《运动控制基础》课程教学大纲
课程代码：060131004
课程英文名称：Moving-Control Foundation
课程总学时：40 讲课：36 实验：4 上机：0
适用专业：自动化专业
大纲编写（修订）时间：2017.11
一、大纲使用说明
（一）课程的地位及教学目标
本课程是高等工业学校自动化专业开设的一门专业基础课。课程主要讲授运动控制系统的动力学基础;直流运动控制系统基础;交流运动控制系统基础。
本课程的教学目的是使学生掌握运动控制系统的组成、功能及分析运动控制系统的知识；掌握电动机起动、制动、调速的实现方法：掌握直流运动控制系统、交流运动控制系统静态特性、动态特性的分析方法。为学习后续课程打下基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求
通过本门课程学习,要求学生掌握运动控制系统的基本知识,并具备一定的实际工作能力。
本课程理论严谨，系统性强，教学过程中培养学生的思维能力，以及严谨的科学学风。
在本课程的教学过程中，应注意运用启发式教学，注意阐述各种分析方法的横向联系，以培养分析，归纳与总结的能力。
（三）实施说明
1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本设计方法和解题思路的讲解；
采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。
2．教学内容：在运动控制系统动力学基础部分，着重介绍：运动方程式，多轴运动控制系统等效为单轴运动控制系统的折算原则，并在此基础上讲解各量折算式。
在直流运动控制系统基础部分，着重介绍：直流电动机机械特性，直流电动机起动、制动的实现方法及静态特性，调速的基本原理、性能指标及调速方法。
在交流运动控制系统基础部分，着重介绍：三相异步电动机的机械特性，三相异步电动机起动、制动的实现方法及静态特性，三相异步电动机调速的基本原理及调速方法。
3．教学手段：本课程属于专业基础课，在教学中采用多媒体教学先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。
（四）对先修课的要求
本课程的教学必须在完成先修课程之后进行，本课程的主要先修课程有电路及电机学等。
（五）对习题课、实践环节的要求
1．对重点、难点章节应安排习题课，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。因此,要求学生按时完成作业,并将作业内容带到实践环节去验证.
2．课后作业要少而精，内容要多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论及计算方面的内容，作业要能起到巩固理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力，熟悉标准、规范等的作用，对作业中的重点、难点，课上应做必要的提示，并适当安排课内讲评作业。学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。
3．每个学生要完成大纲中规定的必修实验，要求学生在做实验前，充分阅读实验指导书，以免实验时不知所措；要求每个学生亲自动手，通过实验，独立思考,加强对运动控制原理的理
解；要求每个学生在实验过程中，认真仔细，注意安全。实验成绩作为评定课程成绩的一部分。
（六）课程考核方式
1．考核方式：考试
2．考核目标：在考核学生对基本知识、基本原理和基本方法的了解程度，重点考核学生的分析能力、设计能力以及计算能力。
3．成绩构成：本课程的总成绩主要由三部分组成：平时成绩（包括作业情况、出勤情况等）占10%，实验成绩占10%，期末考试成绩占80%。
平时成绩由任课教师视具体情况按百分制给出；实验成绩由实验老师参照相关规定按百分制给出，实验无成绩或实验不及格，取消期末考试资格，总成绩直接以不及格计。
（七）参考书目
《电机及拖动基础》，许建国编，高等教育出版社，2010
《电机原理及拖动》，彭鸿才编，机械工业出版社，2010
二、中文摘要
本课程是自动化专业学生必修的一门专业基础课程。课程主要内容包括：运动控制系统动力学基础部分，着重介绍运动方程式，多轴运动控制系统等效为单轴运动控制系统的折算原则，并在此基础上讲解各量折算式；直流运动控制系统基础部分，着重介绍直流电动机机械特性，直流电动机起动、制动的实现方法及静态特性，调速的基本原理及性能指标；交流运动控制系统基础部分，着重介绍交流电动机机械特性，交流电动机起动、制动的实现方法及静态特性，调速的基本原理及性能指标。
三、课程学时分配表
四、教学内容及基本要求
总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0
第1部分运动控制系统的动力学基础
第1.1部分典型生产机械的运动形式及转矩（讲课2学时）具体内容:
1) 电力拖动系统的基本概念
2) 典型生产机械的运动形式及转矩
重点:
典型生产机械的运动形式及转矩
第1.2部分运动控制系统的运动方程式
具体内容:
1) 运动控制系统的运动方程式
2) 运动控制系统的转动惯量及飞轮力矩
重点:
1) 运动控制系统的运动方程式
2) 运动控制系统的转动惯量及飞轮力矩
第1.3部分多轴运动控制系统转矩及飞轮力矩的折算（讲课2学时）具体内容:
1) 多轴旋转系统负载转矩及飞轮力矩的折算
2) 平移运动系统的折算
3) 工作机构为升降运动时负载转矩及飞轮力矩的折算
重点:
1) 多轴旋转系统负载转矩及飞轮力矩的折算
2) 平移运动系统的折算
3) 工作机构为升降运动时负载转矩及飞轮力矩的折算
难点:
1) 多轴旋转系统负载转矩及飞轮力矩的折算
2) 平移运动系统的折算
3) 工作机构为升降运动时负载转矩及飞轮力矩的折算
习题:
1) 多轴旋转系统负载转矩及飞轮力矩的折算
2) 平移运动系统的折算
3) 工作机构为升降运动时负载转矩及飞轮力矩的折算
第1.4部分负载的机械特性（讲课2学时）
具体内容:
1) 恒转矩负载的机械特性
2) 恒功率负载的机械特性
3) 风机、泵类负载的机械特性
重点:
1) 恒转矩负载的机械特性
2) 恒功率负载的机械特性
3) 风机、泵类负载的机械特性
难点:
1) 恒转矩负载的机械特性
2) 恒功率负载的机械特性
3) 风机、泵类负载的机械特性
第2部分直流运动控制系统基础
总学时(单位：学时):16 讲课:14 实验:2 上机:0 第2.1部分直流电动机的机械特性（讲课2学时）具体内容:
