電力系統(tǒng)信號(hào)分析與處理課程教學(xué)大綱

電力系統(tǒng)信號(hào)分析與處理課程教學(xué)大綱課程中文名稱：電力系統(tǒng)信號(hào)分析與處理課程英文名稱：SignalAnalyzingandProcessingofPowerSystem課程編號(hào)：204T0110學(xué)分：2學(xué)時(shí)：32（其中：講課學(xué)時(shí)：32實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0實(shí)踐學(xué)時(shí)：0）先修課程：高等數(shù)學(xué)、電路原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)適用專業(yè)：智能電網(wǎng)信息工程課程類別：專業(yè)核心課/必修使用教材：《現(xiàn)代信號(hào)處理基礎(chǔ)》吉培榮，機(jī)械工業(yè)出版社，2018年8月第一版開課單位：電氣與新能源學(xué)院課程簡介：“電力系統(tǒng)信號(hào)分析與處理”是將信息處理技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)方面，它由電力系統(tǒng)分析、信號(hào)分析、控制理論三個(gè)學(xué)科交叉形成。電力系統(tǒng)信號(hào)分析與處理應(yīng)用范圍十分廣泛，它不僅用于一般工業(yè)，也廣泛用于交通運(yùn)輸、電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、新能源發(fā)電等，在照明、空調(diào)等家用電器及其他領(lǐng)域中也有著廣泛的應(yīng)用。課程性質(zhì)《電力系統(tǒng)信號(hào)分析與處理》課程是智能電網(wǎng)信息工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中具有重要意義的必修專業(yè)核心課，它建立在高等數(shù)學(xué)、電路原理、電子技術(shù)等課程知識(shí)的基礎(chǔ)上，是應(yīng)用信號(hào)分析與系統(tǒng)分析的理論與方法，分析、計(jì)算和解決電氣信號(hào)、電氣系統(tǒng)及其相互之間約束關(guān)系的問題的科學(xué)，主要應(yīng)用于復(fù)雜電路與系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)通信、電力系統(tǒng)信號(hào)分析、智能電網(wǎng)先進(jìn)傳感器技術(shù)等電氣工程及自動(dòng)化領(lǐng)域，該課程可為智能電網(wǎng)信息工程專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)：課程目標(biāo)1：通過本課程學(xué)習(xí)，強(qiáng)化學(xué)生“四個(gè)自信”，幫助學(xué)生了解當(dāng)前科技界的最新進(jìn)展和時(shí)政，不僅可以讓學(xué)生提高對(duì)相關(guān)專業(yè)的熱情和信心，還可以增強(qiáng)學(xué)生科技報(bào)國的信心。課程目標(biāo)2：能運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、電路理論知識(shí)建立電氣信號(hào)與電氣系統(tǒng)之間相互作用的理論模型，并能夠進(jìn)行系統(tǒng)函數(shù)的分析與計(jì)算。課程目標(biāo)3：能運(yùn)用信號(hào)與系統(tǒng)的原理知識(shí)表達(dá)電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性分析與控制方面的工程問題，且能運(yùn)用信號(hào)與系統(tǒng)的原理知識(shí)表達(dá)電氣系統(tǒng)的時(shí)域與頻域分析。課程目標(biāo)4：能運(yùn)用信號(hào)與系統(tǒng)的原理知識(shí)表達(dá)電氣系統(tǒng)的變換域（S域與Z域）分析，并能夠應(yīng)用現(xiàn)代仿真工具進(jìn)行電力系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的傳遞變換分析與處理，能運(yùn)用信號(hào)與系統(tǒng)的原理知識(shí)表達(dá)分析、解釋分析電氣信號(hào)、電氣系統(tǒng)及其相互之間約束關(guān)系。三、課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系1.工程知識(shí)1.3能將數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程科學(xué)的知識(shí)和數(shù)學(xué)模型方法用于推演、分析智能電網(wǎng)工程問題。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)22.問題分析2.4能運(yùn)用基本原理，借助文獻(xiàn)研究，分析過程的影響因素，獲得有效結(jié)論。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)3課程目標(biāo)4四、教學(xué)內(nèi)容及要求第一章信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念1.