電動汽車驅動電機的設計與模擬驗證是華中科技大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：電動汽車驅動電機的設計與模擬驗證
- 課程負責人：孫劍波
- 建設院校：華中科技大學
- 授課教師：曲榮海、李達義、李健、王雙紅
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
本實驗項目採用理論與實踐相結合的項目式教學法，以電動汽車驅動電機設計項目為題，藉助先進的虛擬仿真技術，融入綜合、設計、探究元素，將項目需求分析、電機設計、虛擬製造、模擬測試多個環節打通，形成一套完整的工程綜合訓練，引導學生自主、探究性地學習，綜合運用所學專業知識，在不斷最佳化設計與持續改進中，培養工程設計思維，提升解決複雜工程問題的能力。
教學目標
1. 培養設計綜合能力
電機的設計與測試驗證的全過程具有加工樣機耗時長、定製樣機成本高、樣機加工不可逆、極限測試具有較高危險性等特點，一般教學實驗難以實現。
本實驗項目在給定電動汽車結構和性能參數的條件下，學生直接面對工程需求，自主擬定電機設計額定值，開展電動汽車驅動電機的設計，通過虛擬裝配和整車測試結果，不斷改進最佳化設計，最終達成整車性能目標。在形成閉環的教學設計思路中，培養學生解決複雜工程問題的設計綜合能力。
2. 激發探索創新意識
目前絕大部分高校都無法開設符合工程實際的電機設計與測試驗證實驗實訓課程，現在的教學實驗大多是針對已有實驗電機開展驗證性實驗，只能在固定的條件下測試電機的性能；實驗電機內部結構不可視，內部參量不可測，學生無法感知電機內部的運行狀態，對實驗對象無深刻感性認識；無套用場景測試條件；無法開展探究性實驗，無法滿足學生通過反覆設計實踐來培養創新能力的教學要求。
本實驗通過啟發式教學設計與虛擬仿真技術，將複雜的電機設計計算以模組化互動式的設計流程呈現，將樣機製造、系統測試虛擬為形象生動的實驗內容。通過自主式設計與探究式學習，藉助開放的設計參數，探究電機與整車的性能匹配，實驗電機參數和電動汽車參數可調整，變驗證性實驗為探究性實驗，激發學生的探索創新意識。
3. 培養工程設計思維
本實驗以解決實際工程問題為目標，以電動汽車驅動電機設計與驗證為主線，有機整合和銜接了項目需求分析、電機設計、虛擬裝配、系統測試多個實驗環節， 形成一套完整的工程綜合訓練實驗教學體系，加深對專業知識理解的深度和廣度。在實驗過程中，學生通過自主擬定電機設計額定值，綜合考慮各種工程約束因素，藉助虛擬裝配和整車測試結果的反饋，對設計方案進行反覆調整與最佳化，最終達成項目目標。實驗原理仿真及實驗結果呈現上都注重反映工程實際情況，培養學生在電磁裝置設計方面的綜合能力，強化工程設計思維的培養。
