第一部分 課程性質(zhì)與目標(biāo)

一、課程性質(zhì)與特點(diǎn)

自動(dòng)控制理論（二）是高等教育自學(xué)考試“電氣工程及其自動(dòng)化”專業(yè)（專升本）的一門專業(yè)課程。該課程側(cè)重于從理論的角度，系統(tǒng)地闡述自動(dòng)控制科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的基本概念和基本規(guī)律，介紹對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)建模、分析、設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用的各種原理、思想和方法。

二、課程目標(biāo)與基本要求

通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)理解和掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)分析的基本方法、理論及應(yīng)用。課程內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：控制系統(tǒng)導(dǎo)論、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、線性系統(tǒng)的時(shí)域分析法、線性系統(tǒng)的根軌跡法、線性系統(tǒng)的頻域分析法、線性系統(tǒng)的校正方法、線性離散系統(tǒng)的分析。

三、與本專業(yè)其他課程的關(guān)系

在學(xué)習(xí)本課程之前，考生應(yīng)具有高等數(shù)學(xué)、電路、信號(hào)與線性系統(tǒng)、電子技術(shù)等課程的相關(guān)知識(shí)和理論基礎(chǔ)，本課程與后續(xù)課程有一定關(guān)聯(lián)。

第二部分 考核內(nèi)容與考核目標(biāo)

第一章 控制系統(tǒng)導(dǎo)論

一、學(xué)習(xí)目的與要求

通過(guò)學(xué)習(xí)，掌握自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本概念和分類，理解自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）自動(dòng)控制的基本原理（重點(diǎn)）

1、自動(dòng)控制技術(shù)及其應(yīng)用（理解），2、自動(dòng)控制理論（理解），3、反饋控制原理（理解），4、反饋控制系統(tǒng)的基本組成（理解），5、自動(dòng)控制的基本控制方式（理解）。

（二）自動(dòng)控制系統(tǒng)示例（一般）

1、函數(shù)記錄儀（識(shí)記），2、電阻爐微型計(jì)算機(jī)溫度控制系統(tǒng)（識(shí)記），3、鍋爐液位控制系統(tǒng)（識(shí)記）。

（三）自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類（次重點(diǎn)）

1、線性連續(xù)控制系統(tǒng)（理解），2、線性定常離散控制系統(tǒng)（理解），3、非線性控制系統(tǒng)（理解）。

（四）自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求（重點(diǎn)）

1、基本要求的提法（理解），2、典型外作用（理解）。

第2章 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型

一、學(xué)習(xí)目的與要求

通過(guò)學(xué)習(xí)，熟悉傅里葉變換與拉普拉斯變換以及控制系統(tǒng)的時(shí)域、復(fù)數(shù)域數(shù)學(xué)模型，掌握控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）傅里葉變換與拉普拉斯變換（重點(diǎn)）

1、傅里葉級(jí)數(shù)（識(shí)記），2、傅里葉積分與傅里葉變換（理解），3、拉普拉斯變換（理解），4、拉普拉斯變換的積分下限（理解），5、拉普拉斯變換定理（理解），6、拉普拉斯變換反變換（理解）。

（二）控制系統(tǒng)的時(shí)域數(shù)學(xué)模型（重點(diǎn)）

1、線性元件的微分方程（理解），2、控制系統(tǒng)的建立（理解），3、線性系統(tǒng)的基本特性（理解），4、線性定常微分方程的求解（理解），5、非線性微分方程的線性化（識(shí)記）

（三）控制系統(tǒng)的復(fù)數(shù)域數(shù)學(xué)模型（重點(diǎn)）

1、傳遞函數(shù)的定義和性質(zhì)（理解），2、傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)（理解），3、傳遞函數(shù)的零點(diǎn)和極點(diǎn)對(duì)輸出的影響（理解），4、典型元部件的傳遞函數(shù)（識(shí)記）。

（四）控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖與信號(hào)流圖（重點(diǎn)）

1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的組成和繪制（理解），2、結(jié)構(gòu)圖的等效變換和簡(jiǎn)化（理解），3、信號(hào)流圖的組成和性質(zhì)（識(shí)記），4、信號(hào)流圖的繪制（理解），5、梅森增益公（理解）式，6、閉環(huán)系統(tǒng)傳遞函數(shù)（理解）。

第3章 線性系統(tǒng)的時(shí)域分析法

一、學(xué)習(xí)目的與要求

通過(guò)學(xué)習(xí)，熟悉系統(tǒng)的時(shí)域性能指標(biāo)，掌握一階系統(tǒng)、二階系統(tǒng)的時(shí)域分析，掌握線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析和穩(wěn)態(tài)誤差計(jì)算。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）系統(tǒng)的時(shí)域性能指標(biāo)（重點(diǎn)）

1、典型輸入信號(hào)（識(shí)記），2、動(dòng)態(tài)過(guò)程與穩(wěn)態(tài)過(guò)程（理解），3、動(dòng)態(tài)性能與穩(wěn)態(tài)性能。

（二）一階系統(tǒng)的時(shí)域分析.（重點(diǎn)）

1、一階系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型（理解），2、一階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)（理解），3、一階系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)（理解），4、一階系統(tǒng)的單位斜坡響應(yīng)（識(shí)記）。

（三）二階系統(tǒng)的時(shí)域分析（重點(diǎn)）

1、二階系統(tǒng)的屬性模型（理解），2、二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)（理解），3、欠阻尼二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程分析（理解），4、過(guò)阻尼二階系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程分析（理解），5、二階系統(tǒng)性能的改善（識(shí)記）。

