電力電子控制技術(shù)

電力電子控制技術(shù)課程實踐教學大綱power electronic control technology課程編號：02課程類別：獨立開設(shè)實驗課程時間：32(完整時間32實驗時間32)學分：1對象：電子信息工程專業(yè)“卓越計劃”第一課：電路原理a、模擬電子技術(shù)z、數(shù)字電子技術(shù)z和電力電子技術(shù)一、課程的性質(zhì)和任務(wù)課程性質(zhì)：本課程是電子信息工程專業(yè)“卓越計劃”班提供的專業(yè)選修課之一。課程的挑戰(zhàn)：進一步鞏固電力電子技術(shù)課程技術(shù)領(lǐng)域的電路基礎(chǔ)、控制技術(shù)和測試實驗技術(shù)。通過課程設(shè)計，學生們可以更深入地理解電氣電子轉(zhuǎn)換電路的基本原理及其在工程實踐中的應(yīng)用。掌握電力電子轉(zhuǎn)換主電路選擇和參數(shù)計算方法。掌握電力電子設(shè)備和設(shè)備的控制電路設(shè)計方法。讓學生完成比較全面的實驗課題，在學習過程中獨立培養(yǎng)“提出問題，研究問題，解決問題”的好習慣，培養(yǎng)學生的探究知識精神，為今后從事電子技術(shù)相關(guān)的科研工作打下良好基礎(chǔ)。二、教育的目的和要求電力電子控制技術(shù)是一門實用的專業(yè)基礎(chǔ)課程，通過課程設(shè)計這一集中的實踐課程，加強和加深對電力電子技術(shù)的理解，提高綜合利用本課程和相關(guān)課程中所學專業(yè)知識的能力。培養(yǎng)學生選擇參考書、查閱手冊和文獻的能力。通過物理系統(tǒng)的分析設(shè)計，建立了工程設(shè)計的基本概念和方法。通過在實際設(shè)計中選擇電力半導體器件，掌握了電力半導體器件的工程選擇方法。通過小型電力電子系統(tǒng)的設(shè)計、電力電子轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的調(diào)試模擬和調(diào)試，掌握系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試和系統(tǒng)集成的基本方法，開發(fā)獨立思考、深入研究、問題分析和解決問題的能力。您可以根據(jù)需要建立任意數(shù)量的課程設(shè)計報告，以準確描述和分析設(shè)計結(jié)果。三、評價方法和方法用上述審查與平時成績相結(jié)合的方法，綜合評價學生成績。主要對實驗的態(tài)度、操作熟練程度、實驗的質(zhì)量(內(nèi)容和報告)、解決問題的能力等進行審查。通常實驗占70%，機器評價占30%。每個實驗的預(yù)習報告占30%，實戰(zhàn)40%，總結(jié)報告占30%。實驗分數(shù)為優(yōu)秀、良好、中、及格、不及格5等。四、實驗項目名稱和時間分配：電力電子控制技術(shù)實驗準備清單序號實驗項目名稱時間分配必須打開或者舉行選舉實驗類型分組人數(shù)1MOSFET/IGBT驅(qū)動電路設(shè)計4必經(jīng)設(shè)計實驗1212V/1A非隔離開關(guān)電源設(shè)計(降壓電路方案)4必經(jīng)設(shè)計實驗1312V/1A隔離開關(guān)電源設(shè)計(Boost電路方案)4必經(jīng)設(shè)計實驗14PWM控制技術(shù)的單片機實現(xiàn)4舉行選舉設(shè)計實驗15SPWM控制技術(shù)的FPGA實現(xiàn)4必經(jīng)設(shè)計實驗16步進電動機驅(qū)動和控制4必經(jīng)設(shè)計實驗17SCR交流電壓調(diào)節(jié)控制4必經(jīng)設(shè)計實驗18直流電動機速度控制的控制設(shè)計4必經(jīng)設(shè)計實驗1五、實驗項目的具體內(nèi)容：實驗MOSFET/IGBT驅(qū)動電路設(shè)計這個實驗的目的和要求(1)了解如何設(shè)計MOSFET/IGBT驅(qū)動電路。(2)熟悉驅(qū)動器測試方法。2.實際內(nèi)容或原理實踐原則：設(shè)計電壓源或電流源電路以驅(qū)動功率MOSFET或IGBT。您可以參考圖1。需要的工具、試劑或材料等(1)數(shù)字示波器；(2)有源絕緣電壓、電流探頭(3)設(shè)備數(shù)4.實踐階段或鏈接5.教學法在本實驗過程中，實際操作實驗與計算機模擬相結(jié)合，參數(shù)由教師給出實驗設(shè)計標題，學生可以根據(jù)實驗標題直接設(shè)計實驗電路，或者參考現(xiàn)有電路制定設(shè)計方案，并將設(shè)計方案提交給教師進行實驗。