電力系統(tǒng)信號分析與處理課程教學(xué)大綱

電力系統(tǒng)信號分析與處理課程教學(xué)大綱

課程中文名稱：電力系統(tǒng)信號分析與處理

課程英文名稱：SignalAnalysisandProcessingofPowerSystem

課程編號：C1310應(yīng)開課學(xué)期：4

學(xué)時數(shù)：40學(xué)分數(shù)：2.5

適用專業(yè)：電氣工程及其自動化課程類型：專業(yè)拓展課

先修課程：高等數(shù)學(xué)、電路原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)

一、課程性質(zhì)

《電力系統(tǒng)信號分析與處理》是電氣工程及其自動化專業(yè)的必修專業(yè)拓展課。電力系統(tǒng)

信號分析與處理是應(yīng)用信號分析與系統(tǒng)分析的理論與方法，分析、計算和解決電氣信號、電

氣系統(tǒng)及其相互之間約束關(guān)系的問題的科學(xué)。電力系統(tǒng)信號分析與處理主要應(yīng)用于復(fù)雜電路

與系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)通信、電力系統(tǒng)信號分析、智能電網(wǎng)先進傳感器技術(shù)等電氣工程及自

動化領(lǐng)域。

二、課程目標

通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生理解信號的函數(shù)表示與系統(tǒng)分析方法，掌握連續(xù)時間系統(tǒng)和

離散時間系統(tǒng)的時域分析和頻域分析，連續(xù)時間系統(tǒng)的S域分析和離散時間系統(tǒng)的Z域分析,

以及狀態(tài)方程與狀態(tài)變量分析法等相關(guān)內(nèi)容。同時，通過計算機輔助教學(xué)，使學(xué)生掌握利用

計算機進行信號與系統(tǒng)分析的基本方法，加深對信號與線性非時變系統(tǒng)的基本理論的理解,

訓(xùn)練學(xué)生的實驗技能和科學(xué)實驗方法，提高分析和解決實際問題的能力，為《電力系統(tǒng)通

信》、《自動控制理論》、《電力系統(tǒng)分析》、《電力系統(tǒng)自動化》和《檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)》等后續(xù)

課程的學(xué)習(xí)打下扎實的基礎(chǔ)。

三、支撐的畢業(yè)要求

課程對畢業(yè)要求的支撐課程教學(xué)目標、達成途徑和評價依據(jù)等

畢業(yè)要求2：教學(xué)目標：理解信號的運算、卷枳積分和傅里葉變換的重

具有從事電氣工程工作所需要意義與應(yīng)用于信號與系統(tǒng)分析的重要作用；能夠掌握并

的相關(guān)數(shù)學(xué)、自然科學(xué)以及應(yīng)用系統(tǒng)的傳遞函數(shù)對信號的變換作用；依據(jù)系統(tǒng)函數(shù)的

經(jīng)濟和管理知識。零、極點進行電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與可靠性設(shè)計。

達成途徑：課堂講解；平時作業(yè)含Matlab應(yīng)用；專題討論

計算機輔助教學(xué)。

評價依據(jù)：作業(yè)：課外上機實踐含Matlab應(yīng)用；專題討論

答辯與報告；期末考試試題。

評價方式：評估平時作業(yè)的正確性與完整性，給出成績；

評估學(xué)生平時作業(yè)中上次實踐報告的正確性與內(nèi)容的完

整性，給出成績；結(jié)合團隊答辯表現(xiàn)與團隊專題討論報告，

給出個人團隊合作成績與個人表現(xiàn)成績；評價期末考試的

得分率。

畢業(yè)要求4:教學(xué)目標：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理知識分析理解單位沖激信

具備設(shè)計和實施電氣工程號與單位階躍信號在電氣工程領(lǐng)域信號與系統(tǒng)分析的重

實驗的能力，并能夠?qū)嶒炓饔?。能夠?yīng)用數(shù)學(xué)即工程知識分析信號的抽樣與恢復(fù)

結(jié)果進行分析。定理，并能夠?qū)υ摱ɡ淼膽?yīng)用中出現(xiàn)的問題如抽樣間隔、

帶限寬度、濾波器設(shè)計等，提出解決力法和措施；夠運用

Labview工具，獨立設(shè)計仿真實驗。

達成途徑：課堂講解；課外上機實踐；專題討論答辯與報

告。

評價依據(jù)：上機實踐；方真分析；專題討論答辯與報告。

評價方式：評估學(xué)生平時作業(yè)中上機實踐報告的正確性與

內(nèi)容的完整性，給出成績。

畢業(yè)要求6：教學(xué)目標：能夠應(yīng)用計算機Maltab仿真分析信號與系統(tǒng)

掌握文獻檢索、資料查詢之間的激勵與響應(yīng)問題，能夠應(yīng)用計算機Maltab仿真分

及運用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相析信號的抽樣與恢復(fù)定理，并對所獲取的仿真實驗數(shù)據(jù)進

關(guān)信息的基本方法。行時域和頻域分析，對分析結(jié)果做出合理評論.