（四）高階系統(tǒng)的時(shí)域分析（次重點(diǎn)）

1、高階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)（理解），2、高階系統(tǒng)閉環(huán)主導(dǎo)極點(diǎn)及其動(dòng)態(tài)性能分析（識(shí)記）。

（五）線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析（重點(diǎn)）

1、穩(wěn)定性的基本概念（理解），2、線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件（理解），3、勞斯穩(wěn)定判據(jù)（理解），4、勞斯穩(wěn)定判據(jù)的特殊情況（識(shí)記），5、勞斯穩(wěn)定判據(jù)的應(yīng)用（應(yīng)用）。

（六）線性系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差計(jì)算（一般）

1、誤差與穩(wěn)態(tài)誤差（理解），2、系統(tǒng)類型（理解），3、階躍輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差與靜態(tài)位置誤差系數(shù)（理解），4、斜坡輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差與靜態(tài)速度誤差系數(shù)（識(shí)記），5、加速度輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差與靜態(tài)加速度誤差系數(shù)（識(shí)記），6、擾動(dòng)作用下的穩(wěn)態(tài)誤差（識(shí)記），7、減少或消除穩(wěn)態(tài)誤差的措施（識(shí)記）。

第4章 線性系統(tǒng)的根軌跡法

一、學(xué)習(xí)目的與要求

通過(guò)學(xué)習(xí)，建立根軌跡法的基本概念，掌握常規(guī)根軌跡的繪制法則，能夠?qū)ο到y(tǒng)性能進(jìn)行分析。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）根軌跡法的基本概念（重點(diǎn)）

1、根軌跡概念（理解），2、根軌跡與系統(tǒng)性能（理解），3、閉環(huán)零、極點(diǎn)與開(kāi)環(huán)零、極點(diǎn)之間的關(guān)系（理解），4、根軌跡（理解）。

（二）常規(guī)根軌跡的繪制法則（重點(diǎn)）

1、常規(guī)根軌跡的繪制法則（理解），2、閉環(huán)極點(diǎn)的確定（應(yīng)用）。

（三）廣義根軌跡（次重點(diǎn)）

1、參數(shù)根軌跡（識(shí)記），2、附加開(kāi)環(huán)零點(diǎn)的作用（識(shí)記）。

（四）系統(tǒng)性能的分析（重點(diǎn)）

1、主導(dǎo)性能與偶極子（理解），2、系統(tǒng)性能的定性分析（應(yīng)用）。

第5章 線性系統(tǒng)的頻域分析法

一、學(xué)習(xí)目的與要求

通過(guò)學(xué)習(xí)，掌握頻率特性、典型環(huán)節(jié)與開(kāi)環(huán)系統(tǒng)頻率特性，熟悉頻域穩(wěn)定判據(jù)、頻域穩(wěn)定裕度、閉環(huán)系統(tǒng)的頻域性能指標(biāo)。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）頻率特性（重點(diǎn)）

1、頻率特性的基本概念（理解），2、頻率特性的幾何表示法（識(shí)記）。

（二）典型環(huán)節(jié)與開(kāi)環(huán)系統(tǒng)頻率特性的頻率特性（重點(diǎn)）

1、典型環(huán)節(jié)（理解），2、典型環(huán)節(jié)（理解），3、開(kāi)環(huán)幅頻特性曲線繪制（理解），4、開(kāi)環(huán)對(duì)數(shù)頻率特性曲線（理解），5、延遲環(huán)節(jié)和延遲系統(tǒng)（理解），5、傳遞函數(shù)的頻域?qū)嶒?yàn)確定（識(shí)記）。

（三）頻域穩(wěn)定判據(jù)（重點(diǎn)）

1、乃氏判據(jù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)（理解），2、奈奎斯特穩(wěn)定判據(jù)（理解），3、對(duì)數(shù)頻率穩(wěn)定判據(jù)（識(shí)記），4、條件穩(wěn)定系統(tǒng)（識(shí)記）。

（四）頻域穩(wěn)定裕度（次重點(diǎn)）

1、相位裕度（理解），2、幅值裕度（理解）。

（五）閉環(huán)系統(tǒng)的頻域性能指標(biāo)（重點(diǎn)）

1、控制系統(tǒng)的頻帶寬度（理解），2、系統(tǒng)帶寬選擇（理解），3、閉環(huán)系統(tǒng)頻域指標(biāo)和時(shí)域指標(biāo)的轉(zhuǎn)換（應(yīng)用）。

第6章 線性系統(tǒng)的校正方法

一、學(xué)習(xí)目的與要求

通過(guò)學(xué)習(xí)，熟悉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與校正問(wèn)題，熟悉常用校正裝置及其特性，掌握串聯(lián)校正、前饋校正方法。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與校正問(wèn)題（重點(diǎn)）

1、性能指標(biāo)（理解），2、系統(tǒng)帶寬的確定（理解），3、校正方式（理解），4、基本控制規(guī)律（識(shí)記）。

（二）常用校正裝置及其特性（重點(diǎn)）

1、無(wú)源校正網(wǎng)絡(luò)（理解），2、有源校正裝置（識(shí)記）。

（三）串聯(lián)校正（次重點(diǎn)）

1、頻率響應(yīng)法校正設(shè)計(jì)（理解），2、串聯(lián)超前校正（理解），3、串聯(lián)滯后校正（理解），4、串聯(lián)滯后-超前校正（識(shí)記）。

（四）前饋校正（次重點(diǎn)）

1、前置濾波組合校正（理解），2、最小節(jié)拍組合校正（識(shí)記）。

第7章 線性離散系統(tǒng)的分析

一、學(xué)習(xí)目的與要求

通過(guò)學(xué)習(xí)，建立離散系統(tǒng)的基本概念，熟悉離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差，掌握離散系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能分析方法。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）離散系統(tǒng)的基本概念（重點(diǎn)）

