直流调速教案设计.doc

《自动控制系统》 教 案 绪 论 (1学时) 教学目的、要求：本节主要介绍课程的性质、任务、特点以及自动控制系统中的一些基本概念 教学方式：采用多媒体课件。 教学设计：最初接触这一门课程，首先介绍课程的性质、解决任务、工程中的地位以及本课程的特点。讲解清楚教材的特点，选用教材的依据以及教师的讲解思路。初步使学生建立起本门课程的知识框架，用实际的工程事例激发学生的学习兴趣。 一、课程的性质、任务、特点、分类及工程应用 性质：理论与实践紧密结合的、自动化专业学生必修的专业技术课。 任务：研究自动控制系统的控制规律、研究交直流的各种调速方式。 特点：1）综合性强:涉及到的课程较多电子技术、变流、电拖、自控原理等； 2）实践性强: 与工程实际相联系； 3）通用性强: 研究系统的控制规律，如社会、经济、生物等。 工程应用实例： 机床的控制、家用电器、电力拖动 实验三个 共8学时，其中6学时为必做实验，2学时为选做实验。其特点：实践性强，时间占用较长。 二、讲课方式：多媒体讲解、黑板上讲解、课堂讨论、自学。 讲授方法有：传统式、启发式、逆向式、讨论式、探究式，展示必威体育精装版科学技术等方式。 三、参考文献： 孙树朴等，《电力电子技术》，中国矿大出版社，2000，北京。 张明达，《电力拖动自动控制系统》，冶金工业出版社，1983，北京。 电气传动自动化，天水电气传动研究所。 电力电子技术，中国电工技术学会； 四、考核方式：笔试70分，实验10分，科技论文10分， 作业及课堂表现10分，科技活动奖励5分。 五、电力拖动自控系统一般概念（自动控制原理中已经学过） 1、开环系统 2）闭环系统 增设了控制及反馈装置，利用实测的参数作为反馈信息量，与原先设定的指令相比较，以完成自动调节作用。 3）综合自动化控制 4）系统的性能指标 一）系统的稳定性。 当扰动或给定值发生变化时，输出量将会偏离原来的稳定值。这时，通过内部自动调节，系统可能回到（或接近）原来的稳定值或跟随给定值稳定下来。 二）系统的动态性能指标。 系统的对象和元件通常都具有一定的惯性（如机械惯性，电磁惯性，热惯性等）系统中各种量值的变化不可能是突变的。因此从一个稳态过渡到新的稳态，都需要经历一段时间，亦即需要经历一个过渡过程。 第一章 直流单闭环调速系统 §1-1 晶闸管—电动机（V-M）调速系统的特点晶闸管—电动机（V-M）调速系统的 重点、难点： 触发脉冲相位控制晶闸管—电动机（V-M）调速系统电流连续断续时V-M系统机械特性电流波形的连续与断续, 电流连续时V-M系统机械特性, 电流断续时V-M系统的机械特性晶闸管—电动机（V-M）调速系统电流波形连续与断续与一般直流电源相比，V-M系统的特点V-M系统机械特性如何？ 教学设计：从直流电动机转速方程入手，分析三种调节电动机转速的方法，通过讲解各种方法的优缺点，引申出本章核心内容：调压调速 。而调压调速系统需要有专门向电动机供电的可控直流电源。进一步引入几种主要的可控直流电源。在对比的基础上，总结出各种可控直流电源的特点，最后明确把晶闸管整流装置输出电压看作直流电源给电动机供电V-M系统 晶闸管—电动机（V-M）调速系统的特点 晶闸管整流装置输出电压看作直流电源给电动机供电，与一般直流电源相比，V-M系统的特点： 触发脉冲相位控制 二、 电流波形的连续与断续?? 三、V-M系统的机械特性触发脉冲相位控制电流连续断续时V-M系统机械特性调速范围和静差率不是彼此孤立的，必须同时考虑才有意义调速性能指标三个概念调速、稳速、加、减速静差率机械特性的硬度调速范围、静差率和额定速降之间的关系某龙门刨床工作台直流电动机 §1-3 反馈控制闭环调速系统的稳态分析 教学目的、要求：熟悉掌握闭环系统的组成及静特性、闭环调速系统与开环系统的性能比较，降低速降的实质降低速降的实质降低速降的实质降低速降的实质flash动画生动说明静特性与开环机械特性的区别，通过展示实物照片来说明形成闭环的方式手段。 　　　　　②通过一个直流有静差调速系统来计算系统的各部分参数（简要介绍）PPT讲 　　　　　③采用逆向思维方式来提出闭环系统存在的问题，通过启发提出解决问题的办法，由此引出截止环节 闭环调速系统的动态数学模型直流它励电动机的数学模型直流它励电动机的数学模型及动态结构图（二）晶闸管触发和整流装置数学模型及动态结构图 失控时间：Ts的概念。变化开始到发生变化之间的时间间隔称为失控时间，最大失控时间为两个相邻自然换相点之间的时间，即 相对于整个系统的时间响应来说，是不大的。通常可用简单算术平均值，即，不同整流电路取值不同。 晶闸管触发器