機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程教學(xué)大綱自動(dòng)化工程系機(jī)械工程教研室編1年011月20日適用專業(yè)層次理論課學(xué)時(shí)實(shí)踐課學(xué)時(shí)總學(xué)時(shí)學(xué)分課程性質(zhì)機(jī)電方向本、?？茖I(yè)方向課先修課程機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，電工學(xué)，控制工程基礎(chǔ)，微機(jī)原理、目的和任務(wù)1目的和任務(wù)本課程是機(jī)械電子工程專業(yè)的主干專業(yè)課。本課程從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，利用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)，通過機(jī)電有機(jī)結(jié)合構(gòu)造最佳的機(jī)電系統(tǒng)。本課程主要學(xué)習(xí)機(jī)械系統(tǒng)、傳感檢測系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等設(shè)計(jì)和選擇方法，討論機(jī)電一體化系統(tǒng)的接口、精度設(shè)計(jì)和可靠性等系統(tǒng)總體技術(shù)。本課程的目的和任務(wù)是：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生建立機(jī)電產(chǎn)品的一體化設(shè)計(jì)思想，把電子技術(shù)傳感器技

2、術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，了解各項(xiàng)技術(shù)之間的接口關(guān)系，能運(yùn)用所學(xué)知識對機(jī)電一體化產(chǎn)品進(jìn)行分析或設(shè)計(jì)，使學(xué)生具備解決生產(chǎn)過程中機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行、管理維護(hù)和改造等實(shí)際問題的初步能力。2完成培養(yǎng)方案中哪項(xiàng)基本素質(zhì)要求和業(yè)務(wù)培養(yǎng)要求（結(jié)合適用專業(yè)的培養(yǎng)方案中基本素質(zhì)要求和業(yè)務(wù)培養(yǎng)要求加以說明）二、課程學(xué)時(shí)分配表總體安排：理論教學(xué)44學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)4學(xué)時(shí)。課程主要教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配分別見下表：序號理論教學(xué)提要必講理論教學(xué)學(xué)時(shí)（學(xué)時(shí)）實(shí)踐教學(xué)（學(xué)時(shí)）緒論必講機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)必講檢測傳感器及接口電路必講控制電動(dòng)機(jī)及選擇計(jì)算必講工業(yè)控制計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)必講機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用舉例必講

3、三、課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)基本要求第一章緒論本章理論教學(xué)2學(xué)時(shí)，實(shí)習(xí)教學(xué)0學(xué)時(shí)，共2學(xué)時(shí)。重點(diǎn)和難點(diǎn)：機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本功能要素；機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)主要教學(xué)內(nèi)容及要求：（1）了解機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展；（2）理解機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本功能要素；（3）了解機(jī)電一體化的相關(guān)技術(shù)；（4）了解機(jī)電一體化發(fā)展趨勢。第二章機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)本章理論教學(xué)6學(xué)時(shí)，實(shí)習(xí)教學(xué)0學(xué)時(shí)，共6學(xué)時(shí)。重點(diǎn)和難點(diǎn)：機(jī)械系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：（1）掌握機(jī)械系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立：（2）了解機(jī)械移動(dòng)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，基本物理量的折算；（3）理解機(jī)電一體化對機(jī)械傳動(dòng)的要求，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的特性；（4）了

4、解機(jī)械傳動(dòng)裝置：齒輪傳動(dòng)，滾珠花鍵，諧波齒輪減速器。第三章：檢測傳感器及其接口電路本章理論教學(xué)8學(xué)時(shí)，實(shí)習(xí)教學(xué)0學(xué)時(shí)，共8學(xué)時(shí)。重點(diǎn)和難點(diǎn)：各種傳感器及信號處理。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：1）掌握各種傳感器原理及應(yīng)用；2）掌握傳感器前期信號處理及接口技術(shù)；第四章：控制電動(dòng)機(jī)及其選擇計(jì)算本章理論教學(xué)8學(xué)時(shí)，實(shí)習(xí)教學(xué)2學(xué)時(shí)，共10學(xué)時(shí)。重點(diǎn)和難點(diǎn)：步進(jìn)電機(jī)、直流、交流伺服電機(jī)及其控制。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：（1）了解步進(jìn)電機(jī)的分類及工作原理，掌握步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制，步進(jìn)電機(jī)的選用；（2）了解直流電機(jī)的分類及工作原理，掌握直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制，直流電機(jī)的選用；（3）了解交流伺服電機(jī)的分類及工作原理，掌握交流伺