1、采樣控制系統(tǒng)（理解），2、數(shù)字控制系統(tǒng)（理解），3、離散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)（理解），4、離散系統(tǒng)的研究方法（識(shí)記）。

（二）信號(hào)的采樣與保持（次重點(diǎn)）

1、采樣過(guò)程（理解），2、采樣過(guò)程的數(shù)學(xué)描述（理解），3、香農(nóng)采樣定理（理解），4、采樣周期的選?。ɡ斫猓?，5、信號(hào)保持（識(shí)記）。

（三）變換理論（重點(diǎn)）

1、z變換定義（理解），2、z變換方法（理解），3、z變換性質(zhì)（理解），4、z反變換（理解）。

（四）離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型（重點(diǎn)）

1、離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)定義（理解），2、線性常系數(shù)差分方程及其解法（理解），3、脈沖傳遞函數(shù)（理解），4、開(kāi)環(huán)系統(tǒng)脈沖傳遞函數(shù)（理解），5、閉環(huán)系統(tǒng)脈沖傳遞函數(shù)（理解）。

（五）離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性與穩(wěn)態(tài)誤差（重點(diǎn)）

1、s域到z域的映射（識(shí)記），2、離散系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件（理解），3、離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性判據(jù)（理解），4、離散系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差（識(shí)記），5、離散系統(tǒng)的型別與靜態(tài)誤差系數(shù)（識(shí)記）。

（六）離散系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能分析（次重點(diǎn)）

1、離散系統(tǒng)的時(shí)間響應(yīng)（識(shí)記），2、采樣器和保持器對(duì)系統(tǒng)性能的影響（識(shí)記）。

第三部分 有關(guān)說(shuō)明與實(shí)施要求

一、考核的能力層次表述

本大綱在考核目標(biāo)中，按照“識(shí)記”、“理解”、“應(yīng)用”三個(gè)能力層次規(guī)定其應(yīng)達(dá)到的能力層次要求。各能力層次為遞進(jìn)等級(jí)關(guān)系，后者必須建立在前者的基礎(chǔ)上，其含義是：

識(shí)記：能知道有關(guān)的名詞、概念、知識(shí)的含義，并能正確認(rèn)識(shí)和表述，是低層次的要求。

理解：在識(shí)記的基礎(chǔ)上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有關(guān)概念、原理、方法的區(qū)別與聯(lián)系，是較高層次的要求。

應(yīng)用：在理解的基礎(chǔ)上，能運(yùn)用基本概念、基本原理、基本方法聯(lián)系學(xué)過(guò)的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)分析和解決有關(guān)的理論問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題，是最高層次的要求。

二、教材

1、指定教材：胡壽松.自動(dòng)控制原理基礎(chǔ)教程(第四版).北京：科學(xué)出版社，2017

2、參考教材：鄒伯敏主編. 自動(dòng)控制理論(第三版). 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

三、自學(xué)方法指導(dǎo)

1、在開(kāi)始閱讀指定教材某一章之前，先翻閱大綱中有關(guān)這一章的考核知識(shí)點(diǎn)及對(duì)知識(shí)點(diǎn)的能力層次要求和考核目標(biāo)，以便在閱讀教材時(shí)做到心中有數(shù)，有的放矢。

2、閱讀教材時(shí)，要逐段細(xì)讀，逐句推敲，集中精力，吃透每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，對(duì)基本概念必須深刻理解，對(duì)基本理論必須徹底弄清，對(duì)基本方法必須牢固掌握。

3、在自學(xué)過(guò)程中，既要思考問(wèn)題，也要做好閱讀筆記，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，這可從中加深對(duì)問(wèn)題的認(rèn)知、理解和記憶，以利于突出重點(diǎn)，并涵蓋整個(gè)內(nèi)容，可以不斷提高自學(xué)能力。

4、完成書(shū)后作業(yè)和適當(dāng)?shù)妮o導(dǎo)練習(xí)是理解、消化和鞏固所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題及提高能力的重要環(huán)節(jié)，在做練習(xí)之前，應(yīng)認(rèn)真閱讀教材，按考核目標(biāo)所要求的不同層次，掌握教材內(nèi)容，在練習(xí)過(guò)程中對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行合理的回顧與發(fā)揮，注重理論聯(lián)系實(shí)際和具體問(wèn)題具體分析，解題時(shí)應(yīng)注意培養(yǎng)邏輯性，針對(duì)問(wèn)題圍繞相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行層次（步驟）分明的論述或推導(dǎo)，明確各層次（步驟）間的邏輯關(guān)系。

四、對(duì)社會(huì)助學(xué)的要求

1、應(yīng)熟知考試大綱對(duì)課程提出的總要求和各章的知識(shí)點(diǎn)。

2、應(yīng)掌握各知識(shí)點(diǎn)要求達(dá)到的能力層次，并深刻理解對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的考核目標(biāo)。

3、輔導(dǎo)時(shí)，應(yīng)以考試大綱為依據(jù)，指定的教材為基礎(chǔ)，不要隨意增刪內(nèi)容，以免與大綱脫節(jié)。

4、輔導(dǎo)時(shí)，應(yīng)對(duì)學(xué)習(xí)方法進(jìn)行指導(dǎo)，宜提倡"認(rèn)真閱讀教材，刻苦鉆研教材，主動(dòng)爭(zhēng)取幫助，依靠自己學(xué)通"的方法。

