本课程面向自动化专业及对机电系统设计有兴趣的学生开设,主要内容包含精密机械设计、传感检测、伺服驱动、计算机控制、系统建模与仿真等。通过本课程的学习,学生可具备机电一体化系统综合设计的能力,并能通过机电一体化的数学建模和仿真分析对系统进行改进,从而解决现代机电系统复杂工程问题。主要学习内容包含:
(1)通过学习机电一体化基本概念,使学生理解机电一体化系统中各机构要素在系统中的作用和相互关系,初步建立机电产品的系统化设计思想。 (2)熟悉机电一体化系统中常用机械系统、传感检测、信号处理、动力驱动装置、控制等单元的种类和特点。 (3)掌握机电一体化系统中机械、传感检测、动力、控制等基本要素的关键技术,掌握典型机电装置的技术原理和设计方法。 (4)熟悉机电一体化产品的设计方法和工程路线,能够针对具体的机电一体化产品确定产品开发技术路线。 (5)掌握机电一体化系统建模的一般理论和方法,能够对简单机电系统进行数学建模,并根据模型进行分析和综合。
按百分制计分得出,60分至79分为合格,发学员合格证书;80分以上(含80分)为优秀,发学员优秀证书。
成绩计分具体为:平时成绩*40%+期末成绩*60%,其中平时成绩的考核依据为考勤、作业和讨论课三个方面,期末成绩即为期末考试成绩。
先修课程:高等数学、线性代数、机械设计基础(或机械原理、机械设计)、自动控制原理、模拟/数字电子技术
第1章机电一体化技术导论
第1章机电一体化技术
第1章练习题
第2章机电一体化单元技术(精密传动技术和传感检测技术)
2,2传感检测技术(一)
2.1精密机械技术之机械系统的传动特性(一)
2.1精密机械技术之各种机构
2.1精密机械技术之机械系统的传动特性(二)
2.2传感检测技术(二)
2.1精密机械技术练习题
2.2传感检测技术练习题
第2章机电一体化单元技术(伺服驱动技术)
2.3伺服驱动技术(直流伺服电动机的调速)
2.3伺服驱动技术(伺服系统分类及组成)
2.3伺服驱动技术(交流伺服电动机基本原理)
2.3伺服驱动技术(交流伺服电动机选择、电液伺服阀)
2.3伺服驱动技术(步进电动机)
2.3伺服驱动技术(直流伺服电动机工作原理及特性)
2.3伺服驱动技术练习题
第3章机电一体化的计算机控制技术(一)
3.3工业控制计算机(概述)
3.2计算机在控制系统中的应用
第3章练习题
第3章机电一体化的计算机控制技术(二)
3.3工业控制计算机(可编程控制器一)
3.3工业控制计算机(可编程控制器二)
3.4工业控制计算机(可编程控制器四)
3.3工业控制计算机(可编程控制器三)
第3章机电一体化的计算机控制技术(三)
3.4数字PID控制技术(PID控制器选择)
3.4数字PID控制技术(基本理论)
第4章机电一体化系统的建模与仿真
4.4机电一体化系统建模与仿真实例
4.2机电一体化系统的数学模型
4.1概述
4.3系统仿真理论基础
第4章练习题
第5章机电一体化系统的接口与电磁兼容技术
5.1电磁兼容与电磁干扰介绍
5.2常用抗电磁干扰技术介绍
第5章练习题
1.《机电一体化技术》(第二版),孙卫青、李建勇主编,科学出版社, 2015年12月
2.[美]Devdas Shetty, [美]Rechard A.Kolk著,薛建彬,朱如鹏译. 机电一体化系统设计(原书第2版).北京:机械工业出版社,2016(1)
3. 高钟毓著. 机电控制工程(第3版). 北京:清华大学出版社,2011(3)
4.殷际英著. 光机电一体化理论基础. 北京:化学工业出版社,2005(1)
5. [英]伊恩.莫伊尔(Ian Moir), [英]阿伦.西布里奇(Allan Seabridge)著,凌和生译. 飞机系统(第3版)机械、电气和航空电子分系统综合. 北京:航空工业出版社,2011(1)
6.[英]伊恩.莫伊尔(Ian Moir), [英]阿伦.西布里奇(Allan Seabridge)著,朱纪洪等译. 飞机系统的设计与开发. 北京:国防工业出版社,2019(1)
Q : 课程学习方式,以及课程讲义(PPT)的获取方式.
A : 以在线自主学习(包括线上视频听课、讲义下载、线上讨论及答疑)为主,课程讨论为辅。本课程的讲义(PPT)获取途径包括:(1)每一小节课程视频下方提供本小节讲义的下载链接;(2)本课程对应的教材的PPT,转化为SWF格式(flash动画模式),打包上传。下载后最好在电脑上解压,然后用浏览器或专用软件观看。
Q : 课程考核方式.
A : 课程考试采取MOOC在线答题形式。成绩计分具体为:1)平时成绩占比:40%;2)期末考试 60%。
Q : 本课程与其他课程的联系?
A : 本课程是一门综合性课程,涉及到精密机械技术、传感检测技术、伺服控制技术、计算机控制技术等。本课程是这些技术的综合,所以课程更多地是从系统的角度,帮助同学们建立起这些技术之间的相互关联关系,以掌握从一个系统的角度综合运用这些技术进行设计和运用。