《机电系统设计》教学大纲.docx

机电系统设计课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：机械电子工程本科专业课程代码：35E01027学时分配：总学时30,讲授30赋予学分：2学分先修课程：高等数学、控制工程基础、 机械设计基础、液压与气压传动、电力电子 技术、电工原理等。后续课程：毕业综合训练等二、课程性质与任务本课程是机械电子工程专业的一门综合 设计专业课，也是本专业的主干专业课。本 课程从系统的观点出发，利用机械技术和电 子技术，通过机电有机结合构造最正确的机电 系统。主要学习机械系统、传感检测系统、 伺服系统、控制系统等设计和选择方法，讨 论机电一体化系统的接口、精度设计和可靠 性等系统总体技术。本课程的任务是：通过本课程的学习， 使学生建立机电产品的一体化设计思想，把 电子技术、传感器技术，自动控制技术、计 算机技术和机械技术有机地结合起来，了解 各项技术之间的接口关系，能运用所学知识 对机电一体化产品进行分析或设计，使学生 具备解决生产过程中机电设备的运行、管理、 维护和改造等实际问题的初步能力。三、教学目的与要求本课程强调知识结构系统性和教学体系 完整性的统一，通过本课程的学习，使学生 对机电一体化技术有较全面的认识，比拟系 统地掌握机电一体化系统各元部件的选择计 算和总体设计的基本理论和方法，初步具备 机电一体化系统的设计能力，对典型机电一 体化系统有一个比拟全面的工程概念，使学 生在今后的工作中具有综合应用多学科知识 的能力。教学的基本要求包括：1 .学习机电一体化基本概念，理解机电 一体化系统中各结构要素在系统中的作用和 相互关系，初步建立机电一体化产品的系统 设计思想。2 .熟悉机电一体化系统中常用传感器、 伺服传动机构、动力驱动装置和控制系统的 种类、原理和特点。3 ,熟悉机电一体化产品的设计方法和工 程路线，能够针对具体的机电一体化产品确 定产品开发技术路线。4 .掌握机电一体化系统中机械、传感检 测、动力、控制等基本结构要素的技术特点, 掌握典型装置的技术原理和使用方法。5 . 了解典型机电一体化产品的构成、特 点和设计方法，学会设计简单的机电一体化 产品。四' 教学内容与安排总论（2学时）0.1概述0.2机电一体化系统设计方法0.3机电一体化系统开发工程路线第1章机械系统设计（4学时）1.1 概述1.2 机械系统的结构设计1.3 机械系统的主要动力参数计算1.4 机械系统部件的选择计算1.5 机械系统执行电动机的选择计算1.6 机械系统动力学特性分析1.7 机械系统的设计计算实例第2章检测系统设计（4学时）2.1 概述2.2 机电一体化系统常用传感器2.3 信号放大电路2.4 信号变换电路2.5 信号调制与解调电路2.6 信号的滤波电路2.7 数字式传感器信号检测电路第3章控制系统设计（6学时）3.1 概述3.2 控制系统的数学模型3.3 控制系统的性能分析3.4 控制系统的综合与校正3.5 数字控制系统分析3.6 数字控制器设计第4章 机电一体化计算机接口设计（4学时）4.1 概述4.2 人机接口设计4.3 过程输入通道接口设计4.4 过程输出通道接口设计第5章伺服系统设计（6学时）5.1 概述5.2 电力电子技术基础5.3 步进伺服系统设计5.4 直流伺服系统设计5.5 交流伺服系统设计第6章典型机电一体化系统设计与分析（4 学时）6.1 可编程控制（PLC）机电系统6.2 数控步进伺服系统6.3 电液伺服系统6.4 计算机控制的直流可逆调速系统设 计五' 教学设备和设施多媒体教学设备。六、课程考核与评估课程结业考查采用开卷考试或撰写论文 等形式。考查成绩占总成绩的70%,平时成绩占总成绩的30% o七' 附录教学参考书：1 .王裕清等主编.机电一体化系统设 计.中国电力出版社，2016年2 .戴夫德斯谢蒂等主编.机电一体 化设计.机械工业出版社，2016年