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1、电机的计算机仿真课程教学大纲课程编号：08125111课程名称：电机的计算机仿真英文名称：Electrical Machine Simulation课程类型：专业课课程要求：选修学时/学分：32/2.0 （讲课学时：24 实验学时：0 上机学时：8）适用专业：电气工程及其自动化一、课程性质与任务电机的计算机仿真是电气工程及其自动化专业的选修课，是在学生学习了电机学、矩阵分析、数值计算方法等课程的基础上，通过课堂讲授和课外上机实践等环节，使学生了解电机计算机仿真的基本概念和编程语言及其技巧，掌握各种电机稳态与动态特性数字仿真的基本方法，以及电机参数的计算与测试方法，为将来从事科学研究和新产品开发
2、工作打下良好基础。二、课程与其他课程的联系宠修调呈wjw、wm、靴盗十、燃彳粉郴，是学习电机的计算机仿真课程和上机实践的必备知识。后续课程：毕业设计,为顺利完成毕业设计课题打基础。三、课程教学目标1. 通过本课程的学习，使学生了解电机的计算机仿真的理论要点；掌握电机的计算机仿真的基本思想；掌握电机的计算机仿真的程序和开发方法；了解电机系统数字仿真的基本概念，理解和掌握交流电机系统分析时常用的坐标系统；通过上机，理解电机的计算机仿真方法，并作出正确的分析和判断；（支撑毕业能力要求1.2）2. 使学生初步具有综合运用电机的计算机仿真的理论知识和技术手段对典型系统进行分析和设计的能力，设计过程中能够
3、综合考虑减小体积、掌握运行特性、预测电机系统性能，培养学生的工程素养；（支撑毕业能力要求2.2）3. 在课堂教学过程中适时补充本专业的前沿发展现状、趋势和最新科研进展及成果，使学生对电机的计算机仿真技术的前沿发展现状和趋势有一定的了解和把握；（支撑毕业能力要求10.2）4. 培养学生的工程实践学习能力，使学生掌握典型电机及其控制系统的仿真研究方法，学会使用C、Matlab等语言编写仿真程序及开发仿真软件，以及运用Matlab/Simulink等技术进行电机及其控制系统的数字仿真，获得实践技能的基本训练；（支撑毕业能力要求2.2）5. 注重培养学生的外语能力和文献资料查询能力，结合电机的计算机仿
4、真的发展情况，有针对性地推荐学生阅读一些专业文献，并鼓励学生围绕课堂教学内容，充分利用互联网和数字图书馆等现代化手段，自主搜寻和查阅相关参考资料，培养和提高学生获取新知识和新信息的能力；（支撑毕业能力要求10.2）6. 部分章节安排自学和编程上机，培养学生的自学能力和实践能力。（支撑毕业能力要求1.2）四、教学内容、基本要求与学时分配序号教学内容教学要求学时教学方式对应课程教学目标1一、电机的计算机仿真概论1. 了解课程性质与要求；2. 电机数字仿真与模拟仿真介绍。4讲授自学1、 3、 5、62二、电机系统数字仿真的数学基础1. 电机系统数字仿真的数学基础；2. 状态方程的列写与求解，龙格库塔
5、法的基本思想；3 .数字仿真中的稳定性与步长的选择；4 .工程仿真举例。4讲授讨论自学1、 2、 4、63三、电机系统仿真建模与参数辨识1. 参考坐标系理论：坐标系统及其变换的本质和目的，电机仿真中坐标系统的选择；2. 电机系统模型参数的计算与测试方法；3 .了解系统辨是与参数估计方法。4讲授讨论自学1、2、54四、驱动用直流电动机动态性能数字仿真上机1： BLDCM动态仿真1.了解驱动用直流电动机的技术特点；2 .学习驱动用直流电动机的建模方法；3 .理解驱动用直流电动机的动态仿真结果。42讲授自学上机1、3、65五、伺服用永磁直流电动机动态性能数字仿真上机2：永磁伺服电动机动态仿真1.掌握
6、永磁直流伺服电动机及其控制系统的构成；2 .掌握永磁直流伺服电动机建模方法；3.理解和分析永磁直流伺服电动机动态特性规律；42讲授讨论自学上机1、 3、 4、66六、电机系统仿真程序编制、结果可视化展示上机3： PMSM id=0矢量控制系统仿真1 .基于MATLAB语言和Simulink软件的电机系统仿真方法；2.电动汽车用永磁电机仿真程序编制，仿真结果的可视化处44讲授讨论自学上机1、 3、 5、6理技术；3. 基于Simulink的电机系统动态仿真的仿真实例；4. 仿真结果分析与评述。五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）无。六、教学方法本课程以课堂教学为主，结合作业、自学、上机编
7、程实践等教学手段和形式完成课程教学任务。在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段让学生理解电机的计算机仿真的体系，掌握电机的计算机仿真的基本概念，基本原理和分析计算方法，强调电机的计算机仿真的工程应用背景。实验环节分组进行，指导学生自主设计编程方案、选择程序语言、利用商业软件、处理分析仿真数据、仿真结果的工程解释，使学生获得工程实验能力。在自学教学环节中，对课程有助于进一步拓宽电机的计算机仿真理论知识的内容，通过教师的指导，由学生自学完成。通过自学这一教学手段培养学生的自主学习能力和终身学习能力。每个教学班级配备1名助课教师（由研究生担任），协助任课教师完成课后辅导答疑、作业批
8、改、实验教学指导、自学指导等教学工作。七、考核及成绩评定方式最终成绩由平时上机成绩、期末成绩等组合而成。各部分所占比例如下：过程考核成绩:50%o主要通过上机课考核完成仿真实例的计算、程序的编制、上机操作能力、仿真数据的分析处理、仿真结果的工程评说和可视化展示等。期末测验成绩:50%o主要考核电机的计算机仿真基本概念、基本分析计算方法的掌握程度。书面考试形式。题型为1、问答题，2、论述题等。八、教材及参考书目1. 教材1电机系统及其计算机仿真.安跃军、孟昭军编著.机械工业出版社，2014.2. 参考书目1 机电系统动态仿真一基于MATLAB/Simulink.刘白雁主编.机械工业出版社，2012.2 计算机仿真技术基础.刘瑞叶、任洪林、李志民主编.电子工业出版社，2011.课程教学大纲修订小组成员：陈德志，张博
《电机的计算机仿真》课程教学大纲（本科）