5、輔導(dǎo)時(shí)，要注意突出重點(diǎn)，對(duì)考生提出的問(wèn)題，不要有問(wèn)即答，要積極啟發(fā)引導(dǎo)。

6、注意對(duì)應(yīng)考者能力的培養(yǎng)，特別是自學(xué)能力的培養(yǎng)，要引導(dǎo)考生逐步學(xué)會(huì)獨(dú)立學(xué)習(xí)，在自學(xué)過(guò)程中善于提出問(wèn)題，分析問(wèn)題，做出判斷，解決問(wèn)題。

7、要使考生了解試題的難易與能力層次高低兩者不完全是一回事，在各個(gè)能力層次中會(huì)存在著不同難度的試題。

8、助學(xué)學(xué)時(shí)：本課程共4學(xué)分，建議總課時(shí)72學(xué)時(shí)，其中助學(xué)課時(shí)分配如下：

第一部分 課程性質(zhì)與目標(biāo)

一、課程性質(zhì)與特點(diǎn)

本課程是高等教育自學(xué)考試“電氣工程及其自動(dòng)化”專業(yè)（專升本）的一門專業(yè)課程。本課程的特點(diǎn)是與專業(yè)和工程實(shí)際聯(lián)系緊密，概念性較強(qiáng)，內(nèi)容涵蓋較為全面。

二、課程目標(biāo)與基本要求

目標(biāo)是使學(xué)生熟悉各種電力電子器件的特性和使用方法；熟悉各種電力電子裝置的應(yīng)用范圍及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；掌握各種電力電子電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、控制方法、設(shè)計(jì)計(jì)算方法及實(shí)驗(yàn)原理。

三、與本專業(yè)其他課程的關(guān)系

此課程是專業(yè)必修課，是學(xué)好本專業(yè)的重要一環(huán)。其前期課程應(yīng)有《電路》、《電子技術(shù)基礎(chǔ)》、《電機(jī)學(xué)》，只有具備了這些基本理論，才能對(duì)器件的工作狀態(tài)予以理解，才能對(duì)變流電路的狀況予以分析和計(jì)算，才能對(duì)變流電路產(chǎn)生的高次諧波予以分解和處理。同時(shí)，為后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。

第二部分 考核內(nèi)容與考核目標(biāo)

第1章 緒論

一、學(xué)習(xí)目的與要求

通過(guò)本章學(xué)習(xí)需要學(xué)生了解電力電子技術(shù)的發(fā)展史；熟悉電力電子技術(shù)的主要內(nèi)容和應(yīng)用領(lǐng)域；理解什么是電力電子技術(shù)。本章的內(nèi)容試圖使學(xué)生對(duì)電力電子技術(shù)有一個(gè)初步的了解。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）重點(diǎn)

識(shí)記：電力電子技術(shù)的內(nèi)涵。

理解：電子學(xué)、電力學(xué)、電力電子技術(shù)、控制理論間的關(guān)系。

應(yīng)用：電力變換的種類。

（二）次重點(diǎn)

識(shí)記：本教材的主要內(nèi)容。

理解：電力電子技術(shù)的作用。

應(yīng)用：電力電子技術(shù)在一般工業(yè)和電力系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

（三）一般

識(shí)記：電力電子技術(shù)的發(fā)展史。

理解：電子管時(shí)代、晶閘管時(shí)代、全控型時(shí)代。

應(yīng)用：相控方式、斬控方式的含義。

第2章 電力電子器件

一、學(xué)習(xí)目的與要求

電力電子器件是組成電力電子電路主電路器件。通過(guò)本章學(xué)習(xí)需要學(xué)生熟悉和掌握晶閘管、電力MOSFET、IGBT等電力電子器件的結(jié)構(gòu)、原理、特性和使用方法。

本章總的要求：熟悉半控型器件與全控型器件的工作原理和運(yùn)行特點(diǎn)；重點(diǎn)掌握晶閘管和IGBT；了解和理解其它電力電子器件。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）重點(diǎn)

識(shí)記：半控型器件——晶閘管、典型全控型器件——IGBT。

理解：晶閘管、典型全控型器件的結(jié)構(gòu)、工作原理、電氣符號(hào)、觸發(fā)方式。

應(yīng)用：晶閘管、典型全控型器件的主要參數(shù)、應(yīng)用場(chǎng)合、如何選型。

（二）次重點(diǎn)

識(shí)記：不可控器件；功率晶體管。

理解：不可控器件伏安特性、功率晶體管的二次擊穿現(xiàn)象。

應(yīng)用：不可控整流電路分析、功率晶體管的安全工作區(qū)。

（三）一般

識(shí)記：其他電力電子器件。

理解：其他電力電子器件的工作原理、觸發(fā)方式。

應(yīng)用：其他電力電子器件的電氣符號(hào)、特性、應(yīng)用場(chǎng)合。

第3章 整流電路

一、學(xué)習(xí)目的與要求

可控整流電路是廣泛應(yīng)用的交流電能轉(zhuǎn)換成直流電能的變換電路之一，單相可控整流電路是其中最簡(jiǎn)單最基本的電路；三相可控整流電路有利于電網(wǎng)的三相平衡，且輸出電壓的脈動(dòng)比單相小，適用于中、大容量工業(yè)設(shè)備。

本章總的要求：掌握各種基本的整流電路和有源逆變電路的電路結(jié)構(gòu)、工作原理、波形分析、數(shù)量關(guān)系和控制方法。

理解單相半波可控整流電路，掌握單相全控橋式整流電路，深刻理解單相半控橋式整流電路，熟練掌握波形分析方法。深刻理解三相半波可控整流電路，掌握三相全控橋式整流電路，深刻理解變壓器漏抗的影響，熟練掌握波形分析方法。深刻理解整流電路的有源逆變狀態(tài)。熟悉和掌握整流電路相位控制的實(shí)現(xiàn)。一般了解電容濾波的不可控整流電路、整流電路中諧波和功率因數(shù)、大功率可控整流電路。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）重點(diǎn)

