港口門機變頻調速系統虛擬仿真實驗

港口門機變頻調速系統虛擬仿真實驗是燕山大學建設的虛擬仿真實驗課程。

基本介紹

• 中文名：港口門機變頻調速系統虛擬仿真實驗
• 課程負責人：魏艷君
• 建設院校：燕山大學
• 授課教師：張迪、肖瑩、李向麗、王躍鵬

課程性質

課程背景

本項目以港口門機裝卸貨物為模擬場景，採用AR、3D仿真等技術，以港口門機作為控制對象，根據門機起升、變幅、旋轉和行走機構各自特點，形成了四種典型的交流電機調速系統虛擬實驗教學子項目，構建了以交流電機變頻調速系統設計為核心內容的虛擬仿真實驗體系。通過運用理論教學、實踐教學、項目教學和虛擬仿真實驗相結合的混合教學模式，真正做到以虛補實，虛實結合，培養了學生創新思維和設計能力，達到了良好的實驗教學效果。

教學目標

（1）參閱相關資料，熟悉港口門機的總體結構，了解其技術參數；獲取起升機構、旋轉機構、變幅機構和行走機構的的傳動方式、工作過程和工作特點。增強學生對各種運動形式的理解，提高學生對重型機械套用領域的認知水平，提升學生的自主學習能力。

（2）學習與探究港口門機交流電機變頻調速系統的設計方法，培養學生的理論知識運用能力和工程實踐能力。

將電力電子變壓變頻電路的拓撲結構及工作原理、脈寬調製（PWM）技術與變壓變頻調速控制方式、控制性能、交流電機機械特性等理論知識，綜合運用到港口門機交流電機變頻調速系統的設計中。根據負載的情況完成功率、轉矩和轉速參數的計算，熟練掌握電動機、變頻器及電控系統元器件的選擇；並根據交流變頻調速系統基於穩態模型的機械特性和PWM變頻器的原理和控制方法，完成基於轉速開環的港口門機交流電機變頻調速系統的綜合設計。

（3）在設計過程中培養學生的創新思維和創新設計能力

構建虛擬仿真實驗環境實現重物的抓取和卸料，重物的提升和下降。通過各實驗環節的參數設計和設備選取，學生可以自主設計控制邏輯、改進實驗，提高設備性能，培養學生的創新思維和創新設計能力。