1) 直流电动机的机械特性概念
2）直流电动机的固有机械特性
3）直流电动机的人为机械特性
重点:
直流电动机的固有及人为机械特性
难点:
直流电动机的固有及人为机械特性
习题:
直流电动机各种机械特性绘制
第2.2部分直流电动机的起动和反转（讲课2学时）具体内容:
1) 直流电动机的起动
2）直流电动机的反转
重点:
直流电动机的起动
难点:
直流电动机的起动
第2.3部分直流电动机的调速（讲课4学时）
具体内容:
1) 电动机调速的基本概念
2）他励直流电动机的调速方法
3）调速的性能指标
重点:
他励直流电动机的调速方法及调速的性能指标
难点:
他励直流电动机的调速方法及调速的性能指标
习题:
他励直流电动机的调速及调速的性能指标计算
第2.4部分直流电动机的制动（讲课6学时）
具体内容:
1) 制动的一般概念
2）能耗制动
3）反接制动
4）回馈制动
重点:
他励直流电动机的能耗、反接及回馈制动
难点:
他励直流电动机的能耗、反接及回馈制动
习题:
他励直流电动机的能耗、反接及回馈制动
实验:
直流电动机运行特性研究；（2学时）
第3部分交流运动控制系统基础
总学时(单位：学时):18 讲课:16 实验:2 上机:0 第3.1部分三相异步电动机的机械特性（讲课2学时）具体内容:
1) 三相异步电动机机械特性的物理表达式
2）三相异步电动机机械特性的参数表达式
3）三相异步电动机机械特性的实用表达式
重点:
三相异步电动机机械特性的实用表达式
难点:
三相异步电动机机械特性的参数及实用表达式
习题:
三相异步电动机机械特性的实用表达式
第3.2部分笼型异步电动机的起动（讲课2学时）具体内容:
1) 对笼型异步电动机起动的要求
2）笼型异步电动机直接起动
3）笼型异步电动机减压起动
重点:
笼型异步电动机减压起动
难点:
笼型异步电动机减压起动
第3.3部分绕线转子异步电动机的起动（讲课2学时）具体内容:
1) 绕线转子异步电动机转子串三相对称电阻分级起动
2）转子串频敏变阻器起动
重点:
绕线转子异步电动机转子串三相对称电阻分级起动
难点:
绕线转子异步电动机转子串三相对称电阻分级起动
第3.4部分三相异步电动机的调速（讲课6学时）具体内容:
1) 三相异步电动机调速方法概述
2）三相异步电动机的变极调速
3）三相异步电动机的变频调速
4）降低定子电压调速
5）绕线转子异步电动机转子串电阻调速
重点:
1) 三相异步电动机的变极调速
2）三相异步电动机的变频调速
3）降低定子电压调速
4）绕线转子异步电动机转子串电阻调速
难点:
1) 三相异步电动机的变极调速
2）三相异步电动机的变频调速
3）降低定子电压调速
4）绕线转子异步电动机转子串电阻调速
习题:
三相异步电动机的调速
第3.5部分三相异步电动机的各种运行状态（讲课4学时）具体内容:
1) 电动运行状态
2）反接制动
3）回馈制动
4）能耗制动
重点:
电动运行状态及各种制动状态
难点:
电动运行状态及各种制动状态
习题:
三相异步电动机的各种运行状态计算
实验:
三相异步电动机运行特性研究；（2学时）
《体能训练》课程教学大纲 一、说明 （一）课程定义：体能训练是由体能相关理论、体能训练及实验教学部分组成的课程内容。（二）编写依据：根据2008版《成都体育学院运动训练专业本科培养方案》的培养目标，结合旅游与户外运动方向的教学具体情况，以及新形势的需要而制定。（三）目的任务： 1、培养学生忠诚党的教育事业，认真学习，树立刻苦锻炼和吃苦耐劳的思想品质。 2、系统学习和掌握体能相关理论、基本训练方法和体能能力对技能的渗透基本原理。 3、在系统学习和掌握体能相关理论及训练方法基础上，重点领会各户外运动体能训练理论与方法，达到贯通学生所学基础和户外运动理论与训练实践的结合，为学生认识体质与运动能力关系打好基础。 4、具有独立从事户外运动项目的体能训练及基本科研工作能力。 5、增强运动素质能力，提高专项运动技术和运动能力水平。 6、完成大纲中规定的教学内容及考核要求。 （四）课程代码： （五）教学时数与分配：本课程52学时， 3 学分。 二、教学内容与学时分配 （一）总学时教学内容与学时分配 教学内容教学时数 理论课20 实践课16 实验课12 考核 2 机动 2 合计52
1、理论课教学安排与学时分配 教学内容学时分配体能及体适能概念及关系释义2学时体能的构成及各主要项目体能构成的特点4学时体能的实现方式及促进与限制因素2学时 影响体能的因素2学时 促进体能提高的因素2学时 体能训练的恢复原理2学时早期高强度体能训练的正面与负面效果2学时提高基础体能能力与专项体能能力的方法及原理4学时 合计20学时 2、训练课教学安排与学时分配 教学内容学时分配发展各个运动专项的静态与动态柔韧能力及练习效果转化训练2学时发展各个运动专项的静态起动能力及力量练习效果转化训练2学时发展各个运动专项的动态起动能力及力量练习效果转化训练2学时发展各个运动专项的起动与疾加速能力及力量练习效果转化训练2学时发展各个运动专项的疾加速能力与高速运动能力及力量练习效果转化训练2学时发展各个运动专项的无氧移动耐力能力及无氧力量练习效果转化训练2学时发展各个运动专项的有氧移动耐力能力及有氧力量练习效果转化训练2学时发展各个运动专项的移动灵敏能力及力量练习效果转化训练2学时 机动2学时 合计18学时 3、教学实验课内容及学时分配 教学内容学时分配 个人经历体能训练评价4学时* 观摩运动训练专业和竞技体校体能训练课及评价2学时
《健身运动》课程教学大纲 二、课程简介 健身运动是一项根据人体生命科学及相关学科的原理，运用不同的运动方式,方法，并通过各种形式练习，以增强人们体质，提高生活质量，延长人类生命为目的的体育运动，是所有健身运动项目的概括，包括健美运动、康复健身、体形塑造及娱乐健身。 健身运动课程是体育系本科社会体育专业的专业课程之一，在社会体育专业中占有较大的比重，是一门实用性较强的学科。它的教学目的和任务是通过学习与实践，在懂得相关健身健美运动的基础理论知识的同时，修塑体形、陶冶情操，促进人体健美，并在此基础上，懂得相关健美指导知识，指导他人进行科学合理的健身锻炼。 三、课程目标与任务 结合专业培养目标，提出本课程要达到的目标。这些目标包括： 1、知识与技能目标： 通过本课程的学习，使学生了解健身运动起源、发展、作用、特点，理解并掌握健身健美运动科学的锻炼方法；技术上熟知健身房内各健身器械的名称、相对应发达的身体肌肉部位，通过编写训练计划，掌握健美训练的最佳动作与锻炼方法；技能