達成途徑：平時作業(yè)自行安排上機實驗。

評價依據(jù)：實驗表現(xiàn)與實驗報告；實驗方案。

評價方式：評估實驗數(shù)據(jù)采集的正確性與結(jié)果的合理性，

給出成績：根據(jù)開放性、設(shè)計性等實驗，要求學(xué)生擬定實

驗方案，評估方案的合理性及實驗數(shù)據(jù)的正確性給出成

績。

四、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時安排和基本要求

第一章信號與系統(tǒng)的基本概念6學(xué)時

（1）掌握信號與系統(tǒng)的基本概念；

（2）掌握信號的基本運算；

3理解沖激響應(yīng)信號與階躍響應(yīng)信號的意義與性質(zhì)；

（4）理解線性時不變系統(tǒng)分析的數(shù)學(xué)方法。

重點難點：信號與系統(tǒng)的基本概念與分析方法

第二章連續(xù)時間信號分析8學(xué)時

（1）了解周期信號的正交分解；

（2）掌握周期信號與非周期信號的傅里葉變換和傅里葉變換的重要性質(zhì)與應(yīng)用;

（3）掌握連續(xù)信號的拉普拉斯變換及重要性質(zhì)與應(yīng)用。

重點難點：信號的正交分解、傅里葉變換、拉普拉斯變換和Z變換

第三章離散時間信號分析10學(xué)時，專題討論2學(xué)時

（1）理解信號的抽欄與恢復(fù)原理；

2理解Z變換的性質(zhì)及應(yīng)用；

3掌握離散時間信號的傅里葉變換。

重點難點：信號的采樣定理、離散時間信號的Z變換與傅里葉分析

第四章連續(xù)時間線性時不變系統(tǒng)分析8學(xué)時

掌握線性連續(xù)時不變系統(tǒng)的全響應(yīng)分析；

（1）理解卷積運算的物理意義及重要性質(zhì)與應(yīng)用；

（2）理解系統(tǒng)的沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)；

（3）掌握線性連續(xù)時不變系統(tǒng)的復(fù)頻域分析方法；

（4）理解信號的不失真?zhèn)鬏斣砑皸l件；

（5）了解復(fù)合系統(tǒng)的概念。

重點難點：線性連續(xù)時不變系統(tǒng)的全響應(yīng)分析及復(fù)頻域分析

第五章離散時間線性時不變系統(tǒng)的分析8學(xué)時，專題討論2學(xué)時

（1）掌握離散時間線性時不變系統(tǒng)的全響應(yīng)分析方法；

2理解卷積和運算的物理意義及重要性質(zhì)與應(yīng)用；

3掌握離散時間線性時不變系統(tǒng)的Z域分析；

4了解離散時間線性時不變系統(tǒng)的頻率特性及頻域分析。

重點難點：離散時間線性時不變系統(tǒng)的全響應(yīng)分析和Z域分析

五、課程的其它教學(xué)環(huán)節(jié)

序號教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時數(shù)

1專題討論1時域響應(yīng)的MATLAB實現(xiàn).2

2專題討論2信號的抽樣與恢復(fù)MATLAB實現(xiàn)2

3課外作業(yè)1信號頻域分析的MATLAB實現(xiàn)0

4課外作業(yè)2數(shù)字濾波器的MATLAB實現(xiàn)0

1、信號的基本運算

2、線性時不變系統(tǒng)分析的數(shù)學(xué)方法

3、連續(xù)信號的拉普拉斯變換及重要性質(zhì)與

5平時作業(yè)應(yīng)用0

4、信號的抽樣與恢復(fù)原理

5、Z變換的性質(zhì)及應(yīng)用

6、卷積運算的物理意義及重要性質(zhì)與應(yīng)用

7、線性連續(xù)時不變系統(tǒng)的復(fù)頻域分析方法

8、信號的不失真?zhèn)鬏斣砑皸l件

9、離散時間線性時不變系統(tǒng)的全響應(yīng)分析

方法、離散時間線性時不變系統(tǒng)的Z域

分析

六、教學(xué)方法與手段

木課程教學(xué)主要采用講授、多媒體教學(xué)、課程作業(yè)、案例教學(xué)，研究式教學(xué)等教學(xué)方法

與手段。

七、推薦教材和教學(xué)參考資源

教材：吉培榮、李海軍、鄒洪波，《信號分析與