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运动控制系统
第10次开课
开课时间: 2025年02月24日 ~ 2025年06月15日
学时安排: 3-6
进行至第10周,共16周 已有 1171 人参加
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课程评价(145)
spContent=基于电力拖动的运动控制系统又称为电力拖动运动控制系统,课程教学内容包括转速开环控制的直流调速系统、转速闭环控制的直流调速系统、转速与电流反馈控制的直流调速系统、基于稳态模型的异步电动机调速系统、基于动态模型的异步电动机调速系统,课程内容循序渐进。课程在理论分析的基础上重视实际应用,实现了理论与实践的高度统一。
基于电力拖动的运动控制系统又称为电力拖动运动控制系统,课程教学内容包括转速开环控制的直流调速系统、转速闭环控制的直流调速系统、转速与电流反馈控制的直流调速系统、基于稳态模型的异步电动机调速系统、基于动态模型的异步电动机调速系统,课程内容循序渐进。课程在理论分析的基础上重视实际应用,实现了理论与实践的高度统一。
—— 课程团队
课程概述

   “运动控制系统课程介绍了基于电力拖动的运动控制原理、系统结构和分析设计方法等内容,是一门实用性很强的课程。课程内容主要涵盖直流电动机调速系统和交流电动机调速系统,其中,直流电动机调速系统内容包括:直流电动机转速开环调速系统、直流电动机转速闭环控制系统、直流电动机的转速与电流双闭环调速系统;交流电动机调速系统内容包括:基于稳态模型的异步电动机调速系统、基于动态模型的异步电动机调速系统。课程分析了典型交、直流电动机调速系统的工作原理、系统结构、数学模型,通过学习,使学习者能够掌握交、直流电动机调速系统的设计分析方法。课程理论分析深入,与工程应用联系紧密。

授课目标

目标1:理解运动控制系统的概念、特征、组成、发展过程、应用领域以及在国民经济发展中作用;掌握运动控制系统的基本运动方程式、基本控制结构和原理,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。

 

目标2:掌握直流调速系统的基本结构、数学模型、机械特性、调速性能指标;掌握直流调速的转速反馈控制和转速-电流双闭环控制系统组成和调节器设计;掌握直流调速系统的数字化控制方法。

 

目标3:理解交流异步电机的特点和机械特性;掌握基于稳态模型的交流异步电机调速方法、控制系统结构和性能特点;掌握电压空间矢量PWMSVPWM)控制技术。掌握交流异步电机的建模方法;掌握基于动态模型的交流异步电机的矢量控制方法和直接转矩控制方法;

 

目标4:通过学习直流调速系统,具备运用直流调速系统知识解决直流调速系统的建模、分析和设计能力;通过学习交流流调速系统,具备运用相关知识解决交流调速系统的建模、分析和设计能力;能够对实验中存在的问题进行分析,并构建问题的解决方案。

课程大纲

第1章 绪论

1.1电力拖动自动控制系统概述(1)

1.2电力拖动自动控制系统概述(2)

第1章测验

第2章 转速开环控制的直流调速系统

2.1晶闸管整流器-电动机系统

2.2直流PWM变换器-电动机系统

2.3稳态调速性能指标和开环直流调速系统

第1次作业(第1-2章)

第2章测验

第3章 转速闭环控制的直流调速系统

3.1 有静差的转速闭环直流调速系统

3.2比例积分控制的无静差直流调速系统

3.3转速闭环直流调速系统的过流保护

第2次作业(第3章)

第3次作业(第3章)

第3章测验

第4章 转速、电流反馈控制的直流调速系统

4.1 转速、电流反馈控制直流调速系统的组成及其静特性

4.2 转速、电流反馈控制直流调速系统的数学模型与动态过程分析

4.3 控制系统的动态性能指标与工程设计思路

4.4 调节器的工程设计方法

4.5 按工程设计方法设计调节器

第4次作业(第4章)

第5次作业(第4章)

第4章测验

第5章 直流调速系统的数字控制

5.1数字控制的电力拖动自动控制系统简介

5.2 转速检测数字化

5.3 数字PI调节器

第5章测验

第6次作业(第5章)

第6章 基于稳态模型的异步电动机调速系统

6.1异步电动机稳态数学模型和调速方法

6.2 异步电动机调压调速

6.3 异步电动机变压变频调速

6.4 电力电子变压变频器

6.5转速开环变压变频调速系统

6.6 转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统

第7次作业(第6章)

第8次作业(第6章)

第6章测验

第7章 基于动态模型的异步电动机调速系统

7.1.异步电动机动态数学模型的性质

7.2 异步电动机的三相动态数学模型

7.3 坐标变换

7.4 异步电动机在正交坐标系上的动态数学模型

7.5 异步电动机在正坐标系上的状态方程

7.6 异步电动机按转子磁链定向的矢量控制系统

7.7 异步电动机按定子磁链控制的直接转矩控制系统

7.8 直接转矩控制系统与矢量控制系统的比较

第9次作业(第7章)

第10次作业(第7章)

第11次作业(第7章)

第12次作业(第7章)

第7章测验

**第8章 永磁同步电动机矢量控制系统**

**8.1 永磁同步电动机的基本概念

**8.2 永磁同步电动机坐标变换与数学模型

**8.3 永磁同步电动机矢量控制系统设计

展开全部
预备知识

电力电子技术、电机学、自动控制原理、微机原理。

参考资料
  1.  阮毅, 杨影, 陈伯时.电力拖动自动控制系统——运动控制系统(第5版). 北京: 机械工业出版社, 2016. 
  2. 陈伯时, 陈敏逊. 交流调速系统(3). 北京: 机械工业出版社,2013.
  3. 《电气传动》期刊.
常见问题

Q : 没有学过电机学,而学过电机拖动基础这门课程,可以学这门课程吗?

A :  可以的,学习这门课程之前,要学习过电力电子技术、电机学(或电机拖动基础)、自动控制原理、微机原理等课程。

Q : 电气专科毕业生能够学好这门课程吗?

A :  电气专科毕业生是可以学习这门课程的,只要基础扎实,或者在学习过程中注意复习基础知识,是可以学好这门课程的。

Q : 这门课程作业多吗?

A :  课程作业题量适中,每周2-4题,有些题目需要分析计算。

浙江工业大学
3 位授课老师
南余荣

南余荣

教授

徐建明

徐建明

教授

吴春

吴春

副教授

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