上培养其组织指导健身锻炼的能力。 主要的知识点和技能分为：健身运动的基本理论知识、基本技术动作练习、身体各部分肌肉的练习锻炼方法，同时，熟悉健美竞赛中规定动作的展示，能自行创编健美竞赛中自由造型的表演。 2、过程与方法目标： 初步学会运用一些具体的方法和技术从事健身运动的指导与教学，通过学生自我实践与练习，制定训练计划，培养学生指导业余健身健美爱好者的训练能力；使学生理解健身健美竞赛规则与裁判知识，初步具备组织健身健美比赛和担任健身健美裁判工作的能力。 3、情感、态度与价值观发展目标： 对学生进行审美教育，培养学生端庄的体态，健美的体形，自觉投入到科学的体育健身运动中，提高学生的自信心，改善其精神面貌，充分体现“生命在于运动”。 四、与前后课程的联系 健身运动是体育专业的基础学科，其前置课程可以是《健美操》《体操》《形体训练》《舞蹈》《瑜伽》。学好这门课程有助于学生身体协调性以及运动技术技能的提高，进而能更好的掌握其它的各门学科。《运动生理学》、《运动处方》、《运动解剖学》、《运动营养学》可作为本课程的后续课，可提高其理论水平和实践指导能力。 五、教材选用 1、选用教材：《健身健美运动》张先松编著高等教育出版社 2005年1月 六、课程进度表 表1 理论教学进程表
电力传动控制系统——运动控制系统 （习题解答） 第 1 章电力传动控制系统的基本结构与组成.......... 第 2 章电力传动系统的模型................. 第 3 章直流传动控制系统................... 第 4 章交流传动控制系统................... 第 5 章电力传动控制系统的分析与设计* ............ 错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签错误!未定义书签
第1章电力传动控制系统的基本结构与组成 1.根据电力传动控制系统的基本结构，简述电力传动控制系统的基本原理和共性问题。 答：电力传动是以电动机作为原动机拖动生产机械运动的一种传动方式，由于电力传输和变换的便利，使电力传动成为现代生产机械的主要动力装置。电力传动控制系统的基本结构如图1-1所示，一般由电源、变流器、电动机、控制器、传感器和生产机械（负载）组成。 控制指令 图1-1电力传动控制系统的基本结构 电力传动控制系统的基本工作原理是，根据输入的控制指令（比如：速度或位置指令），与传感器采集的系统检测信号（速度、位置、电流和电压等），经过一定的处理给出相应的反馈控制信号，控制器按一定的控制算法或策略输出相应的控制信号，控制变流器改变输入到电动机的电源电压、频率等，使电动机改变转速或位置，再由电动机驱动生产机械按照相应的控制要求运动，故又称为运动控制系统。 虽然电力传动控制系统种类繁多，但根据图1-1所示的系统基本结构，可以归纳出研发或应用电力传动控制系统所需解决的共性问题： 1）电动机的选择。电力传动系统能否经济可靠地运行，正确选择驱动生产 机械运动的电动机至关重要。应根据生产工艺和设备对驱动的要求，选择合适的电动机的种类及额定参数、绝缘等级等，然后通过分析电动机的发热和冷却、工作制、过载能力等进行电动机容量的校验。 2）变流技术研究。电动机的控制是通过改变其供电电源来实现的，如直流 电动机的正反转控制需要改变其电枢电压或励磁电压的方向，而调速需要改变电 枢电压或励磁电流的大小；交流电动机的调速需要改变其电源的电压和频率等，因此，变流技术是实现电力传动系统的核心技术之一。 3）系统的状态检测方法。状态检测是构成系统反馈的关键，根据反馈控制 原理，需要实时检测电力传动控制系统的各种状态，如电压、电流、频率、相位、 磁链、转矩、转速或位置等。因此，研究系统状态检测和观测方法是提高其控制
运动控制系统实验指导书 2013年3月
目录 第一部分MCL－11型电机及控制教学实验台介绍 (2) 第二部分实验项目 实验一晶闸管直流调速系统电流-转速调节器调试 (8) 实验二双闭环晶闸管不可逆单闭环直流调速系统测试 (10) 实验三异步电动机的变压变频调速演示实验 (15)
第一部分MCL－11型电机及控制教学实验台介绍 一、实验机组 =1500r/pm。 直流电动机：P N=185w，U N=220V，I N=1.1A，n N 二、实验挂箱 (1)MCL－18挂箱：G(给定)，(GT+MF)触发电路及功放，单双脉冲观察，(FBC+FA)电流反馈及过流过压保护，零速封锁器（DZS），速度变换器(FBS)，速度调节器(ASR)，电流调节器(ACR)。 (2)MCL－33挂箱：脉冲通断控制及显示，一组、二组可控硅，平波电抗器。 (3)MEL－11挂箱：六组可调电容。 三、选配挂箱 (1)MEL－03挂箱：可调电阻器。 (2)电机导轨及测速发电机，直流发电机M01：P N＝100W，U N=200V。 (3)电机导轨及测功机、测速发电机，MEL－13组件。 控制系统挂箱介绍和使用说明 （一）、MCL－18挂箱 MCL—18由G(给定)，(GT+MF)触发电路及功放，双脉冲观察，(FBC+FA)电流反馈及过流过压保护，零速封锁器（DZS），速度变换器(FBS)，速度调节器(ASR)，电流调节器(ACR)组成。 1.G(给定) 原理图如图1-1。它的作用是得到下列几个阶跃的给定信号： (1)0V突跳到正电压，正电压突跳到0V； (2)0V突跳到负电压，负电压突跳到OV； (3)正电压突跳到负电压。负电压突跳到正电压。
浙江大学春夏学期健美 操理论练习 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】
单选题 在竞技健美操中，规则规定：必须出现明显的节奏变化。通常这种节奏变化的长度为，运动员必须在音乐的变化中完成动作的变化。 A:一个8拍或是二个8拍 B:二个8拍或是三个8拍 C:三个8拍或是四个8拍 D:二个8拍或是四个8 答案:D 单选题 有氧操是一种的运动， A:长时间、中低强度 B:长时间、高强度 C:短时间、中低强度 D:短时间、中高强度 答案:A 单选题 发展一般耐力主要采用的各种运动方式。 A:短时间，大强度 B:短时间，小强度 C:长时间，中小强度 D:长时间，大强度 答案:C 单选题 竞技健美操在动作的设计上更加具有，并严格避免重复动作和对称性动作。 A:多样化 B:独特性 C:观赏性 D:艺术性 答案:A 单选题 基础身体素质锻炼的主要任务是发展人体的 A:心理素质 B:力量素质 C:基本活动能力