實驗要一人一組，實驗結(jié)束后要認真寫實驗報告，回答事故問題。實踐培訓報告要求圖1 .MOSFET/IGBT驅(qū)動程序電路實驗2v/1a非隔離開關(guān)電源設(shè)計(降壓電路方案)這個實驗的目的和要求學習降壓電路的原理和基于電壓的控制方法，設(shè)計非隔離開關(guān)電源。2.實際內(nèi)容或原理參照下圖設(shè)計參數(shù)。需要的工具、試劑或材料等(1)數(shù)字示波器；(2)有源絕緣電壓、電流探頭(3)設(shè)備數(shù)4.實踐階段或鏈接5.教學法本實驗過程將實際操作實驗與計算機模擬相結(jié)合，教師給出實驗設(shè)計標題，學生可以根據(jù)實驗標題直接設(shè)計實驗電路，也可以參考已有的電路編制設(shè)計方案，并將設(shè)計方案提交老師進行實驗。實驗要一人一組，實驗結(jié)束后要認真寫實驗報告，回答事故問題。實踐培訓報告要求將實驗原理、設(shè)計過程、硬件測試實驗結(jié)果和分析結(jié)果記錄在實驗報告中。圖2 .MOSFET/IGBT驅(qū)動程序電路實驗3 12V/1A隔離開關(guān)電源設(shè)計(boost電路方案)這個實驗的目的和要求學習升壓電路的原理和基于電流的控制方法，并掌握設(shè)計隔離開關(guān)電源的方法。2.實際內(nèi)容或原理使用圖3所示的原理，基于電流的控制芯片設(shè)計boost主電路控制器。圖3 .電流控制芯片原理需要的工具、試劑或材料等(1)數(shù)字示波器；(2)有源絕緣電壓、電流探頭；(3)設(shè)備數(shù)。4.實踐階段或鏈接5.教學法在本實驗過程中，實際操作實驗與計算機模擬相結(jié)合，參數(shù)由教師給出實驗設(shè)計標題，學生可以根據(jù)實驗標題直接設(shè)計實驗電路，或者參考現(xiàn)有電路制定設(shè)計方案，并將設(shè)計方案提交給教師進行實驗。實驗要一人一組，實驗結(jié)束后要認真寫實驗報告，回答事故問題。實踐培訓報告要求將實驗原理、設(shè)計過程、硬件測試實驗結(jié)果和分析結(jié)果記錄在實驗報告中。實驗4 PWM控制技術(shù)單片機實現(xiàn)這個實驗的目的和要求(1)進一步掌握PWM的原理。(2)練習單片機實現(xiàn)PWM方法。2.實際內(nèi)容或原理需要的工具、試劑或材料等(1)數(shù)字示波器；(2)有源絕緣電壓、電流探頭；(3) 51系列或AVR等微控制器最低系統(tǒng)(4)設(shè)備數(shù)。4.實踐階段或鏈接5.教學法在本實驗過程中，實際操作實驗與計算機模擬相結(jié)合，參數(shù)由教師給出實驗設(shè)計標題，學生可以根據(jù)實驗標題直接設(shè)計實驗電路，或者參考現(xiàn)有電路制定設(shè)計方案，并將設(shè)計方案提交給教師進行實驗。實驗要一人一組，實驗結(jié)束后要認真寫實驗報告，回答事故問題。實踐培訓報告要求將實驗原理、設(shè)計過程、程序、硬件測試實驗結(jié)果和分析結(jié)果記錄在實驗報告中。實驗5 SPWM控制技術(shù)的FPGA實現(xiàn)這個實驗的目的和要求(1)進一步掌握SPWM的原理。(2)學習FPGA實現(xiàn)SPWM方法。2.實際內(nèi)容或原理需要的工具、試劑或材料等(1)數(shù)字示波器；(2)有源絕緣電壓、電流探頭；(3) FPGA最低系統(tǒng)4.實踐階段或鏈接5.教學法在本實驗過程中，實際操作實驗與計算機模擬相結(jié)合，參數(shù)由教師給出實驗設(shè)計標題，學生可以根據(jù)實驗標題直接設(shè)計實驗電路，或者參考現(xiàn)有電路制定設(shè)計方案，并將設(shè)計方案提交給教師進行實驗。實驗要一人一組，實驗結(jié)束后要認真寫實驗報告，回答事故問題。實踐培訓報告要求將實驗原理、設(shè)計過程、硬件測試實驗結(jié)果和分析結(jié)果記錄在實驗報告中。實驗6步進電動機的驅(qū)動與控制這個實驗的目的和要求2.實際內(nèi)容或原理需要的工具、試劑或材料等4.實踐階段或鏈接5.教學法在本實驗過程中，實際操作實驗與計算機模擬相結(jié)合，參數(shù)由教師給出實驗設(shè)計標題，學生可以根據(jù)實驗標題直接設(shè)計實驗電路，或者參考現(xiàn)有電路制定設(shè)計方案，并將設(shè)計方案提交給教師進行實驗。