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《运动控制系统》课程教学大纲
一、课程信息
课程名称：运动控制系统
MotionControlTheory
课程代码课程类别：必修课
适用专业：自动化专业
课程学时：60学时
课程学分：3学分
修读学期：第5学期
先修课程：电机及拖动基础、自动控制原理、电力电子技术
课内实验（实践）：6个实验（实践）项目共12学时
二、课程目标
（一）具体目标
通过本课程的学习，使学生达到以下目标：
1．通过本课程的学习，学生应了解以下知识：电力拖动自动控制技术的发展、应用以及在本专业学科领域的地位和作用；电力拖动自动控制系统的主要结构特点以及基本性能指标；直流脉宽调速系统的基本控制模式；微机数字控制系统的主要特点；微机数字控制双闭环直流调速系统硬件和软件。【支撑毕业要求1】
2．通过本课程的学习，学生应熟悉以下知识：建立闭环调速系统各典型环节静态、动态数学模型的一般方法；数字测速与滤波的实现方法；系统工程设计中的近似处理原则和方法；转速、电流双闭环直流调速系统的工程设计思路、方法；有环流可逆闭环调速系统的工作原理和实现方案；SPWM逆变器的控制模式和实现方案；变频调速的基本控制方式。【支撑毕业要求2、3】
3．通过本课程的学习，学生应掌握以下知识：利用静态结构框图分析系统稳特性的方法；利用动态结构图分析系统稳定性和动态性能的方法；带电流截止负反馈单闭环直流调速系统的稳态分析；转速电流双闭环直流调速系统的起动过程分析、调节器的工程设计；微机数字控制系统中的数字测速；异步电动机变压变频调速系统中的脉宽调制技术；绕线式异步电动机串级调速原理。【支撑毕业要求2、3、5】
4.培养学生的人文社会科学素养和社会责任感，能够在电机拖动控制系统设计与维护过程中理解并遵守工程职业道德规范，履行相应的责任，并具有较好的团队合作能力，并及时了解电机拖动自动控制领域相关理论与技术的重要进展和前沿动态。【支撑毕业要求5、9、12】
（二）课程目标与毕业要求的对应关系
表1课程目标与毕业要求的对应关系
课程目标
支撑的毕业要求
支撑的毕业要求指标点
课程目标1
1.工程知识
1-2掌握闭环控制的直流调速系统、转速电流双闭环调速系统、直流调速系统的数字控制等相关基础知识与专业知识，具备设计控制系统状态反馈控制器与状态观测器的知识与技能，能够应用其基本理论和基本方法分析电机拖动自动控制领域复杂工程问题。
1-3掌握专业基础知识，包括经典控制理论、现代控制理论、智能控制技术、电机与电力拖动、计算机控制系统等，能够针对电机拖动自动控制工程领域复杂工程问题进行分析和设计。
1-4掌握运动控制系统、电力电子技术、专业知识，以及计算机控制技术，能够将其综合应用于研究和解决电机拖动自动控制领域复杂工程问题。
课程目标2
2.问题分析
3.设计/开发解决方案
2-1能够识别和判断电机拖动自动控制领域复杂工程问题中的关键环节和参数，并结合专业知识进行有效分解。
3-1能够针对电机拖动自动控制领域复杂工程问题进行需求分析，设计解决方案和满足特定需求的单元（部件）、系统。
3-3能够针对电机拖动自动控制领域特定需求，设计或开发硬件系统，并体现创新意识。
课程目标3
5.使用现代工具
5-1能熟练使用电子仪器仪表观察分析电机拖动自动控制性能，并能运用图表、公式等手段表达和解决自动化控制系统的设计问题。
5-2能恰当使用计算机软、硬件技术、算法仿真工具，完成电机拖动自动控制项目的模拟与仿真分析，能理解其局限性。
课程目标4
9.个人和团队
12.终身学习
9-1能够主动与其他学科的成员合作共事，能独立完成团队分配的工作。
12-1具有终身学习的意识，掌握自主学习的方法和途径。
12-3了解电机拖动自动控制领域相关理论与技术的重要进展和前沿动态。
三、课程内容
（一）课程内容与课程目标的关系
表2课程内容与课程目标的关系
课程内容
教学方法
支撑的课程目标
学时安排
第一章运动控制系统概述
讲授法、专题研讨
课程目标1、2、3
2
第二章转速反馈控制的直流调速系统
讲授法、案例教学
课程目1、2
10
第三章转速、电流反馈控制的直流调速系统
讲授法、案例教学
课程目标1、2
10
第四章可逆控制的直流调速系统
讲授法、案例教学
课程目标1、2
6
第五章基于稳态模型的异步电动机调速系统
讲授法、案例教学
课程目标1、2
10
第六章绕线转子异步电动机双馈调速系统
讲授法、案例教学
课程目标1、2
10
实验一不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究
小组实验
课程目标1、2
2
实验二转速、电流双闭环晶闸管不可逆直流调速系统
小组实验
课程目标1、2
2
实验三双闭环三相异步电动机调压调速系统
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