D:内脏器官的功能 答案:C 单选题 健美操运动员功底主要表现在等全面高水平发展。 A:力量、速度、爆发力 B:速度、爆发力、柔韧 C:柔韧、协调、节奏 D:力量、速度、爆发力、柔韧、协调、节奏 答案:D 单选题 健美操动作有强烈的。 A:艺术性 B:节奏感 C:观赏性 D:安全性 答案:B 单选题 对于以增进健康、保持体力为目标的体育锻炼，结合个人的学习、生活和休息，每周为好。 A:1-2次 B:3-4次 C:4-5次 D:5-6次 答案:B 单选题 一般在音乐部分安排高、新难度技术动作，使音乐气氛烘托动作难度，达到健美操运动的高潮。 A:转换节奏 B:低潮 C:高潮 D:结束 答案:C 单选题 身体素质是指人体在的支配下，在运动活动中所表现出来的机能能力和运动能力。A:中枢神经系统 B:心血管系统
广场健身舞蹈课程教学大 纲 Prepared on 24 November 2020
课程教学大纲依据社会体育专业2011级人才培养方案制定。 一、课程说明 课程名称：广场健身舞课程编号： 总学时：20学时总学分：2学分 学时分配：理论4学时，实践16学时 课程性质：专业必修课 先修课程：社会体育导论、健美操、体育舞蹈适用专业：社会体育 开课学期：第三学期 二、教学目标与要求 教学目标： 本课程是社会体育专业的必修课程，大纲是根据巢湖学院体育系《社会体育专业人才培养方案》制定相关的教学计划，并在此基础上结合我系及学生近年来体育课教学实践经验而制定的，适用于社会体育专业初选广场健身舞课程的学生。通过广场健身舞教学使学生了解和掌握广场健身舞基本理论知识、基本技术、基本技能和一般教学规律，并能运用于教学与社会指导；通过教学使学生具有体育社会指导员所必备的广场健身舞教学能力、简单创编能力和组织能力，并具有运用广场健身舞手段在全民健身中指导他人进行终身体育锻炼的能力，以适应21世纪社会发展对人才的需要；通过教学培养学生的舞蹈示范能力，并为学生日后从事广场健身舞社交、娱乐奠定基础；通过广场健身舞教学发展学生的综合素质，提高动作的协调性和韵律感，培养学生欣赏和表现形体美、姿态美及创造美的能力。 教学要求: （1）课程内容的安排，主要是根据社会体育专业的培育目标、专业设置，以及学生的实际特点，同时重视与国家推广的广场健身舞各种套路内容衔接，坚持科学性、健身性、时尚性和实效性的原则。 （2）在教学中要求教师应用现代多媒体教学手段和多种教学方法，优化教学过程，帮助学生直观地理解基本技术特点，了解基本动作，掌握正确的动作技能。 (3)课堂上重视实用性知识传授和教学能力的培养，使学生能够运用所学广场健身舞的知识和具备的能力来指导大众健身、表演和比赛，做到学以致用。
11级电气工程与自动化专业《运动控制系统》基本要求（2014-05-23） 第一章 绪论 了解本课程的研究内容。 第二章 （转速单）闭环控制的直流调速系统 1、 了解V （SCR ）--M 、PWM--M 两种主电路方案及其特点（2.1节、P16、P97--98、笔记）； 2、 他励（或永磁）直流电动机三种数学模型及转换，解耦模型中I do ~U d 环节的处理（P27--28、笔记）； 3、 稳态性能指标中D 、S 间关系及适用范围（2.2.1节、P29--30、笔记）； 4、 转速单闭环直流调速系统组成原理、特点及适用范围（P2 5、笔记）； 5、 带电流截至负反馈的转速单闭环直流调速系统的组成原理、特点（笔记、2.5.2节）。 第三章 转速、电流反馈控制的直流调速系统 1、 双闭环直流调速系统的组成原理（主要指：V —M 不可逆调速系统、PWM-M 调速系统）、特点，符合实际的系统数学模型，静（稳）态参数的整定及计算（P60、P59--6 2、笔记）； 2、 ASR 、ACR 的作用（P65）； 3、 典1、典2系统的特点、适用范围、参数整定依据（3.3.2节、笔记）； 4、 基于工程设计法的ASR 、ACR 调节器参数整定方法（P77--78、3.3.3节、例3-1、3-2、笔记）； 5、 理解ASR 退饱和时的（阶跃响应）转速超调量等时域指标算式（P86--88、笔记）； 6、 系统分别在正常恒流动态、稳态阶段，及机械堵转故障、转速反馈断开故障下的（新稳态）物理量计算； 7、 M 、T 、M/T 三种数字测速方法及特点（2.4.2节、笔记）； 8、 了解了解M/T 数字测速的技术实现方法、系统控制器的技术实现方法（P82-85、笔记）。 第四章 可逆控制和弱磁控制的直流调速系统 1、 PWM--M 可逆直流调速系统组成原理及特点（4.1节，笔记） 2、 V （SCR ）--M 可逆主电路中的环流概念、类型、特点（P103--104、笔记）； 3、 常用的晶闸管－直流电动机可逆调速系统组成原理及特点（4.2.2节，图4-1 4、图4-1 5、4.2.3节）。 第五章 基于稳态模型的异步电动机调速系统 1、 异步电动机定子调压调速的机械特性簇与特点，转速闭环调压调速系统组成原理及适用范围（5.1--5.2节）； 2、 软起动器的作用及适用条件（5.2.4节）； 3、 异步电动机变压变频调速的基本协调控制关系（一点两段）及其依据（5.3.1节）； 4、 异步电动机四种协调控制的特点，各自的机械特性簇、特点及比较（5.3.2节--5.3.3节、笔记）； 5、 SPWM 、CFPWM 、SVPWM 变频调速器组成原理与特点，及其中各环节的作用（5.4节）； 6、 了解基于转差频率控制的转速闭环变频变压调速系统的基本原理（5.6节）。 第六章 基于动态模型的异步电动机调速系统 1、 交流电动机坐标变换的作用，矢量控制（VC ）的基本思想、特点（6.6、6.7、笔记）； 2、 异步电动机VC 系统的一般组成原理（图6-20）； 3、 了解各种具体的VC 系统组成方案，理解转子磁链直接与间接定向控制的区别（6.6. 4、6.6.6节、笔记）； 4、 异步电动机直接转矩控制（DTC ）系统的基本原理及特点（6.7.3节），DTC 与VC 的比较（6.8节）。 第七章 绕线转子异步电动机双馈调速系统 1、 绕线转子异步电动机次同步串级调速主电路及其工作原理，()S f β=公式及特点（7.2.1节、笔记）； 2、 绕线转子异步电动机双闭环次同步串级调速系统组成原理；起动、停车操作步骤；（7.5、7.6、7.4.3节、笔记）。 第八章 同步电动机变压变频调速系统 1、 正弦波永磁同步电动机（PMSM ）矢量控制系统组成原理，0sd i =时的转矩公式（8.4.3节）； 2、 具有位置、速度闭环的正弦波永磁同步电动机（伺服）矢量控制系统组成原理（图8-26、27扩展、笔记）。 第九章 伺服系统 1、 位置伺服系统的典型结构（开环、半闭环、闭环、混合闭环）及特点（笔记、9.1.2）； 2、 位置伺服系统的三种运行方式、位置伺服系统的三种方案；（笔记、9.3.2--9.3.4） 3、 数字伺服系统中电子齿轮的作用（笔记）； 4、 数字式位置、速度伺服系统的指令形式（笔记）。 *** 考试须知---要点提示： （1）无证件者不能考试；（2）未交卷者中途不得离场；（3）严禁带手机到座位，操作手机者按作弊论处。 附：答疑地点（2-216）、时间：（1）2014-6-6，13:00--15:00；（2）2014-6-7，8:00--11:00，13:00--15:00。
