一、课程性质与任务
交流拖动自动控制系统课程是自动化、电气等专业开设的一门重要专业课。交流拖动自动控制系统是将控制理论、交流电机理论、电力电子技术和计算机控制技术等集于一体，具有较强的理论与实践相结合的特点，既注重基础理论，又注重工程实践，通过设计实例、仿真和实验实现了理论与实践的有效融合，是一门综合性课程。本课程在教学内容方面着重交流调速控制系统的基本理论，系统组成，工作原理和调速控制系统设计方法等内容，通过本课程学习，并结合相关课程实验操作训练和工程实际案例拓展，使学生具有分析和设计交流电力拖动自动控制系统的能力以及解决工程实际问题的能力。
二、课程与其他课程的联系
交流拖动自动控制系统具有较强的理论与实践相结合的特点，为本专业的专业实习、毕业设计和工程实践提供了必要的基础。本课程的前导课主要有电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术、自动控制原理、电机原理及拖动、直流拖动自动控制系统等。本课程的后续课程主要有计算机控制技术、生产实习专业课程设计和毕业设计等，交流拖动自动控制系统为后续课程打下基础，更主要的是为学生毕业后从事自动化专业技术领域的相关工作打下坚实的技术基础。
三、课程教学目标
1、掌握交流拖动自动控制系统的基本理论、系统组成、工作原理、控制规律、静动态分析和设计方法，使学生能够利用交流拖动自动控制系统相关知识来分析、选用和设计交流调速系统，具有交流拖动自动控制系统工程设计的能力；解决交流拖动自动控制系统设计过程中的复杂工程问题的能力。
2、运用所学控制及调速的理论知识和分析方法，使学生具有对交流调速系统研究、分析和设计的能力，设计过程中能够综合考虑系统各环节的特点和存在的问题，分析产生问题的原因，找到解决问题的方法，培养学生从工程实际出发，提高解决工程实际问题的能力，同时培养学生具有在实践团队中发挥作用的能力和创新意识。
四、课程教学内容
绪论：主要讲述交流调速系统概述，包括电力拖动自动控制系统的定义，为什么要开发交流调速系统？交流拖动控制系统的主要应用领域和交流电动机调速类型这四部分内容。
第6章 基于稳态模型的异步电动机调速系统
引导学生从基于异步电动机的稳态模型和特性入手，结合电力变换装置进行调速系统的设计与分析。
6.1 异步电动机的稳态数学模型和调速方法
主要包括：异步电动机稳态数学模型，异步电动机的机械特性以及调速方法。
6.2 异步电动机的调压调速
主要包括：异步电动机调压调速的主电路，异步电动机调压调速的机械特性和闭环控制的调压调速系统等。
6.3 异步电动机的变压变频调速
主要包括：异步电动机变压变频调速的基本原理，基频以下调速的基本原理及机械特性，基频以下的电压补偿控制，基频以上调速的基本原理及机械特性等。
6.4 电力电子变压变频器
主要包括：电力电子变频器基本知识，电力电子变频器SVPWM控制技术等。
6.5 转速开环变压变频调速系统
主要包括：转速开环变压变频调速系统结构，转速开环变压变频调速系统实现等。
6.6 转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统
主要包括：转差频率控制的基本概念及特点，转差频率控制系统结构及性能分析，最大转差频率的计算，转差频率控制系统的特点等。
第7章 基于动态模型的异步电动机调速系统
使学生掌握异步电动机的各种动态数学模型，异步电动机的矢量控制系统原理、组成和实现等。
7.1 异步电动机动态数学模型的性质
主要包括：异步电动机动态数学模型的性质。
7.2 异步电动机的三相数学模型
主要包括：异步电动机三相动态模型的数学表达式和异步电动机三相原始模型的性质等。
7.3 坐标变换
主要包括：坐标变换的基本思路，三相静止坐标-两相静止坐标变换(3/2变换)，静止两相坐标-旋转正交坐标变换(2s/2r变换)以及直角坐标-极坐标变换(K/P变换)等。
7.4 异步电动机在正交坐标系上的动态数学模型
主要包括：异步电动机在静止两相正交坐标系中的动态数学模型，旋转正交坐标系中的动态数学模型等。
7.5 异步电动机在正交坐标系上的状态方程
主要包括：状态变量的选取，以及正交坐标系上的状态方程等。
7.6 异步电动机按转子磁链定向的矢量控制系统
主要包括：按转子磁链定向的同步旋转正交坐标系状态方程的建立，按转子磁链定向的矢量控制的基本思想，按转子磁链定向矢量控制系统的电流闭环控制方式、转矩控制方式，转子磁链计算，磁链开环转差型矢量控制系统-间接定向，以及矢量控制系统的特点与存在的问题等。
7.7 异步电动机按定子磁链控制的直接转矩控制系统
主要包括：定子电压矢量对定子磁链与电磁转矩的控制作用，基于定子磁链控制的直接转矩控制系统，定子磁链和转矩计算模型，以及直接转矩控制系统的特点与存在的问题等。
7.8 直接转矩控制系统与矢量控制系统的比较
主要包括：直接转矩控制系统与适量控制系统的对比分析等。
第8章 绕线转子异步电机转子变频控制系统
从绕线转子异步电机转子变频控制原理入手，详细阐述绕线转子异步电机转子变频控制的运行工况，重点掌握变频串级调速系统和变频双馈控制调速系统的相关内容，使学习者深入理解绕线转子异步电机转子变频控制调速系统。
8.1 绕线转子异步电机转子变频控制原理
主要包括：异步电机转子附加电动势的作用，转子电路变频器以及转子变频控制原理等。
8.2 绕线转子异步电机转子变频控制的四种基本工况
主要包括：电机在次同步转速下作电动运行，电机在超同步转速下作电动运行，电机在超同步转速下作发电运行，电机在次同步转速下作发电运行等。
8.3 绕线转子异步电机转子变频串级调速系统
主要包括：电气串级调速系统的组成，异步电动机串级调速机械特性的特征，转子变频器的电压和容量与串级调速系统的效率以及串级调速系统的双闭环控制等。
8.4 绕线转子异步电机转子变频双馈控制系统
主要包括：绕线转子异步电机转子双馈控制变频调速系统以及双馈控制风力发电系统等。
第9章 同步电动机变压变频调速系统
从同步电动机的稳态模型入手，详细阐述同步电动机的调速方法，重点掌握变压变频调速的相关内容，帮助学习者深入认识同步电动机调速系统。
9.1 同步电动机的稳态模型与调速方法
主要包括：同步电动机的特点、分类，转矩角特性，同步电动机的稳定运行，同步电动机起动以及同步电动机的调速方法等。
9.2 他控变频同步电动机调速系统
主要包括：转速开环恒压频比控制的同步电动机群调速系统以及大功率同步电动机调速系统等。
9.3 自控变频同步电动机调速系统
主要包括：自控变频同步电动机以及梯形波永磁同步电动机的自控变频调速系统等。
