点：基频以下：恒压频比，恒控制，恒控制三种控制方式的特点及优缺点。教 学 基 本 内 容方法及手段6.3.1 恒压恒频正弦波供电时异步电动机的机械特性当s很小时，转矩近似与s成正比，机械特性是一段直线，当s接近于1时转矩近似与s成反比，这时，是对称于原点的一段双曲线。当s为以上两段的中间数值时，机械特性从直线段逐渐过渡到双曲线段，如图所示。6.3.2 基频以下电压-频率协调控制时的机械特性恒压频比控制最容易实现，变频机械特性基本上是平行下移，硬度也较好，但低速带载能力有些差，须对定子压降实行补偿。恒控制是通常对恒压频比控制实行电压补偿的标准，可以在稳态时达到，但机械特性还是非线性的，产生转矩的能力仍受到限制。恒控制可以得到和直流他励电动机一样的线性机械特性，当然实现起来是比较复杂的。多媒体讲授作业、讨论题、思考题： 基本教材和主要参考资料：陈伯时主编，电力拖动自动控制系统运动控制系统，第3版，机械工业出版社课后小结： 电力拖动控制系统 课程教案课次第十六次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第六章 笼型异步电动机变压变频调速系统（VVVF系统）转差功率不变型调速系统6.4 变压变频调速系统中的脉宽调制（PWM）技术教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1.了解正弦波脉宽调制技术(SPWM)。2.掌握脉宽调制（PWM）技术的基本原理及实现方法。3.熟悉电压空间矢量PWM（SVPWM）控制技术。 教学重点及难点：电压空间矢量PWM（SVPWM）控制技术：空间矢量的定义，电压与磁链空间矢量的关系，六拍阶梯波逆变器与正六边形空间旋转磁场，电压空间矢量的线性组合与SVPWM控制。教 学 基 本 内 容方法及手段6.4.1 正弦波脉宽调制（SPWM）技术以正弦波作为调制波（Modulation wave），以频率比调制波高得多的等腰三角波作为载波（Carrier wave），由它们的交点确定逆变器开关器件的通断时刻，从而获得两边窄中间宽的一系列等幅不等宽的矩形波。按照波形面积相等的原则，每一个矩形波的面积与相应位置的正弦波面积相等，因而这个序列的矩形波与期望的正弦波等效。这种调制方法称作正弦波脉宽调制（Sinusoidal pulse width modulation，简称SPWM），这种序列的矩形波称作SPWM波。6.4.4 电压空间矢量PWM（SVPWM）控制技术（或称磁链跟踪控制技术）把逆变器和交流电动机视为一体，按照跟踪圆形旋转磁场来控制逆变器的工作，这种控制方法称作“磁链跟踪控制”，磁链的轨迹是交替使用不同的电压空间矢量得到的，所以又称“电压空间矢量PWM（SVPWM，Space Vector PWM）控制”。1. 空间矢量的定义2. 电压与磁链空间矢量的关系3. 六拍阶梯波逆变器与正六边形空间旋转磁场4. 电压空间矢量的线性组合与SVPWM控制多媒体讲授作业、讨论题、思考题： 基本教材和主要参考资料：陈伯时主编，电力拖动自动控制系统运动控制系统，第3版，机械工业出版社课后小结： 电力拖动控制系统 课程教案课次第十七次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2授课题目（教学章、节或主题）：第六章 笼型异步电动机变压变频调速系统（VVVF系统）转差功率不变型调速系统6.5 基于异步电动机稳态模型的变压变频调速系统教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：1.了解数字控制通用变频器-异步电动机调速系统原理图，各主要环节的功能。2.掌握转差频率控制的基本概念和控制规律，转差频率控制的变压变频调速系统的实现，转差频率控制的变压变频调速系统的优点与不足之处。3.理解转差频率控制的基本概念。 教学重点及难点：转差频率控制的基本概念，基于异步电动机稳态模型的转差频率控制规律，转差频率控制的变压变频调速系统。教 学 基 本 内 容方法及手段6.5.1 转速开环恒压频比控制调速系统通用变频器-异步电动机调速系统所谓“通用”，包含着两方面的含义：一是可以和通用的笼型异步电动机配套使用；二是具有多种可供选择的功能，适用于各种不同性质的负载。现代PWM变频器的控制电路大都是以微处理器为核心的