运动控制系统实验报 告 姓名刘炜原 学号 201303080414
实验一 晶闸管直流调速系统电流 -转速调节器调试 一. 实验目的 1 ?熟悉直流调速系统主要单元部件的工作原理及调速系统对其提出的要求。 2?掌握直流调速系统主要单元部件的调试步骤和方法。 三. 实验设备及仪器 1?教学实验台主控制屏。 2. ME —11 组件 3. MC —18 组件 4. 双踪示波器 5. 万用表 四. 实验方法 1. 速度调节器（ASR 的调试 按图1-5接线，DZS （零速封锁 器）的扭子 开关扳向“解除”。 （1） 调整输出正、负限幅值 “ 5”、“ 6”端 接可调电容， 使ASR 调节器为PI 调节器，加入 一定的输入电压（由MC —18的给 定提供，以下同），调整正、负限 幅电位器RR 、 RP ,使输出正负值 等于：5V 。 （2） 测定输入输出特性 将反馈网络中的电容短接 （“ 5”、“6 ”端短接），使 ASR 调节器为P 调节器，向调节器输入 端逐渐加入正负电压，测出相应的 输出电压，直至输出限幅值，并画 出曲线。 (3) 观察PI 特性 拆除“ 5”、“6”端短接线，突加 二.实验内容 1?调节器的调试 C B RF 4 2 HP1 RP2 6 4 2 3 1 NMCL-31A 可调电容，位于 NMCL-18的下部 封锁 -S 2 反 号 Q 9 ASR （ ??） DZS （零速封锁 解除 ACR 电就声书器） 11 12 图1-5速度调节器和电流调节器的调试接线图
给定电压(_0.1V)，用慢扫描示波器观察输出电压的 变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。反馈电容由外接电容 箱改变数值。 2.电流调节器(ACR的调试 按图1-5接线。 (1)调整输出正，负限幅值 “9”、“10”端接可调电容，使调节器为PI调节器，加入一定的输入电压，调整正，负限幅电位器，使输出正负最大值等于_5V。 (2)测定输入输出特性 将反馈网络中的电容短接(“ 9”、“10”端短接)，使调节器为P调节器，向调节器输入端逐渐加入正负电压，测出相应的输出电压，直至输出限幅值，并画出曲线。 (3)观察PI特性 拆除“ 9”、“10”端短接线，突加给定电压，用慢扫描示波器观察输出电压的变化规律，改变调节器的放大倍数及反馈电容，观察输出电压的变化。反馈电容由外接电容箱改变 数值。
《运动控制系统》课程教学大纲 大纲执笔人：大纲审核人： 课程编号：0808000555 英文名称：Motion control system 学分：4 总学时：64。其中，讲授54 学时，实验 10 学时，上机 0 学时，实训 0 学时。 适用专业: 自动化 先修课程：自动控制原理、现代控制理论基础、电力电子技术 一、课程性质与教学目的 《运动控制系统》是一门讲授交、直流电动机控制理论和控制规律，以提高电能利用效率及运动控制品质的一门专业主干课程，是自动化专业的一门必修课。其目的是使学生了解并掌握各类交、直流电动机控制系统的基本结构、工作原理和性能指标，着重培养学生对运动控制系统的综合分析能力和工程设计能力，从而掌握现代交、直流电动机的控制理论和系统设计方法，为今后从事专业工作打下扎实的基础。 二、基本要求 本课程秉承理论与实际相结合的理念，应用自动控制理论解决运动控制系统的分析和设计问题，以转矩和磁链（或磁通）控制规律为主线，由简入繁、由低及高地循序深入，论述系统的静、动态性能。通过本课程的学习，要求学生能够了解运动控制系统的定义、结构及其分类，理解运动控制的必要性，掌握单、双闭环直流电动机调速系统、VVVF变频器、交流异步电动机矢量控制系统、正弦波永磁同步电动机调速系统、位置控制系统等的结构与原理、分析与设计方法。 三、重点与难点 1. 课程重点 （1）直流调速系统：以直流电动机为对象组成的运动控制系统，转速单闭环调速系统，转速、电流双闭环控制调速系统的基本组成和控制规律，静态、动态性能分析，直流调速系统的工程设计方法，直流调速系统的数字控制方法。 （2）交流调速系统：异步电动机的稳态模型及基于稳态模型的交流调速系统，异步电动机的动态模型及基于动态模型的高性能交流调速系统，同步电动机变频调速系统。 2、课程难点 （1）双闭环直流调速系统：通过双闭环直流调速系统静、动态模型研究及性能分析，对转速与电流环的典型系统校正，推导PI 控制规律与工程计算方法。 （2）空间电压矢量PWM：从稳态和动态、时域和空间等方面论述矢量、标量、相量的区别与联系，各自的表现形式，基本特征与物理意义。 （3）异步电动机动态数学模型：依据旋转磁场产生原理，论述时间和空间变量的相对关系，讨论静止与旋转（或交变）的关系与转化，理解在各种坐标系下的数学模型。通过计算机数字仿真，分析比较各种物理量在不同坐标系的表现形式和相互间的联系。 （4）矢量控制系统：着重论述按转子磁链定向，定子电流转矩分量和励磁分量的解耦，等效
体适能课程（健美操）教学大纲 一、课程性质、目的与任务 （一）性质： 体适能是身体适应生活、活动与环境（例如：温度、气候变化或病毒等因素）的综合能力。体适能分为健康体适能（Health-relatedFitness）、运动体适能（Sport-relatedFitness）和专项运动体适（Skill-relatedFitness）三大类。体适能课程主要教授与健康体适能有关，改善有氧体适能、肌肉力量和耐力、柔韧性、身体成分作用的体育知识和方法。本课程为长安大学非体育专业大学一年级的公共必修选项课。 （二）目的： 1.通过教学，使学生能够较全面地了解体适能的提高方法，掌握体适能训练的基本理论知识和技术、技能。 2.帮助学生发展有助于形成体力充沛、健康生活方式的知识、技能、态度和行为。 3. 通过健美操教学，使学生树立正确的审美观，提高观赏能力，陶冶高雅情操。 4.教学中，通过把健美操运动与健康和终身体育密切相联系，培养学生良好的体育锻炼习惯和终身体育的意识，实现学生身体、心理、社会的整体健康。 （三）任务： 通过体适能课程教学，对学生进行全面系统的训练，全面发展力量、速度、耐久力、灵敏性、柔韧性等身体素质，提高运动技术水平和运动成绩，培养学生勇敢、顽强、坚韧、果断的意志品质和心理适应能力。通过合理的、科学的体育锻炼过程，增强体质、增进健康、塑造健美体形和提高体育素养，并激发学生积极参与体育活动的兴趣，养成经常锻炼身体的习惯，形成良好的健康生活方式；培养学生正确的身体姿势，塑造健康、优美的身体形态及洒脱的气质，提高学生对美的正确理解及感受能力，培养审美情趣。 二、课程的基本要求 1．使学生了解体育基本知识，并用以自己进行科学的体育锻炼。 2．掌握跑、跳、滚翻各项目基本技术、技能，在原有基础上提高技术水平和运动成绩。掌握速度、耐力、力量、柔软的练习方法。
