“机电传动控制”课程是机械设计制造及其自动化专业的一门必修的专业基础课,它是机电一体化人才所需电知识结构的驱体。随着科学技术水平的发展,电力传动控制装置和机械设备已经是一个不可分割的整体,所以本课程是从机电一体化技术的需要出发,使学生了解机电传动控制的一般知识,掌握电机、控制电器、电力拖动、自动控制系统的工作原理、特性、应用和选用方法,并能从事机电产品的控制系统设计,且为数控机床、微机控制系统等后续课程打下基础。本课程对加强学生素质教育,提高学生分析问题、解决问题的实际能力、以及创新意识、工程实践的综合素质,培养机电复合型拔尖创新型人才都具有重要作用。
本课程共设计三个模块,分别是视频在线学习模块、单元测试模块和在线讨论模块。
视频在线学习模块。将课程5章内容,按照知识点,将重点难点问题制作成22个10~15分钟的教学视频,供学生在线学习。视频制作过程中,视频播放中间或结束后插入1至3个选择题,对学生进行在线测试,检查学生即时学习的状况。
单元测试模块。每章学习内容,通过设计选择题、填空题、判断题、简答题、作图题和设计题等多种题型,检测学生应知应会内容掌握程度,单元测试计入平时成绩。
在线讨论模块。设计在线讨论题,吸引学生参与在线讨论,实现师生互动。课程运行期间,授课教师及时发布课程信息,适时更新教学资源,开设聊天室,在线解决学生提出的疑问。答复学生的在线提问,不超过三个工作日。
本课程提供的教学资源,除了提供视频资料供学生在线学习外,还提供课程讲稿、PPT、经典案例、参考资料等资源,有利于学生对课程知识的系统性掌握。
本课程通过机电传动控制系统基本概念、机电传动系统的驱动电动机、传感器技术、继电接触控制系统设计、可编程序控制器原埋和机电传动控制设计范例等等内容的讲述,使学生获得基本的电气控制系统线路分析能力,并具有初步的电气控制系统设计和实际调试、系统维护、故障判断等实际动手能力。
本门课程总成绩100分。每周我们都留有在线完成的单元测验、作业和课堂讨论,在期末,我们会统一安排一次在线期末考试。
课程成绩比例如下:
单元测验、作业,占40%;
课堂讨论,占20%;
期末考试,占40%
总评成绩达到60分及以上的,可以获得本课程的合格证书,总成绩在80分以上的可以获得优秀证书。
《机电传动控制》课程教学大纲
课程名称:机电传动控制
课程性质:“机电传动控制”课程是机械设计制造及其自动化等专业的一门专业课,它是机电一体化人才所需电知识结构的驱体。
适用专业:机械设计制造及其自动化专业;机械电子工程专业;过程装备及控制专业
先修课程:电工电子学、机械原理、机械设计
后续课程:控制工程基础、数控技术及应用、机械制造技术
参考教材:[1]马如宏.机电传动控制.北京:高等教育出版社[M],2015
[2]范国伟. 电气控制与PLC应用技术 [M].北京:人民邮电出版社,2013.
课程简介:
本课程通过机电传动控制系统基本概念及系统设计的基本方法、机电传动系统的驱动电动机、传感器技术、继电接触控制系统设计、可编程序控制器原埋和机电传动控制设计范例等等内容的讲述,为后续课程及今后从事机电工程技术工作打下必要的理论基础。使学生获得基本的电气控制系统线路分析能力,并具有初步的电气控制系统设计和实际调试、系统维护、故障判断等实际动手能力。
教学目标:
1、了解机电传动控制技术的发展。
2、了解电机技术、传感器技术、电子技术、计算机技术和控制技术等。
3、掌握低压电器的电磁系统、触点系统、低压电器的基本结构及作用。
4、掌握继电器接触器控制线路基本设计方法。
5、熟悉三菱FX2N系列PLC的基本组成,工作原理、系统配置、开关量输入模
块原理、开关量输出模块等,根据实际需要选择合适的PLC。
6、掌握FX2N系列PLC的基本指令,能够运用PLC指令进行编程、接线等对自动线的控制。
7、掌握机电传动控制的实验方法,获得实验技能的基本训练。
教学基本内容:
教学内容包含机电传动控制概述、机电传动系统的驱动电动机、机电控制系统中的传感器技术、继电接触控制系统的设计、可编程控制器原理、机电传动控制系统及机电传动控制设计范例。
1、机电传动控制概述
机电传动控制的目的和任务;机电传动控制系统技术的发展,电气控制系统、液压控制系统和气压控制系统各自的特点;机电传动控制系统的基本要素和功能;控制系统的基本概念、分类;机电传动控制系统的设计方法等。
2、机电传动控制的动力学基础
机电传动系统的运行方程式;典型的生产机械的机械特性;机电传动系统稳定运行的条件等。
3、机电传动系统的驱动电动机
直流电动机的结构、工作原理及特性;异步电动机的结构、工作原理及特性;三相异步电动机的运行特性;伺服电机的结构、工作原理、特性及分类;步进电机数字控制及开环控制等。
4、机电控制系统中的传感器技术
传感器的组成及分类;传感器的表态特性、动态特性;位移传感器、速度传感器、物位传感器、压力传感器和温度传感器等的工作原理及其应用场合。
5、继电接触控制系统的设计
常用低压电器的基本知识(电器的分类、电磁式电器、电器的触头系统和电弧);开关电器、主令电器、保护电器、接触器、继电器及执行电器的用途、结构、类型、主要技术参数和选用依据;电气控制系统图的类型及规定画法;三相异步电动机的时间原则控制、速度原则控制、电流原则控制、行程原则控制的基本线路控制原理及线路结构,并能灵活运用。
6、可编程控制器原理
可编程序控制器的产生与发展、用途与特点;可编程控制器的基本构成、工作原理及其编程语言;FX2N系列可编程控制器编程器件及基本指令、步进指令;FX2N系列可编程控制器的功能指令;PLC的编程(设计)方法及其注意事项。
课程考核及成绩评定:
本门课程总成绩100分。每周我们都留有在线完成的单元测验、作业和课堂讨论,在期末,我们会统一安排一次在线期末考试。
课程成绩比例如下:
1、单元测验、作业,占40%;
2、课堂讨论,占20%;
3、期末考试,占40%
电工技术、电子技术、机械原理、机械设计。
1. 张忠夫. 机电传动与控制[M]. 北京:机械工业出版社,2001
2. 芮延年. 机电传动与控制[M]. 北京:机械工业出版社,2006
3. 胡泓,姚伯威. 机电一体化原理及应用[M]. 北京:国防工业出版社,1999
4. 张建民主编. 机电一体化系统设计[M]. 北京:高等教育出版社,2001
5. 邓星钟主编. 机电传动与控制[M]. 武汉:华中理工大学出版社,1998
6. 张海根主编. 机电传动与控制[M]. 北京:高等教育出版社,2001
7. 程宪平. 机电传动与控制[M]. 武汉:华中科技大学出版社,2003
8. 方承远. 工厂电气控制技术[M]. 北京:机械工业出版社,2007
9. 中国机械工业教育协会. 机电控制技术[M]. 北京:机械工业出版社,2001
10. 郁建平. 机电控制技术[M]. 北京:科学出版社,2006