本書綜合了電力電子技術、電力拖動自動控制系統(tǒng)和運動控制系統(tǒng)、控制系統(tǒng)仿真等課程教學大綱中的實驗內(nèi)容,同時也考慮到開設專題實驗的需求。全書共分12章,主要內(nèi)容包括實驗裝置的技術性能以及各單元的組件掛箱介紹,電力電子技術、電力拖動自動控制系統(tǒng)和運動控制系統(tǒng)等課程相關實驗的實驗目的、實驗原理、實驗內(nèi)容和實驗方法等。
為適應教學改革的需要、加強學生理論聯(lián)系實際的能力、全面提高學生的實際操作技能和創(chuàng)新思維能力、培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,同時結合當前高等教育教學改革的形勢及培養(yǎng)應用型、創(chuàng)新型人才的需求而編寫本綜合實驗教材。本書具有以下特色:(1) 既包括了傳統(tǒng)的驗證性實驗,同時又增加了設計性、綜合性實驗項目以及相應的仿真實驗,強化了工程應用能力的培養(yǎng),注重培養(yǎng)學生的自學能力和創(chuàng)新精神。(2) 引進計算機仿真技術,將虛擬實驗與傳統(tǒng)的實際工程實驗有機結合,培養(yǎng)學生的實驗技能。(3) 實驗教學平臺是由浙江天煌科技實業(yè)有限公司開發(fā)的DJDK-1型電力電子技術及電機控制實驗教學裝置,能與大多數(shù)高校的實驗設備配套。
前言
為適應教學改革的需要,加強學生理論聯(lián)系實際的能力,全面提高學生的實際操作技能和創(chuàng)新思維能力,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,同時結合當前高等教育教學改革的形勢及培養(yǎng)應用型、創(chuàng)新型人才的需求,作者團隊編寫了本書。本書綜合了電力電子技術、電力拖動自動控制系統(tǒng)和運動控制系統(tǒng)、控制系統(tǒng)仿真等課程教學大綱中的實驗內(nèi)容,同時也考慮到開設專題實驗的需求。全書共12章,主要內(nèi)容包括實驗裝置的技術性能以及各單元的組件掛箱介紹,電力電子技術、電力拖動自動控制系統(tǒng)和運動控制系統(tǒng)等課程相關實驗的實驗目的、實驗原理、實驗內(nèi)容和實驗方法。書中既包括傳統(tǒng)的驗證性實驗,又增加了設計性、綜合性實驗項目以及相應的仿真實驗,強化了工程應用能力的培養(yǎng),注重培養(yǎng)學生的自學能力和創(chuàng)新精神。通過基礎實驗使學生掌握基本實驗技能,通過設計性和綜合性實驗培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和計算機應用能力。實驗教學平臺是浙江天煌科技實業(yè)有限公司開發(fā)的DJDK1型電力電子技術及電機控制實驗教學裝置。該裝置是一種大型綜合性實驗裝置,可以用來完成電力電子技術、電力拖動控制系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)等系列課程的全部教學實驗,并可以開設運動控制系統(tǒng)的專題實驗。本書的編寫、出版得到了浙江天煌科技實業(yè)有限公司的大力支持,同時本書也得到鹽城工學院教材資金資助,謹在此表示衷心的感謝。限于作者的水平,書中難免存在不足和不妥之處,歡迎廣大讀者批評指正。
編者2016年12月
顧春雷,鹽城工學院副教授,長期從事電氣工程專業(yè)的教學和科研工作,有著豐富的教學經(jīng)驗。先后主編和參編《電機學》《電力拖動自動控制系統(tǒng)與MATLAB仿真》《建筑電氣控制技術》等多部教材;科研成果曾獲幾項市科技進步獎。
目錄
第1章實驗概述
1.1實驗要求
1.2實驗準備
1.3實驗實施
1.4實驗總結
第2章實驗裝置
2.1概述
2.2實驗裝置及技術參數(shù)
2.3實驗裝置的掛件配置
2.4主要實驗掛件的介紹
2.4.1電源控制屏(DJK01)
2.4.2三相變流電路(DJK02)
2.4.3三相晶閘管觸發(fā)電路(DJK021)
2.4.4晶閘管觸發(fā)電路(DJK031)
2.4.5電機調(diào)速控制實驗I(DJK04)
2.4.6電機調(diào)速控制實驗Ⅱ(DJK041)
2.4.7給定及實驗器件(DJK06)
2.4.8單相調(diào)壓與可調(diào)負載(DJK09)
2.4.9變壓器實驗(DJK10)
2.4.10三相異步電機變頻調(diào)速控制(DJK13)
2.4.11雙閉環(huán)H橋DC/DC變換直流調(diào)速(DJK17)
2.4.12半橋型開關穩(wěn)壓電源(DJK19)
2.4.13直流斬波實驗(DJK20)
2.4.14單端反激式隔離開關電源(DJK23)
第3章電力電子技術與電機控制認識實驗
3.1晶閘管觸發(fā)電路實驗
3.1.1實驗目的
3.1.2實驗設備
3.1.3實驗內(nèi)容
3.1.4實驗原理
3.1.5實驗方法
3.1.6實驗報告
3.1.7注意事項
3.1.8思考題
3.2晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主要控制單元的調(diào)試
3.2.1實驗目的
3.2.2實驗設備
3.2.3實驗內(nèi)容
3.2.4實驗原理