运动训练学教学大纲 课程类别：专业基础课 适用专业：社会体育专业 授课学时：54学时 课程学分：3分 一、课程性质、任务 性质：运动训练学是研究运动训练规律的科学，是我国高等院校体育专业必修课程。 任务：使学生掌握运动训练的基本原理及实际应用。 二、课程培养目标 知识目标：学生通过本课程的学习，了解运动训练的目的、任务，掌握运动训练的基本概念和基本内容，理解运动员运动训练的基本原理与方法，掌握年度和周、课训练计划的制定方法。明确体育运动训练的基本原理和方法。使学生掌握较为完整的运动训练理论知识以及具有指导运动训练的能力。 技能目标： 素质目标： 三、选用教材与参考资料 教材版本信息:《运动训练学》人民体育出版社体育院校通用教材 教材适用评价：本教材被国家教育部立项为“九五”国家级重点教材，并作为全国体育院校通用教材适用。由北京体育大学田麦久教授主编。 适用的参考资料：安朝臣：《人体运动负荷的研究》，北京，人民体育出版社。田麦久：《论运动训练计划》，中国文化大学出版社。 四、本课程与其他课程的联系与分工 运动训练学对于其它实践课程，如散打、跆拳道、篮球等技能型科目的教学及其训练提供了理论依据。 五、课程教学内容与基本要求 第一章竞技体育与运动训练 第一节竞技体育概述 一、竞技体育的形成与发展 二、竞技体育的构成 三、竞技体育的基本特点 四、竞技运动的现代社会价值 第二节运动训练与运动训练学 一、运动训练在竞技体育中的地位 二、现代运动训练的基本特点
三、运动训练学的任务及内容 教学目的要求：了解竞技体育形成与发展，理解竞技体育特点与社会价值。掌握运动训练的任务及内容。 第二章项群训练理论 第一节项群训练理论总论 一、项群训练理论的建立及其科学意义 二、竞技运动项目的分类及项群体系的构成 三、项群训练理论的应用 第二节各项群训练基本特征概述 一、技能主导类表现难美性项群训练特征概述 二、技能主导类表现准确性项群训练特征概述 三、技能主导类格斗对抗性项群训练特征概述 四、技能主导类隔网对抗性项群训练特征概述 五、技能主导类同场对抗性项群训练特征概述 六、技能主导类快速力量性项群训练特征概述 七、技能主导类速度性项群训练特征概述 八、技能主导类耐力性项群训练特征概述 教学目的要求：了解项群得科学意义，理解项群理论的应用，掌握各项基本特征 第三章运动成绩与竞技能力 第一节运动成绩及其决定因素 一、运动成绩释义 二、运动成绩的决定因素 第二节运动员竞技能力及其构成因素 一、竞技能力释义 二、竞技能力结构模型 第三节运动员状态诊断与训练目标建立 一、状态诊断和目标建立的重要意义 二、起始状态与目标状态的完整体系 教学目的要求：了解运动成绩，竞技能力的基本涵义及其决定因素，理解竞技能力结构模型，掌握运动员状态诊断与训练目标建立 第四章运动训练的基本原则 第一节竞技需要原则 一、竞技需要原则释义 二、竞技需要原则的科学基础 三、贯彻竞技需要原则的训练学要点
09年健美操队训练方案及计划 “健康”即，生理功能正常，无病理性改变和病态出现，但随着经济的发展的社会的进步，现代健康已不仅仅是生理意义上的“健康”，而兼备的生理和行为。 “健身”，是一种达到健康的一种组织练习形式，通过某种练习方式而达到某种“健康”目的的需要。 “健心”是一种练习的目的，即，加强心理健康的练习。个人的内心修养。 随着时代的发展和社会的进步，人们在享受科学技术所带来的舒适生活和各种便利的同时，也受到了来自方方面面的精神压力。 研究证明，长期的精神压力不仅引起各种的心理疾患，而且许多躯体疾病也与精神压力有关 处于紧张学习中的同学们，陷于方方面面的精神压力，然后又处于享受现代生活的优越环境及各种便利的同时，参与体育活动锻炼逐渐减少。 然而在传统的观念里，把学生的体育往往只看成是“玩耍”或只追求在学校的短期锻炼身体的效果。 在广义的“健康”中，即，生理功能的正常，无病理性的改变和病态的出现，即为健康，在随着社会的进步，现代健康的意义也随之改变，不仅仅是生理意义上的“健康”而兼备心理和行为。 随着生活的进步、生活的优越，学生的身体素质、生理机能、心理健康能力、行为的过激，体态反差的变化即偏胖或偏瘦。
本运动队的教学，从健康学的角度、以健身的途径。通过理论和实践，使部分学生从大众健身到竞技比赛的练习，树立学生的健身观念从而改善学生的心理和行为，而后推向大部分同学。 运动队的组合使学生树立健身的观念，通过练习改变学生的心理和行为 一、“健康美” “健康美”是一种积极健康观念和现代意志，有研究表明，“健康美”是机体最有效发挥其机能，一个具有“健康美”的人除了自我感觉良好，可轻松应付日常工作与生活外，还有充沛的精力参加各种社交、娱乐及闲暇的活动，亦能自发地处理突发的应激状态。 一个具有“健康美”的人应该具有身体素质是良好的心肺耐力肌肉力量、平衡性、灵敏性、柔韧性和协调性，心肺耐力的发展使心脏与循环系统有效的运作，将机体所需要的营养物质、氧气及生物活性物质运送到肌肉和各组织器官，并把代谢产物运走，在有机体的生命活动并发挥重要作用。肌肉力量的发展不仅塑造强健的体魄，亦具备强大的活动能力，减缓肌肉组织的退化和衰老过程，使身体动作机敏、灵活、富有朝气。 二、塑造形体美功能 “形体”分外姿态和体形，姿态即从我们平时的一举一动表现出来的行为习惯，后天的因素影响较大。而提醒则是我们身体的外形，虽然体育锻炼可适当改善体型外貌，但相对来说遗传的因素起决定性作用。