識(shí)記：?jiǎn)蜗嗳貥蚴?、半控橋式、三相可控整流電路?/strong>

理解：帶不同性質(zhì)負(fù)載的電路結(jié)構(gòu)、工作原理、波形分析。

應(yīng)用：帶不同性質(zhì)負(fù)載的數(shù)量關(guān)系和控制方法。

（二）次重點(diǎn)

識(shí)記：?jiǎn)蜗喟氩煽卣麟娐贰⒆儔浩髀┛沟挠绊?、整流電路的有源逆變狀態(tài)、整流電路相位控制。

理解：?jiǎn)蜗喟氩煽卣麟娐穾Р煌再|(zhì)負(fù)載電力系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)保護(hù)的電路結(jié)構(gòu)、工作原理、波形分析。變壓器漏抗影響的波形分析。整流電路的有源逆變狀態(tài)的工作條件。整流電路相位控制的原理。

應(yīng)用：?jiǎn)蜗喟氩煽卣麟娐穾Р煌再|(zhì)負(fù)載的數(shù)量關(guān)系和控制方法。變壓器漏抗影響的平均電壓計(jì)算。整流電路的有源逆變狀態(tài)的能量流動(dòng)方向、應(yīng)用場(chǎng)合、逆變失敗的主要原因、防止逆變失敗的主要措施。整流電路相位控制的實(shí)現(xiàn)方法，觸發(fā)電路的定相。

（三）一般

識(shí)記：電容濾波的不可控整流電路、整流電路中諧波和功率因數(shù)、大功率可控整流電路。

理解：電容濾波的不可控整流電路、大功率可控整流電路結(jié)構(gòu)、工作原理。

應(yīng)用：整流電路中諧波分析和功率因數(shù)計(jì)算。

第4章 逆變電路

一、學(xué)習(xí)目的與要求

逆變電路分有源和無(wú)源逆變電路兩類，本章的逆變電路是指無(wú)源逆變電路，其功能是將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能直接供交流負(fù)載使用，是電子技術(shù)領(lǐng)域最為活躍的部分。本章通過(guò)對(duì)幾個(gè)典型電路的分析，主要講述了變壓變頻逆變器的組成和輸出電壓的控制方式。

本章總的要求：了解無(wú)源逆變的分類；掌握電壓型單相逆變電路組成原理及工作波形；理解電壓型、電流型三相逆變電路的組成原理；一般了解多重逆變電路和多電平逆變電路。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）重點(diǎn)

識(shí)記：換流方式；單相電壓型逆變電路。

理解：逆變電路的基本工作原理；換流方式分類。

應(yīng)用：?jiǎn)蜗嚯妷盒湍孀冸娐返碾娐方Y(jié)構(gòu)、波形分析及輸出基波電壓的計(jì)算。

（二）次重點(diǎn)

識(shí)記：三相電壓型、電流型逆變電路。

理解：三相電壓型、電流型逆變電路的工作過(guò)程和波形。

應(yīng)用：三相電壓型輸出基波電壓的計(jì)算、三相電流型逆變電路換流過(guò)程各階段的電流路徑分析。

（三）一般

識(shí)記：多重逆變電路和多電平逆變電路。

理解：多重逆變電路和多電平逆變電路的結(jié)構(gòu)、工作原理。

應(yīng)用：多重逆變電路和多電平逆變電路的功能。

第5章 直流-直流變流電路

一、學(xué)習(xí)目的與要求

直流-直流變流電路是將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{(diào)電壓的直流電，包括直接直流變流電路和間接直流變流電路，直接直流變流電路也稱斬波電路，一般是指直接將直流電變?yōu)榱硪恢绷麟?，輸入與輸出間不隔離。間接直流變流電路是在直流變流電路中增加了交流環(huán)節(jié)，在交流環(huán)節(jié)中通常采用變壓器實(shí)現(xiàn)輸入輸出間的隔離。本章講述的直流-直流變流電路特指直接直流變流電路。

本章總的要求：熟悉掌握基本斬波電路；深刻理解降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路。熟悉CUK斬波電路。了解復(fù)合斬波電路和多相多重?cái)夭娐返墓δ?，一般了解帶隔離的直流-直流變流電路。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）重點(diǎn)

識(shí)記：基本斬波電路。

理解：降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路的結(jié)構(gòu)、工作原理。

應(yīng)用：降壓斬波電路、升壓斬波電路、升降壓斬波電路的波形分析、應(yīng)用場(chǎng)合、輸出電壓、電流計(jì)算。

（二）次重點(diǎn)

識(shí)記：CUK斬波電路。

理解：CUK斬波電路的結(jié)構(gòu)、工作原理。

應(yīng)用：CUK斬波電路的波形分析、應(yīng)用場(chǎng)合。

（三）一般

識(shí)記：復(fù)合斬波電路和多相多重?cái)夭娐贰Ц綦x的直流-直流變流電路。

理解：復(fù)合斬波電路和多相多重?cái)夭娐返慕Y(jié)構(gòu)、工作原理。

應(yīng)用：復(fù)合斬波電路和多相多重?cái)夭娐返墓δ堋?/strong>

第6章 交流-交流變流電路

一、學(xué)習(xí)目的與要求

交流-交流變流電路是把一種形式的交流電變成另一種形式的交流電。在進(jìn)行交流-交流變流時(shí)可以改變相關(guān)的電壓、頻率和相數(shù)等。只改變電壓、電流或?qū)﹄娐返耐〝噙M(jìn)行控制，而不改變頻率的電路稱為交流電力控制電路，改變頻率的電路稱為變頻電路。

