《机电一体化系统设计基础》课程教学设计方案.pdfVIP

《机电一体化系统设计基础》课程教案设计方案 一、课程基本说明： 《机电一体化系统设计基础》是机械设计制造及其自动化专业学生必修的一门专业课。 本课程 5 学分，课内学时为 90 学时，一学期授完。 《机电一体化系统设计基础》课程具有较强的实践性和综合性。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，把所学的电工学、传感器技术，自动控制技术、计算 机技术和机械设计理论有机地结合起来，了解各项技术的相互接口关系，并能运用所学的 知识对机电一体化产品进行分析或设计简单的机电一体化产品。使学生具有解决实际生产 过程中机电设备的维修、运行管理及技术改造等实际问题的初步能力。 本课程的先修课程：机电控制工程基础、机电控制与可编程序控制器技术、传感器与测试 技术、液压气动技术等。 二、课程内容及教案要求 本课程以机电一体化系统的设计为主线，提出机电一体化的基本概念、相关技术及设计方 法、工程路线，并分别对机电一体化系统中的机械系统设计、动力驱动及定位、计算机控 制系统、传感检测等基本结构要素的装置和技术特点作出详细分析与说明，最后通过对几 个典型机电一体化产品的分析，进一步说明机电一体化的基本结构要素在系统中的作用和 相互关系，使学生加深对系统化设计思想的理解，学会从系统化角度来设计机电一体化系 统。 课程的基本内容及教案要求如下： 1．概论 （1）机电一体化技术的发展特点 （2 ）机电一体化系统的基本结构要素 （3 ）机电一体化的相关技术 教案要求： 掌握机电一体化及其基本结构要素的基本概念；熟悉机电一体化相关技术及其在系统中的 作用；了解机电一体化技术的现状及发展趋势。 2．系统设计方法及工程路线 （1）现代系统设计的特征 （2 ）系统设计的评价分析方法 1 / 7 （3 ）机电一体化产品设计的工程路线 教案要求：掌握机电一体化产品设计的基本步骤和工程路线；了解现代系统设计的特征和 评价分析方法。 3．机电一体化机械系统设计 （1）机械传动系统的特性 （2 ）机电一体化系统中的常用传动装置 （3 ）机械传动方案的选择 教案要求：掌握齿轮传动的传动比确定方法，滚珠丝杠、直线滚动导轨的选择计算方法； 熟悉机械传动系统的惯量、阻尼、刚度、间隙等参数对传动系统特性的影响；了解常用传 动装置的特点及选用。 4 ．动力驱动及定位 （1）驱动装置的特点及技术要求 （2 ）常用动力与执行元件及其特性及选择方法 （3 ）定位机构 教案要求：掌握步进电机、直流伺服电机伺服控制的选择计算方法；熟悉驱动装置技术 特点和系统品质指标要求，熟悉常用驱动元件的特点和选用；了解常用定位机构的结构及 特点。 5．机电一体化中的计算机技术 （1）工业控制机的分类和特点 （2 ）开放式体系结构、总线系统及常用工业控制总线 （3 ）计算机控制系统的选用 （4 ）STD总线控制系统 教案要求：掌握计算机控制系统选择的基本原则及 STD工业控制总线的特点和典型工作模 式；熟悉开放式体系结构的特点，熟悉 STD总线的子系统，开关量输入输出接口、电路原 理框图；了解常用工业控制计算机，常用工业控制总线的结构及特点，了解常用 I/0 系统 的硬件电路的结构及工作原理、常用运动控制接口模块。 6．传感器技术 2 / 7 （1）传感器的组成及分类 （2 ）传感器的主要性能指标 （3 ）常用传感器及应用 教案要求：掌握电位计 / 光电编码器、测速电机 / 光电编码器的适用场合和使用方法，初 步学会根据机电系统的设计要求选用常用传感器；熟悉传感器的主要性能指标，了解传感 器的组成和分类方法。 7．典型机电一体化系统设计与综合 （1）典型机电一体化系统分析实例 （2 ）机电一体化系统设计与综合 教案要求：熟悉典型机电一体化产品的构成、特点和设计方法，熟悉机电一体化系统的 基本结构要素在系统中的作用和相互关系。 三、课程教案媒体说明： 1．文字教材 本课程的文字教材是中央广播电视大学出版社出版的《机电一体化系统设计基础》，教材 以机电一体化系统设计中的四个基本要素为主线，并通过对