健身健美运动教学大纲 课程类别：专业主干课适用专业：社会体育专业授课学时：108学时 课程学分6分 一、课程性质、任务 性质：健身健美运动作为时下最流行运动，它包含了器具，徒手，操课等多种运动方式，本课程的开展有利于本专业学生在健身行业取得很好的成绩。 任务：使学生掌握健身健美运动各种运动技能，主要理论知识。 二、课程培养目标 知识目标：学生通过本课程的学习，掌握健身健美教学与训练原则，健身健美营养基础，健身健美各种运动技能的专业用语。 技能目标：增肌，减脂各种运动技能。瑜伽基本动作24式。动感单车教学 能力 素质目标：良好的体型，开朗的性格 三、选用教材与参考资料 教材版本信息：《健身健美运动》华中科技大学出版社高等教 育“十一五”国家级规划教材 《肌肉健美训练图解》山东科学技术出版社 教材适用评价：《健身健美运动》本书可作为全国普通高等学校体育专业学生专修或选修课教材，也可以作为大学、中学公共体育课的选项课教材，还可以作为健身健美教练员、健身健美类社会体育指导员的参考用书。 《肌肉健美训练图解》一本畅销全球的健身图书。 四、本课程与其他课程的联系与分工 《人体解剖学》《运动营养学》《运动生理学》人体的心肺工作原理，肌肉血液分布及工作原理。基本营养素的功能，及膳食指导 人体的物质代谢与能量代谢 五、课程教学内容与基本要求 第一学期：《肌肉健美训练图解》 一、臂部训练 没有注明器械的均为哑铃，没有注明姿势的均为站姿。张先松主编普通（法）fredrdic 编著
动作名称 主要锻炼肌肉 杠铃臂弯举（正 腕伸肌、指伸肌 握） 杠铃坐姿正握腕 腕伸肌、指伸肌 弯举 杠铃坐姿反握腕 腕屈肌、指屈肌 弯举 坐（站）姿臂交替 肱桡肌、肱肌、肱二头肌、三角肌前部 喙肱肌、胸大肌上部 弯举 序号 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 欢迎下载 附带锻炼肌肉 肱桡肌、肱肌、肱二头 肌（轻度） 锤击式臂弯举 肱桡肌（最佳） 肱二头肌、肱肌
1 运动控制系统的任务是通过对电动机电压、电流、频率等输入电量的控制，来改变工作机械的转矩、速度、位移等机械量，使各种工作机械按人们期望的要求运行，以满足生产工艺及其他应用的需要。（运动控制系统框图） 2. 运动控制系统的控制对象为电动机，运动控制的目的是控制电动机的转速和转角，要控制转速和转角，唯一的途径就是控制电动机的电磁转矩，使转速变化率按人们期望的规律变化。因此，转矩控制是运动控制的根本问题。 第1章可控直流电源-电动机系统内容提要 相控整流器-电动机调速系统 直流PWM变换器-电动机系统 调速系统性能指标 1相控整流器-电动机调速系统原理 2.晶闸管可控整流器的特点 （1）晶闸管可控整流器的功率放大倍数在104以上，其门极电流可以直接用电子控制。（2）晶闸管的控制作用是毫秒级的，系统的动态性能得到了很大的改善。 晶闸管可控整流器的不足之处 晶闸管是单向导电的，给电机的可逆运行带来困难。 晶闸管对过电压、过电流和过高的du/dt与di/dt都十分敏感，超过允许值时会损坏晶闸管。 在交流侧会产生较大的谐波电流，引起电网电压的畸变。需要在电网中增设无功补偿装置和谐波滤波装置。 3.V-M系统机械特 4.最大失控时间是两个相邻自然换相点之间的时间，它与交流电源频率和晶闸管整流器的类型有关。 5.（1）直流脉宽变换器根据PWM变换器主电路的形式可分为可逆和不可逆两大类 （2）简单的不可逆PWM变换器-直流电动机系统 （3）有制动电流通路的不可 逆PWM-直流电动机系统 （4）桥式可逆PWM变换器 （5）双极式控制的桥式可逆PWM变换器的优点 双极式控制方式的不足之处 （6）直流PWM变换器-电动机系统的能量回馈问题 ”。（7）直流PWM调速系统的机械特性 6..生产机械要求电动机在额定负载情况下所需的最高转速和最低转速之比称为调速范围，用字母D来表示（D的表达式） 当系统在某一转速下运行时，负载由理想空载增加到额定值时电动机转速的变化率，称为静差率s。 D与s的相互约束关系 对系统的调速精度要求越高，即要求s越小，则可达到的D必定越小。 当要求的D越大时，则所能达到的调速精度就越低，即s越大，所以这是一对矛盾的指标。第二章闭环控制的直流调速系统 内容提要 ?转速单闭环直流调速系统 ?转速、电流双闭环直流调速系统 调节器的设计方法 1.异步电动机从定子传入转子的电磁功率可分成两部分：一部分是机械轴上输出的机械功率；另一部分是与转差率成正比的转差功率。.异步电动机按调速性能分类第一类基于稳态模型，动
运动控制系统 实验指导书 赵黎明、王雁编 广东海洋大学信息学院自动化系
直流调速 实验一不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究 一．实验目的 1．研究晶闸管直流电动机调速系统在反馈控制下的工作。 2．研究直流调速系统中速度调节器ASR的工作及其对系统静特性的影响。 3．学习反馈控制系统的调试技术。 二．预习要求 1．了解速度调节器在比例工作与比例—积分工作时的输入—输出特性。 2．弄清不可逆单闭环直流调速系统的工作原理。 三．实验线路及原理 见图6-7。 四．实验设备及仪表 1．MCL系列教学实验台主控制屏。 2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。 3．MCL—33(A)组件或MCL—53组件。 4．MEL-11挂箱 5．MEL—03三相可调电阻（或自配滑线变阻器）。 6．电机导轨及测速发电机、直流发电机M01（或电机导轨及测功机、MEL—13组件）。 7．直流电动机M03。 8．双踪示波器。 五．注意事项 1．直流电动机工作前，必须先加上直流激磁。 2．接入ASR构成转速负反馈时，为了防止振荡，可预先把ASR的RP3电位器逆时针旋到底，使调节器放大倍数最小，同时，ASR的“5”、“6”端接入可调电容（预置7μF）。 3．测取静特性时，须注意主电路电流不许超过电机的额定值（1A）。 4．三相主电源连线时需注意，不可换错相序。 5．电源开关闭合时，过流保护发光二极管可能会亮，只需按下对应的复位开关SB1