交流-交流變流電路可以分為直接方式（無(wú)中間直流環(huán)節(jié)）和間接方式（有中間直流環(huán)節(jié)）兩種，本章討論的均為直接方式。

本章總的要求：熟悉交流調(diào)功電路、交流電力電子開(kāi)關(guān)的工作原理；重點(diǎn)掌握單相交流調(diào)壓電路的工作原理、單相交交變頻電路的工作原理；了解三相交流調(diào)壓電路和三相交交變頻電路的工作原理。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）重點(diǎn)

識(shí)記：?jiǎn)蜗嘟涣髡{(diào)壓電路、單相交交變頻電路。

理解：?jiǎn)蜗嘟涣髡{(diào)壓電路、單相交交變頻電路的結(jié)構(gòu)、工作原理。

應(yīng)用：?jiǎn)蜗嘟涣髡{(diào)壓電路輸出計(jì)算、單相交交變頻電路的整流、逆變狀態(tài)的分析。

（二）次重點(diǎn)

識(shí)記：交流調(diào)功電路、交流電力電子開(kāi)關(guān)。

理解：交流調(diào)功電路、交流電力電子開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)、工作原理。

應(yīng)用：交流調(diào)功電路的波形分析；電力電子開(kāi)關(guān)的投切。

（三）一般

識(shí)記：三相交流調(diào)壓電路和三相交交變頻電路。

理解：三相交流調(diào)壓電路和三相交交變頻電路的結(jié)構(gòu)、工作原理。

應(yīng)用：三相交流調(diào)壓電路和三相交交變頻電路的運(yùn)行狀態(tài)分析。

第7章 PWM控制技術(shù)

一、學(xué)習(xí)目的與要求

PWM控制技術(shù)是在電力電子領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，并對(duì)電力電子技術(shù)產(chǎn)生了十分深遠(yuǎn)影響的一項(xiàng)技術(shù)。直接直流斬波電路實(shí)際上就是直流PWM電路，這是PWM控制技術(shù)應(yīng)用較早也成熟較早的一類電路。PWM控制技術(shù)在逆變電路中的應(yīng)用最具有代表性，正是因?yàn)镻WM控制技術(shù)在逆變電路中廣泛而成功應(yīng)用，才奠定了PWM控制技術(shù)在電力電子技術(shù)中的突出地位。

通過(guò)本章學(xué)習(xí)需要學(xué)生熟悉PWM控制的基本原理。掌握PWM逆變電路及其控制方法。了解PWM跟蹤控制技術(shù)和PWM整流電路及其控制方法。

本章總的要求：熟悉PWM控制的基本原理。掌握單相橋式PWM逆變電路的結(jié)構(gòu)，深刻理解單相橋式PWM逆變電路單極性和雙極性PWM控制方式和對(duì)應(yīng)輸出波形。熟悉異步調(diào)制、同步調(diào)制和規(guī)則采樣法的基本概念；弄清楚提高直流電壓利用率和減少開(kāi)關(guān)次數(shù)的方法；熟悉電壓空間矢量PWM控制。了解PWM跟蹤控制技術(shù)和PWM整流電路及其控制方法。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）重點(diǎn)

識(shí)記：PWM控制的基本原理；單相橋式PWM逆變電路。

理解：?jiǎn)蜗鄻蚴絇WM逆變電路的結(jié)構(gòu)、控制方式、過(guò)程分析。

應(yīng)用：?jiǎn)螛O性和雙極性PWM控制方式和對(duì)應(yīng)輸出波形，變頻變壓的方法。

（二）次重點(diǎn)

識(shí)記：調(diào)制與采樣。

理解：異步調(diào)制、同步調(diào)制和規(guī)則采樣法的基本概念。

應(yīng)用：提高直流電壓利用率和減少開(kāi)關(guān)次數(shù)的方法。

（三）一般

識(shí)記：PWM跟蹤控制技術(shù)和PWM整流電路。

理解：PWM跟蹤控制技術(shù)和PWM整流電路及其控制方法；電壓空間矢量PWM控制。

應(yīng)用：滯環(huán)比較方式、三角波比較方式、單相PWM整流電路的運(yùn)行方式。

第8章 軟開(kāi)關(guān)技術(shù)

一、學(xué)習(xí)目的與要求

現(xiàn)代電力電子裝置的發(fā)展趨勢(shì)是小型化、輕量化，同時(shí)對(duì)裝置的效率和電磁兼容也提出了更高要求。提高開(kāi)關(guān)頻率可以減小濾波器的參數(shù)，并使變壓器小型化。但簡(jiǎn)單提高開(kāi)關(guān)頻率會(huì)使開(kāi)關(guān)損耗增加，電路效率嚴(yán)重下降，電磁干擾也增大。軟開(kāi)關(guān)技術(shù)主要解決電路中的開(kāi)關(guān)損耗和開(kāi)關(guān)噪聲問(wèn)題，使開(kāi)關(guān)頻率可以大幅增加。

本章總的要求：需要學(xué)生掌握軟開(kāi)關(guān)基本概念、軟開(kāi)關(guān)的工作原理和過(guò)程；熟悉幾種典型的軟開(kāi)關(guān)電路；了解軟開(kāi)關(guān)技術(shù)新進(jìn)展。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）重點(diǎn)

