《控制电机及应用》课程教学大纲.docx
《控制电机及应用》教学大纲
课程编号英文名称：MotorControlandApplication
学分：2
学时：总学时40学时，其中理论24学时，实践16学时
先修课程：电机与电力拖动、单片机原理与接口技术
课程类别：专业拓展课程
授课对象：电气工程及其自动化专业学生
教学单位：机械与电气工程学院
修读学期：第6学期
一、课程描述和目标
本课程的主要教学任务是使学生掌握常见电机的基本知识、工作原理，控制与应用等，本课程结合大量工程应用实例，使学生能制定正确的控制电机及应用方案，解决电机控制应用工程问题，了解本行业发展动态和行业规范，增强社会责任感，促进全面素质的提高。
本课程拟达到的课程目标如下：
课程目标1：能够根据具体的任务需求、控制对象特征，制定研究方法和技术路线，设计电机控制与应用方案；
课程目标2：了解控制电机及应用相关领域的技术标准和法律法规等，在法律和技术规范框架下开展电机控制应用。
二、课程目标对毕业要求的支撑关系
毕业要求指标点
课程目标
权重
4.2.能够根据具体的检测、控制对象及其特征，制定研究方法和技术路线，设计实验方案；
课程目标1
H
6.1.了解电气工程相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，能够在法律和技术规范的框架下开展工作，理解不同社会文化对工程活动的影响。
课程目标2
H
三、教学内容、基本要求与学时分配
1．理论教学内容
序号
教学内容
基本要求及重、难点（含德育要求）
学时
教学
方式
对应课程目标
1
控制电机概述
基本要求：了解常见电机的发展动态、分类和应用。
重点难点：常见电机的分类
德育要求：立德树人
4
集中
讲授
课程目标1
课程目标2
2
直流电动机基本结构、工作原理、控制技术及应用
基本要求：了解直流电机的现状、主要类型，掌握电流电机理论中常用的基本原理。掌握无刷直流电动机的控制方法，及无刷直流电动机的应用。
重点难点：无刷直流电机的驱动控制
德育要求：爱岗敬业
4
集中
讲授
课程目标1
课程目标2
3
伺服电动机基本结构、工作原理、控制技术及应用
基本要求：掌握同步伺服电动机的控制，三相永磁同步伺服电动机的基本控制方法，位置环的控制策略，速度环的控制策略，电流环的控制模型，电流环的PID控制，同步伺服电动机的闭环控制系统。
重点难点：伺服电动机的驱动控制
德育要求：创新意识
4
集中
讲授
课程目标1
课程目标2
4
步进电动机基本结构、工作原理、控制技术及应用
基本要求：了解步进电动机的工作原理，步距角，步进电动机的结构。步进电动机转速控制，加减速定位控制。
重点难点：步进电机的加减速控制
德育要求：社会责任
4
集中
讲授
课程目标1
课程目标2
5
开关磁阻电动机基本结构、工作原理、控制技术及应用
基本要求：了解开关磁阻电动机传动系统，开关磁阻电动机的工作原理，开关磁阻电动机的运行状态及控制方式。
重点难点：开关磁阻电动机工作原理
德育要求：科学素养
4
集中
讲授
课程目标1
课程目标2
6
直线电动机基本结构、工作原理、控制技术及应用
基本要求：了解直线电动机的结构与原理，直线电动机的结构与分类。掌握直线感应电动机的控制。
重点难点：直线电动机工作原理
德育要求：乐于奉献
4
集中
讲授
课程目标1
课程目标2
合计
24
2．实验教学内容
序号
实验项目
实验内容与要求
学时
类型
对应课程目标
1
直流电动机控制实验
根据具体要求，完成直流电动机的启停控制、转速控制、正反转控制
4
演示
课程目标2
2
直流电动机应用实验
结合控制对象和目标，基于直流电动机完成控制任务
4
演示
课程目标1
3
步进电动机控制实验
根据具体要求，完成步进电动机的加减速控制、转速控制、正反转控制、定位控制
4
演示
课程目标2
4
步进电动机应用实验
结合控制对象和目标，基于步进电动机完成控制任务
4
演示
课程目标1
合计
16
注：实验要求包括必修、选修；实验类型包括演示、验证、综合、设计等。
四、课程教学方法
1.总体设计
采用项目驱动的教学模式，虚实结合，将电机驱动控制相关项目设计贯穿于整个教学过程中，分析学生设计过程产生的错误，通过师生互动完成教学任务，激发学生的学习兴趣，增强对所学知识的理解和掌握。
课堂教学方法：理论讲授、实践演示、项目讨论。
实验教学方法：项目驱动、集中指导、自主练习、个别答疑。
课外学习方法：预习教材相关章节。
2.课堂教学
课堂讲授：在课前预习的基础上，按知识模块，通过项目案例来演示和归纳主要知识点的应用，通过问题引导学生学习和讨论，不断强化学生对知识的理解。在讲授、讨论中，引导学生掌握分析、设计和调试的基本方法，使学生体验项目设计的过程，获得项目设计的成就感。
课内小组讨论：围绕实