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《运动控制系统()》课程教学大纲B
一、课程基本信息课程名称运动控制系统(B)Motion controlsystem B课程编号课程负责人张XX课程性质专业必修课适用专业自动化总学时56学时理论学时48学时实验学时学时8学分
3.5学分开课学期第6学期先修课程电路、自动控制原理、电力电子技术、机电控制元件、自动检测技术后续课程控制系统仿真、计算机控制技术、自动化专业综合课程设计
二、课程性质和课程目标
1.课程性质《运动控制系统(B)》是自动化本科专业的专业核心课,是一门工程性和综合性都很强的专业课它的内容属于电气传动控制学科范畴,针对复杂工程系统的控制问题,根据工业生产中电机与电气控制的特点,以自动控制理论为基础,以直流电动机和交流电机为对象,系统地学习典型交、直流调速控制系统的组成、原理、特性,实现对电力拖动自动控制系统的供电、驱动与控制及深层次的理论分析与实验验证,以及在工业应用中必须注意的有关问题学生通过学习本课程,获得交、直流调速系统的工程设计方法和工程实践知识,具有一定的计算、分析、设计、实验能力,同时具有逻辑思维能力、综合分析能力、交直流调速系统的调试能力,为学习后续课程及从事本专业的工程技术工作和科学研究打下基础价值引领以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,按照知识传授、能力提升与价值塑造的总体要求,将课程思政贯穿教学全过程,从课程所涉专业、行业、国家、国际、文化、历史等角度,通过大国工匠、大国重器、名人轶事、事故案例、学科前沿等思政素材,深入挖掘课程知识体系中所蕴含的思想价值和精神内涵,科学合理拓展课程的深度、广度和温度,培养学生精益求精的工匠精神,强化学生的工程伦理意识,激发学生科技报国的家国情怀与使命担当
2.课程目标课程目标1:能够综合运用自动控制理论、机电控制元件、电力电子技术等基本知识与基本原理,对开环直流调速系统、单闭环直流调速、双闭环直流调速、交流变压调速、变压变频调速以及双馈调速等系统的工作原理与特性进行分析评价,了解上述系统在运行过程中的所受到的各种干扰影响及解决方法,并获得有效结论课程目标2能够针对闭环控制的交、直流调速系统,按照工程化设计方法,选择合适□系统、串级调速系,根据实际被标控对象特征和控制性能要求,选3择合理可行的研究路线,设计实验装置,搭建和调试系统,安全的开展实验工作
1.电机软启动器的作用与节能措施;能够基于控制工程相关背景知课
2.电力电子变压变频器的类型、功能、使识,从工程师的角度对交流调压程1)期终考试;用方法;调速、电力电子变压变频调速、目串级调速等运动控制系统进行合
3.串级调速系统的技术经济指标;2)专题报告标理性分析和设计,正确评价电机
4.撰写电机软启动、变压变频等复杂工3)小组作业软启动、变压变频等复杂工程问程问题的解决方案对健康、安全影响的4题的解决方案对健康、安全的影专题报告响,并理解应承担的责任
3.课程目标的评分标准评分标准课程目标90-100分80-89分70-79分60-69分0-59分优良中及格不及格能够综合运用自能合理运用所能运用所学基本能运用所不能运用所
1.能够综合运用动控制理论、机学基本知识与基本知识与学基本知识与学基本知识与自动控制理论、电控制元件、电基本原理,对基本原理,对基本原理,对基本原理,对机电控制元件、力电子技术等基开环直流调速开环直流调开环直流调速开环直流调速电力电子技术等本知识与基本原系统、单闭环速系统、单闭系统、单闭环系统、单闭环基本知识与基本理,对开环直流直流调速、双环直流调速、直流调速、双直流调速、双原理,对开环直调速系统、单闭闭环直流调双闭环直流闭环直流调闭环直流调流调速系统、单环直流调速、双速、交流变压调速、交流变速、交流变压速、交流变压闭环直流调速、调速、变压变压调速、变压调速、变压变调速、变压变闭环直流调速、交流变压调速、频调速以及双变频调速以频