識(shí)記：軟開(kāi)關(guān)基本概念。

理解：軟開(kāi)關(guān)的工作特點(diǎn)，在電路中引入諧振改善了開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)條件。

應(yīng)用：零電壓和零電流軟開(kāi)關(guān)技術(shù)。

（二）次重點(diǎn)

識(shí)記：軟開(kāi)關(guān)電路的代表。

理解：零電壓開(kāi)關(guān)準(zhǔn)諧振電路、零電壓開(kāi)關(guān)PWM電路、零電壓轉(zhuǎn)換PWM電路。

應(yīng)用：各類軟開(kāi)關(guān)電路特點(diǎn)。

（三）一般

識(shí)記：軟開(kāi)關(guān)技術(shù)新進(jìn)展。

理解：頻率更快、效率更高。

應(yīng)用：應(yīng)用領(lǐng)域和性能要求。

第9章 電力電子器件應(yīng)用的共性問(wèn)題

一、學(xué)習(xí)目的與要求

本章講述的是對(duì)電力電子器件應(yīng)用于電路中所需面對(duì)的一些共性問(wèn)題，如驅(qū)動(dòng)、保護(hù)和串并聯(lián)等問(wèn)題進(jìn)行介紹，從而使學(xué)生初步掌握應(yīng)用電力電子器件時(shí)解決這些問(wèn)題的基本思路和方法。

本章總的要求：熟悉典型全控型器件驅(qū)動(dòng)電路的工作過(guò)程；重點(diǎn)掌握電力電子器件驅(qū)動(dòng)類型；掌握晶閘管觸發(fā)電路應(yīng)滿足的要求；熟悉電力電子器件保護(hù)的類別；了解電力電子器件的串聯(lián)和并聯(lián)使用。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

（一）重點(diǎn)

識(shí)記：電力電子器件驅(qū)動(dòng)類型。

理解：晶閘管觸發(fā)電路應(yīng)滿足的要求。

應(yīng)用：晶閘管觸發(fā)電路、典型全控型器件驅(qū)動(dòng)電路的工作過(guò)程。

（二）次重點(diǎn)

識(shí)記：電力電子器件保護(hù)。

理解：過(guò)電壓、過(guò)電流產(chǎn)生。

應(yīng)用：過(guò)電壓、過(guò)電流保護(hù)電路分析。

（三）一般

識(shí)記：電力電子器件的串聯(lián)和并聯(lián)。

理解：晶閘管的串并聯(lián)。

應(yīng)用：晶閘管串聯(lián)均壓措施、晶閘管并聯(lián)均流措施。

第10章 電力電子技術(shù)的應(yīng)用

一、學(xué)習(xí)目的與要求

電力電子技術(shù)既是電類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)，又是一門工程技術(shù)，廣泛應(yīng)用于幾乎所有與電能相關(guān)的領(lǐng)域。本章主要闡述了電力電子技術(shù)在以下領(lǐng)域的應(yīng)用：直流調(diào)速、變頻器和交流調(diào)速系統(tǒng)、不間斷電源、開(kāi)關(guān)電源功率因數(shù)校正技術(shù)、在電力系統(tǒng)中及其他應(yīng)用。涉獵范圍非常廣泛。

本章總的要求：學(xué)生們通過(guò)對(duì)電力電子技術(shù)應(yīng)用的了解，能夠體會(huì)到本課程在專業(yè)領(lǐng)域和應(yīng)用領(lǐng)域的重要性，也是學(xué)生們?cè)趯?lái)畢設(shè)中的良好畢設(shè)課題，可以達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的作用。

二、考核知識(shí)點(diǎn)與考核目標(biāo)

本章屬于學(xué)生的了解內(nèi)容，無(wú)考核知識(shí)點(diǎn)。

第三部分 有關(guān)說(shuō)明與實(shí)施要求

一、考核的能力層次表述

本大綱在考核目標(biāo)中，按照“識(shí)記”、“理解”、“應(yīng)用”三個(gè)能力層次規(guī)定其應(yīng)達(dá)到的能力層次要求。各能力層次為遞進(jìn)等級(jí)關(guān)系，后者必須建立在前者的基礎(chǔ)上，其含義是：

識(shí)記：能知道有關(guān)的名詞、概念、知識(shí)的含義，并能正確認(rèn)識(shí)和表述，是低層次的要求。

理解：在識(shí)記的基礎(chǔ)上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有關(guān)概念、原理、方法的區(qū)別與聯(lián)系，是較高層次的要求。

應(yīng)用：在理解的基礎(chǔ)上，能運(yùn)用基本概念、基本原理、基本方法聯(lián)系學(xué)過(guò)的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)分析和解決有關(guān)的理論問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題，是最高層次的要求。

二、教材

1、指定教材：電力電子技術(shù)第5版，機(jī)械工業(yè)出版社、王兆安 劉進(jìn)軍主編、2009年。

2、參考教材

三、自學(xué)方法指導(dǎo)

1、在開(kāi)始閱讀指定教材某一章之前，先翻閱大綱中有關(guān)這一章的考核知識(shí)點(diǎn)及對(duì)知識(shí)點(diǎn)的能力層次要求和考核目標(biāo)，以便在閱讀教材時(shí)做到心中有數(shù)，有的放矢。

2、閱讀教材時(shí)，要逐段細(xì)讀，逐句推敲，集中精力，吃透每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，對(duì)基本概念必須深刻理解，對(duì)基本理論必須徹底弄清，對(duì)基本方法必須牢固掌握。

3、在自學(xué)過(guò)程中，既要思考問(wèn)題，也要做好閱讀筆記，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，這可從中加深對(duì)問(wèn)題的認(rèn)知、理解和記憶，以利于突出重點(diǎn)，并涵蓋整個(gè)內(nèi)容，可以不斷提高自學(xué)能力。

