運(yùn)動控制教學(xué)大綱

運(yùn)動控制教學(xué)大綱課程中文名稱：運(yùn)動控制課程英文名稱：MotionControl課程編號：C1051學(xué)分：2.5學(xué)時(shí)：40（其中：講課學(xué)時(shí)：40實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0實(shí)踐學(xué)時(shí)：0）先修課程：電機(jī)與拖動、自動控制理論、電力電子技術(shù)。適用專業(yè)：自動化課程類別：專業(yè)拓展課/選修使用教材：阮毅，楊影，陳伯時(shí)，《電力拖動自動控制系統(tǒng)》第五版，機(jī)械工業(yè)出版社，2016年8月。開課單位：電氣與新能源學(xué)院課程性質(zhì)本課程是自動化專業(yè)的專業(yè)拓展選修課程，著重研究直流拖動和交流拖動自動控制系統(tǒng)的基本規(guī)律﹑動態(tài)分析和設(shè)計(jì)方法，以及有關(guān)的工程實(shí)際問題。針對電力拖動系統(tǒng)的特點(diǎn)和要求，綜合運(yùn)用已學(xué)各課程基礎(chǔ)知識，特別是控制理論、電力電子的基礎(chǔ)知識，解決運(yùn)動控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)問題，為提高學(xué)生的工程能力奠定基礎(chǔ)。二、教學(xué)目標(biāo)：1.本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中畢業(yè)要求1、2、4和畢業(yè)要求12；2、本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中畢業(yè)要求1的第3分解點(diǎn)，具體為：1.3能將工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于控制系統(tǒng)工程問題的分析和優(yōu)化。3、本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中畢業(yè)要求2的第1指標(biāo)分解點(diǎn)，具體為：2.1能識別和判斷控制系統(tǒng)復(fù)雜工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)。4、本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中畢業(yè)要求4的第1指標(biāo)分解點(diǎn)，具體為：4.1能夠?qū)ψ詣踊こ滔嚓P(guān)的各類物理現(xiàn)象進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。5、本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中畢業(yè)要求12的第1指標(biāo)分解點(diǎn)，具體為：12.1能夠認(rèn)識不斷探索和學(xué)習(xí)的必要性，具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識。三、教學(xué)內(nèi)容及要求第一章緒論1.教學(xué)內(nèi)容（1）了解運(yùn)動控制系統(tǒng)及其組成；（2）了解運(yùn)動控制系統(tǒng)的歷史與發(fā)展；（3）掌握運(yùn)動控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制規(guī)律；（4）掌握生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性。2.重難點(diǎn)：運(yùn)動控制系統(tǒng)及其組成；運(yùn)動控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制規(guī)律；生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性。3考核要點(diǎn)：運(yùn)動控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩控制規(guī)律；生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性4.教學(xué)方法：課堂講解5.作業(yè)安排：課后作業(yè)第二章轉(zhuǎn)速開環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)1.教學(xué)內(nèi)容（1）掌握晶閘管-直流電動機(jī)系統(tǒng)工作原理及調(diào)速特性；（2）掌握PWM變換器-直流電動機(jī)系統(tǒng)工作原理及調(diào)速特性；（3）掌握調(diào)速性能指標(biāo)及指標(biāo)之間的關(guān)系。2.重難點(diǎn)：晶閘管-直流電動機(jī)、PWM變換器-直流電動機(jī)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；調(diào)速性能指標(biāo)的理解。3考核要點(diǎn)：晶閘管-直流電動機(jī)、PWM變換器-直流電動機(jī)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)；調(diào)速性能指標(biāo)的計(jì)算。4.教學(xué)方法：課堂講解5.作業(yè)安排：課后作業(yè)第三章轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)1.教學(xué)內(nèi)容:（1）掌握有靜差閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、靜特性及穩(wěn)定性分析方法；（2）掌握無靜差轉(zhuǎn)速閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的控制規(guī)律、穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算；（3）掌握轉(zhuǎn)速閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的限流保護(hù)。2.重難點(diǎn)：有靜差、無靜差閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性和穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算。3考核要點(diǎn)：有靜差、無靜差閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性和穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算。4.教學(xué)方法：課堂講解5.作業(yè)安排：課后作業(yè)第四章轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)1.教學(xué)內(nèi)容:（1）掌握轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制直流調(diào)速系統(tǒng)的組成、靜特性及穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算；（2）掌握轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制直流調(diào)速系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型；了解雙閉環(huán)控制直流調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)過程。（3）了解轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；（4）了解雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的弱磁控制。2.