调速以及双频调速以及双双闭环直流调速、变压变频调速以馈调速等系统及双馈调速馈调速等系统馈调速等系统交流变压调速、及双馈调速等系的工作原理与等系统的工的工作原理与的工作原理与变压变频调速以统的工作原理与特性进行分析作原理与特特性进行分析特性进行分析及双馈调速等系特性进行正确的评价,了解上性进行分析评价,基本了评价,不了解统的工作原理与分析评价,充分述系统在运行评价,基本了解上述系统在上述系统在运特性进行分析评了解上述系统在过程中的所受解上述系统运行过程中的行过程中的所运行过程中的所到的各种干扰在运行过程所受到的各种受到的各种干价,了解上述系受到的各种干扰影响及解决方中的所受到干扰影响及解扰影响及解决统在运行过程中影响及解决方法,并获得有的各种干扰决方法,但结方法的所受到的各种法,并获得合理效结论影响及解决论不够明确干扰影响及解决有效结论方法,并获得方法,并获得有部分有效结效结论论
2.能够针对闭环能够针对闭环控能够针对闭环能够针对闭基本能针对闭不能针对闭控制的交、直流制的交、直流调控制的交、直环控制的交、环控制的交、环控制的交、调速系统,按速系统,流调速系直流调直流调直流调照工程化设计方按照工程化设计统,按照工程速系统,按照法,选择合适的方法,正确选择化设计方法,工程化设计方控制器与合理的控制器与典型系合理选择控制速系统,按照速系统,按照法,选择控制典型系统;具备统;完全具备绘器与典型系工程化设计工程化设计方器与典型系绘制系统的原理制系统的原理图统;具备较强方法,选择控法,选择控制统;绘制的系图和对系统进行和对系统进行的绘制系统原制器与典型器与典型系统原理图不正静、动态分析设静、动态分析设理图和对系统系统;具备一统;基本具备确或者对系统计的能力;同时,计的能力;同时,进行静、动态定的绘制系绘制系统原理进行的静、动能够根据实际工能够根据实际工分析设计的能统原理图和图和对系统进态分析设计不程的需要,合理选程的需要,正确力;同时,能够对系统进行行静、动态分合理;不能够择元器件,并能选择元器件,具根据实际工程静、动态分析析设计的能根据实际工程在设计过程中体有较强的创新能的需要,合理设计的能力;力;同时,基的需要,合理现创新意识力选择元器件,同时,能够根本能够根据实的选择元器具有一定的创据实际工程际工程的需件新能力的需要,合理要,合理的选的选择元器择元器件,但件,但创新能创新能力欠力一般缺
3.能够针对开环、能够针对开环、能够针对开能够针对开不能针对开闭环控制的直流闭环控制的直流环、闭环控制环、闭环控制环、闭环控制调速系统、交流调速系统、交流的直流调速系的直流调速的直流调速系变频系统、串级变频系统、串级统、交流变频系统、交流变基本能针对开统、交流变频调速系等复杂工调速系等复杂工系统、串级调频系统、串级环、闭环控制系统、串级调程问题,根据实程问题,根据实速系等复杂工调速系等复的直流调速系速系等复杂工际被控对象特征际被控对象特征程问题,较好杂工程问题,统、交流变频程问题,根据和控制性能要求,和控制性能要的根据实际被能根据实际系统、串级调实际被控对象选择合理可行的求,选择合理有控对象特征和被控对象特速系等复杂工特征和控制性研究路线,设计仿效的研究路线,控制性能要征和控制性程问题,根据能要求,选择真和实验装置,正确设计仿真和求,选择合理能要求,选择实际被控对象比较合理可行搭建和调试系统,实验装置,搭建可行的研究路比较合理可特征和控制性的研究路线,安全的开展仿真、和调试系统,安线,设计仿真、行的研究路能要求,选择设计仿真、实实验工作全有序的开展仿实验装置,搭线,设计仿比较合理可行验装置不正真和实验工作建和调试系真、实验装的研究路线,确统,安全的开置,基本能搭设计较为正确展仿真、实验建和调试系的仿真、实验工作统装置,基本能搭建和调试系统
