《机电传动与控制 》课程教学大纲

1、大学本科专业培养方案课程教学大纲编 码：ME06106 Code: ME06106课程名称：机电传动与控制 Course Title: Electromechanical Transmission and Control课程类别：专业选修 Course category: Elective Courses in Specialty学 分：2 Credit(s): 2开课单位：机械与运载工程学院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering课程描述：本课程是一门为机械设计制造及其自动化专业学生开设

2、的专业公共选修课，涉及机械、电气、控制等多个学科领域，是学生学习和掌握机械设备电气传动与控制知识的主要途径。通过本课程教学使学生熟悉机电系统的组成，掌握机电传动系统的动力学基础知识，掌握直流电机和交流电机的工作原理及特性，理解控制电机的结构与工作原理，掌握继电器-接触器控制系统的组成与控制电路的工作原理，熟悉可编程逻辑控制器的结构和工作原理，掌握可编程逻辑控制器的编程方法，培养机电传动系统设计的能力。从而锻炼和提升分析解决复杂机械工程实际问题、自主学习与创新等多方面的能力。Course description: This course is a specialized common selec

3、tive course for the major of mechanical engineering. It involves multi-subjects including mechanics, electronics and control. It provides students with the main approach to study and master the electrical transmission and control knowledge of mechanical devices. Through this course, the students wil

4、l familiar with electromechanical systems, will master basic knowledge of electrical transmission system.，will master basic working principle and characteristic of DC motor and AC motor, will read structure and working principle of control motor， will master the consist of relays-contacts system and

5、 working principle of control circuit，will familiar with structure and working principle of programmable logic controller, will master the programming of Programmable logic Controller，will development the capability of electrical transmission control system design. Furthermore, students can foster a

6、nd improve their abilities such as analyzing and solving complex practical engineering problems, and independent learning and independent innovation.5课程内容（一）课程教学目标通过本课程的教学，使学生具备以下能力：1. 通过该课程教学使学生掌握电机的基本原理、基本理论和基本分析方法，掌握基本的继电控制系统和 PLC控制系统的设计方法（毕业要求3.2）。2. 通过交、直流电机的教学过程培养学生利用电磁场及电路理论建立电机的等效电路和机械特性，具有解

7、决电机的启动、调速、制动和应用问题的能力（毕业要求1.2）。3. 学会根据机械负载特点和使用条件，正确地选用电机类型以及确定电机的基本参数。培养学生具有电机控制系统的设计能力，包括基本的继电控制系统和PLC控制系统的设计（毕业要求2.2）。（二）基本教学内容第一章、绪论教学目的：了解机电传动控制的系统组成，任务目标和发展概况。相应毕业要求：6.1教学内容：1. 机电系统组成； 2. 机电传动控制的目的和任务。3. 机电传动控制的发展概况。4. 课程的性质、任务和内容安排。学时分配：课堂教学1学时第二章、机电传动系统的动力学基础教学目的： 通过本章的学习，掌握机电传动系统的动力学知识，为学习后续

8、内容打好基础。教学重点：机电传动系统的运动方程式、稳定运行条件和过渡过程。教学难点：机电传动系统的稳定运行条件。相应毕业要求：1.2教学内容：1. 机电传动系统的运动方程式。 2. 负载转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算。 3. 机电传动系统的负载特性。 4. 机电传动系统稳定运行的条件。 5. 机电传动系统的过渡过程、机电时间常数。学时分配：课堂教学1学时第三章、直流电机的工作原理及特性教学目的： 通过本章的学习，要求学生掌握直流电机的结构、原理、机械特性、启动、调速、制动以及选用。教学重点：直流电机的工作原理、启动、调速和制动方法及特性。教学难点：直流电机的励磁方式、启动、调速和制动。相应毕业

9、要求：1.2教学内容：1. 直流电机的基本结构和工作原理。2. 直流他励电动机机械特性。3. 直流他励电动机的启动方法及特性。4. 直流他励电动机的调速方法及特性。5. 直流他励电动机的制动方法及特性。学时分配：课堂教学4学时第四章、交流电动机的工作原理及特性教学目的： 通过本章的学习，要求学生掌握三相交流异步电动机的结构、原理、机械特性、启动、调速和制动以及选用。教学重点：三相交流异步电动机的工作原理、启动、调速和制动方法及特性。教学难点：交流电动机的旋转磁场，三相异步交流电动机的启动、调速和制动。相应毕业要求：1.2教学内容：1. 三相异步电动机的结构、类型、工作原理。2. 三相异步电动机

10、的绕组连接方法和额定参数。3. 三相异步电动机的定转子电路、转矩与机械特性。4. 三相异步电动机的启动方法及特性。5. 三相异步电动机的调速方法及特性。6. 三相异步电动机的制动方法及特性。7. 单向异步电动机的结构、原理、特点和启动方法。8. 同步电动机的结构、原理、特点和启动方法。学时分配：课堂教学8学时第五章、控制电动机教学目的： 通过本章的学习，要求学生掌握常见控制电动机的原理、特性和选用。教学重点：步进电动机、交流伺服电动机、力矩电动机、直线电动机的原理和特性。教学难点：步进电动机和伺服电动机的原理和特性。相应毕业要求：1.2、12.2教学内容：1. 步进电动机。2. 交流伺服电动机

11、。3. 直线电动机。学时分配：课堂教学6学时第六章、继电器-接触器控制教学目的： 通过本章的学习，要求学生掌握基本继电器-接触器控制电路的原理、组成和设计方法。教学重点：继电器-接触器控制的形式、组成和绘制方法，基本电路。教学难点：继电器-接触器控制电路的组成和绘制方法。相应毕业要求：2.2、3.2教学内容：1. 控制电器的分类，非自动控制电器，自动控制电器、主令电器、其他常用控制电器。2. 继电器-接触器控制电路的形式、组成和绘制方法，电路基本保护。3. 继电器-接触器控制的异步电动机启动、正反转、制动基本电路，其他基本控制电路。学时分配：课堂教学4学时第七章、可编程控制器原理与应用教学目的

12、：通过本章的学习，要求学生掌握可编程控制器（PLC）的结构、原理和应用，掌握基本的PLC控制系统设计方法。教学重点：PLC的结构、原理、特点和软件技术，PLC控制系统的设计。教学难点：PLC的软件技术和PLC控制系统设计。相应毕业要求：2.2、3.2教学内容：1. PLC的基本结构和工作原理。2. PLC的主要功能和特点3. PLC的编程元件。4. PLC的用户数据结构、程序表达方式、基本指令和常用编程技巧。5. PLC控制系统的开发步骤，电动机PLC控制系统设计，交通灯PLC控制系统设计。6. 步进顺控指令、状态转移图及其编程方法。学时分配：课堂教学6学时考核方式本课程考核采用闭卷考试的形式期评成绩占比：1.平时成绩一（课堂测验、实验）占20%2.平时成绩二（考勤、作业）占30%3.期末考试成绩（闭卷）占50%持续改进方法1、采用先进的教学手段、方法和教学理念。课堂教学部分内容采用实物教学，让学生直观理解所教内容，从而提高教学效果。2、每次课后都布置作业，巩固学生对重点知识的掌握，并及时反馈教学效果。3、建立师生交流群，课后对疑难问题安排答疑。4、直流电机与交流电机学习结束后都安排实验，培养学生动手