《电机控制技术》课程教学大纲（机器人工程专业）.doc

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《电机控制技术》课程教学大纲

一、课程简介

课程中文名

电机控制技术

课程英文名

ControlTechniqueofElectricalMachines

双语授课

□是eq\o\ac(□,√)否

课程代码课程学分

3.5

总学时数

56（含劳动教育1学时）

课程类别

□通识教育课程

□公共基础课程

eq\o\ac(□,√)专业教育课程

□综合实践课程

□教师教育课程

课程性质

eq\o\ac(□,√)必修

□选修

□其他

课程形态

□线上

eq\o\ac(□,√)线下

□线上线下混合式

□社会实践

□虚拟仿真实验教学

考核方式

eq\o\ac(□,√)闭卷□开卷□课程论文□课程作品□汇报展示□报告

eq\o\ac(□,√)课堂表现□阶段性测试eq\o\ac(□,√)平时作业□其他（可多选）

开课学院

机器人工程学院

开课

系(教研室)

机器人工程

面向专业

机器人工程

开课学期

第4学期

先修课程

高等数学、大学物理、电路分析、电子技术基础

后续课程

可编程控制器原理及应用

选用教材

汤天浩，谢卫.电机与拖动基础（第3版）[M].北京:机械工业出版社,2017.

参考书目

张小江，顾绳谷.电机及拖动基础（第5版）[M].北京:机械工业出版社,2021.

课程资源

无

课程简介

《电机控制技术》是机器人工程专业的一门专业核心课程，此课程是依托专业教育开展劳动教育的课程，主要介绍直流电机、变压器、三相异步电动机、同步电机的工作原理和工作特性。通过本课程的学习，使学生掌握常用电机的基本结构、工作原理、内部电磁关系、运行特性、起动、制动和调速方法，以及分析计算和实验操作的基本方法和基本技能。通过电机的基本特性学习，掌握机器人运动的控制方法，为后续机器人专业课程的学习奠定基础。

二、课程目标

表1课程目标

序号

具体课程目标

课程目标1

了解我国电机技术的发展现状；掌握电机拖动系统的构成，理解直流电机、交流电机和变压器的结构、工作原理和运行特性；培养分析电机运行特性的能力，具备分析电机运行故障的能力。

课程目标2

掌握电机的启动、制动及调速控制方法，掌握机电设备基本控制电路的设计安装方法，能根据生产设备的需求，设计简单的控制电路。

课程目标3

具有严谨认真、实事求是、积极进取、勇于创新的学习态度与科学精神；形成良好的学习习惯，树立终身学习的意识，学会前后对比、理论联系实践等高效学习电机控制技术学习的方法。

表2课程目标与毕业要求对应关系

毕业要求

指标点

课程目标

毕业要求1：问题分析【L】

1.3掌握机器人工程专业知识，具备解决复杂机器人工程问题的能力。

课程目标1

毕业要求3：设计/开发解决方案【M】

3.1能够分析复杂工程问题，设计解决方案，并体现出创新意识。

课程目标2

毕业要求12：终身学习【L】

12.1能够认识到终身学习的重要性，具备自主学习和终身学习的意识。

课程目标3

三、课程学习内容与方法

（一）理论学习内容及要求

表3课程目标、学习内容和教学方法对应关系

序号

课程模块

学习内容

学习任务

课程目标

学习重点难点

教学方法

学时

1

电机的基本工作原理

1.电力传动系统的发展；

1.预习：预习整章教材，课件

2.拓展阅读：电机发展史、学科前言文献

3.主题讨论：电机工作的核心原理、电磁感应原理、铁磁材料的磁化特性

4.课程总结：电机的基本原理和分类、磁路中的关键物理量、电路和磁路的对比

5.课后作业：教材对应章节的作业

课程目标1、3

重点：

机电能量转换原理

自主学习法：主要针对第1和2节内容；

讲授法：主要针对第3和4节，引导学生学习理论知识；

专题探讨法：培养学生主动思考问题的能力；

练习法：针对全部章节习题

2

(含劳动教育0.4学时)

2.我国电机相关技术的发展现状

课程目标1、3

3.机电传动系统稳定运行的条件。

课程目标1、3

4.机电能量转换原理

课程目标1、3

2

直流电机的工作原理

1.直流电机的基本原理和结构

1.预习：预习整章教材、课件

2.主题讨论：换向器在发电机和电动机中的作用；电刷在几何中性线和不在几何中性线的区别；感应电动势和电磁转矩的关系；

3.课程总结：直流电机的基本工作原理和结构、电枢绕组和磁场；电枢绕组的感应电动势和电磁转矩、直流电机的基本方程和工作特性

4.课后作业：教材对应章节的作业

课程目标1、3

重点：

直流电机的工作原理

直流电机的磁场

直流电机空载和负载磁场

直流电动机和发电机的基本方程和工作特性

难点：

直流电动机和发电机工作原理的异同点

电刷和换向器的作用

电流电机空载和负载磁