4.能够基于控制能够基于控制工能够基于控制能够基于控能基丁控制工不能基丁控工程相关背景知程相关背景知工程相关背景制工程相关程相关背景知制工程相关背识,从工程师的识,从工程师的知识,从工程背景知识,从识,从工程师景知识,从工角度对交流调压角度准确对交流师的角度较为工程师的角的角度基本上程师的角度对调速、电力电子调压调速、电力正确的对交流度对交流调对交流调压调交流调压调变压变电子调压调速、速、频调速、串级调变压变频调速、压调速、电力电力电子变速、电力电子电力电子变速等运动控制系串级调速等运电子变压变压变频调变压变频调压变频调速、统进行合理性分动控制系统进频调速、串级速、串级调速、串级调串级调速等析和设计,正确行合理性分析调速等运动速等运动控速等运动控运动控制系评价电机软启和设计,正确评控制系统进制系统进行制系统进行统进行合理动、变压变频等价电机软启动、行合理性分合理性分析合理性分析性分析和设复杂工程问题的变压变频等复析和设计,能和设计;能和设计;基计不能评解决方案对健杂工程问题的较好的评价评价电机软本能评价电价电机软启康、安全的影响,解决方案对健电机软启动、启动、变压机软启动、动、变压变并理解应承担的康、安全的影变压变频等变频等复杂变压变频等频等复杂工责任响,并深刻理解复杂工程问工程问题的复杂工程问程问题的解应承担的责任题的解决方解决方案对题的解决方决方案对健案对健康、安健康、安全案对健康、康、安全的全的影响,并的影响,但安全的影响,影响理解应承担对应承担的但不理解应的责任责任理解不承担的责任够
4.考核项目的评分标准1小组项目作业小组项目作业不少于4次,每次按100分制单独评分,取其平均值再折合成相应分数作为此环节的最终成绩小组项目作业得分项目设计合理,严格按要求并及时完成;书写清晰整齐,逻辑性强,数据准确率90%90-100分以上,没有抄袭情况项目设计合理,按要求并及时完成;书写清晰整齐,逻辑性较好,数据准确率80%以80-90分上,没有抄袭情况项目设计基本合理,书写较清晰整齐,数据准确率70%以上,态度端正70-80分项目设计基本合理,书写基本达到要求,数据准确率60%以上,态度基本端正60-70分项目设计不合理,书写没有达到要求,数据准确率60%以下,态度不端正0-59分2综合作业综合作业不少于3次,每次按100分制单独评分,取其平均值再折合成相应分数作为此环节的最终成绩综合作业得分严格按要求并及时完成;书写清晰整齐,逻辑性强,数据准确率90%以上,没有抄袭90-100分情况按要求并及时完成;书写清晰整齐,逻辑性较好,数据准确率80%以上,没有抄袭情80-90分况书写较清晰整齐,数据准确率70%以上,态度端正70-80分书写基本达到要求,数据准确率60%以上,态度基本端正60-70分书写没有达到要求,数据准确率60%以下,态度不端正0-59分⑶课程讨论与笔记每次按100分制单独评分,取其平均值再折合成相应分数作为此环节的最终成绩课堂讨论与笔记得分基本概念清晰,解决问题的方案正确、合理,能提出不同的解决方案,积极参与小组讨论/课堂交流/网络交流,能充分展示小组成果,流利的回答教师和同学的问题课90-100分堂笔记规范,清晰基本概念清晰,解决问题的方案正确、合理,积极参与小组讨论/课堂交流/网络交流,80-90分展示小组成果,能回答教师和同学的问题课堂笔记比较规范,较清晰基本概念清晰,能够提出解决问题的基本方案,能参与小组讨论/课堂交流/网络交流70-80分能完成课堂笔记基本概念清晰,能够提出解决问题的基本方案,能参与小组讨论/课堂父流/网络交流60-70分基本能完成课堂笔记不能够提出解决问题的基本方案,参与小组讨论/课堂交流/网络交流少课堂笔记很0-59分少4专题报告专题报告得分按时提交专题报告,书写清晰,格式规范,内容完整,论据充分,字数符合要求,具90-100分有一定的创新性或独立见解80-90分按时提交专题报告,书写清晰,格式规范,内容较完整,论据较充分,字数符合要求按时提交专题报告,书写较清晰,格式较规范,内容基本完整,字数符合要求70-80分60-70分按时提交专题报告,书写基本清晰,格式一般,内容基本完整,字数基本符合要求超期提交专题报告,书写、格式、内容、字数均不符合要求0-59分5在线测试在线测试按照每章节或者模块或者课次灵活安排,每个测试可按10分制单独评