英文课程名称：Power Electronics & Motion Control  课程编号：100243

授课语言： 中文   学分：4

总学时：68                     实验学时：8

大纲执笔人：苏永清                        大纲审核人： 徐志宇

1. 课程定位和基本要求

1．课程定位：

本课程是自动化专业重要的必修课程。通过课堂、上机仿真、实物实验相结合的教学方式，使学生掌握电力电子与运动控制的基本概念、基本原理、基本方法和基本实验技能，初步具备分析与解决典型电力电子与运动控制问题的能力，为进一步学习有关专业知识及解决电力电子与运动控制领域的实际工程问题打下必要的基础。本大纲是课程大纲的补充，进一步规范相关配套实验。

2．课程性质：

专业必修课（不独立设实验课）

3．课程面向专业：

自动化专业。

4．实验基本要求：

1. 理解相关理论知识，明确实验目的，设计实验过程；

2. 熟悉所使用的实验仪器、设备和实验对象，能正确搭建实验系统；

3. 能记录原始实验数据和输入输出波形，并依据所学知识进行理论分析；

4. 能正确撰写专业性的实验报告。

5．实验基本内容：

1. 单相桥式可控整流电路。包括1. 单相整流桥的工作情况2. 晶闸管驱动装置及双踪示波器；

2. 三相桥式可控整流电路。包括1. 三相半波可控整流的工作情况 2. 三相桥式可控整流的工作情况

3. 三相相控有源逆变电路。包括1. 三相桥式逆变的工作情况2. MCL-18，MCL-33组件

 3. 集成触发器；

4. 直流斩波电路。包括1. 降压斩波 2. 升压斩波

5. 设计1 电力电子系统的仿真分析与设计。包括1. Matlab/SimPowerSystems工具箱2. 电力电子器件的Matlab模型

6. 设计2 电力电子系统的仿真分析与设计。包括1. 半波整流的仿真2. 桥式整流的仿真

7. 不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究。包括转速单闭环的不可逆直流调速系统

8. 双闭环晶闸管不可逆直流调速。包括转速-电流双闭环的不可逆直流调速系统

9. 矢量控制的变频调速。包括1. 数控变频实验系统2. VVVF交流调速系统3. 矢量控制

10. 直接转矩控制的变频调速1. 直接转矩控制 2. 虚拟仪器

二、“立德树人”教育内涵

电力电子已成为我国国民经济的重要基础技术,是现代科学、工业和国防的重要支撑技术。因此,无论上述诸多高技术应用领域,还是各种传统产业，电力电子产品已无所不在。由于目前我国还没有形成独立自主的、完整的、强大的电力电子的产业体系，因此它已成为制约我国建立独立自主的现代科学、工业和国防体系的瓶颈之一。

我国电力电子技术的研究已经取得了长足的进步，应当承认,目前我们与国外先进水平的差距还是很大的。当前存在的主要问题是：目前我国生产的大多数电力电子产品和装置还主要基于晶闸管；虽然也能制造一些高技术的电力电子产品和装置，但是它们均是采用国外生产的电力电子器件和组件以组装集成的方式制造的；特别是先进的全控型电力电子器件则全部依赖进口,而许多关系到国民经济命脉和国家安全的若干关键领域中的核心技术和软硬件，国外均对我国进行控制和封锁。我们正面临着国际竞争的严峻形势，特别是关系到国民经济命脉和国家安全的若干关键领域中的核心技术与国外先进水平的差距更大，迅速改变这一现状是我们面临挑战和义不容辞的任务。

因此，本课程通过电力电子领域发展历史的介绍，陈述其对世界发展和变革的影响，鼓励和引导学生投身我国的创新驱动发展。通过对我国以高铁、光伏为代表的电力电子领域重大贡献的介绍，引导和激励学生提高社会责任感。

注重在课程学习过程中，使学生树立正确合理使用技术服务人类社会和国家的价值观；以及在实验过程中培养学生理论联系实际知行统一的、务实地学习习惯；培养学生条理清晰，符合工程规范的严谨的工作作风。

三、学时分配

四、实验项目和主要仪器设备与器材配置

注：标记*的为选做，由指导教师根据学时和进度灵活选择。

五、实验预习和实验报告的要求、考核方式

1. 要求学生在实验前认真阅读实验教材，做好充分的预习准备工作；

2. 实验预习要求：对于验证性实验，根据给定框图编制程序。对于综合性实验，根据实验要求自行设计线路、框图和程序。

3. 要求学生按照分组在规定时间内独立完成实验内容，对实验过程中出现的问题，要求学生尽量做到独立思考，独立解决；

4. 每次实验的实验结果需经教师认可后，方可结束实验；

5. 要求学生认真对待每一个实验，不得缺勤、迟到、早退；

6. 实验报告要求：对于验证性实验，要求有框图、程序、注释，做思考题。对于综合性实验，要求有框图、程序、注释，做思考题。画出实验设计线路图并分析其功能。

7. 要求实验中认真做好实验记录，实验后认真完成实验报告；

8. 每次实验结束后，必须保证实验仪器完好并摆放整齐。

六、教材、实验指导书与主要参考书