實驗要一人一組，實驗結(jié)束后要認真寫實驗報告，回答事故問題。實踐培訓報告要求將實驗原理、設(shè)計過程、硬件測試實驗結(jié)果和分析結(jié)果記錄在實驗報告中。實驗7 SCR交流調(diào)壓控制這個實驗的目的和要求2.實際內(nèi)容或原理需要的工具、試劑或材料等4.實踐階段或鏈接5.教學法在本實驗過程中，實際操作實驗與計算機模擬相結(jié)合，參數(shù)由教師給出實驗設(shè)計標題，學生可以根據(jù)實驗標題直接設(shè)計實驗電路，或者參考現(xiàn)有電路制定設(shè)計方案，并將設(shè)計方案提交給教師進行實驗。實驗要一人一組，實驗結(jié)束后要認真寫實驗報告，回答事故問題。實踐培訓報告要求將實驗原理、設(shè)計過程、硬件測試實驗結(jié)果和分析結(jié)果記錄在實驗報告中。實驗8直流電動機速度控制的控制設(shè)計這個實驗的目的和要求2.實際內(nèi)容或原理需要的工具、試劑或材料等4.實踐階段或鏈接5.教學法在本實驗過程中，實際操作實驗與計算機模擬相結(jié)合，參數(shù)由教師給出實驗設(shè)計標題，學生可以根據(jù)實驗標題直接設(shè)計實驗電路，或者參考現(xiàn)有電路制定設(shè)計方案，并將設(shè)計方案提交給教師進行實驗。實驗要一人一組，實驗結(jié)束后要認真寫實驗報告，回答事故問題。實踐培訓報告要求將實驗原理、設(shè)計過程、硬件測試實驗結(jié)果和分析結(jié)果記錄在實驗報告中。六、實踐教學應(yīng)注意的問題1.組織管理要求(1)實驗教學計劃由林和教師根據(jù)實踐教學大綱進行準備。(二)實驗課程表不能作為實施、檢查、審查的基礎(chǔ)，以客觀原因根據(jù)實驗課程表規(guī)定的時間進行實驗，有關(guān)當事人應(yīng)事先向教務(wù)處申請，與實驗室協(xié)商，然后另行規(guī)定時間。(3)每個實驗項目都要有完整的實驗指導文件，沒有實驗指導文件就不能進行實驗。(4)實驗儀器設(shè)備要齊全，所需的配套設(shè)施要齊全。(5)將實驗學生分組，使每個學生有機會實際操作。2.教師要求(1)上課前做好充分的上課準備。(2)實驗前要提問，檢查學生的預(yù)習情況，不合格者不能參加實驗。(3)要明確實踐教學目的，注意培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。(4)認真修改實驗報告。3.對學生的要求(1)具有電力電子技術(shù)、電子技術(shù)課程審查等特定初步知識，首先自學使用VHDL、c語言、Quartus II軟件、pspice軟件和Saber軟件。(2)上課前準備充分的預(yù)習，認真做預(yù)習報告。4.教育基地、實驗室和實驗者的要求(1)實驗課和理論課一樣，實驗者要寫好教案，沒有教案就不能上實驗課。實驗者要提前做實驗，做實驗報告，檢查學生用于實驗的儀器和設(shè)備等準備情況，確保實驗順利進行。(2)要向?qū)嶒炚吆喴f明實驗原理、具體操作和注意事項，指導學生做好實驗。(3)實驗時，要讓學生實際操作，由實驗者現(xiàn)場指導，引導和啟發(fā)學生，獨立觀察、分析、處理、處理問題的技能，實驗不要由實驗者負責。(4)實驗完成后，向?qū)П仨殭z查自己獲得的資料或結(jié)論的正確性和合理性。要指導實驗后整理工作，檢查儀器設(shè)備、工具等是否不良。(5)實驗室必須保持清潔整齊。Vii .教材和主要參考書1、選擇教材： (無)2、主要參考書：(1) 電力電子學/電力電子變換和控制技術(shù)，陳健，主編，高等教育出版社，2004年(2)2006年高等教育出版社電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬部分 第5版康華光主編(3) 電力電子單片機控制技術(shù)，謝云翔，歐陽生，編輯，機械工業(yè)出版社，2007(4)EDA技術(shù)實用教程(第四版)潘松，主編，科學出版社，2011年(5) 基于Orcad16.0的電子電路分析與設(shè)計譚良紅，主編，電子產(chǎn)業(yè)出版社，2008八、教育改革說明和其他無執(zhí)筆者：陳文光學和監(jiān)查員：甲方在確定乙方勞動定額方面有義務(wù)監(jiān)督90%以上用人單位的勞動者在法定工作時間內(nèi)完成的including incentives To ensure the achievement of the quality objectives。according to the companys quality