机电一体化系统设计

1、成都理工大学工程技术学院机电一体化系统设计课程教学大纲自动化工程系机械工程教研室编1年011月20日适用专业层次理论课学时实践课学时总学时学分课程性质机电方向本、专科专业方向课先修课程机械设计基础，电工学，控制工程基础，微机原理、目的和任务1目的和任务本课程是机械电子工程专业的主干专业课。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佳的机电系统。本课程主要学习机械系统、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。本课程的目的和任务是：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

2、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。2完成培养方案中哪项基本素质要求和业务培养要求（结合适用专业的培养方案中基本素质要求和业务培养要求加以说明）二、课程学时分配表总体安排：理论教学44学时，实验教学4学时。课程主要教学内容及学时分配分别见下表：序号理论教学提要必讲理论教学学时（学时）实践教学（学时）绪论必讲机械系统设计必讲检测传感器及接口电路必讲控制电动机及选择计算必讲工业控制计算机与接口技术必讲机电一体化系统设计及应用举例必讲

3、三、课程教学内容和教学基本要求第一章绪论本章理论教学2学时，实习教学0学时，共2学时。重点和难点：机电一体化系统的基本功能要素；机电一体化的相关技术主要教学内容及要求：（1）了解机电一体化技术的产生与发展；（2）理解机电一体化系统的基本功能要素；（3）了解机电一体化的相关技术；（4）了解机电一体化发展趋势。第二章机械系统设计本章理论教学6学时，实习教学0学时，共6学时。重点和难点：机械系统数学模型的建立，机械传动系统的特性。主要教学内容及要求：（1）掌握机械系统数学模型的建立：（2）了解机械移动系统，转动系统，基本物理量的折算；（3）理解机电一体化对机械传动的要求，机械传动系统的特性；（4）了

4、解机械传动装置：齿轮传动，滚珠花键，谐波齿轮减速器。第三章：检测传感器及其接口电路本章理论教学8学时，实习教学0学时，共8学时。重点和难点：各种传感器及信号处理。主要教学内容及要求：1）掌握各种传感器原理及应用；2）掌握传感器前期信号处理及接口技术；第四章：控制电动机及其选择计算本章理论教学8学时，实习教学2学时，共10学时。重点和难点：步进电机、直流、交流伺服电机及其控制。主要教学内容及要求：（1）了解步进电机的分类及工作原理，掌握步进电机的驱动控制，步进电机的选用；（2）了解直流电机的分类及工作原理，掌握直流电机的驱动控制，直流电机的选用；（3）了解交流伺服电机的分类及工作原理，掌握交流伺

5、服电机的驱动控制，交流伺服电机的选用；第五章：工业控制计算机系统及其接口技术本章理论教学14学时，实习教学0学时，共14学时。重点和难点：工业控制计算机及接口技术，可编程控制器。主要教学内容及要求：（1）掌握计算机控制接口技术：信息采集接口，模拟量输出接口，开关量功率接口，直流伺服电动机功率接口，交流电动机变频调速功率接口，步进电动机功率驱动接口；（）了解组成及工作原理，能进行控制系统设计。第六章：机电一体化系统设计及应用举例本章理论教学6学时，实习教学2学时，共8学时。重点和难点：系统设计要点及应用实例。主要教学内容及要求：（1）掌握机电一体化产品系统设计要点；（2）了解机电一体化技术应用实

6、例。实践教学安排实践教学是理论联系实际的重要环节，可以使学生验证、巩固和加深所学的基本理论，能训练学生有关的实验方法、动手能力和测量技能，养成踏实细致、严谨认真的作风。实验内容与要求：巩固和加深对机电一体化技术基本原理的理解；具体了解典型机电一体化装置的组成及性能特点；掌握典型机电一体化产品的使用与维护；初步具有机电一体化产品试验研究的能力。.认识机电设备机械传动部件和支承部件的结构和工作原理；.熟悉伺服系统的构成以及驱动系统的连接；了解模块化自动生产系统的组成，了解其工作过程，掌握控制原理及方式，熟悉其调试方法；了解机器人的搬运、装卸动作过程，了解机器人使用的典型结构和传感器；实践内容及学时

7、分配见下表序号理论章节主要实验内容学时实验控制电动机及选择计算数控工作台的认识及控制实验实验综合实验柔性制造系统的认识及控制实验四、课程考核办法本课程的考核成绩包括出勤与讨论课成绩、作业成绩、研究项目成绩、实验成绩和闭卷考试5部分。总成绩采用百分制评分。五、教材及主要参考书教材：理论教材：机电一体化系统设计机械工业出版社姜培刚等编著主要参考书：张建民等编著的机电一体化系统设计第二版，机械工业出版社，2002年3月；毕承恩、丁乃建等编著的现代数控机床上、下册，机械工业出版社，1993年7月；林其骏主编的数控技术及其应用机械工业出版社，2001年3月；李成华等主编机电一体化技术中国农业大学出版社，2001年11月；郑堤、唐可洪主编机电一体化设计基础机械工业出版社，1997年8月附语：本大纲根据成都理工大学工程技术学院机械工程及自动化专业的教学计划及学院200号2文件关于修（制）订课程教学大纲的意见编写，自动化系机械工程