分,取其平均值作为此环节的最终成绩成绩的评定采用网络阅卷方式,实时阅卷,实时给出成绩和答案6实验每次实验按100分制单独评分,取其平均值再折合成相应分数作为此环节的最终成绩实验操作60%实验报告40%分得分遵守纪律、认真独立完成实验;准确读取数据报告内容完整,正确率90%以上;书和观察实验现象,能整理分析实验数据,能分写端正并保留完整清晰的计算过程,90-100分析、寻找和排除实验电路中故障的方法,并能没有抄袭;对实验过程中存在的问题写出整洁、清楚、完整的实验报告有详细透彻的分析遵守纪律、认真独立完成实验;测量数据准确,报告内容完整,正确率80%以上;书80-89分能整理分析实验数据,并能写出整洁、清楚、写端正并保留完整清晰的计算过程,完整的实验报告没有抄袭按要求完成实验;原始数据完整准确,且书写报告内容基本完整,正确率70%以70-79分端正上,且书写端正报告内容不够完整,指导教师指出后按要求完成实验;原始数据完整60-69分补充完整,正确率60%以上报告内容不完整,指导教师指出后补未能按要求完成实验;原始数据不完整0-59分充仍不完整
(7)期终考试考核内容应全面考查学生对本课程基本概念、基本原理等知识的理考核内容要求解和掌握程度,还要考核学生灵活运用所学知识对各种运动控制系统进行分析、设计的能力采用笔试(开卷)形式,卷面成绩100分,卷面成绩乘以
0.4计入总考试形式成绩由课程负责人按教考分离原则负责命题,试卷采用流水作业、统一命题及批改批改试卷结构应为40%的基础题、40%的综合题、20%的提高题难易试卷结构程度应适中,并体现出课程的重点和难点课程目标对课程目标1试题占40%左右,题型以简答题、分析题、计算题为主应的试题占课程目标2试题占50%左右,题型以作图题、分析题、综合设计题为主比及题型课程目标4试题占10%左右,题型以论述题、分析题为主
七、教材及主要参考资料
1.阮毅主编,电力拖动自动控制系统一运动控制系统(第5版).北京机械工业出版社,
20222.陈伯时主编,电力拖动自动控制系统一运动控制系统(第3版).北京机械工业出版社,
20183.杨耕主编,电机原理与电力拖动系统.北京机械工业出版社,2022年
4.洪乃刚主编,电力电子电机控制系统仿真技术.北京机械工业出版社,2021年
5.自编讲义《运动控制系统实验指导书》
八、说明在该课程实际教学过程中,如有与该大纲有关要求不一致的地方,由课程负责人(或课程组)提出修改意见,经系主任、主管院长签字后可以修改并执行执笔人张XX审核人齐XX的控制器与合理的典型系统;具备绘制系统的原理图和对系统进行静、动态分析设计的能力;同时,能够根据实际工程的需要,合理选择元器件,并能在设计过程中体现创新意识课程目标3能够针对开环、闭环控制的直流调速系统、交流变频系统、串级调速系统等复杂工程问题,根据实际被控对象特征和控制性能要求,选择合理可行的研究路线,设计仿真、实验装置,搭建和调试系统,安全的开展仿真、实验工作课程目标4能够基于控制工程相关背景知识,从工程师的角度对交流调压调速、电力电子变压变频调速、串级调速等运动控制系统进行合理性分析和设计,正确评价电机软启动、变压变频等复杂工程问题的解决方案对健康、安全的影响,并理解应承担的责任
三、课程目标与毕业要求的对应关系课程目标课程目课程目标课程目内涵观测点毕业要求1标23标
42.4能够运用工程科学原理和专业知识分
2.问题分析析自动化领域复杂工程问题的影响因素与解决途径,并获得有效结论
3.2能够针对自动化领域复杂工程问题的
3.设计/开发解特定需求,设计系统、单元(部件)或工q决方案艺流程,并体现创新意识
4.2能够根据所研究的自动化复杂工程问
4.研究题的对象特征,选择合理可行的研究路线,q并设计实验方案
6.2能够从工程师的角度,分析和评价自动化领域新产品、新工艺、新技术的开发应用与复杂工程问题的解决方案对社会、
6.工程与社会4健康、安全、法律、文化的潜在影响,以及这些制约因素对项目实施的影响,并理解应承担的责任
四、课程目标与教学内容和方法的对应关系
