《机电传动与控制》课程教学大纲.doc
《机电传动与控制》教学大纲
课程编号英文名称：MechatronicTransmissionandControl
学分：3
学时：总学时56学时，其中理论40学时，实践16学时
先修课程：电工电子技术
课程类别：专业主干课程
授课对象：智能制造工程专业学生
教学单位：机械与电气工程学院
修读学期：第5学期
一、课程描述和目标
《机电传动控制技术》是一门研究机电传动控制技术以解决工程电机传动与控制实际问题的机电专业必修课程。通过本课程的学习，学生可以了解到机电传动控制的一般原理和基础知识，掌握电机、晶闸管等电力电子元件的工作原理、特性和应用；掌握常用的机电传动控制、步进电机控制、伺服电机控制的工作原理、性能特点及应用场所，培养学生分析解决生产机械中有关机电传动控制问题的能力，为今后从事机电传动控制系统的设计与应用奠定基础。
课程目标1：学习常用电动机和调速系统的工作原理和机械特性，具备采用继电器—接触器实现对机电传动系统的起、停、正反转控制及设计的能力。
课程目标2：熟悉并掌握电机的各种控制方式及原理,能够读懂机电传动控制系统电气原理图，形成综合运用所学知识，分析机电传动控制技术实际问题的初步能力。
课程目标3：初步形成工程技术人员必需的严谨、踏实的工作作风，培养分析复杂机电传动控制问题的能力，并能够选择与使用恰当的技术手段和现代工程工具解决问题。
二、课程目标对毕业要求的支撑关系
毕业要求指标点
课程目标
权重
指标点3-1：能够针对智能装备或智能制造系统相关的复杂工程问题或实际需求，创新性地提出解决方案。
课程目标1
0.6
课程目标2
0.4
指标点3-2：能够根据所提出的解决方案，规划设计流程，创新性地设计出满足特定需求的智能装备或智能制造系统。
课程目标2
0.8
课程目标3
0.2
（注：要求课程目标与毕业要求指标点应是一一对应支撑）
三、教学内容、基本要求与学时分配
序号
教学内容
基本要求及重、难点（含德育要求）
学时
教学
方式
对应课程目标
1
绪论
明确机电传动的目的和任务；了解机电传动及其控制系统的发展概况。
1
讲授式
课程目标1
2
机电传动系统的动力学基础
掌握机电传动系统的运动方程式；了解机电传动系统稳定运行的条件；了解机电时间常数的物理意义。
3
讲授式
启发式
课程目标1
3
直流电机的工作原理及特性
了解直流电机的基本工作原理及机械特性；掌握直流电机启动、调速和制动特性。
6
讲授式
启发式
讨论式
课程目标1
课程目标2
4
交流电动机的工作原理及特性
了解三相异步电动机的结构及旋转磁场的产生机理；掌握异步电动机的工作原理、机械特性及启动、调速和制动方法；学会用四个象限分析其运动状态；了解单相异步电动机及同步电动机的启动方法及工作原理。
8
讲授式
启发式
练习式
课程目标1
课程目标2
5
控制电动机
掌握步进电机的结构及工作原理；了解步进电机的工作特性；了解伺服电机、力矩电机和直线电机的工作原理、优缺点及应用场合。
4
讲授式
讨论式
课程目标2
6
继电器—接触器控制
了解各种控制电器的工作原理、作用、特点、表示符号和应用场合；掌握典型继电器—接触器控制电路的构成及工作原理；学会分析简单的控制电路。
6
讲授式
练习式
讨论式
课程目标1
课程目标3
7
电力电子学基础
掌握晶闸管和全控型开关器件的基本工作原理及特性；了解可控整流电路、逆变电路、斩波电路与PWM控制技术的基本工作原理。
6
讲授式
启发式
课程目标2
8
直流调速系统
了解直流调速系统的调速技术指标；掌握直流调速系统中各个基本环节、各种反馈环节的作用及特点，掌握几种典型的自动调速系统的调速原理、特性及适用场合。
6
讲授式
启发式
课程目标1
课程目标3
合计
40
序号
实验项目
实验内容与要求
学时
类型
对应课程目标
1
步进电机转速测量、方向控制
设计并完成步进电机转速及方向控制方案，并完成转速检测与方向控制
8
综合
课程目标3
2
交流电机调速特性
设计并完成交流电机调速系统方案并完成交流电机的速度调控
8
综合
课程目标3
合计
16
四、课程教学方法
如集中讲授、小组讨论等教学方式
五、学业评价和课程考核
1.课程成绩构成与要求
课程考核注重形成性和终结性评价相结合，考核内容主要由平时作业、实验报告、期末考核组成，均按百分制计分，其中期末考核成绩占50%、平时作业成绩占30%、实验报告成绩占20%。
2.课程目标达成考核与评价
序号
考核方式
课程目标1（分值）
课程目标2（分值）
课程目标3（分值）
课程目标4（分值）
课程目标5（分值）
合计
1
平时作业
10
10
10
30
2
实验报告
10
10
20
3
期末考试
25
15
10