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《交流调速系统》课程教学大纲 课程名称：交流调速系统 课程代码：ELEA1039 英文名称：Motion Control System 课程性质：专业选修课程 学分/学时：2学分/36学时(30+6) 开课学期：第7学期 适用专业：电气工程及其自动化 先修课程：电机原理与电机拖动、电力电子技术、自动控制原理 后续课程：无 一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平） 课程性质：交流调速系统是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课程。本课程针对电气工程及其自动化专业“以弱电控制强电”的特点，以电机原理与电机拖动、电力电子技术和自动控原理的专业知识为基础，同时结合现代交流调速技术的必威体育精装版进展，重点介绍交流调速系统的原理和控制方法，并且以实际应用为导向，培养学生综合运用电力电子技术和自动控制技术解决电气领域实际工程问题的能力。 教学目标：现代交流调速技术是综合运用电力电子技术和自动控制技术，实现交流电机调速的一门技术。本课程的主要内容包括：交流调速系统的发展和基本类型，异步电机转差功率消耗型和回馈型调速系统，异步电机变压变频调速，SPWM和SVPWM调速技术，异步电机矢量控制系统和直接转矩控制系统，无速度传感器的高性能异步电动机调速系统和同步电动机的调速系统。并且通过相关实验，强化矢量控制等异步电动机调速系统的原理，培养学生综合运用专业知识解决电气领域具体工程问题的能力。 本课程的具体教学目标如下： 熟悉和掌握交流调速系统的核心技术基础，包括与现代交流调速技术相关的电力电子器件、变频器、PWM控制技术、三电平逆变器技术、矢量控制技术等专业知识； 培养学生综合运用电机、电力电子和自动控制的相关原理，理解和分析异步电动机变压变频调速、矢量控制、无速度传感器的高性能调速，同步电动机的调速系统等具体工程问题； 通过实验训练，培养学生综合运用单片机、嵌入式系统、DSP技术等知识，完成交流调速系统的数字实现。 教学目标与毕业要求的对应关系： 毕业要求 指标点 课程目标 对应关系说明 毕业要求2： 问题分析 2-3 能运用基本原理，分析一个复杂工程问题的影响因素、关键环节，并证实解决方案的合理性 教学目标1 掌握与交流调速系统相关的电力电子技术和自动控制技术的专业知识。 教学目标2 运用电机、电力电子和自动控制的基本原理，分析交流调速系统中复杂工程问题的影响因素和关键环节。 毕业要求4： 研究 4-1 能够基于电气和自动化专业知识，选择研究线路，设计实验方案 教学目标3 通过实验，基于单片机和嵌入式系统的相关知识，完成交流调速系统的数字实现。 二、课程教学内容及学时分配（含课程教学、自学、作业、讨论等内容和要求，指明重点内容和难点内容。重点内容：?；难点内容：?） 绪论（2学时）（支撑教学目标1） 1.1 交流调速系统的发展和应用 1.2 交流调速系统的基本类型 1.3 现代交流调速的技术基础 目标及要求： 了解交流调速系统和现代交流调速技术的发展历史和应用前景； 熟悉异步电动机和同步电动机调速系统的基本类型； 了解和熟悉现代交流调速的技术基础，即电力电子器件、电力电子技术、大规模集成电路、现代控制理论和计算机辅助技术等?。 异步电动机转差功率消耗型调速系统（3学时）（支撑教学目标1） 2.1 异步电动机恒频变压调速系统 2.2 异步电动机恒频变压调速时的转差功率损耗分析 2.3 变压控制在软起动器和轻载减压节能运行中的应用 目标及要求： 熟悉掌握异步电动机恒频变压调速的基本电路?； 掌握异步电动机改变电压时的机械特性?； 掌握闭环控制的恒频变压调速系统及其静特性?； 掌握异步电动机恒频变压调速时的转差功率损耗分析方法； 了解变压控制在软启动器和轻载减压节能运行中的应用。 异步电动机变压变频调速原理（3学时）（支撑教学目标1、2） 3.1 异步电动机变压变频调速的基本控制方式 3.2 异步电动机电压-频率协调控制时的稳态特性 3.3 笼型异步电动机恒压频比控制的调速系统 3.4 转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统 目标及要求： 了解异步电动机变压变频调速时，基频以上/下时的工作状态； 熟悉异步电动机电压-频率协调控制时的稳态特性； 熟悉和掌握稳态等效电路和感应电动势、恒压恒频正弦波供电时的机械特性、基频以上/下电压-频率协调控制时的机械特性??； 熟悉和掌握笼型异步电动机恒压频比控制调速系统的构成及控制作用； 了解转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统的基本概念，掌握基于异步电动机稳态模型的转差频率控制规律?。 静止式变压变频器和PWM控制技术（4学时）（支撑教学目标1、2） 4.1 静止式变压变频器的主要类型 4.2 六拍交直交变频器输出电压的谐波分析 4.3 正弦波脉宽调制（SPWM