即可正常工作。 6．系统开环连接时，不允许突加给定信号U g起动电机。 7．起动电机时，需把MEL-13的测功机加载旋钮逆时针旋到底，以免带负载起动。 8．改变接线时，必须先按下主控制屏总电源开关的“断开”红色按钮，同时使系统的给定为零。 9．双踪示波器的两个探头地线通过示波器外壳短接，故在使用时，必须使两探头的地线同电位（只用一根地线即可），以免造成短路事故。 六．实验内容 1．移相触发电路的调试（主电路未通电） （a）用示波器观察MCL—33（或MCL—53，以下同）的双脉冲观察孔，应有双脉冲，且间隔均匀，幅值相同；观察每个晶闸管的控制极、阴极电压波形，应有幅值为1V～2V 的双脉冲。 （b）触发电路输出脉冲应在30°～90°范围内可调。可通过对偏移电压调节单位器及ASR输出电压的调整实现。例如：使ASR输出为0V，调节偏移电压，实现α=90°；再保持偏移电压不变，调节ASR的限幅电位器RP1，使α=30°。 2．求取调速系统在无转速负反馈时的开环工作机械特性。 a．断开ASR的“3”至U ct的连接线，G（给定）直接加至U ct，且Ug调至零，直流电机励磁电源开关闭合。 b．合上主控制屏的绿色按钮开关，调节三相调压器的输出，使U uv、Uvw、Uwu=200V。 注：如您选购的产品为MCL—Ⅲ、Ⅴ，无三相调压器，直接合上主电源。以下均同。 c．调节给定电压U g，使直流电机空载转速n0=1500转/分，调节测功机加载旋钮（或直流发电机负载电阻），在空载至额定负载的范围内测取7～8点，读取整流装置输出电压U d 3．带转速负反馈有静差工作的系统静特性 a．断开G（给定）和U ct的连接线，ASR的输出接至U ct，把ASR的“5”、“6”点短接。 b．合上主控制屏的绿色按钮开关，调节U uv，U vw，U wu为200伏。 c．调节给定电压U g至2V，调整转速变换器RP电位器，使被测电动机空载转速n0=1500转/分，调节ASR的调节电容以及反馈电位器RP3，使电机稳定运行。 调节测功机加载旋钮（或直流发电机负载电阻），在空载至额定负载范围内测取7～8
《运动控制基础》课程教学大纲 课程代码：060131004 课程英文名称：Moving-Control Foundation 课程总学时：40 讲课：36 实验：4 上机：0 适用专业：自动化专业 大纲编写（修订）时间：2017.11 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 本课程是高等工业学校自动化专业开设的一门专业基础课。课程主要讲授运动控制系统的动力学基础;直流运动控制系统基础;交流运动控制系统基础。 本课程的教学目的是使学生掌握运动控制系统的组成、功能及分析运动控制系统的知识；掌握电动机起动、制动、调速的实现方法：掌握直流运动控制系统、交流运动控制系统静态特性、动态特性的分析方法。为学习后续课程打下基础。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 通过本门课程学习,要求学生掌握运动控制系统的基本知识,并具备一定的实际工作能力。 本课程理论严谨，系统性强，教学过程中培养学生的思维能力，以及严谨的科学学风。 在本课程的教学过程中，应注意运用启发式教学，注意阐述各种分析方法的横向联系，以培养分析，归纳与总结的能力。 （三）实施说明 1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本设计方法和解题思路的讲解； 采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。 2．教学内容：在运动控制系统动力学基础部分，着重介绍：运动方程式，多轴运动控制系统等效为单轴运动控制系统的折算原则，并在此基础上讲解各量折算式。 在直流运动控制系统基础部分，着重介绍：直流电动机机械特性，直流电动机起动、制动的实现方法及静态特性，调速的基本原理、性能指标及调速方法。 在交流运动控制系统基础部分，着重介绍：三相异步电动机的机械特性，三相异步电动机起动、制动的实现方法及静态特性，三相异步电动机调速的基本原理及调速方法。 3．教学手段：本课程属于专业基础课，在教学中采用多媒体教学先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。 （四）对先修课的要求 本课程的教学必须在完成先修课程之后进行，本课程的主要先修课程有电路及电机学等。 （五）对习题课、实践环节的要求 1．对重点、难点章节应安排习题课，例题的选择以培养学生消化和巩固所学知识，用以解决实际问题为目的。因此,要求学生按时完成作业,并将作业内容带到实践环节去验证. 2．课后作业要少而精，内容要多样化，作业题内容必须包括基本概念、基本理论及计算方面的内容，作业要能起到巩固理论，掌握计算方法和技巧，提高分析问题、解决问题能力，熟悉标准、规范等的作用，对作业中的重点、难点，课上应做必要的提示，并适当安排课内讲评作业。学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。 3．每个学生要完成大纲中规定的必修实验，要求学生在做实验前，充分阅读实验指导书，以免实验时不知所措；要求每个学生亲自动手，通过实验，独立思考,加强对运动控制原理的理
《运动控制系统仿真》实验讲义 谢仕宏 xiesh@https://www.doczj.com/doc/2712053718.html,
实验一、闭环控制系统及直流双闭环调速系统仿真 一、实验学时：6学时 二、实验内容： 1. 已知控制系统框图如图所示： 图1-1 单闭环系统框图 图中，被控对象s e s s G 1501 30010 )(-+= ，Gc(s)为PID 控制器，试整定PID 控制器 参数，并建立控制系统Simulink 仿真模型。再对PID 控制子系统进行封装，要求可通过封装后子系统的参数设置页面对Kp 、Ti 、Td 进行设置。 2. 已知直流电机双闭环调速系统框图如图1-2所示。试设计电流调节器ACR 和转速调节器ASR 并进行Simulink 建模仿真。 图1-2 直流双闭环调速系统框图 三、实验过程： 1、建模过程如下： （1）PID 控制器参数整顿 根据PID 参数的工程整定方法（Z-N 法），如下表所示， Kp=τ K T 2.1=0.24，Ti=τ2=300， Td=τ5.0=75。 表1-1 Z-N 法整定PID 参数
（2）simulink仿真模型建立 建立simulink仿真模型如下图1-3所示，并进行参数设置： 图1-3 PID控制系统Simulink仿真模型 图1-3中，step模块“阶跃时间”改为0，Transport Delay模块的“时间延迟”设置为150，仿真时间改为1000s，如下图1-4所示： 图1-3 PID控制参数设置 运行仿真，得如下结果：
图1-5 PID控制运行结果 （3）PID子系统的创建 首先将参数Gain、Gain1、Gain三个模块的参数进行设置，如下图所示： 图1-6 PID参数设置 然后建立PID控制器子系统，如下图1-7所示： 图1-7 PID子系统 再对PID子系统进行封装，选中“Subsystem”后，单击鼠标右键，选择“Mask subsystem”，弹