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文本内容:
《机电一体化系统设计》教学大纲
一、课程教学目标
1.对专业人才培养目标支撑通过机电一体化系统设计课程的学习,使学生在了解机电一体化系统设计基本知识基础上,全面、综合理解机电一体化系统设计的内涵、发展方向注重培养学生综合运用机电一体化系统设计基础知识进行设计的能力,树立“多学科知识交叉与渗透”的观念争取培养出一批有能力、有技术、有素质的优秀大学生,为我省的地方经济贡献一份力量
2.在课程体系中地位、作用机电一体化系统设计课程是机械设计制造及其自动化专业的一门重要的本科专业课它是为培养满足机械制造及设计高等人才的需要而设置的机电一体化系统设计是一门研究机电一体化工程问题的科学机电一体化系统设计运用本科学生所学的专业课等知识,结合市场调查,进行相应的数学建模及解析,进行问题的分析与设计,研究整体系统特性,结合液压及电器的控制,实现一体化产品的制造,从而提高工艺水平机电一体化系统设计是整个制造行业的非常重要的环节,在整个机械设计制造专业的课程中处于核心地位机械工程控制基础电器控制及PLC机电传动控制L机电一体化系统设计液压传动与控制微机原理及应用单片机原理及应用图1机电一体化系统设计与已学相关课程的关系工程制图工程材料及机械制造基础数控技术金电工与电子技术属切削机床先进制造技术金工实习电工程力学工电子实习认识实习生产实习机械制机械设计基础课程设计造工艺学机械设计基础几何量机械设计公差与检测微机原理制造及应用单片机原理及应用及其自动化机械工程控制基础机电传动控制液压传动与控制电气控制及PLC工业机器人机械工程测试技术机电一体化系统设计图2机电一体化系统设计与机械设计制造及其自动化专业其他专业基础课程和专业课程的关系
3.对专业培养要求支撑通过课程学习学生应获得以下几方面毕业要求中的知识、能力与素质
1.毕业要求3中的掌握工程基础知识和机械设计制造及其自动化相关的专业基础理论知识,具有系统的机械设计制造及其自动化的实践学习经历,了解机械设计制造及其自动化专业前沿发展现状和趋势;
2.毕业要求4中的具备设计和实施机械工程和机械控制工程相关的工程实验能力,并能够对实验结果进行处理与分析;
3.毕业要求5中的掌握机械设计、机械制造工艺和机电产品基本的创新方法,具有追求创新的态度和意识,具有综合运用机械设计制造及其自动化专业的理论和技术手段进行机电一体化产品综合设计的能力,设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素
二、教学内容及基本要求第一章概述1理解机电一体化基本概念,完整的机电一体化系统、产品的组成;2了解机电一体化的相关技术本部分内容主要培养学生掌握工程基础知识的能力用课堂提问、课堂作业、测验、考试等方式考核学生是否达到了该项能力第二章机电一体化系统的设计与评价1掌握机电一体化系统或产品设计的一般步骤;2熟悉掌握系统设计的评价分析方法,系统设计的质量控制及制造工程质量管理;3通过实例了解机电一体化系统或产品设计开发的工程路线本部分内容主要培养学生掌握工程基础知识和专业知识的能力用课堂提问、课堂作业、测验、考试等方式考核学生是否达到了该项能力第三章机电一体化系统中的机械传动与液压气动执行装置1掌握机械传动系统数学模型的创建方法,熟悉机电传动系统的特征,了解机械传动装置;2熟悉液压执行装置,了解液压缸、液压马达、液压伺服系统;3熟悉气压执行装置,了解气压系统的构成及气缸、气动控制元件;4通过典型实例了解机械传动与液压气压执行装置本部分内容主要培养学生掌握液压基础知识和专业知识的能力用课堂提问、课堂作业、测验、考试等方式考核学生是否达到了该项能力第四章传感技术及应用1掌握传感器的组成及分类;2熟悉传感器的基本特性及主要性能指标,了解传感器的输入输出特性和对环境的要求,了解传感器的标定与校准;3熟悉常用的典型传感器,通过应用典型实例了解传感器的选用本部分内容主要培养学生掌握工程基础知识和专业知识的能力用课堂提问、课堂作业、测验、考试等方式考核学生是否达到了该项能力第五章机电一体化中的伺服传动技术1掌握伺服系统的基本组成部分及其作用;2熟悉常用的直流伺服电动机误差分析及动态校正,交流伺服电动机变频调速,步进电动机驱动和控制;3通过典型实例了解电液位置、速度控制系统、电液力控制系统本部分内容主要培养学生掌握伺服驱动基础知识和专业知识的能力用课堂提问、课堂作业、测验、考试等方式考核学生是否达到了该项能力第六章机电一体化中的计算机技术1掌握工业控制机的组成及分类;2熟悉常用单片机、可编程控制器PLC的工作原理;3熟悉单片机应用系统设计、PLC控制系统的设计方法、计算机接口技术;4通过典型实例了解单片机、可编程控制器、计算机接口技术本部分内容主要培养学生掌握工程基础知识和专业知识的能力用课堂提问、课堂作业、测验、考试等方式考核学生是否达到了该项能力第七章机电一体化系统控制方法1掌握机电一体化系统中的被控对象数学模型的建立方法及步骤,熟悉数学模型的类型、被控对象模型的辨识;2熟悉常规的PID控制;3通过典型实例了解串级控制、比值控制、前馈控制及自适应控制系统,了解模糊控制器的设计及应用;4熟悉并掌握神经网络控制的基本知识本部分内容主要培养学生掌握工程基础知识和专业知识的能力用课堂提问、课堂作业、测验、考试等方式考核学生是否达到了该项能力第八章典型机电一体化系统设计分析与综合1掌握机电一体化系统或产品设计开发的基本方法、设计理念;2掌握编制主要技术参数与技术指标;3熟悉制定机电一体化系统或产品总体设计方案的一般步骤;4熟悉机电一体化系统或产品的详细设计的基本方法及步骤;5熟悉制造工程质量的控制与管理;6熟悉机电一体化系统或产品设计的评价本部分内容主要培养学生综合工程基础知识和专业知识的能力用课堂提问、课堂作业、测验、考试等方式考核学生是否达到了该项能力
三、教学安排及方式机电一体化系统设计是一门理论与实际联系较强的多学科交叉的机械设计制造及其自动化专业的专业课,其教学主要为课内讲授课程开设的时间在第七学期,课内讲授40学时学生课内与课外所用时间之比为1:1课程主要内容讲课学时课内外学时比第一章概述21:1第二章机电一体化系统的设计与评价41:1第三章机电一体化系统中的机械传动与液压气动61:1执行装置第四章传感技术及应用61:1第五章机电一体化中的伺服传动技术61:1第六章机电一体化中的计算机技术61:1第七章机电一体化系统控制方法41:1第八章典型机电一体化系统设计分析与综合61:1
四、考核方式机电一体化系统设计是一门理论性较强的专业课,其考核为理论考试理论考试采用闭卷笔试课程成绩为百分制,其中考试成绩70分,平时成绩30分平时成绩由课后作业10分、测验5分、出勤及平时表现10分、课堂提问及讨论5分组成
五、推荐教材与参考资料
1.推荐教材《机电一体化系统设计》,李颖卓、张波、王茁主编,化学工业出版社,
2010.8,普通高等教育“H^一五”国家级规划教材
2.参考资料1《现代机械设计手册》,中国机械工程学会编著,机械工业出版社2《机电一体化技术与系统》,补家武、左静等编著,中国地质大学出版社3《机电一体化系统设计》,张立勋编,哈尔滨工程大学出版社,2003o。