1、机电一体化系统设计课程教学大纲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
2、学完技术基础课,专业基础课之后的专业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
3、的学习,使学生了解,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)教学时数分配表章节 序号 教学 学时 环节 教学内容讲 授讨 论见习实 验其 它小计一绪论44二机械系统设计66三传感器检测及其接口电路88四控制电机及其选择计算88五工业控制计算机及其接口技术1010六机电一体化系统设计及应用举例448总 计4044(六)考核方法与要求1.平时成绩与期终成绩:
4、平时成绩占30%,包括出勤,课堂提问,讨论等;期终成绩占60%.2.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%.(七)教材与主要参考书1.教材:姜培刚等.机电一体化系统设计.机械工业出版社,2006年1月.2.主要参考书:李建勇.机电一体化技术.科学出版社,2004年4月.王孙安.机械电子工程.科学出版社,2003年8月.郑堤.机电一体化设计基础.机械工业出版社.2001年10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
5、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一,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一, 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一,机电一体化技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一,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 机械系统设计一, 机械系统建模方法第二节 机械传动系统的特征一,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
6、一, 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 传感器一,传感器性能指标的内涵二,传感器选择的原则第二节 位移测量传感器一,大位移测量传感器的原理.第三节 速度,加速度传感器一,速度,加速度传感器测量原理第四节 位置传感器一,位置测量原理.第五节 传感器前期信号处理一,信号调理线路常用模块的原理第六节 传感器接口技术一,采样保持器原理及应用.第七节 传感器非线性补偿原理一,软件补偿方法第八节 数字滤波一,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
7、: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一,步进电机的工作原理二,步进电机的性能参数三,步进电机的控制方法第二节 直流伺服电动机及其控制一,直流电机的工作原理二,直流电机的控制方法第三节 交流伺服电动机一,交流电机的工作原理二,交流电机的控制方法第四节 直线电动机一,直线电机的工作原理第五节 控制电机的选择和计算一,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.
8、二,教学内容:第一节 工业控制计算机一,常用控制计算机的种类二,各种控制计算机的区别第二节 计算机的接口技术一,开关量及数字两的输入/输出接口电路;二,功率放大电路的原理第三节 可编程控制器一,PLC的原理及选择方法,外围电路设计的原则第四节 数字控制器设计一,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一,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一,数控机床的设计过程及主要构成的设计方法注:用明确重点内容,用明确难点;编写人:凌 杰 审核人:封士彩