重難點(diǎn)：轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制直流調(diào)速系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及其靜特性；轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。3考核要點(diǎn)：轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制直流調(diào)速系統(tǒng)的靜特性及穩(wěn)態(tài)參數(shù)計(jì)算。4.教學(xué)方法：課堂講解5.作業(yè)安排：課后作業(yè)第五章直流調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)字控制1.教學(xué)內(nèi)容:了解數(shù)字直流調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)；了解轉(zhuǎn)速檢測的數(shù)字化方法。2.重難點(diǎn)：轉(zhuǎn)速檢測的數(shù)字化方法。3考核要點(diǎn)：轉(zhuǎn)速檢測的數(shù)字化方法。4.教學(xué)方法：課堂講解5.作業(yè)安排：課后作業(yè)第六章基于穩(wěn)態(tài)模型的異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)1.教學(xué)內(nèi)容:（1）了解異步電動機(jī)的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型；（2）了解異步電動機(jī)變壓調(diào)速方法；（2）了解異步電動機(jī)變壓變頻調(diào)速原理、機(jī)械特性；（3）了解電力電子變壓變頻器及脈寬調(diào)制規(guī)律；（4）了解轉(zhuǎn)速開環(huán)變壓變頻系統(tǒng)、轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的原理及特點(diǎn)；2.重難點(diǎn)：異步電動機(jī)變壓變頻調(diào)速的原理及特點(diǎn)。3考核要點(diǎn)：異步電動機(jī)變壓變頻調(diào)速的原理及特點(diǎn)。4.教學(xué)方法：課堂講解5.作業(yè)安排：課后作業(yè)第七章基于動態(tài)模型的異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)1.教學(xué)內(nèi)容:（1）了解異步電動機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn)；（2）了解坐標(biāo)變換原理和矢量控制思想；（3）了解異步電動機(jī)的按轉(zhuǎn)子磁鏈定向和定子磁鏈控制的矢量控制系統(tǒng)的原理。2.重難點(diǎn)：異步電動機(jī)的多變量數(shù)學(xué)模型和坐標(biāo)變換原理；矢量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)原理。3考核要點(diǎn)：矢量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)原理。4.教學(xué)方法：課堂講解5.作業(yè)安排：課后作業(yè)第八章繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速系統(tǒng)1.教學(xué)內(nèi)容:（1）了解繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子變頻控制原理；（2）了解繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子變頻串級調(diào)速系統(tǒng)；（3）了解繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子變頻雙饋控制系統(tǒng)。2.重難點(diǎn)：繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子變頻串級調(diào)速原理。3考核要點(diǎn)：串級調(diào)速原理。4.教學(xué)方法：課堂講解。5.作業(yè)安排：課后作業(yè)。第九章伺服系統(tǒng)1.教學(xué)內(nèi)容:（1）了解伺服系統(tǒng)的特征及組成；（2）了解伺服系統(tǒng)控制對象的數(shù)學(xué)模型；（3）了解伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。2.重難點(diǎn)：伺服系統(tǒng)控制對象的數(shù)學(xué)模型3考核要點(diǎn)：伺服系統(tǒng)的性能分析4.教學(xué)方法：課堂講解。5.作業(yè)安排：課后作業(yè)。五、教學(xué)方法與手段本課程教學(xué)主要采用講授、多媒體教學(xué)、課堂討論等教學(xué)方法與手段。四、學(xué)時(shí)分配及對畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐章節(jié)教學(xué)內(nèi)容支撐的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)學(xué)時(shí)分配講課實(shí)驗(yàn)實(shí)踐第一章緒論1.3能夠?qū)⒖刂乒こ痰膶I(yè)知識用于解決工業(yè)自動化系統(tǒng)復(fù)雜工程問題。2.1能識別和判斷控制系統(tǒng)復(fù)雜工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)。4.1能夠?qū)ψ詣踊こ滔嚓P(guān)的各類物理現(xiàn)象進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。200第二章轉(zhuǎn)速開環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)400第三章轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)600第四章轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)600第五章直流調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)字控制200第六章基于穩(wěn)態(tài)模型的異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)12.1能夠認(rèn)識不斷探索和學(xué)習(xí)的必要性，具有自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的意識。600第七章基于動態(tài)模型的異步電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)800第八章繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速系統(tǒng)300第九章伺服系統(tǒng)300五、考核方式及成績評定標(biāo)準(zhǔn)1、課程考核方式：該課程為考查課，考核方式是結(jié)課考試+作業(yè)及平時(shí)表現(xiàn)。2、課程成績評定標(biāo)準(zhǔn)考核形式分值考核細(xì)則1結(jié)課考試50對各章考核要點(diǎn)選擇試題，以概念理解、分析計(jì)算為主。2.作業(yè)及平時(shí)表現(xiàn)50包括學(xué)生出勤20分，作業(yè)成績30分六、參考書目：陳伯時(shí)主編，電力拖動自動控制系統(tǒng)（第四版），機(jī)械工業(yè)出版社，2010年。

《運(yùn)動控制》課程簡介課程中文名稱：運(yùn)動控制課程英文名稱：MotionControl課程編號：C1051學(xué)分：2.5學(xué)時(shí)：40先修課程：電機(jī)與拖動、自動控制理論I、電力電子技術(shù)I適用專業(yè)：自動化內(nèi)容提要：《運(yùn)動控制》課程是自動化專業(yè)的專業(yè)拓展選修課程，著重研究直流拖動和交流拖動自動控制系統(tǒng)的基本規(guī)律