電力電子控制技術(shù)

電力電子控制技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)大綱power electronic control technology課程編號：02課程類別：獨(dú)立開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程時(shí)間：32(完整時(shí)間32實(shí)驗(yàn)時(shí)間32)學(xué)分：1對象：電子信息工程專業(yè)“卓越計(jì)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(jì)劃”班提供的專業(yè)選修課之一。課程的挑戰(zhàn)：進(jìn)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(shí)驗(yàn)技術(shù)。通過課程設(shè)計(jì)，學(xué)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(shí)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(jì)算方法。掌握電力電子設(shè)備和設(shè)備的控制電路設(shè)計(jì)方法。讓學(xué)生完成比較全面的實(shí)驗(yàn)課題，在學(xué)習(xí)過程中獨(dú)立培養(yǎng)“提出問題，研究問題，解決問題”的好習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)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(shí)用的專業(yè)基礎(chǔ)課程，通過課程設(shè)計(jì)這一集中的實(shí)踐課程，加強(qiáng)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(xué)專業(yè)知識的能力。培養(yǎng)學(xué)生選擇參考書、查閱手冊和文獻(xiàn)的能力。通過物理系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)，建立了工程設(shè)計(jì)的基本概念和方法。通過在實(shí)際設(shè)計(jì)中選擇電力半導(dǎo)體器件，掌握了電力半導(dǎo)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(jì)、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(jì)、調(diào)試和系統(tǒng)集成的基本方法，開發(fā)獨(dú)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(jì)報(bào)告，以準(zhǔn)確描述和分析設(shè)計(jì)結(jié)果。三、評價(jià)方法和方法用上述審查與平時(shí)成績相結(jié)合的方法，綜合評價(jià)學(xué)生成績。主要對實(shí)驗(yàn)的態(tài)度、操作熟練程度、實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量(內(nèi)容和報(bào)告)、解決問題的能力等進(jìn)行審查。通常實(shí)驗(yàn)占70%，機(jī)器評價(jià)占30%。每個(gè)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)報(bào)告占30%，實(shí)戰(zhàn)40%，總結(jié)報(bào)告占30%。實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)為優(yōu)秀、良好、中、及格、不及格5等。四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱和時(shí)間分配：電力電子控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備清單序號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱時(shí)間分配必須打開或者舉行選舉實(shí)驗(yàn)類型分組人數(shù)1MOSFET/IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)4必經(jīng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1212V/1A非隔離開關(guān)電源設(shè)計(jì)(降壓電路方案)4必經(jīng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1312V/1A隔離開關(guān)電源設(shè)計(jì)(Boost電路方案)4必經(jīng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)14PWM控制技術(shù)的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)4舉行選舉設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)15SPWM控制技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn)4必經(jīng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)16步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和控制4必經(jīng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)17SCR交流電壓調(diào)節(jié)控制4必經(jīng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)18直流電動(dòng)機(jī)速度控制的控制設(shè)計(jì)4必經(jīng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1五、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的具體內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)MOSFET/IGBT驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的和要求(1)了解如何設(shè)計(jì)MOSFET/IGBT驅(qū)動(dòng)電路。(2)熟悉驅(qū)動(dòng)器測試方法。2.實(shí)際內(nèi)容或原理實(shí)踐原則：設(shè)計(jì)電壓源或電流源電路以驅(qū)動(dòng)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(shí)踐階段或鏈接5.教學(xué)法在本實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合，參數(shù)由教師給出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)標(biāo)題，學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)標(biāo)題直接設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，或者參考現(xiàn)有電路制定設(shè)計(jì)方案，并將設(shè)計(jì)方案提交給教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)要一人一組，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要認(rèn)真寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，回答事故問題。實(shí)踐培訓(xùn)報(bào)告要求圖1 .MOSFET/IGBT驅(qū)動(dòng)程序電路實(shí)驗(yàn)2v/1a非隔離開關(guān)電源設(shè)計(jì)(降壓電路方案)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的和要求學(xué)習(xí)降壓電路的原理和基于電壓的控制方法，設(shè)計(jì)非隔離開關(guān)電源。2.實(shí)際內(nèi)容或原理參照下圖設(shè)計(jì)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(shí)踐階段或鏈接5.