1.课程目标与教学内容和方法的对应关系课程目标教学内容教学方法
1.能够综合运用自动控制理论、机电
1.案例教学法;控制元件、电力电子技术等基本知识
1.通过运动控制系统的实例分析,讲授2,多媒体教学法;与基本原理,对开环直流调速系统、各种交直流调速系统的组成、工作原理、
3.探究教学法;单闭环直流调速、双闭环直流调速、静特性等内容,分析其控制坏力,求取
4.作业练习;交流变压调速、变压变频调速以及双系统传递函数,以及反馈控制闭环调速
5.理论仿真教学馈调速等系统的工系统的分析与设计方法;法作原理与特性进行分析评价,了解上
2.根据给定的运动控制对系统,进行抗
6.翻转课堂法述系统在运行过程中的所受到的各种扰分析,借助于MATLAB进行仿真验
7.问题导向教学法证;并讲解其动态调节过程,得出相关干扰影响及解决方法,并获得有效结结论论
2.能够针对闭环控制的交、直流调速
1.讲授闭环控制的交、直流调速系统
1.启发式讲授法;系统,按照工程化设计方法,选择合的工程化设计方法,强化学生选择合适
2.理论仿真教学适的控制器与合理的典型系统;具备的控制器与合理的典型系统的设计能法;绘制系统的原理图和对系统进行静、力
3.讨论教学法动态分析设计的能力;同时,能够根
2.讲授交、直流调速系统的原理并分
4.翻转课堂法据实际工程的需耍,合理选择元器件,析系统的静、动态设计方法强化学生
5.问题导向教学法并能在设计过程中体现创新意识根据实际工程的需要合理选择元器件、并能在设计过程中体现创新的意识L启发式教学法法
3.能够针对开环、闭环控制的直流调(讲解实验);
2.速系统、交流变频系统、串级调速系4个实物实验讲解实验仪器的使用方任务驱动教学法(实等复杂工程问题,根据实际被控对象法,提出实验要求,学生实际动手操作,验设计);
3.讨论特征和控制性能要求,选择合理可行设计实验,搭建实验电路,进行实验检式教学法(实验操的研究路线,设计仿真、实验装置,测、调试和改进,获取实验数据,分析作);搭建和调试系统,安全的开展仿真、实验结果,撰写实验报告
4.问题导向教学实验工作法
1.讲授交流调压调速、电力电子变压变频调速、串级调速等运动控制系统的结
1.多媒体教学法;
4.能够基于控制工程相关背景知识,构、组成、工作原理与性能,强化学生
2.理论仿真教学从工程师的角度对交流调压调速、电控制工程的相关背景知识,并能从工程法;力电子变压变频调速、串级调速等运师的角度对上述系统进行合理性分析和动控制系统进行合理性分析和设计,
3.任务驱动教学设计正确评价电机软启动、变压变频等复法;
2.针对电机软启动、变压变频等复杂工杂工程问题的解决方案对健康、安全
4.作业练习;程问题的解决方案对健康、安全的影响的影响,并理解应承担的责任
5.专题报告撰写专题报告,强化学生的责任担当与服务社会的意识
2.学习内容、学习成果及学时安排序知识模教学方对应课学习内容学习成果课程思政融入点号块参考法建议程目标课时
1.明确直流调速系统的任务要求;在讲解运动控制系
1.运动控制系统基2•理解运动控制系统的统发展史的过程案例教学本概念、功能、组成;发展与历史,了解运动控中,视频展示并介调速系法,多媒课程目
12.运动控制系统的制对国家、社会、个人的绍全球排名第二的2统概论体教学标1历史与发展,运动控重要性;三一集团首个智能法制对国家、社会、个
3.能分析基本的转矩控化“灯塔工厂”的人的影响和贡献;智能装配线,让学制规律;
3.基本的转矩控
4.能判别系统所带负载生在了解智巧的机制规律;的转矩特性
4.工程中常见负载器人、智慧的调度转矩特性指令、智能产品的同时,培养国家认同感、民族自信感和民族自豪感在介绍运动控制系统执行机构的过程中,图片展示并讲
1.明确运动控制系统的转解中车大功率器件矩控制规律,认清转矩与研发、比亚迪新能电流的对应关系;
2.能分源电池研发等卡脖析3种直流调速用电源的子技术攻关,培养
1.运动控制系统的原理与特性;
3.能分析转学生技术报国、科转矩控制规律;速负反馈单闭环有静差直技报国的情怀,培