教學(xué)內(nèi)容（1）掌握信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念；（2）掌握信號(hào)的基本運(yùn)算；（3）理解沖激響應(yīng)信號(hào)與階躍響應(yīng)信號(hào)的意義與性質(zhì)；（4）理解線性時(shí)不變系統(tǒng)分析的數(shù)學(xué)方法。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念與分析方法。3.課程思政融入點(diǎn)：從目前信號(hào)與系統(tǒng)在軍事領(lǐng)域和航空航天領(lǐng)域的最新應(yīng)用介紹出發(fā)，幫助學(xué)生了解我國與其他發(fā)達(dá)國家之間在相關(guān)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)或差距，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國的熱情。4.考核要點(diǎn)：信號(hào)的基本運(yùn)算、沖激響應(yīng)信號(hào)與階躍響應(yīng)信號(hào)的性質(zhì)。5.教學(xué)方法：本章教學(xué)主要采用講授、多媒體教學(xué)、課程作業(yè)、研究式教學(xué)等教學(xué)方法與手段。6.作業(yè)安排：1.1、1.2、1.5、1.7、1.8、1.9、1.11、1.13、1.14第二章連續(xù)時(shí)間信號(hào)分析1.教學(xué)內(nèi)容（1）了解周期信號(hào)的正交分解；（2）掌握周期信號(hào)與非周期信號(hào)的傅里葉變換和傅里葉變換的重要性質(zhì)與應(yīng)用；（3）掌握連續(xù)信號(hào)的拉普拉斯變換及重要性質(zhì)與應(yīng)用。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：周期信號(hào)的頻譜分析、非周期信號(hào)的頻譜分析及傅里葉變換性質(zhì)。3.課程思政融入點(diǎn)：從我國在信號(hào)通訊方面領(lǐng)跑全世界到華為因5G遭受美國打擊制裁，增強(qiáng)學(xué)生民族自信，培養(yǎng)學(xué)生愛國情懷。4.考核要點(diǎn)：非周期信號(hào)的傅里葉變換及其應(yīng)用。5.教學(xué)方法：本章教學(xué)主要采用講授、多媒體教學(xué)、課程作業(yè)、研究式教學(xué)等教學(xué)方法與手段。6.作業(yè)安排：2.1、2.2、2.6、2.9、2.10、2.17第三章離散時(shí)間信號(hào)分析1.教學(xué)內(nèi)容（1）信號(hào)的抽樣與恢復(fù)原理；（2）Z變換的性質(zhì)及應(yīng)用；（3）離散時(shí)間信號(hào)的傅里葉變換。（4）專題討論：數(shù)字信號(hào)的產(chǎn)生2.重點(diǎn)難點(diǎn)：實(shí)際信號(hào)的抽樣與恢復(fù)原理、離散時(shí)間信號(hào)的傅里葉變換。3.課程思政融入點(diǎn)：介紹我國高鐵發(fā)展史以及科技工作者在信號(hào)抽樣領(lǐng)域艱苦卓絕的奮斗歷程，激發(fā)學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)、不斷創(chuàng)新、勇攀科技高峰。4.考核要點(diǎn)：Z變換的性質(zhì)及應(yīng)用。5.教學(xué)方法：本章教學(xué)主要采用講授、多媒體教學(xué)、課程作業(yè)、專題討論等教學(xué)方法與手段。6.作業(yè)安排：3.1、3.2、3.4、3.9、3.12、3.16第四章連續(xù)時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)分析1.教學(xué)內(nèi)容（1）線性連續(xù)時(shí)不變系統(tǒng)的全響應(yīng)分析；（2）卷積運(yùn)算的物理意義及重要性質(zhì)與應(yīng)用；（3）系統(tǒng)的沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)；（4）線性連續(xù)時(shí)不變系統(tǒng)的復(fù)頻域分析方法；（5）信號(hào)的不失真?zhèn)鬏斣砑皸l件；（6）復(fù)合系統(tǒng)的概念。2.重點(diǎn)難點(diǎn)：線性連續(xù)時(shí)不變系統(tǒng)的全響應(yīng)分析及復(fù)頻域分析。3.課程思政融入點(diǎn)：介紹我國北斗發(fā)展史，我國北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)射，標(biāo)志著衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)部署全面完成。通過介紹傳承、弘揚(yáng)“自主創(chuàng)新、開放融合、萬眾一心、追求卓越”的新時(shí)代北斗精神。4.考核要點(diǎn)：信號(hào)的卷積計(jì)算、線性連續(xù)時(shí)不變系統(tǒng)的全響應(yīng)分析及復(fù)頻域分析。5.教學(xué)方法：本章教學(xué)主要采用講授、多媒體教學(xué)、課程作業(yè)、專題討論等教學(xué)方法與手段。6.作業(yè)安排：4.1、4.3、4.4、4.11、4.14、4.21第五章離散時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)的分析1.