教學(xué)法本實(shí)驗(yàn)過程將實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合，教師給出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)標(biāo)題，學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)標(biāo)題直接設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，也可以參考已有的電路編制設(shè)計(jì)方案，并將設(shè)計(jì)方案提交老師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)要一人一組，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要認(rèn)真寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，回答事故問題。實(shí)踐培訓(xùn)報(bào)告要求將實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)計(jì)過程、硬件測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析結(jié)果記錄在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。圖2 .MOSFET/IGBT驅(qū)動(dòng)程序電路實(shí)驗(yàn)3 12V/1A隔離開關(guān)電源設(shè)計(jì)(boost電路方案)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的和要求學(xué)習(xí)升壓電路的原理和基于電流的控制方法，并掌握設(shè)計(jì)隔離開關(guān)電源的方法。2.實(shí)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(jì)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(shí)踐階段或鏈接5.教學(xué)法在本實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合，參數(shù)由教師給出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)標(biāo)題，學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)標(biāo)題直接設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，或者參考現(xiàn)有電路制定設(shè)計(jì)方案，并將設(shè)計(jì)方案提交給教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)要一人一組，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要認(rèn)真寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，回答事故問題。實(shí)踐培訓(xùn)報(bào)告要求將實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)計(jì)過程、硬件測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析結(jié)果記錄在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。實(shí)驗(yàn)4 PWM控制技術(shù)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的和要求(1)進(jìn)一步掌握PWM的原理。(2)練習(xí)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)PWM方法。2.實(shí)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(shí)踐階段或鏈接5.教學(xué)法在本實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合，參數(shù)由教師給出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)標(biāo)題，學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)標(biāo)題直接設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，或者參考現(xiàn)有電路制定設(shè)計(jì)方案，并將設(shè)計(jì)方案提交給教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)要一人一組，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要認(rèn)真寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，回答事故問題。實(shí)踐培訓(xùn)報(bào)告要求將實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)計(jì)過程、程序、硬件測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析結(jié)果記錄在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。實(shí)驗(yàn)5 SPWM控制技術(shù)的FPGA實(shí)現(xiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的和要求(1)進(jìn)一步掌握SPWM的原理。(2)學(xué)習(xí)FPGA實(shí)現(xiàn)SPWM方法。2.實(shí)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(shí)踐階段或鏈接5.教學(xué)法在本實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合，參數(shù)由教師給出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)標(biāo)題，學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)標(biāo)題直接設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，或者參考現(xiàn)有電路制定設(shè)計(jì)方案，并將設(shè)計(jì)方案提交給教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)要一人一組，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要認(rèn)真寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，回答事故問題。實(shí)踐培訓(xùn)報(bào)告要求將實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)計(jì)過程、硬件測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析結(jié)果記錄在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。實(shí)驗(yàn)6步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)與控制這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的和要求2.實(shí)際內(nèi)容或原理需要的工具、試劑或材料等4.實(shí)踐階段或鏈接5.教學(xué)法在本實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合，參數(shù)由教師給出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)標(biāo)題，學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)標(biāo)題直接設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，或者參考現(xiàn)有電路制定設(shè)計(jì)方案，并將設(shè)計(jì)方案提交給教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)要一人一組，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要認(rèn)真寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，回答事故問題。