2.直流调速系统的流调速系统的组成,工作养学生树立正确的电源;任务驱动原理,静特性,能针对各人生观、价值观、
3.转速负反馈单闭教学法,控制环节,求取系统传递课程目单闭环世界观,在潜移默环有静差直流调速理论仿真控制的函数,并能对反馈控制闭化中培育社会主义标2系统;15教学环直流调速进行稳态和动直流调核心价值观同时1,2,4•转速反馈控制直法,翻转态的分析与设计;速系统展开小组讨论结3流调速系统的限流课堂教学
4.针对调速系统的过电合自己的专业,探法保护;流问题,能选择并设计合讨如何学好自动控
5.转速负反馈单闭适的限流保护装置;制技术,为我国控环无静差直流调速
5.能分析转速负反馈单制行业的振兴贡献系统闭环无静差直流调速系统自己的力量的组成,工作原理,静特性,能针对各控制环节,求取系统传递函数,并能对反馈控制闭环直流调速进行稳态和动态的分析与设计L转速电流双闭环直转速流调速系统的组成在学习双闭环直流电流及其静特性;
1.明确转速电流双闭环直调速系统的过程双闭
2.双闭环直流调速流调速系统的组成,能分中,从新能源电动任务驱环直系统的数学模型与析系统的静特性;
2.求取汽车蓄电池充电器动教学流调动态性能分各关键环节的传递函数,的双闭环结构入课程法,速系建立转速电流双闭环直流手,结合双闭环系311理论仿真目标统和3,调节器的工程设调速系统的数学模型,分统的动态调节过教学法,1,2,3调节计方法;析系统的动态性能;程,引导学生在科翻转课堂器的
4.按工程设计方法
3.明确工程设计方法的研过程中要通过现教学法工程思路,确立典型系统性能象看本质,要善于设计双闭环系统的设计指标与参数的关系,针对总结归纳事物的发调节器;方法高阶传递函数,能进行非展规律,引导学生
5.弱磁控制的直典型系统的典型化;保持学以致流调速系统
4.能按照工程设计方法,设计转速电流双闭环直流用、求真务实的学调速系统,改进方案;习态度;培养严谨、
5.明确变压与弱磁的配细致的职业素养;合控制,分析非独立励磁勇于质疑,具有批的调速系统的组成与工作判性思维;敢于实过程践、创新,培育精益求精的工匠精神L能熟悉交流调速系统的在介绍交流调速系分类、应用场合及其交流统的应用场合时,电机的调速方法介绍高铁追梦人
2.能明确异步电机变压——中国中车四方调速系统的电路结构;公司和高速动车组
3.能建立并分析异步电设计团队,简要分
1.异步电机变压调析将永磁牵引系统机变压调速系统的机械特速系统的电路组成;应用到高速列车上性;2,异步电机变压调的关键技术,以此4,能明确闭环控制的异速系统机械特性;异步引导学生要把公众步电机变压调速系统的电
3.闭环控制的变压问题导课程电机的安全、健康和福路结构;并能建立并分析调速系统及其静特向教学目标4变压祉摆在职业责任中4闭环控制异步电机变压调性;法,讨论1,2,调速最优先的位置;要速系统的静特性;
4.闭环控制的变压教学法3,4系统将工程质量放在工
5.能绘制闭环控制的变调速系统结构图及作首位,对待技术、压调速系统原理结构图,其转差功率损耗;工艺或产品要做到并能分析系统的转差功率
5.软启动器及其节精益求精、一丝不损耗;能运行苟、不断探索、勇
6.能明确电机的软启动于创新器的作用,并能设计系统的节能措施L变压变频调速的基在学习变压变频调本控制方式;
2.异
1.能识别变压变频调速速系统时,图片展步电机电压-频率协的3种基本控制方式;示并介绍中国的笼型调控制时的机械特
2.能分析异步电机电压“大国重器”——问题导向异步性;-频率协调控制时的机械课程高铁、水电,强调教学法,电机
3.电力电子变频特性;目标中国要将“大国重讨论教学5变压器;
103.能分析不同类型电力器”掌握在自己手法,翻转1,2,变频
4.变压变频调速系电子变压变频器的组成与中,才能实现工程课堂教学4调速统的PWM技术;工作原理,能正确使用;大国向工程强国的法系统
5.基于异步电机稳
4.能分析并运用不同类转变,引导学生明态模型变压变频调型的PWM技术,并能分白关键核心技术,速系统;析死区对系统的影响;事关国家发展、社