3.2.5實驗方法
3.2.6預習報告
3.2.7實驗報告
3.2.8思考題
第4章電力電子技術實驗
4.1單相橋式半控整流電路實驗
4.1.1電路工作原理
4.1.2單相橋式半控整流電路MATLAB/Simulink仿真實驗設計與實現(xiàn)
4.1.3單相橋式半控整流電路DJDK1型電力電子技術及電機控制實驗臺實驗
4.1.4預習報告
4.1.5實驗報告
4.1.6注意事項
4.1.7思考題
4.2單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
4.2.1電路工作原理
4.2.2單相橋式全控整流及有源逆變電路MATLAB/Simulink仿真實驗設計與實現(xiàn)
4.2.3單相橋式全控整流及有源逆變電路DJDK1型電力電子技術及電機控制實驗臺實驗
4.2.4預習報告
4.2.5實驗報告
4.2.6注意事項
4.2.7思考題
4.3三相半波可控整流電路實驗
4.3.1電路工作原理
4.3.2三相半波可控整流電路MATLAB/Simulink仿真實驗設計與實現(xiàn)
4.3.3三相半波可控整流電路DJDK1型電力電子技術及電機控制實驗臺實驗
4.3.4預習報告
4.3.5實驗報告
4.3.6注意事項
4.3.7思考題
4.4三相橋式半控整流電路實驗
4.4.1電路工作原理
4.4.2三相橋式半控整流電路MATLAB/Simulink仿真實驗設計與實現(xiàn)
4.4.3三相橋式半控整流電路DJDK1型電力電子技術及電機控制實驗臺實驗
4.4.4預習報告
4.4.5實驗報告
4.4.6思考題
4.5三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗
4.5.1電路工作原理
4.5.2三相橋式全控整流及有源逆變電路MATLAB/Simulink仿真實驗設計與實現(xiàn)
4.5.3三相橋式全控整流電路DJDK1型電力電子技術及電機控制實驗臺實驗
4.5.4預習報告
4.5.5實驗報告
4.5.6注意事項
4.5.7思考題
4.6反激式電流控制開關穩(wěn)壓電源實驗
4.6.1電路工作原理
4.6.2反激式電流控制開關穩(wěn)壓電源MATLAB/Simulink仿真實驗設計與實現(xiàn)
4.6.3反激式電流控制開關穩(wěn)壓電源DJDK1型電力電子技術及電機控制實驗臺實驗
4.6.4實驗報告
4.6.5注意事項
4.6.6思考題
4.7半橋型開關穩(wěn)壓電源的性能研究
4.7.1電路工作原理
4.7.2半橋型開關穩(wěn)壓電源MATLAB/Simulink仿真實驗設計與實現(xiàn)
4.7.3半橋型開關穩(wěn)壓電源DJDK1型電力電子技術及電機控制實驗臺實驗
4.7.4實驗報告
4.7.5注意事項
4.7.6思考題
4.8直流斬波電路的性能研究
4.8.1電路工作原理
4.8.2直流斬波電路MATLAB/Simulink仿真實驗設計與實現(xiàn)
4.8.3直流斬波電路DJDK1型電力電子技術及電機控制實驗臺實驗
4.8.4實驗報告
4.8.5注意事項
4.8.6思考題
第5章直流調(diào)速系統(tǒng)實驗
5.1單閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)
5.1.1系統(tǒng)組成與工作原理
5.1.2單閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)MATLAB/SimPowerSystem仿真實驗設計與實現(xiàn)
5.1.3單閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)DJDK1型電力電子技術及電機控制實驗臺實驗
5.1.4預習報告
5.1.5實驗報告
5.1.6注意事項
5.1.7思考題
5.2雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)
5.2.1系統(tǒng)組成與工作原理
5.2.2雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)MATLAB/SimPowerSystem仿真實驗設計與實現(xiàn)
5.2.3雙閉環(huán)不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)DJDK1型電力電子技術及電機控制實驗臺實驗
5.2.4預習報告
5.2.5實驗報告
5.2.6注意事項
5.2.7思考題
5.3邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)
5.3.1系統(tǒng)組成與工作原理
5.3.2邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)MATLAB/SimPowerSystem仿真實驗設計與實現(xiàn)
5.3.3邏輯無環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)DJDK1型電力電子技術及電機控制實驗臺實驗
5.3.4預習報告
5.3.5實驗報告
5.3.6注意事項
5.3.7思考題