實(shí)踐培訓(xùn)報(bào)告要求將實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)計(jì)過程、硬件測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析結(jié)果記錄在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。實(shí)驗(yàn)7 SCR交流調(diào)壓控制這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的和要求2.實(shí)際內(nèi)容或原理需要的工具、試劑或材料等4.實(shí)踐階段或鏈接5.教學(xué)法在本實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合，參數(shù)由教師給出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)標(biāo)題，學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)標(biāo)題直接設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，或者參考現(xiàn)有電路制定設(shè)計(jì)方案，并將設(shè)計(jì)方案提交給教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)要一人一組，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要認(rèn)真寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，回答事故問題。實(shí)踐培訓(xùn)報(bào)告要求將實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)計(jì)過程、硬件測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析結(jié)果記錄在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。實(shí)驗(yàn)8直流電動(dòng)機(jī)速度控制的控制設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的和要求2.實(shí)際內(nèi)容或原理需要的工具、試劑或材料等4.實(shí)踐階段或鏈接5.教學(xué)法在本實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合，參數(shù)由教師給出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)標(biāo)題，學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)標(biāo)題直接設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，或者參考現(xiàn)有電路制定設(shè)計(jì)方案，并將設(shè)計(jì)方案提交給教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)要一人一組，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要認(rèn)真寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，回答事故問題。實(shí)踐培訓(xùn)報(bào)告要求將實(shí)驗(yàn)原理、設(shè)計(jì)過程、硬件測試實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析結(jié)果記錄在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。六、實(shí)踐教學(xué)應(yīng)注意的問題1.組織管理要求(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃由林和教師根據(jù)實(shí)踐教學(xué)大綱進(jìn)行準(zhǔn)備。(二)實(shí)驗(yàn)課程表不能作為實(shí)施、檢查、審查的基礎(chǔ)，以客觀原因根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程表規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有關(guān)當(dāng)事人應(yīng)事先向教務(wù)處申請，與實(shí)驗(yàn)室協(xié)商，然后另行規(guī)定時(shí)間。(3)每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都要有完整的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)文件，沒有實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)文件就不能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(4)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備要齊全，所需的配套設(shè)施要齊全。(5)將實(shí)驗(yàn)學(xué)生分組，使每個(gè)學(xué)生有機(jī)會(huì)實(shí)際操作。2.教師要求(1)上課前做好充分的上課準(zhǔn)備。(2)實(shí)驗(yàn)前要提問，檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，不合格者不能參加實(shí)驗(yàn)。(3)要明確實(shí)踐教學(xué)目的，注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。(4)認(rèn)真修改實(shí)驗(yàn)報(bào)告。3.對學(xué)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(xué)使用VHDL、c語言、Quartus II軟件、pspice軟件和Saber軟件。(2)上課前準(zhǔn)備充分的預(yù)習(xí)，認(rèn)真做預(yù)習(xí)報(bào)告。4.教育基地、實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)者的要求(1)實(shí)驗(yàn)課和理論課一樣，實(shí)驗(yàn)者要寫好教案，沒有教案就不能上實(shí)驗(yàn)課。實(shí)驗(yàn)者要提前做實(shí)驗(yàn)，做實(shí)驗(yàn)報(bào)告，檢查學(xué)生用于實(shí)驗(yàn)的儀器和設(shè)備等準(zhǔn)備情況，確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。(2)要向?qū)嶒?yàn)者簡要說明實(shí)驗(yàn)原理、具體操作和注意事項(xiàng)，指導(dǎo)學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要讓學(xué)生實(shí)際操作，由實(shí)驗(yàn)者現(xiàn)場指導(dǎo)，引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生，獨(dú)立觀察、分析、處理、處理問題的技能，實(shí)驗(yàn)不要由實(shí)驗(yàn)者負(fù)責(zé)。(4)實(shí)驗(yàn)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(dǎo)實(shí)驗(yàn)后整理工作，檢查儀器設(shè)備、工具等是否不良。(5)實(shí)驗(yàn)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(xué)/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(jī)控制技術(shù)，謝云翔，歐陽生，編輯，機(jī)械工業(yè)出版社，2007(4)EDA技術(shù)實(shí)用教程(第四版)潘松，主編，科學(xué)出版社，2011年(5) 基于Orcad16.0的電子電路分析與設(shè)計(jì)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(xué)和監(jiān)查員：甲方在確定乙方勞動(dòng)定額方面有義務(wù)監(jiān)督90%以上用人單位的勞動(dòng)者在法定工作時(shí)間內(nèi)完成的including incentives To ensure the achievement of the quality objectives。according to the companys quality