6.基于动态模型5,能识别通用变频器-会经济和按定子磁链定向异步电机调速系统,能人民生活,必须的直接转矩控制系分析并设计转速闭环转通过自主创新提升统;差频率控制的变压变频调国家的技术实力,
7.从工程师的角度速系统;保障国计民生同对变频调速系统进
6.能明确直接转矩控制时引导学生要对工行合理性分析和设的涵义,并能分析与设计程的生态环境、公计按定子磁链定向的直接转众健康、安全和人矩控制系统文等社会影响有足
7.理解变压变频等复杂够的认识,具备高工程问题的解决方案对健度的社会责任感、康、安全的影响,有责任正确的价值观、利担当,有服务社会的意识益观和强烈的伦理道德意识在介绍串级调速系统时,引入长江——1000A发动机的研制说明,进而
1.能明确异步电机双馈图片展示国产大型调速的组成与工作原理;L异步电机双馈调速客机C919和总设的工作原理;
2.串级
2.能分析串级调速系统计师吴光辉院士的结构与工作原理;绕线调速系统;3,串级让学生对标榜样,转子调速系统的机械特3,能分析串级调速系统实现自我激励,以课程问题导向异步性;的机械特性;此激发学生热爱祖目标教学法,6电机
4.串级调速系统的
4.能明确串级调速系统国、为国争光的坚6任务驱动1,2,双馈技术经济指标与改的技术经济指标,并能从定信念;勇于攀登、教学法3,4调速进方案,工程师的职敢于超越的进取意工程师的角度出发,给出系统责;识;科学求实、严改进方案;5,双闭环控制的串
5.能分析并设计双闭环肃认真的工作作级调速系统控制的串级调速系统,并风;淡泊名利、默默奉献的崇高品能提出改进措施质
1.熟悉实验装置和测试
1.通过完成小组实验报告及个人学习仪器的使用方法;反思,小组展示学L单闭环直流调速系
2.对单闭环直流调速系8学习任务成果,介绍统统进行测量,得出有效结时任务驱动学习过程培养学果,并分析系统参数变化选教学法;课程目生的团结协作、责7实验对性能的影响择问题导向标3任担当及行为规
1.熟悉实验装置和测试其中教学法范
2.双闭环直流调速仪器使用方法;
2.在调速系统的接4个系统
2.对双闭环直流调速系线过程中,统进行搭建、调试,对相应指标进行测量,得出如果励磁电源接反实验或者给定电源的极有效结果,并分析系统参性接反,电机有可数变化对系统特性的影能发生“飞车”,响以此引导学生遵守
1.熟悉实验装置和测试安全操作规程,注仪器使用方法;意人身安全,同时
2.对异步电机调压调速培养学生的工程问
3.异步电机调压调系统的相关参数进行测题分析能力与工匠速系统量,得出有效结果,并分精神析系统参数变化对性能的影响
1.熟悉实验装置和测试仪器使用方法;
2.对异步电机变压变频4,异步电机变压变调速系统进行搭建、调试,频调速系统对相应指标进行测量,得出有效结果,并分析系统参数变化对系统特性的影响L熟悉实验装置和测试仪器使用方法;
2.对绕线式异步电机串级调速系统进行搭建、调
5.串级调速系统试,对相应指标进行测量,得出有效结果,并分析系统参数变化对系统特性的影响
五、教学方法和学习建议
1.教学方法建议根据本课程的特点,按照模块化教学理念,有针对性的应用板书教学、多媒体教学、视频教学、网络教学、工程实例、实验教学、软件仿真等手段优化教学过程,激发学生的热情,以小组讨论与问题启发方式发挥学生的主体作用,真正做到“授人以鱼,更要教人以渔”采用形式多样的课程教学方式,包括1传统教学与多媒体教学结合法板书和多媒体教学相结合,采用动画、实物演示等,提高课堂教学信息量,增强教学的直观性2案例教学法对于每一知识模块,通过分析和研究已有的案例组织教学,使学生在分析和学习案例的过程中,提高理论联系实际的能力,了解理论知识的工程应用3任务驱动教学法在每一知识模块开始学习之前,先讲述该模块要解决的问题,并据此给学生布置任务,使学生带着任务去学习4讨论教学法学生以小组为单位,根据教师提出的问题或提供的教学资料,在教师的组织和引导下,积极参与课堂讨论,从而实现教与学的互动;增强学生思维的灵活性,提高学生交流、沟通的能力5翻转课堂教学法建立课前学习、课中活动、课后检测之间的联系,以培养学生分析问题和解决问题的能力,敢于表达自己的主张,形成探究学习的习惯6问题导向教学法引导学生学着问,学会问,用问题驱动教学,激发学生的学习热情、调动思维活力、加强讨论交流、引导探究活动,增加自主学习,促进学以致用和创新活动7理论仿真教学法在课堂教学和实验中充分而灵活地应用仿真软件,软硬结合,确立实际操作与计算机仿真相结合的教学模式和实践方式,以帮助学生较快地理解和掌握那些用传统的教学手段难以表现的内容,培养学生的创新能力