5、服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制，交流伺服電機(jī)的選用；第五章：工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其接口技術(shù)本章理論教學(xué)14學(xué)時(shí)，實(shí)習(xí)教學(xué)0學(xué)時(shí)，共14學(xué)時(shí)。重點(diǎn)和難點(diǎn)：工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及接口技術(shù)，可編程控制器。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：（1）掌握計(jì)算機(jī)控制接口技術(shù)：信息采集接口，模擬量輸出接口，開關(guān)量功率接口，直流伺服電動(dòng)機(jī)功率接口，交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速功率接口，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)功率驅(qū)動(dòng)接口；（）了解組成及工作原理，能進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。第六章：機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用舉例本章理論教學(xué)6學(xué)時(shí)，實(shí)習(xí)教學(xué)2學(xué)時(shí)，共8學(xué)時(shí)。重點(diǎn)和難點(diǎn)：系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及應(yīng)用實(shí)例。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：（1）掌握機(jī)電一體化產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)；（2）了解機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用實(shí)

6、例。實(shí)踐教學(xué)安排實(shí)踐教學(xué)是理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié)，可以使學(xué)生驗(yàn)證、鞏固和加深所學(xué)的基本理論，能訓(xùn)練學(xué)生有關(guān)的實(shí)驗(yàn)方法、動(dòng)手能力和測量技能，養(yǎng)成踏實(shí)細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的作風(fēng)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求：鞏固和加深對機(jī)電一體化技術(shù)基本原理的理解；具體了解典型機(jī)電一體化裝置的組成及性能特點(diǎn)；掌握典型機(jī)電一體化產(chǎn)品的使用與維護(hù)；初步具有機(jī)電一體化產(chǎn)品試驗(yàn)研究的能力。.認(rèn)識機(jī)電設(shè)備機(jī)械傳動(dòng)部件和支承部件的結(jié)構(gòu)和工作原理；.熟悉伺服系統(tǒng)的構(gòu)成以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接；了解模塊化自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)的組成，了解其工作過程，掌握控制原理及方式，熟悉其調(diào)試方法；了解機(jī)器人的搬運(yùn)、裝卸動(dòng)作過程，了解機(jī)器人使用的典型結(jié)構(gòu)和傳感器；實(shí)踐內(nèi)容及學(xué)時(shí)

7、分配見下表序號理論章節(jié)主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)控制電動(dòng)機(jī)及選擇計(jì)算數(shù)控工作臺的認(rèn)識及控制實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)柔性制造系統(tǒng)的認(rèn)識及控制實(shí)驗(yàn)四、課程考核辦法本課程的考核成績包括出勤與討論課成績、作業(yè)成績、研究項(xiàng)目成績、實(shí)驗(yàn)成績和閉卷考試5部分?？偝煽儾捎冒俜种圃u分。五、教材及主要參考書教材：理論教材：機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械工業(yè)出版社姜培剛等編著主要參考書：張建民等編著的機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)第二版，機(jī)械工業(yè)出版社，2002年3月；畢承恩、丁乃建等編著的現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床上、下冊，機(jī)械工業(yè)出版社，1993年7月；林其駿主編的數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用機(jī)械工業(yè)出版社，2001年3月；李成華等主編機(jī)電一體化技術(shù)中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2001年11月；鄭堤、唐可洪主編機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械工業(yè)出版社，1997年8月附語：本大綱根據(jù)成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃及學(xué)院200號2文件關(guān)于修（制）訂課程教學(xué)大綱的意見編寫，自動(dòng)化系機(jī)械工程