《農(nóng)用動(dòng)力電氣傳動(dòng)技術(shù)（II）》課程教學(xué)大綱（本科）

1、農(nóng)用動(dòng)力電氣傳動(dòng)技術(shù)（II）electrical drive technology for agricultural power （II）課程代碼:05410118學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時(shí)：32 （其中：課堂教學(xué)學(xué)時(shí)：28實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：4）先修課程：電路、電力電子基礎(chǔ)、自動(dòng)控制原理、農(nóng)用動(dòng)力電氣傳動(dòng)技術(shù)（I）適用專(zhuān)業(yè)：農(nóng)業(yè)電氣化教材：電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)阮毅 陳伯時(shí)主編，機(jī)械工業(yè)出版社第5版一、課程性質(zhì)與課程目標(biāo)（-）課程性質(zhì)（需說(shuō)明課程對(duì)人才培養(yǎng)方面的貢獻(xiàn)）農(nóng)用動(dòng)力電氣傳動(dòng)技術(shù)是農(nóng)業(yè)電氣化專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課程。本課程的教學(xué)任務(wù)，是 使學(xué)生在學(xué)習(xí)掌握工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)裝備中各種常用電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理和使用方法的基礎(chǔ)

2、 上，進(jìn)一步掌握電力傳動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的基本理論和基本方法，熟悉電力傳 動(dòng)系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)方面的能力，為應(yīng)用電力傳動(dòng)技術(shù)服 務(wù)農(nóng)業(yè)工程打好基礎(chǔ)。（二）課程目標(biāo)（根據(jù)課程特點(diǎn)和對(duì)畢業(yè)要求的貢獻(xiàn)，確定課程目標(biāo)。應(yīng)包括知識(shí)目標(biāo)和能力目標(biāo)。）課程目標(biāo)1：通過(guò)課程學(xué)習(xí)，結(jié)合文獻(xiàn)查閱，了解農(nóng)用動(dòng)力電氣傳動(dòng)技術(shù)的前沿 發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，綜合應(yīng)用理論知識(shí)，分析并解決農(nóng)用動(dòng)力電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中的問(wèn)題；課程目標(biāo)2：掌握電氣傳動(dòng)理論研究和工程設(shè)計(jì)的基本方法；課程目標(biāo)3.了解行業(yè)規(guī)范，有創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ邆洫?dú)立進(jìn)行電氣傳動(dòng)系統(tǒng) 的產(chǎn)品維護(hù)、設(shè)計(jì)、研發(fā)的能力。課程目標(biāo) 畢業(yè)要求指標(biāo)丁、課

3、程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)31應(yīng)用工程基礎(chǔ)知識(shí)和農(nóng) 業(yè)電氣化專(zhuān)業(yè)的基本理論 知識(shí)解決問(wèn)題的能力，具有 系統(tǒng)的工程實(shí)踐學(xué)習(xí)經(jīng)歷， 了解本專(zhuān)業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn) 狀和趨勢(shì)2設(shè)計(jì)和實(shí)施與農(nóng)業(yè)電氣化 相關(guān)工程實(shí)驗(yàn)的能力，并能 夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析q3追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識(shí)， 掌握農(nóng)業(yè)電氣化方面的基 本創(chuàng)新方法，具有綜合運(yùn)用 理論和技術(shù)手段設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè) 電氣化產(chǎn)品、制造工藝及裝 備的能力，并能夠綜合考慮 經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、法律、安全、 健康、倫理等制約因素二、課程內(nèi)容與教學(xué)要求第一章緒論(-)課程內(nèi)容(1)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的組成(2)轉(zhuǎn)矩控制規(guī)律(3)生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性(二)教學(xué)要求理解運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的組成和作用，掌握運(yùn)動(dòng)

4、控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩控制規(guī)律，了解生產(chǎn)機(jī) 械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性。(三)重點(diǎn)與難點(diǎn)1.重點(diǎn)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)各組成部分的作用；轉(zhuǎn)矩控制規(guī)律；負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性2.難點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程式第二章轉(zhuǎn)速反饋控制的直流調(diào)速系統(tǒng)(一)課程內(nèi)容(1)直流調(diào)速系統(tǒng)的變壓調(diào)速；(2)直流調(diào)速系統(tǒng)用可變電源的類(lèi)型和其中晶閘管一電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的主要問(wèn)題；(3)直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)；(4)直流電機(jī)反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析和設(shè)計(jì)；(5)反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析和設(shè)計(jì)；(6)比例積分控制規(guī)律和無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)。(7)直流調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)字控制(二)教學(xué)要求理解直流電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速公式，分析以變壓調(diào)速為主的依據(jù)；了解直流調(diào)速系統(tǒng)用 可控直流電源的分類(lèi)，理解其

5、中的晶閘管一電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)及其特殊問(wèn)題；理解直流脈寬調(diào) 速系統(tǒng)的機(jī)械特性和數(shù)學(xué)模型；掌握直流電機(jī)反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)的調(diào)速要求和指標(biāo)、閉 環(huán)系統(tǒng)的組成、開(kāi)環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性和閉環(huán)系統(tǒng)靜特性的關(guān)系、反饋控制規(guī)律、電流截止 負(fù)反饋的概念；了解單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型和穩(wěn)定條件；掌握P, I, PI 控制規(guī)律和無(wú)靜差直流調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)。(三)重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)直流調(diào)速系統(tǒng)的變壓調(diào)速；直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)；直流電機(jī)反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài) 分析和設(shè)計(jì)；比例積分控制規(guī)律和無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)；微機(jī)數(shù)字控制的特點(diǎn)。.難點(diǎn)直流電機(jī)反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)的調(diào)速要求和指標(biāo)、開(kāi)環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性和閉環(huán)系統(tǒng)靜特 性的關(guān)系、反饋控制規(guī)律；單閉環(huán)

