《机电系统建模与仿真》（机电）实验课程标准.docx

机电系统建模与仿实验课程标准课程名称：机电系统建模与仿真(Modeling and Simulation of Mechatronics System)课程代码：35E00516面向专业：机械电子工程本科专业学时分配：总学时36,讲授30,实验6赋予学分：2应开实验个数：3实验类别：专业配套教材：机电系统建模与仿真指导书，自编，2016年一、本课程实验教学的地位、作用和目的机电系统建模与仿真是机械电子工程专业的一门专业课程,主要是培养学生掌握用计算 机仿真控制系统的基本方法，使学生能够熟练应用仿真技术分析机电系统，为今后从事机电 系统的分析、设计打下基础。要求学生掌握有关的基本理论，初步培养进行系统分析能力, 为进一步从事有关方面的学习及研究工作奠定基础。二'本课程实验教学应到达的基本要求了解控制系统仿真的目的和意义，掌握对控制系统进行数字仿真的基本方法。1. 熟练掌握控制系统数学模型的不同表示形式，了解不同数学模型的不同特点以及相 互转换的方法，能利用MATLAB进行控制系统数学模型的转换。2. 了解MATLAB软件的产生，开展过程，熟练利用MATLAB软件的控制工具箱进 行控制系统的仿真和分析。3. 了解SIMULINK的基本特点，能利用SIMULINK进行简单的控制系统的动态仿真。4. 了解控制系统常见的结构形式及其拓扑描述、面向系统结构图的数字仿真方法。三、学生应掌握的实验技术及基本技能.独立运用基本理论来处理实际问题的能力。1 .独立工作的能力与勇于创新的精神。2 .实事求是、严肃认真、细致踏实的科学作风和良好的实验习惯。3 .利用所学知识进行控制系统MATLAB建模、仿真、分析与设计。4 .熟练运用实验技巧开拓新的实验内容。四、实验工程的设置与选定原那么根据机械电子工程专业培养计划及相应人才培养目标要求,本课程在实验工程设置时既 考虑了机电系统课程内容基本理论的验证，又考虑了如何将其应用于工程实际。五' 需要的实验教学条件本课程实验需要的主要设备与工具：1. PC 机；MATLAB 软件。六'实验报告与考核.实验报告要求实验报告是根据实测数据以及在实验中观察和发现的问题,经过自己分析研究或分析讨 论后写出的心得体会和结果报告。实验报告要简明扼要、字迹清楚、图表整洁、结论明确。实验报告的结论局部可根据不同实验方法所得结果进行比拟，讨论各种实验方法的优缺 点，说明实验结果与理论是否符合，或对某些问题进行探讨、提出自己的见解。实验报告应写在一定规格的报告纸上，保持整洁。每次实验每人独立完成一份报告，按 时上交实验报告，便于教师及时批改，把问题反应给学生。1 .考核内容实验预习情况、实验操作情况和实验报告撰写质量等。实验操作着重考察学生在实验过程中的实际操作的认真性、主动性、科学性、熟练性, 考察学生实验结果的正确性。实验报告主要考察实验报告内容完整，写作规范，附件齐全，书写工整，作图标准，按 时上交。2 .考核方式与评分标准以实验预习情况、实验操作和实验报告等为考核依据，可根据需要可作为平时成绩占课 程总成绩的10%。实验课成绩=各次实验成绩的平均成绩。根据平时的考核和实验报告给出实验成绩，每次实验成绩综合考虑实验操作成绩和实验 报告成绩给定五档：依次为优、良、中、及格、不及格，也可分别用A、B、C、D、E代替。七、实验工程设置与内容提要实验工程编号实验工程名称实验 类型实验 要求实验学时内容提要35E005163101MATLAB基本操作验证选修21、熟悉MATLAB实验环境；2、掌握MATLAB变量的定义 和特殊变量的含义,理解矩阵运 算和数组运算的定义和规那么； 3、掌握数据和函数的可视化。35E005163102控制系统数学模型的 表达和转换验证选修2熟悉并掌握MATLAB进行控制 系统数学模型的表达和转换35E005163203经典控制系统分析综合必修21、对控制系统进行时域、频域 分析35E005163204PID控制器的设计综合必修21、熟悉PI、PD和PID三种控 制器的设计；2、通过实验，深入了解PI、PD 和PID三种控制器的阶跃响应 特性及相关参数对它们性能的 影响。35E005163205基于 Matlab/Simulink 的机电一体化系统的 仿真实验综合必修21、掌握Simulink的基本模块、 模型文件的创立和仿真过程； 2、通过对一伺服控制系统数学 模型的建立，对其性能进行分 析；3、设计该系统的PI控制器，并 分析校正后的控制系统性能。