4、完成書(shū)后作業(yè)和適當(dāng)?shù)妮o導(dǎo)練習(xí)是理解、消化和鞏固所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題及提高能力的重要環(huán)節(jié)，在做練習(xí)之前，應(yīng)認(rèn)真閱讀教材，按考核目標(biāo)所要求的不同層次，掌握教材內(nèi)容，在練習(xí)過(guò)程中對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行合理的回顧與發(fā)揮，注重理論聯(lián)系實(shí)際和具體問(wèn)題具體分析，解題時(shí)應(yīng)注意培養(yǎng)邏輯性，針對(duì)問(wèn)題圍繞相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行層次（步驟）分明的論述或推導(dǎo)，明確各層次（步驟）間的邏輯關(guān)系。

四、對(duì)社會(huì)助學(xué)的要求

1、應(yīng)熟知考試大綱對(duì)課程提出的總要求和各章的知識(shí)點(diǎn)。

2、應(yīng)掌握各知識(shí)點(diǎn)要求達(dá)到的能力層次，并深刻理解對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的考核目標(biāo)。

3、輔導(dǎo)時(shí)，應(yīng)以考試大綱為依據(jù)，指定的教材為基礎(chǔ)，不要隨意增刪內(nèi)容，以免與大綱脫節(jié)。

4、輔導(dǎo)時(shí)，應(yīng)對(duì)學(xué)習(xí)方法進(jìn)行指導(dǎo)，宜提倡"認(rèn)真閱讀教材，刻苦鉆研教材，主動(dòng)爭(zhēng)取幫助，依靠自己學(xué)通"的方法。

5、輔導(dǎo)時(shí)，要注意突出重點(diǎn)，對(duì)考生提出的問(wèn)題，不要有問(wèn)即答，要積極啟發(fā)引導(dǎo)。

6、注意對(duì)應(yīng)考者能力的培養(yǎng)，特別是自學(xué)能力的培養(yǎng)，要引導(dǎo)考生逐步學(xué)會(huì)獨(dú)立學(xué)習(xí)，在自學(xué)過(guò)程中善于提出問(wèn)題，分析問(wèn)題，做出判斷，解決問(wèn)題。

7、要使考生了解試題的難易與能力層次高低兩者不完全是一回事，在各個(gè)能力層次中會(huì)存在著不同難度的試題。

8、助學(xué)學(xué)時(shí)：本課程共3學(xué)分，建議總課時(shí)54學(xué)時(shí)，其中助學(xué)課時(shí)分配如下：

五、關(guān)于命題考試的若干規(guī)定

(包括能力層次比例、難易度比例、內(nèi)容程度比例、題型、考試方法和考試時(shí)間等)

1、本大綱各章所提到的內(nèi)容和考核目標(biāo)都是考試內(nèi)容。試題覆蓋到章，適當(dāng)突出重點(diǎn)。

2、試卷中對(duì)不同能力層次的試題比例大致是："識(shí)記"為40 %、"理解"為40 ％、"應(yīng)用"為20 ％。

3、試題難易程度應(yīng)合理：易、較易、較難、難比例為2：3：3：2。

4、每份試卷中，各類考核點(diǎn)所占比例約為：重點(diǎn)占65%，次重點(diǎn)占25%，一般占10%。

5、試題類型一般分為：單選題、填空題、名詞解釋、問(wèn)答題、計(jì)算題 。

6、考試采用閉卷筆試，考試時(shí)間150分鐘，采用百分制評(píng)分，60分合格。

六、題型示例（樣題）

• 單項(xiàng)選擇題

1、在單相橋式可控整流帶阻感性（大電感）負(fù)載中，控制角的移相范圍是

A．00~900B．00~1800C．900~1800D．1800~3600

2、在三相半波可控整流帶電阻性負(fù)載電路中，假設(shè)整流輸出的平均電流為Id，則流過(guò)每個(gè)晶閘管的電流有效值是

A．Id的根3分之一 B．Id的根2分之一 C．與Id相等 D．與Id無(wú)關(guān)

二、填空題

1、若逆變電路的逆變角小于最小逆變角時(shí)，則逆變會(huì)。

2、SPWM調(diào)制, 設(shè)正弦調(diào)制波的頻率為50Hz，三角載波的頻率為500Hz，則每半個(gè)調(diào)制波周期輸出 個(gè)SPWM脈沖。

三、名詞解釋

1、交流調(diào)功電路

2、電流型逆變電路

四、簡(jiǎn)答題

1、試說(shuō)明普通晶閘管與IGBT的優(yōu)缺點(diǎn)。

2、功率晶體管設(shè)置緩沖保護(hù)電路的目的是什么？

五、關(guān)于命題考試的若干規(guī)定

1、本大綱各章所提到的內(nèi)容和考核目標(biāo)都是考試內(nèi)容。試題覆蓋到章，適當(dāng)突出重點(diǎn)。

2、試卷中對(duì)不同能力層次的試題比例大致是："識(shí)記"為 20 %、"理解"為 70 ％、"應(yīng)用"為 10 ％。

3、試題難易程度應(yīng)合理：易、較易、較難、難比例為2：3：3：2。

4、每份試卷中，各類考核點(diǎn)所占比例約為：重點(diǎn)占65%，次重點(diǎn)占25%，一般占10%。

5、試題類型一般分為：?jiǎn)雾?xiàng)選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題、計(jì)算題、綜合運(yùn)用題 。

6、考試采用閉卷筆試，考試時(shí)間150分鐘，采用百分制評(píng)分，60分合格。