课程
学校
学校云
慕课堂
电力电子技术
分享
课程详情
课程评价
spContent=这门课程介绍了电力电子变换器的稳态和动态模型以及电力电子变换器控制器的设计和构建方法。和其他电力电子课程不同，本课程基于便携式电力电子硬件在环半实物实践学习平台PocketBench，采用理论实践融合的方式讲授。在每节课的教学中，先从理论出发讲解核心知识点，然后介绍在知识点在实践应用时的关键点，逐行讲解和知识点相关的控制器代码，最后给出实验演示。学生在学习时可以采用线上线下混合，理论实践融合的学习方法，一边学习理论一边使用PocketBench平台进行实践练习，以知行合一的方式掌握基础理论知识，培养解决复杂工程问题的能力。
—— 课程团队
课程概述

为什么要学习这门课？

电力电子技术是现代电气工程的核心技术。它利用功率半导体实现不同形式电能的高效灵活转换。该课程是从事电气工程相关工作和研究的基础。它是一门交叉性课程，学生需要综合运用电路原理、自动控制原理、单片机、计算机控制系统等多门课程的知识理解电力电子的基本理论。它为过去的基础课程提供了一个综合应用平台，可以培养学生综合运用各门课程知识，理论联系实际解决复杂工程问题的能力。


主题是什么？

知识目标：学生掌握电力电子变换器的稳态和动态建模以及电力电子变换器控制器的设计和实现方法，能够根据各种变换器的特点，理论结合实践分析和解决电气工程、自动化领域中所涉及的综合性复杂工程问题。

实践能力目标：学生掌握功率变换器及其控制器的设计方法，并能自主在数字控制器平台上通过尝试-失败-分析-改善等一系列的工程迭代，实现基本DC/DC变换器、逆变器、整流器和交直流电机驱动的常见控制算法。并侧重挖掘创造性思维和创新能力。

素质目标：学生具备基本的工程交流能力和团队合作能力，能够和团队成员进行有效沟通共同解决实践学习和理论学习中遇到的技术问题。具备客观辩证、探索创新等基本科学素养；树立爱国主义使命感与责任心。


可以学到什么？

培养学生独立设计并构建常见电力电子变换器控制器的能力。

培养学生理论联系实践解决电力电子变换器相关复杂工程问题的能力。


有什么特色和亮点？

和其他电力电子课程不同，本课程基于便携式电力电子硬件在环半实物实践学习平台PocketBench，采用理论实践融合的方式讲授。在每节课的教学中，先从理论出发讲解核心知识点，然后介绍在知识点在实践应用时的关键点，逐行讲解和知识点相关的控制器代码，最后给出实验演示。学生在学习时可以采用线上线下混合，理论实践融合的学习方法，一边学习理论一边使用PocketBench平台进行实践练习，以知行合一的方式掌握基础理论知识，培养解决复杂工程问题的能力。

授课目标

知识目标：学生掌握电力电子变换器的稳态和动态建模以及电力电子变换器控制器的设计和实现方法，能够根据各种变换器的特点，理论结合实践分析和解决电气工程、自动化领域中所涉及的综合性复杂工程问题。

实践能力目标：学生掌握功率变换器及其控制器的设计方法，并能自主在数字控制器平台上通过尝试-失败-分析-改善等一系列的工程迭代，实现基本DC/DC变换器、逆变器、整流器和交直流电机驱动的常见控制算法。并侧重挖掘创造性思维和创新能力。

素质目标：学生具备基本的工程交流能力和团队合作能力，能够和团队成员进行有效沟通共同解决实践学习和理论学习中遇到的技术问题。具备客观辩证、探索创新等基本科学素养；树立爱国主义使命感与责任心。

课程大纲
预备知识

高等数学、电路原理、自动控制原理、计算机控制系统、微机原理、数字/模拟电子技术

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 https://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项：

1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

[1]     陈坚, 康勇. 电力电子学: 电力电子变换和控制技术[M].3版. 北京: 高等教育出版社, 2011.

[2]     王兆安, 刘进军. 电力电子技术[M].5版. 北京: 机械工业出版社, 2009.

[3]     张兴, 杜少武, 黄海宏. 电力电子技术[M]. 北京: 科学出版社, 2013.

[4]     阮新波. 电力电子技术. 北京: 机械工业出版社[M], 2021.

[5]     Erickson, Robert W., Maksimovic, Dragan. Fundamentals of Power Electronics[M]. 3rd Edition. Springer, 2020.

[6]     Vatché Vorpérian. Fast Analytical Techniques for Electrical and Electronic Circuits[M]. Cambridge University Press, 2004.

[7]     Marian K.Kazimierczuk. Pulse-Width Modulated DC–DC Power Converters[M]. 2nd Edition. Wiley Press, 2016.

[8]     Byungcho Choi. Pulsewidth Modulated DC-to-DC Power Conversion: Circuits, Dynamics, and Control Designs[M]. IEEE Wiley Press, 2013.

[9]     TMS320F2837xD Dual-Core Delfino Microcontrollers Technical Reference Manual (Rev. I), Texas Instrument. https://www.ti.com.cn/cn/lit/pdf/spruhm8.

[10]  C2000 Software Frequency Response Analyzer (SFRA) Library User’s Guide, Texas Instrument.  https://www.ti.com.cn/tool/cn/SFRA.

[11]  F. C. Lee, Y. Yu and M. F. Mahmoud, "A unified analysis and design procedure for a standardized control module for dc-dc switching regulators," 1980 IEEE Power Electronics Specialists Conference[C], Atlanta, Georgia, USA, 1980, pp. 284-301.

[12]  H. Akagi, Y. Kanazawa, and A. Nabae, “Principles and compensation effectiveness of an instantaneous reactive power compensator devices,” Meeting of the Power Semiconductor Converters Researchers IEE-Japan[C],SPC-82-16, 1982 (in Japanese).

[13]  Sang-Hoon Kim. Electric Motor Control[M]. Elsevier. 2017.

[14]  IEEE Approved Draft Trial-Use Guide for Testing Permanent Magnet Machines," in IEEE P1812/D5, July 2014 , vol., no., pp.1-65, 14 Dec. 2014.

[15]  Anonymous, "New semiconductor horizons seen as success marks development effort", Monogram, pp. 6, Jan. 1958.

[16]   Richard C.Dorf, Robert H.Bishop. Modern Control Systems, 14th Edition. Pearson. 2022.

[17]  胡寿松，姜斌，张绍杰. 自动控制原理（第八版）. 北京: 科学出版社, 2023.