高鐵牽引傳動系統運行特性虛擬仿真實驗是西安理工大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：高鐵牽引傳動系統運行特性虛擬仿真實驗
- 建設院校： 西安理工大學
- 課程負責人： 姬軍鵬
- 授課教師：路景傑、成鳳嬌、尹忠剛、同向前
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
在交通強國建設的國家重大戰略決策的背景下，我國軌道交通電氣化領域的人才需求急增。本實驗教學團隊以培養電氣化軌道交通領域人才為目標，以中國名片-中國標準化動車組“復興號”為教學背景，以企業創新研究課題為實驗來源，以軌道交通行業難題為實驗內容，依託西安理工大學電氣工程國家級特色專業、國家級-流本科專業建設點，在陝西省虛擬仿寞教學實驗中心，建設了高鐵牽引傳動系統運行特性虛擬仿真實驗課程。
該課程虛擬了高鐵電能變換的整個過程，以解決不可見的電磁干擾難題為實驗目的，虛擬仿真了電磁環境下的高鐵幸引傳動運行特性。該課程是《電磁兼容技術》和《交流電機變頻調速原理及設計》電氣工程專業2門核心專業課程的課程實驗，重點培養學生電磁兼容技術、交流調逮控制方面的專業技能。該課程緊跟學科發展和行業前沿，融入了創新創業教育理念、課程思政元素，能夠培養可以解決複雜工程問題、創新創業能力雙兼備的軌道交通領域人才。
教學目標
1、實驗後應達到的知識水平
1)實驗後應熟練掌握的基礎原理知識:
●高鐵電力牽引系統的電能轉換原理;
●高鐵牽引變流器的工作原理;
●比例積分微分(PID) 控制器的控制原理;
●高鐵電磁干擾產生機理。
2)實驗後應熟練掌握的專業技能知識:
●高鐵電力牽引運行控制系統設計方法及控制策略;
●高鐵牽引變壓器磁場的分布特性;
●電磁干擾(EMI) 濾波器的設計方法;
●大功率開關器件的開關特性與驅動方法。
3)實驗後應了解的前沿科學研究知識、交叉學科知識:
●自抗擾控制器的設計方法及控制性能最佳化方法;
●高鐵電磁干擾的國家標準及電磁干擾源的線上源阻抗建模方法;
●高鐵電磁干擾源的定位方法及電磁干擾定性定量分析方法。
2、實驗後應達到的能力水平
1)創新方案設計能力:設計高鐵電力牽引運行控制方案、電磁干擾濾波器設計的能力。
2)系統調試分析能力:仿真分析高鐵電力幸引系統控制性能、仿真分析高鐵電磁干擾抑制效果的能力。
3)複雜問題解決能力:高鐵電磁干擾源定位及建模、高銑輻射電磁干擾抑制方案實現的能力。
3、實驗後應達到的素質水平
1)形成較強的家國情懷和民族責任感。
實驗課程以我國自主創新的成功範例-高鐵為教學背景，引入高鐵發展史、知名企業、核心成果等多個思政元素，促進學生形成較強的家國情懷和民族責任感。
2)形成嚴謹的科學態度和良好的工程倫理觀。
實驗課程在多個互動環節引入了國家工程規範、行業標準(磁環尺寸設計標準、軌道機車電磁兼容標準等)、核心部件數據手冊等元素，引導學生形成嚴謹的科學態度和良好的工程倫理觀。
3)形成探索真知、創新創業的意志品質。
實驗課程容錯推演機制，支持差異化結果，激發學生探索最優解的動力，另外實驗課程引入的行業難題及學科前沿知識，潛移默化地促進學生形成探索寞知、創新創業的意志品質。
綜.上所述，學生實驗後，可掌握軌道交通電氣化控制領域的基礎原理知識，能訓練該方向的專業技能，可了解相應的前沿研究;能培養學生創新方案設計能力、系統調試分析能力和複雜問題解決能力;可使學生形成形成良好的家國情懷與工程倫理觀，具有嚴謹的科學態度與創新創業的意志品質。
