机电传动控制
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课程详情
课程评价
spContent=《机电传动控制》是集电机、电器、电力电子学、可编程序控制器、电机传动控制系统和自动化控制系统于一体的机电综合性课程,有助于学生建立机械、电气、自动化学科之间的关联。学生可掌握:机电传动控制的基础理论知识;机电传动控制系统的工作原理、特点、分析与设计方法;直流调速、交流调速以及伺服控制的工作原理以及应用。并通过仿真、实验和设计环节,提高工程实践和创新设计能力。 本课程的核心教学目标如下:建立机电传动控制系统的整体知识架构,掌握传动和控制电机、低压电器、电力电子器件和电路、PLC和电机驱动器等主要机电系统元件的基本工作原理、核心技术参数的意义及对系统选型设计的影响。具备机电传动控制系统主要技术参数、性能指标的计算能力;具备使用继电器、接触器等常用低压电器和PLC、变频器等设计基本电气原理图的能力;具备使用IEC61131-3标准化编程语言进行PLC软件设计的能力;具备分析和解决实际问题的创新能力。
—— 课程团队
课程概述

一、为什么要学习这门课?


随着制造技术发展,对现代化生产机械的生产工艺不断提出新的要求,要满足这些不断提高的新要求,除了提高机械设备设计水平和制造质量之外,在很大程度取决于机电传动控制系统的完善功能和优良性能。




二、这门课的主题是关于什么?


本课程是培养学生机械设备的机电传动控制系统的分析与设计能力的主要课程,是达成机械电子工程和机械设计制造及其自动化专业培养目标的核心课程之一。通过本课程学习,使学生掌握机电传动控制的一般原理和基础知识,获得分析、设计和使用机电传动控制系统和装置、器件基本技能,获得机电工程师必备的知识储备和技能训练。




三、学习这门课可以获得什么?


1、了解机电传动控制系统的组成,掌握机电传动动力学基础知识,能够对复杂机电传动系统等效转换和对系统的运行状态进行分析;


2、掌握常用电动机、低压电器、电力电子器件及其基本电路的工作原理和主要特性,能够根据机电传动控制系统的控制要求进行合理选择和正确使用;


3、掌握继电器-接触器控制和可编程序控制器(PLC)的控制原理,能够应用它们解决与生产过程自动控制相关的工程问题;


4、了解常用速度控制系统的原理、特点及应用领域,能够应用它们解决与生产机械速度控制相关的工程问题;


5、 熟悉机电传动控制系统分析与设计的基本设计方法和设计步骤,能够依据机器设备的控制要求,提出合理控制系统方案,完成控制系统的设计和调试。


授课目标

    课程目标1:建立机电传动控制系统的整体知识架构,理解与先修课程的关联性;了解相关的技术发展史和现状,了解相关的国际和国家技术标准体系,了解节能减排、安全生产等标准法规对机电传动控制系统选型和设计的影响;掌握传动和控制电机、低压电器、电力电子器件和电路、PLC和电机驱动器等主要机电系统元件的基本工作原理、核心技术参数的意义及对系统选型设计的影响。

  课程目标2:具备机电传动控制系统主要技术参数、性能指标的计算能力;具备传动电机的固有机械特性和人为机械特性的分析能力;具备基本电力电子电路的分析计算能力;具备电机调速系统的静态和动态性能的分析能力。

  课程目标3:具备使用继电器、接触器等常用低压电器和PLC、变频器等设计基本电气原理图的能力;具备使用IEC61131-3标准化编程语言进行PLC软件设计的能力;具备查询和阅读机电传动控制相关元部件规格书、系统电气图纸等技术文档的能力;获得机电传动控制系统实验技能的基本训练;培养分析和解决实际问题的创新能力。

  课程目标4:具备使用机电传动控制相关的现代设计和仿真软件工具的能力,包括能使用电气CAD/CAE软件进行基本电气图纸设计,使用支持IEC61131-3的PLC开发软件工具进行PLC软件系统设计,使用MATLAB或同类软件进行电机、电力电子电路、直流和交流调速的建模、仿真和分析。


课程大纲
预备知识

高等数学、大学物理、电路理论、模拟电路、数字电路、微机原理、控制工程基础

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

教材:

机电传动控制》(第版),冯清秀等主编,武汉:华中科技大学出版社,2011

参考书:

[1] 汤蕴璆. 电机学(5). 北京:机械工业出版社,2014

[2] George Ellis著,汤晓君等译. 控制系统设计指南(原书第4). 北京:电子工业出版社,2016

[3] 阮毅,杨影,陈伯时. 电力拖动自动控制系统:运动控制系统(5).  北京:机械工业出版社,2016

[4] H.Grob J.Hamann G.Wiegartner著,熊其求译. 自动化技术中的进给电气传动--基础·计算·设计. 北京:机械工业出版社,2002

[5]  Bimal K.Bose著,王聪等译. 现代电力电子学与交流传动. 北京:机械工业出版社,2013

[6]  肖维荣、齐蓉等著,装备自动化工程设计与实践(第2版). 北京:机械工业出版社,2021

[7]  彭瑜、何衍庆著, IEC 61131-3编程语言及应用基础. 北京:机械工业出版社,2009

[8]  彭瑜、何衍庆著,运动控制系统软件原理及其标准功能块应用. 北京:机械工业出版社,2019

[9] 李永东著,现代电力电子学--原理及应用. 北京:电子工业出版社,2011

[10]  Andreas VolkeMichael Hornkamp. 北京:韩金刚译. IGBT模块:技术、驱动和应用(原书第2). 北京:机械工业出版社,2016



常见问题

Q:需要使用什么建模仿真软件吗?

A:本课程的通用建模和仿真软件推荐使用MWorks.Sysplorer,下载地址为:https://www.tongyuan.cc/download