6、直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型和穩(wěn)定條件；數(shù)字測(cè)速 方法。.第三章轉(zhuǎn)速、電流反饋控制的直流調(diào)速系統(tǒng)(-)課程內(nèi)容(1)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成及其靜特性；(2)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其動(dòng)態(tài)性能；(3)調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)方法（二）教學(xué)要求理解轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)；掌握雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析；掌握雙 閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)方法。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成及其靜特性；雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及 其動(dòng)態(tài)性能分析；調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)方法.難點(diǎn)調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)方法第五章基于穩(wěn)態(tài)模型的異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（-）課程內(nèi)容（1）基于異步電機(jī)穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型的VVVF調(diào)速系統(tǒng)；

7、轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制的變頻 調(diào)速系統(tǒng)。（2）變頻調(diào)速的正弦脈寬調(diào)制（SPWM）技術(shù)（3） CHBPWM 和 SVPWM 技術(shù)（二）教學(xué)要求理解轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)、恒壓頻比控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)，轉(zhuǎn)速閉環(huán)、轉(zhuǎn)差頻率控制的變頻調(diào) 速系統(tǒng)的工作原理。掌握SPWM逆變器的工作原理、控制模式和實(shí)現(xiàn)方法。掌握SPWM控 制、電流滯環(huán)跟蹤PWM和電壓空間矢量PWM控制原理和方法。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)變壓變頻調(diào)速；SPWM逆變器；SVPWM控制技術(shù).難點(diǎn)基頻以下的電壓補(bǔ)償控制；SVPWM的實(shí)現(xiàn)；轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)的特性 分析。第六章基于動(dòng)態(tài)模型的異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（一）課程內(nèi)容（1）動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型（2）坐標(biāo)變換（3）

8、異步電機(jī)的矢量控制（4）異步電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制（二）教學(xué)要求理解異步電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的物理含義，掌握坐標(biāo)變換的意義和方法；了解異步電 動(dòng)機(jī)矢量控制基本原理、變頻規(guī)律和實(shí)現(xiàn)方法，掌握矢量控制基本方程式和典型的矢量 控制變頻調(diào)速系統(tǒng)；了解異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制基本原理和實(shí)現(xiàn)方法。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)異步電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的建立；坐標(biāo)變換的原則和方法；矢量控制本原理、變頻規(guī)律和實(shí)現(xiàn)方法.難點(diǎn)異步電機(jī)三相動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的建立；坐標(biāo)變換方法；狀態(tài)方程；矢量控制系統(tǒng)的實(shí) 現(xiàn)。三、本課程開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（如課程不含實(shí)驗(yàn)，該項(xiàng)可不填）編號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)類(lèi)型要求支撐的課程目標(biāo)1直流電機(jī)的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)2設(shè)計(jì)性必做

9、(2)、 (3)2異步電動(dòng)機(jī)的變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)2設(shè)計(jì)性必做(2)、 (3)注：L “類(lèi)型”填驗(yàn)證性、綜合性、設(shè)計(jì)性等；. “要求”填必做、選做。實(shí)驗(yàn)1:直流電機(jī)的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)掌握直流電機(jī)的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。實(shí)驗(yàn)2：異步電動(dòng)機(jī)的變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)異步電機(jī)的基于SVPWM控制技術(shù)的電力電子變壓變頻器，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證 系統(tǒng)的調(diào)速性能。四、學(xué)時(shí)分配及教學(xué)方法章（按序填寫(xiě)）教學(xué)形式及學(xué)時(shí)分配主要教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)課堂 教學(xué)實(shí) 驗(yàn)上 機(jī)課程 實(shí)踐小 計(jì)第一章10001講授法(1)第二章60006講授法(1) (2) (3)第三章62008講授法+實(shí)驗(yàn)(1)

10、(2) (3)第五章820010講授法+實(shí)驗(yàn)(1) (2) (3)第八早70007講授法(1) (2) (3)合計(jì)2840032注：1.課程實(shí)踐學(xué)時(shí)按相關(guān)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃列入表格；.主要教學(xué)方法包括講授法、討論法、演示法、研究型教學(xué)方法（基于問(wèn)題、項(xiàng)目、案例 等教學(xué)方法）等。五、課程考核序號(hào)考核方式或途徑考核要求考核權(quán)重備注1課堂表現(xiàn)不曠課、無(wú)遲到早退現(xiàn)象、 認(rèn)真聽(tīng)講、積極回答問(wèn)題10%2平時(shí)作業(yè)獨(dú)立完成每章課后5-6道 習(xí)題，答案正確10%3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案合理，數(shù)據(jù)真實(shí)，結(jié)論準(zhǔn)確10%4期末考試閉卷70注：1.分學(xué)期設(shè)置和考核的課程應(yīng)按學(xué)期分別填寫(xiě)上表。.考核方式或途徑主要包括課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、階段測(cè)試、期中考試、期末考試、大作 業(yè)、小論文、項(xiàng)目設(shè)計(jì)和作品等。.考核要求包括作業(yè)次數(shù)、考試方式（開(kāi)卷、閉卷）、項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求等。.考核權(quán)重指該考