机电一体化教学大纲.doc

机电一体化课程教学大纲执笔者： 审核人： 编写日期：2008-12-30课程编号课程性质课程类别适应专业学时数学分0810102必修课职业技术课数控技术机电一体化总学时数:44理论:36 实践: 83一、课程的性质、任务和作用机电一体化技术课程是“机电一体化技术”专业的一门核心专业课，着重培养学生机电一体化技术的综合应用能力，为后续毕业实习和毕业设计奠定系统专业理论知识和实践能力。同时，该课程具有培养学生职业技能和职业素养的目的，为学生获取机电类职业技能岗位证书提供相应的应知、应会知识和技能。该课程先修知识和技能为机械制图、机械设计、机械控制工程基础、电工电子技术和单片机技术等。课程的基本任务是通过本课程的学习，使学生掌握机电一体化的基本理论、基本方法和基本技能，为后续专业课程的学习打下基础。二、课程教学目标（一） 知识目标本课程的教学目标是使学生对机电工程技术有一个全面、系统的认识，为学习有关专业课程并直接从事工程实践打下必要坚实的基础。通过本课程的学习，学生应了解机电设备在工农业生产中的应用，掌握机电设备的电-液-气控制及基本控制原理,熟悉机电设备的综合应用技术，使学生的综合素质得到提高，培养继续学习的能力和严谨认真的工作态度。1、机电一体化的基本概念、基本组成、理论基础与关键技术；机电一体化产品的现状与发展前景。2、机电一体化机械技术3、机电一体化传感检测技术4、机电一体化伺服驱动技术5、机电一体化控制及接口技术6、机电一体化系统设计7、典型机电一体化系统之机器人技术8、典型机电一体化系统之自动化生产线系统（二） 能力目标本课程主要培养学生以下七个方面的能力：1、了解机电一体化技术的系统思维体系，学会用系统的观点分析问题的能力。2、了解机电一体化前沿技术，学会探索性学习和终身学习的方法。3、了解自动化制造设备各组成环节的静、动态性能对设备性能参数的影响。4、掌握机电一体化产品中相关技术的联系和接口关系，了解产品开发的方法。5、掌握模块化机电一体化产品装配、调试、维护、维修的基本理论和基本方法。6、具备机电一体化设备拆装、调试和操作的基本技能。7、掌握机电一体化技术行业操作规范，具有良好的职业素养。（三） 职业素养目标 掌握成人教育学生的心理特征，有针对性的引导学生端正学习态度，明确学习目的，以培养学生的创造能力，分析解决实际问题的能力及动手能力。三、课程基本内容与要求（注：重点掌握；一般掌握；了解。）第1章 机电一体化概述1.1 机电一体化的基本概念1.1.1 机电一体化的定义1.1.2 机电一体化的产生1.1.3 机电一体化的内容1.1.4 机电一体化的特点1.2 机电一体化系统的基本组成1.2.1 机电一体化系统的功能组成1.2.2 机电一体化系统的构成要素1.2.3 机电一体化系统接口概述1.3 机电一体化技术的理论基础与关键技术1.3.1 理论基础1.3.2 关键技术1.4 机电一体化产品1.4.1 按产品功能分类1.4.2 按机电结合程度和形式分类1.4.3 按产品用途分类1.5 机电一体化的现状与发展前景1.5.1机电一体化的发展现状1.5.2机电一体化的发展趋势第2章 机电一体化机械技术2.1 概述2.1.1机械运动与机构2.1.2机电一体化中的机械系统及其基本要求2.2 机械传动机构2.2.1 齿轮传动2.2.2 带传动2.2.3 齿轮齿条传动机构2.2.4 螺旋传动2.2.5 其他传动结构2.3 机械导向结构2.3.1 滑动摩擦导轨2.3.2滚动摩擦导轨2.4 机械支承结构2.4.1 机械支承结构应满足的基本要求2.4.2 支承件的材料2.4.3 