课程详细信息

课程代码 :
E032504
课程名称 :
现代变频调速技术
课程英文名称 :
Modern AC Driving Control Technique
课程简称:
类型 :
院系
开课学期:
春秋季
学科/院系:
(032)电子信息与电气工程学院(自动化系)
课程学分:
2
是否跨学期 :
否
总学时:
36
实验课学时 :
讨论学时 :
周学时 :
课程性质 :
专业课
课程层次 :
专业学位课程
课程分类 :
课程类型 :
专业学位非学位课
考试方式:
上课方式:
课程教材语种类型:
授课语言类型:
成绩等级 :
通过不通过
是否绩点统计 :
否
开课状态 :
开课
任课老师:
课程简介 :
变频调速技术是现代变频交流调速技术的主要内容，它集电机学、电力电子技术、控制理论与计算机技术等多学科知识而组成，是控制工程所研究的主要内容之一，也是发展的前沿课题之一。本课程在研究生已有电力电子技术以及传动控制知识基础上，深入了解变频调速的基本知识以及一般变频调速存在的问题及其解决途径，以改善变频调速系统的静动态性能。其途径之一是应用新型电力电子器件组成脉宽调制控制的逆变器，讨论其原理与现代常用的几种脉宽调制控制策略。其途径之二是从电机的动态数学模型入手，通过坐标变换方法，研究能控制电机动态转矩的矢量控制技术，以及如何应用转速估算法实现无转速传感器的矢量控制系统。根据技术的发展，研究近几年崛起的直接转矩控制技术以及用于伺服机构的永磁电动机控制技术。
课程英文简介:
Variable frequency control technology is main content of the modern AC variable speed, which combines electric machinery, power electronics, control theory and computer technology, The goal of this course is to introduce basics of frequency control and general frequency control problems and their solutions to improve the frequency control system of static and dynamic performance.
教学大纲:
第一章 引论（6学时） 1．1 交流调速技术发展近况及与相关学科技术的关系 1．2 变频调速基本知识 1．3 基于稳态数学模型的转差频率控制系统 第二章 脉宽调制控制技术（PWM控制技术）（5学时） 2．1 基本控制思想 2．2 特定谐波消除的PWM控制技术 2．3 具有电流控制的PWM控制变频器 2．4 应用电压矢量控制的PWM控制变频器 第三章 异步电动机的动态数学模型（7学时） 3．1 异步电动机在三相参考坐标系的动态数学模型 3．2 坐标变换 3．3 异步电动机在任意参考坐标系的动态数学模型 3．4 基于动态数学模型的矢量控制技术 第四章 矢量控制系统中的观测器（4学时） 4．1 转子磁链的估算――磁链观测器 4．2 转速的估计方法 第五章 异步电机直接转矩控制技术（4学时） 5．1 直接转矩控制基本原理 5．2 磁通和转矩控制性能分析及其估算 5．3 控制的实现 第六章 永磁同步电动机控制系统（3学时） 6．1 永磁同步电动机及其数学模型 6．2 PMSM伺服系统 6．3 无速度传感器PMSM系统 实验内容：矢量控制变频调速系统（3学时） 课堂讨论：（对学习内容的深入理解、交流在实际工作中的相关知识，如何应用所学理论去分析实际工作中所接触到的一些技术问题）。课堂讨论2次（4学时）。 对研究生学习的要求 了解各种变频调速技术的原理、应用范围以及优缺点； 掌握异步电机和同步电机的建模方法； 能用Matlab/Simulink对调速系统进行仿真分析。
教学进度:
一周 运动控制系统概述以及交直流拖动控制技术复习 二周 交直流拖动控制技术复习 三周 脉宽调制控制技术 四周 同步、异步交流电机的稳态数学模型和变压变频调速控制 五周 异步交流电机的动态数学模型和坐标变换及其磁场定向矢量控制 六周 同步交流电机的动态数学模型和坐标变换及其磁场定向矢量控制 七周 同步、异步交流电机的直接转矩控制 八周 矢量控制系统中的观测器及其无速度传感器矢量控制 九周 最新多相电机及其控制技术介绍和讨论会
考试大纲:
期末笔试（结合平时出席和作业情况） 具体考查学生： 对基本概念和知识点的掌握情况； 对各种调速控制技术的优缺点和适用范围、限制的掌握情况； 各种调速控制技术实现的步骤、技术难点的了解和掌握的情况 现代变频技术的发展趋势等。