教學(xué)內(nèi)容（1）離散時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)的全響應(yīng)分析方法；（2）卷積和運(yùn)算的物理意義及重要性質(zhì)與應(yīng)用；（3）離散時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)的Z域分析；（4）離散時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)的頻率特性及頻域分析。（5）專題討論：頻率的離散化與離散傅里葉變換2.重點(diǎn)難點(diǎn)：離散信號(hào)的卷積運(yùn)算及離散時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)的全響應(yīng)分析。3.課程思政融入點(diǎn)：講述“中興事件”，美國制裁中興的事件引起了國人的無比憤概。在課堂上跟學(xué)生一起了解CPU芯片在國家科技層面的重要性，增強(qiáng)學(xué)生的民族自信心，讓家國情懷扎根學(xué)生的心靈，幫助學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀、世界觀。4.考核要點(diǎn)：離散信號(hào)的卷積運(yùn)算及離散時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)的全響應(yīng)分析。5.教學(xué)方法：本章教學(xué)主要采用講授、多媒體教學(xué)、課程作業(yè)、專題討論等教學(xué)方法與手段。6.作業(yè)安排：5.1、5.2、5.3、5.7、5.11、5.16章節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配支撐的課程目標(biāo)講課實(shí)驗(yàn)實(shí)踐第一章信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念4001、2第二章連續(xù)時(shí)間信號(hào)分析6001、2、3第三章離散時(shí)間信號(hào)分析6001、2、3、4第四章連續(xù)時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)8001、2、3、4第五章離散時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)8001、2、3、4五、教學(xué)內(nèi)容對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系六、考核方式及成績?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1.課程考核方式：閉卷考試占60%，平時(shí)成績占40%。平時(shí)成績包括課堂表現(xiàn)15%、專題討論15%、課程作業(yè)10%支撐畢業(yè)要求課程目標(biāo)考核與評(píng)價(jià)方式合計(jì)平時(shí)成績（40%）期末考試（60%）課堂表現(xiàn)15%專題討論15%課程作業(yè)10%閉卷考試課程目標(biāo)155指標(biāo)點(diǎn)1.3課程目標(biāo)2153045指標(biāo)點(diǎn)2.4課程目標(biāo)3102030課程目標(biāo)4101020總分占比%40601002.課程考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)考核要求評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)高于預(yù)期達(dá)到預(yù)期低于預(yù)期優(yōu)秀良好合格不合格1.通過本課程學(xué)習(xí)，強(qiáng)化學(xué)生“四個(gè)自信”，幫助學(xué)生了解當(dāng)前科技界的最新進(jìn)展和時(shí)政，不僅可以讓學(xué)生提高對(duì)相關(guān)專業(yè)的熱情和信心，還可以增強(qiáng)學(xué)生科技報(bào)國的信心。平時(shí)表現(xiàn)專題討論543<32.能運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、電路理論知識(shí)建立電氣信號(hào)與電氣系統(tǒng)之間相互作用的理論模型，并能夠進(jìn)行系統(tǒng)函數(shù)的分析與計(jì)算。課堂表現(xiàn)課程作業(yè)專題討論課程考試41-4536-4027-35<273.能運(yùn)用信號(hào)與系統(tǒng)的原理知識(shí)表達(dá)電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性分析與控制方面的工程問題，且能運(yùn)用信號(hào)與系統(tǒng)的原理知識(shí)表達(dá)電氣系統(tǒng)的時(shí)域與頻域分析。課堂表現(xiàn)課程作業(yè)專題討論課程考試27-3024-2618-23<184.能運(yùn)用信號(hào)與系統(tǒng)的原理知識(shí)表達(dá)電氣系統(tǒng)的變換域（S域與Z域）分析，并能夠應(yīng)用現(xiàn)代仿真工具進(jìn)行電力系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的傳遞變換分析與處理，能運(yùn)用信號(hào)與系統(tǒng)的原理知識(shí)表達(dá)分析、解釋分析電氣信號(hào)、電氣系統(tǒng)及其相互之間約束關(guān)系。課堂表現(xiàn)課程作業(yè)專題討論課程考試18-2016-1712-15<12七、參考