5.4雙閉環(huán)控制可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)
5.4.1系統(tǒng)組成與工作原理
5.4.2雙閉環(huán)控制可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)MATLAB/SimPowerSystem仿真實驗設計與實現(xiàn)
5.4.3雙閉環(huán)控制可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)DJDK1型電力電子技術及電機控制實驗臺實驗
5.4.4預習報告
5.4.5實驗報告
5.4.6注意事項
5.4.7思考題
第6章交流調(diào)速系統(tǒng)實驗
6.1雙閉環(huán)三相異步電機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)
6.1.1轉速負反饋閉環(huán)控制的交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)組成與工作原理
6.1.2單閉環(huán)三相異步電機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)MATLAB/SimPowerSystem仿真實驗設計與實現(xiàn)
6.1.3雙閉環(huán)三相異步電機調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)DJDK1型電力電子技術及電機控制實驗臺實驗
6.1.4預習報告
6.1.5實驗報告
6.1.6注意事項
6.1.7思考題
6.2雙閉環(huán)三相異步電機串級調(diào)速系統(tǒng)
6.2.1系統(tǒng)組成與工作原理
6.2.2雙閉環(huán)三相異步電機串級調(diào)速系統(tǒng)MATLAB/SimPowerSystem仿真實驗設計與實現(xiàn)
6.2.3雙閉環(huán)三相異步電機串級調(diào)速系統(tǒng)DJDK1型電力電子技術及電機控制實驗臺實驗
6.2.4預習報告
5.2.5實驗報告
6.2.6注意事項
6.2.7思考題
6.3三相異步電機變頻調(diào)速系統(tǒng)
6.3.1實驗目的
6.3.2實驗設備
6.3.3實驗原理
6.3.4實驗內(nèi)容
6.3.5實驗方法
6.3.6實驗報告
6.3.7注意事項
6.3.8思考題
第7章雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)轉速超調(diào)抑制的仿真
7.1實驗目的
7.2實驗原理
7.2.1轉速微分負反饋
7.2.2轉速積分分離的PI控制
7.2.3轉速內(nèi)?刂
7.3實驗內(nèi)容
7.4實驗器材
7.5實驗仿真
7.5.1轉速微分負反饋的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真
7.5.2轉速積分分離的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真
7.5.3轉速內(nèi)?刂频碾p閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
7.6實驗報告
7.7思考題
第8章基于單神經(jīng)元PID控制的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真
8.1實驗目的
8.2實驗原理
8.2.1基于MATLAB的S函數(shù)的編寫方法
8.2.2單神經(jīng)元PID控制原理
8.3實驗內(nèi)容
8.4實驗器材
8.5實驗仿真
8.5.1仿真模型建立及參數(shù)設置
8.5.2仿真結果
8.6實驗報告
8.7思考題
第9章基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真
9.1實驗目的
9.2實驗原理
9.3實驗內(nèi)容
9.4實驗器材
9.5實驗仿真
9.5.1仿真模型建立及參數(shù)設置
9.5.2仿真結果
9.6實驗報告
9.7思考題
第10章基于模糊自適應PID控制的雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)仿真
10.1實驗目的
10.2實驗原理
10.3實驗內(nèi)容
10.4實驗器材
10.5實驗仿真
10.5.1仿真模型建立及參數(shù)設置
10.5.2仿真結果
10.6實驗報告
10.7思考題
第11章轉速、磁鏈閉環(huán)控制的矢量控制系統(tǒng)仿真
11.1實驗目的
11.2實驗原理
11.3實驗內(nèi)容
11.4實驗器材
11.5實驗仿真
11.5.1仿真模型建立及參數(shù)設置
11.5.2仿真結果
11.6實驗報告
11.7思考題
第12章按定子磁鏈定向直接轉矩控制系統(tǒng)仿真
12.1實驗目的
12.2實驗原理
12.3實驗內(nèi)容
12.4實驗器材
12.5實驗仿真
12.5.1仿真模型建立及參數(shù)設置
12.5.2仿真結果
12.6實驗報告
12.7思考題
參考文獻