支承件的设计原则2.5 机械执行机构2.5.1微动机构2.5.2定位机构2.5.3数控机床回转刀架第3章 机电一体化传感检测技术3.1 传感器及其组成与分类3.1.1传感器的组成3.1.2传感器的分类3.2 典型常用传感器3.2.1 位置传感器3.2.2 位移传感器3.2.3 速度和加速度传感器3.2.4 温度传感器3.2.5红外线传感器3.3 传感器的选择方法3.4 传感器数据采集及其与计算机接口第4章 机电一体化伺服驱动技术4.1 概述4.1.1伺服驱动系统的种类及特点4.1.2执行器及其选取依据4.1.3输出接口装4.2典型执行元件4.2.1电气执行元件4.2.2液压执行元件4.2.3气动执行元件4.3执行元件功率驱动接口4.3.1功率驱动接口的分类和组成形式4.3.2电力电子器件4.3.3开关型功率接口第5章 机电一体化控制及接口技术5.1控制技术概述5.1.1 机电一体化系统的控制形式5.1.2 控制系统的基本要求和一般设计方法5.1.3 计算机控制系统的组成及常用类型5.2 可编程序控制器技术5.2.1 PLC技术基础5.2.2 PLC编程技术5.2.3 PLC技术应用5.3 人机接口技术5.3.1 输入接口技术5.3.2 输出接口技术5.4 机电接口技术5.4.1 信息采集接口技术5.4.2 控制量输出接口技术第6章 机电一体化系统设计6.1机电一体化系统设计方法6.1.1机电一体化传统设计方法6.1.2机电一体化系统现代设计方法6.2 机电一体化系统的建模与仿真6.2.1机电一体化系统的建模6.2.2机电一体化系统的仿真6.3 机电一体化抗干扰技术6.3.1干扰的定义6.3.2形成干扰的三个要素6.3.3干扰源6.3.4抗供电干扰的措施6.3.5软件抗干扰设计第7章 典型机电一体化系统之机器人技术7.1 机器人概述7.1.1 机器人的发展7.1.2机器人的作用7.1.3 机器人的发展趋势7.2 机器人传感器7.2.1机器人传感器的分类7.2.2外部信息传感器在电弧焊工业机器人中的应用7.3 机器人的驱动与控制7.3.1 机器人控制系统7.3.2 电动驱动系统7.4 典型机器人的应用7.4.1工业机械手7.4.2 足球机器人第8章 典型机电一体化系统之自动化生产线系统8.1 自动线与 MPS模块化生产加工系统概述8.1.1 自动机与自动线的构成8.1.2 模块化生产加工系统（MPS）8.2 MPS送料检测站8.2.1 结构与功能8.2.2 气动控制回路8.2.3 电气接口地址8.2.4 程序控制8.3 MPS搬运站8.3.1 结构与功能8.3.2 气动控制回路8.3.3 电气接口地址8.3.4 程序控制8.4 MPS安装搬运站8.4.1结构与功能8.4.2气动控制回路8.4.3电气接口地址8.4.4 程序控制8.5 MPS加工站8.5.1结构与功能8.5.2气动控制回路8.5.3电气接口地址8.5.4程序控制四、学时分配表序号内 容讲授实验小计1机电一体化的基本概念222机电一体化机械技术663机电一体化传感检测技术664机电一体化伺服驱动技术4265机电一体化控制及接口技术4266机电一体化系统设计447典型机电一体化系统之机器人技术2248自动化生产线系统426合 计36844说明：带*的内容，根据不同专业要求，可适当调整。五、课内实践项目表序号实验名称学时1实验一：机电一体化系统（MPS）演示实验22实验二：人机接口技术实验*23实验三：步进电机控制实验24实验四：机器人控制实验*2合计8说明：带*的内容，根据不同专业要求，可适当调整。六、有关说明（一）先修课程