英文名称：Motor Control Systems

课程编号：306110

课程类型：学科方向课

学    时：48学时

学    分：3

适应对象：自动化专业本科生

先修课程：自动控制原理、电力电子技术

使用教材及参考书：

教  材：  陈伯时编 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

参考书：  童福尧编 电力拖动自动控制系统习题例题集  机械工业出版社

 

一．课程性质、目的和任务

    本课程属自动化专业核心专业课之一。具有很强的理论结合实际的特点。

掌握以直流电动机为对象组成的运动控制，包括转速单闭环调速系统，转速、电流双闭环控制调速系统，可逆调速系统基本组成和控制规律、静态、动态性能分析及工程设计方法，直流调速系统的数字控制。

掌握以交流电动机为对象组成的运动控制,包括调压调速系统和变频调速系统的基本组成、工作原理和性能特点。

二．课程教学内容及要求（包括重点、难点、具体内容及思考题）

    第一章  闭环控制的直流调速系统  

    教学要求：本章讨论基本的单闭环控制系统及其分析与设计方法。重点：1）能根据静态指标（D，S）要求，会设计比例调节器的放大倍数；2）理解和掌握闭环控制系统的基本特征；3）理解由PI调节器控制的V-M系统是无静差的。

难点：理解由PI调节器控制的V-M系统是无静差的。

第二章  多环控制的直流调速系统

    教学要求：本章讲述双闭环调速系统的分析和设计方法。1）会画突加给定倍号U_n^*时U_i^*、U_ct、I_d和n的起动波形图。理解和掌握ASR、ACR调节器各起什么作用。稳态运行时，ASR、ACR的输出值；2）能根据动态指标要求，会应用工程设计方法解决双闭环调速系统的ASR、ACR调节器的PI参数问题；3）理解转速微分负反馈是抑制转速超调有效方法的道理；4）了解电流变化调调节器和电压调节器在三环系统的作用；5）了解非独立励磁控制工作原理。重点：能根据动态指标要求，会应用工程设计方法解决双闭环调速系统的ASR、ACR调节器的PI参数问题。

难点：突加给定倍号U_n^*时U_i^*、U_ct、I_d和n的起动波形图。

 

第三章  可逆调速系统

    教学要求：本章研究分析了有环流可逆系统和无环流可逆系统。1）理解和掌握配合控制的有环流可逆系统正（反）向制动过程各参量动态波形图，并说明在每个阶段中能量流程和基本特征；2）理解和掌握逻辑无环流系统对逻辑控制器DLC的要求，会分析正（反）向制动过程中DLC各与非门的工作状态转换过程；3）理解和掌握错位控制为什么能消除静态环流的道理，理解电压环在错位无环流可逆系统的特殊功能。重点：理解和掌握逻辑无环流系统对逻辑控制器DLC的要求，会分析正（反）向制动过程中DLC各与非门的工作状态转换过程。

    难点：有环流可逆系统正（反）向制动过程各参量动态波形图。

第四章 直流脉宽调速系统

    教学要求：本章讨论了PWM-M系统的脉宽调制变换器（PWM）为典型电路及其分析和PWM的控制电路。1）理解和掌握如何防止两组GTR功率管直通所采取的措施，2）理解和掌握确定开关频率应考虑的主要因素。重点：脉宽调制变换器（PWM）为典型电路及其分析。

    难点：如何防止两组GTR功率管直通所采取的措施。

第五章  位置随动系统

    教学要求：本章讨论了采用自整角机位置随动系统的主要部件及其特性，了解位置随动系统的组成、原理及特点，理解位置随动系统的设计方法。要求掌握进行稳态误差的分析计算和动态校正装置的设计。重点：位置随动系统的设计方法。

难点：位置随动系统的设计方法。

 

三．课程教学基本要求

1、  课堂讲授：本课程图示较多，课堂讲授采用多媒体教室，利用PowerPoint制作幻灯片，同时结合板书教学，对重点难点加强讲解，使学生理解深刻。

2、  作业：为使学生对所学知识加深理解，进一步掌握系统分析设计方法，前三章讲授结束后需布置作业，作业量以每章2－3题为宜，并需要安排习题课。

3、  考核方式：考试以平时成绩（30％）加期末笔试成绩（70％）计分，考试题型有填空、简答、分析、画波形，计算等，考试范围以前三章为重点，兼顾后两章。

四．实践教学环节

本课程无实践教学环节，教学计划中另设自控系统课程设计及实验。

 

 

五．学时分配

 

 

六．教学内容更新说明

 部分学时采用多媒体教学。

 

 

 

制定者：佟威

审定者：　　　　　　　　　批准者：　　　　　　　　    校对者：

制定日期：    2004  年  5  月  20  日