《机电一体化系统设计》 教学大纲.docx

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1、机电一体化系统设计课程教学大纲适用专业：机械设计制造及其自动化课程类型：专业课程学时数44学分数2.5一、编写说明（一）本课程的性质、地位和作用本课程是面向机械制造及自动化专业开设的一门专业课。机电一 体化系统技术是微电子技术和计算机技术像机械工业渗透的过程中 逐渐形成并发展起来的一门新型综合性学科，机电一体化技术的应用 不尽提高和拓展了机电产品的性能和功能，而且使机械工业的技术结 构，生产方式及管理体系发生了巨大的变化，极大提高生产系统的工 作质量。通过本课程的学习，对于学生掌握机电一体化系统开发的基 础知识，拓宽学生的知识面是很有意义的。本课程是学生在学完技术 基础课，专业基础课之后的专业

2、技术课程内容的综合应用，对于培养 学生综合应用基础和专业知识，掌握以系统论，信息论和控制论为核 心的机电一体化系统的设计基本原理和方法，掌握机电一体化技术的 关键技术有着重要意义。（二）本大纲制定的依据本大纲根据机械设计制造及其自动化专业的人才培养目标的基 本理论和基本技能要求，本课程性质，跟踪现代机电一体化系统技术 的发展编写。(三)大纲内容编写原则根据人才培养目标的要求，使学生了解，掌握机电一体化的系统 设计的基本知识，特点和方法；结合机电一体化共性的关键技术，对 其各子系统的设计原理及设计方法进行系统的分析和介绍；强调对学 生综合能力和工程能力的训练和培养；通过本课程的学习，使学生了 解

3、，掌握机电一体化系统的内涵及机电一体化系统设计的理论和方 法。(四)实践环节1.课程设计(1)名称:机械手控制系统编程与操作(2)主要内容与要求:利用PLC实现机械手控制功能的要求编写程序， 安装调试实验台。按照本课程实验说明书要求完成，并通过实验验证 程序的正确性。(3)学时分配:4(五)教学时数分配表早下教学学时实践小计第一章绪论44第二章机械系统设计66第三章传感器检测及 其接口电路88第四章控制电机及其选择计算88第五章工业控制计算机及其接口技术1010第六章六机电一体化系统设计及应用举例448合计40444（六）考核方法与要求1 .平时成绩与期终成绩:平时成绩占30%,包括出勤，课堂

4、提问，讨论 等；期终成绩占60%o2 .试卷成绩与实践成绩:试卷成绩占60%,实践成绩占10%（实验报告 5%,实验过程考核5%）。3 .综合考核成绩的计算:平时成绩20%实践成绩占10%试卷成绩占70%=100%o（七）教材姜培刚等机电一体化系统设计机械工业出版社，2013年5月。二、教学内容纲要第一章绪论一、教学目标：1 .了解机电一体化系统发展历史，内涵，应用和发展前景。2 .掌握机电一体化系统的基本功能和要素。二，教学内容：第一节机电一体化系统的定义机电一体化的内涵第二节机电一体化系统的基本功能要素机电一体化系统功能分析方法机电一体化系统的构成要素第三节机电一体化的相关技术机电一体化技

5、术的相关关键技术第四节机电一体化系统设计的目标与方法机电一体化系统设计方法第二章机械系统设计一、教学目标：1 .掌握机械系统数学建模方法。2 .掌握机械传动系统的特征及设计方法。3 .了解常用的传动系统二、教学内容：第一节机械系统设计机械系统建模方法第二节机械传动系统的特征机械传动装置的特征参数及相应的调整方法第三节机械传动装置传动比的设计方法第三章传感器检测及及接口电路一、教学目标：1. 了解常用参量检测的传感器原理;2.掌握检测传感器的接口电路原理以及相应的信号处理方法。二、教学内容：第一节传感器传感器性能指标的内涵传感器选择的原则第二节位移测量传感器大位移测量传感器的原理。第三节速度，加

6、速度传感器速度，加速度传感器测量原理第四节位置传感器位置测量原理。第五节传感器前期信号处理信号调理线路常用模块的原理第六节传感器接口技术采样保持器原理及应用。第七节传感器非线性补偿原理软件补偿方法第八节数字滤波随机误差的处理方法第四章控制电机及其选择计算一、教学目标：1 .了解常用伺服电机的工作原理;2 .掌握常用伺服电机的控制调节方法；3 .掌握伺服电机的主要性能参数内涵及电机的选择方法。二、教学内容：第一节步进电动机及其控制步进电机的工作原理步进电机的性能参数步进电机的控制方法第二节直流伺服电动机及其控制直流电机的工作原理直流电机的控制方法第三节交流伺服电动机交流电机的工作原理交流电机的控

7、制方法第四节直线电动机直线电机的工作原理第五节控制电机的选择和计算控制电机的选择。第五章工业控制计算机及其接口技术一、教学目标：1 .了解常用的工业控制计算机种类2 .掌握各种工业计算机的区别；3 .掌握各种信号接口原理。二、教学内容：第一节工业控制计算机常用控制计算机的种类各种控制计算机的区别第二节计算机的接口技术开关量及数字两的输入/输出接口电路；功率放大电路的原理第三节可编程控制器PLC的原理及选择方法，外围电路设计的原则第四节数字控制器设计数字控制器的设计方法。第五章 机电一体化系统设计及应用举例一、教学目标：1 .掌握机电一体化系统设计的要点2 .了解数控机床的设计过程及主要构成的设计方法。二、教学内容：第一节 机电一体化产品的设计要点机电一体化产品的设计过程第二节 机电一体化系统设计应用举例数控机床的设计过程及主要构成的设计方法编写人：审核人：