2.学生学习建议1重点学习转速负反馈闭环控制系统的基本概念、基本分析方法和设计方法,注意工程化设计方法在简化分析的条件与处理方法2要借助MATLAB仿真软件对控制系统进行仿真分析和设计,主要围绕着重点和难于理解的内容进行3要重视实验,通过验证、设计和综合实验,在实验中将知识由抽象变形象、由难懂变易懂,提高自己综合运用知识的能力4注意课前自主学习,注意网络平台发布的自主学习任务单和学习指导,通过查阅文献、研读教材,观看老师的微视频等资源,进行自主学习5认真对待课中听课和研课听课专心,尽快进入学习状态,听老师讲解、提问,听同学发言;看课本、看板书、看PPT;做笔记、圈重点、做练习;多动脑筋、积极思维、大胆质疑研课要积极参与课堂内的全部学习活动,比如小组讨论,能清楚地阐述自己的观点,能被他人正确理解,同时学会倾听,准确理解他人的观点,为别人解答,为自己释疑要大胆质疑,敢于在众人面前发表自己的见解,善于多角度验证答案6加强课后的复习,加强新旧知识之间的联系和对比,及时复习巩固,按时完成在线测试、虚拟实验、作业、小论文等7积极参与小组协作探究学习,根据教师在网络平台上发布的小组协作探究项目,小组成员既要积极承担个人责任,又要相互帮助、相互启发、密切配合,发挥团队精神,有效完成小组的探究项目
六、考核方式与对应的课程目标及成绩评定标准
1.课程目标与考核方式的对应关系考核与评价方式及成绩比例(%)成绩比支撑的毕业要课程目标小组项目综合讨论与笔在线测专题报期终考例(%)求作业作业记试告实验试内涵观测点课程目标
1366616372.4内涵观测点课程目标
23444520403.2内涵观测点课程目标
310104.2内涵观测点课程目标
4454136.2合计11111140100说明根据实际情况,每个课程目标的成绩比例可以在上下10%的范围内浮动,但必须保证总成绩为100分
2.课程目标、考核内容与评价依据的对应关系序课程目标考核内容评价依据号DV-M系统和PWM-M系统的数学模型;能够综合运用自动控制理论、机2)单闭环、双闭环直流调速系统的工作电控制元件、电力电子技术等基1)课堂讨论与笔课原理;本知识与基本原理,对单闭环直记;程3)有静差与无静差调速系统的调节过程流调速、双闭环直流调速、交流2)小组项目作及抗扰性能;变压调速、变压变频调速以及双业;标馈调速等系统的工作原理与机械4)交流调压调速系统的静特性及其数学3)在线测试特性进行分析评价,了解上述系模型;1统在运行过程中的所受到的各种5)串级调速系统的工作原理及其数学模4)综合作业;干扰影响及解决方法,并获得有型;5)期终考试效结论6)变频调速系统的控制方式、机械特性及工作原理1)课堂讨论与笔能够针对闭环控制的交、直流调1)典型I型、n型系统和工程设计方法,记;课系统的设计步骤、参数计算、工程校验速系统,按照工程化设计方法,2)综合作业;程选择合适的控制器与合理的典型和电路原理图设计;3)小组项目作目系统;具备绘制系统的原理图和2)变压调速系统的转差功率损耗;业;对系统进行静动态分析设计的能3)基于异步电动机稳态模型的变压变频标4)在线测试力;同时,能够根据实际工程的调速系统的原理分析与工程设计;2需要,合理选择元器件,并能在4)串级调速系统的工程设计;5)专题报告设计过程中体现创新意识5)位置随动系统的动态综合设计6)期终考试课能够针对闭环控制的直流调速系1)实验操作4个实物实验.程统、随动系统、交流变频2)实验报告。