《机电传动与控制》教学大纲

1、机电传动与控制教学大纲修订单位：机械工程学院机电工程系执 笔 人：李维军一、课程基本信息1 课程中文名称：机电传动与控制2 课程英文名称：The Mechanical &Electric Movement and Control3 适用专业：机械设计制造及其自动化专业4 总学时： 48 学时（其中理论44 学时，实验4 学时）5 总学分： 3 学分二、课程在教学计划中的地位、作用和任务“机电传动与控制” 是机械设计制造及自动化专业的专业技术基础课。该课程涉及数学、物理学、电子学、控制理论等多方面知识，是机电一体化人才所需电知识结构的驱体。通过本课程的学习， 使学生了解机电传动控制的一般

2、知识，掌握电机、电器、 晶闸管等的工作原理、特性、应用和选用的方法，掌握常用的开环、闭环控制系统的工作原理、特点、特性及应用场合，了解最新控制技术在机械设备中的应用。三、理论教学内容与教学基本要求1、概述 (1 学时 )了解机电传动控制系统的发展概况。2、机电传动系统的动力学基础（2 学时）掌握机电传动系统的运动方程式及其含义；掌握多轴拖动系统中转矩折算的基本原则和方法； 了解几种典型生产机械的负载特性；了解机电传动系统稳定运行的条件，并学会用它来分析系统的稳定平衡点。3、直流电机的工作原理及特性（6 学时）掌握直流电机的基本工作原理及特性；特别是直流电动机的机械特性；掌握直流电动机启动、调速

3、、制动的各种方法以及各种方法的优缺点和应用场所。4、机电传动系统的过渡过程（2 学时）在了解过渡过程产生的原因和研究过渡过程的实际意义的基础上，掌握机电传动系统在启动、 制动过程中转速、转矩和电流的变化规律，掌握机电时间常数的物理意义以及缩短过渡过程的途径。5、交流电动机的工作原理及特性（8 学时）在了解异步电动机的基本结构和旋转磁场的产生等基础上，着重掌握异步电动机的工作原理， 机械特性，以及启动、调速和制动的方法，学会用机械特性的四个象限来分析异步电动机的运行状态； 掌握单相异步电动机的启动方法和工作原理；了解同步电动机的结构特点、工作原理、运行特性及启动方法；掌握各种异步电动机和同步电动

4、机的使用场所。6、控制电机（ 3 学时）了解机电传动控制系统中一些常用的控制电机， 在了解其基本结构的基础上， 重点掌握各种控制电机的基本工作原理、 主要运行特性及特点、 应用场所，以求正确选用和使用它们。7、机电传动控制系统中电动机的选择（1 学时）在了解电动机的发热与冷却规律的基础上，重点掌握电动机容量的选择，并熟悉电动机的种类、电压、转速和结构型式的选择原则。8、继电器接触器控制系统（在熟悉各种控制电器的工作原理、8 学时）作用、特点表示符号和应用场所的基础上，着重掌握继电器接触器控制线路中基本控制环节的构成和工作原理，学会分析较复杂的控制线路，并通过训练学会设计一些较简单控制线路。9、

5、可编程序控制器（4 学时）在了解可编程序控制器的基本组成、工作原理、 特点和用途的基础上，重点掌握F 系列中小型可编程序控制器的指令系统和编程方法以及应用实例。10、电力电子学晶闸管及其基本电路（2 学时）掌握晶闸管的基本工作原理、特性和保护措施； 基本可控整流电路的工作原理及其特点；触发电路基本工作原理。了解逆变器的工作原理及控制。11、直流传动控制系统（2 学时）在了解机电传动自动控制调速系统的组成、生产机械对调速系统提出的调速技术指标要求以及调速系统的调速性质与生产机械的负载特性合理匹配的重要性之基础上，重点掌握自动调速系统中各个基本环节，各种反馈环节的作用及特点，掌握各种常用的自动调速

6、系统的调速原理、 特点及适用场所， 以便根据生产机械的特点和要求来正确选择个使用机电传动控制系统。12、交流传动控制系统（3 学时）掌握交流调速系统的基本原理与类型，熟悉系统的基本组成、交流电动机调速系统的特性、特点以及适用场合。13、步进电动机传动控制系统（2 学时）掌握步进电动机的基本结构和工作原理， 以及主要技术指标与特性； 了解步进电动机的驱动方式及各种驱动电路以及运行中应注意的问题。四、实验教学内容与要求实验课计划与课堂教学一起进行。本课程应开设实验4 个，共 4 学时。 实验内容为常规继电器接触器控制、可编程控制器（PLC ）相关实验。要求学生在实验中熟悉继电器接触器控制系统的设计过程，熟悉可编程控制器（PLC ）的程序的编制方法。五、考核方式平时成绩和期末考试两部分组成。平时成绩由学生的出席情况和作业两部分组成。六、成绩评定平时成绩为百分之二十，考试成绩为百分之八十。七、本课程对学生创新能力培养的措施为增强学生实践能力，计划增加课堂讨论内容，尝试设计简单控制线路。八、教材与参考书教 材：邓星钟主编机电传动与控制华中理工大学出版社参考书： 1 王炳实主编机床电气控制机械工业出版社2 张忠夫主编机电传动与控制机械工业出版社九、其它必要的说明本课程的先修课程为高等数学、物理、电路基础及电子技术，后续课程为数