0803731005《机电一体化系统概论》课程教学大纲课程教学大纲.doc
《机电一体化系统概论》课程教学大纲
课程代码：0803731005
课程名称：机电一体化系统概论
英文名称：IntroductiontoMechatronicsSystem
学分：1.5总学时：24
讲课学时：24实验学时：0上机学时：0
适用对象：机械设计制造及其自动化专业（数控加工与维修专业方向）
先修课程：电工电子技术基础、机械设计基础
一、课程目标
机电一体化是微电子技术、计算机技术向机械技术不断渗透而形成的综合性技术，是融机械工程、电气工程、计算机科学、信息技术等为一体的新兴交叉学科。通过该课程的学习，学生应达到以下目标：
理解机电一体化定义、机电一体化系统的组成要素，了解机电一体化关键技术及发展趋势；
掌握机电一体化系统的四个组成部分：机械设计、检测传感、伺服驱动、控制系统的基础知识及选用，以系统的角度培养相关知识的综合运用能力；
掌握机电一体化系统设计的流程及设计原则，理解常用的现代设计方法，使学生具备初步的机电一体化产品的设计能力；
了解几种典型机电一体化系统的工作原理和设计特点，掌握剖析具体机电系统的方法，培养学生的综合设计能力和系统工程意识。
二、教学内容
1、单元名称绪论（支撑课程目标1）
教学要求：理解机电一体化定义、机电一体化系统的组成要素，了解机电一体化关键技术及发展趋势。
教学内容：
（1）机电一体化定义、分类和特点
（2）?机电一体化系统的组成要素
（3）机电一体化关键技术
（4）?机电一体化的应用实例
（5）机电一体化技术的发展趋势
2、单元名称机械设计技术（支撑课程目标2）
教学要求：了解机械传动的类型和特点，掌握齿轮、滚珠丝杠螺母副、同步带等传动机构的特点及选用，了解导轨的类型和选用
教学内容：
（1）机械传动系统的类型和特点
（2）?齿轮（系）传动
（3）?滚珠丝杠螺母副
（4）?同步带传动
（5）导轨的类型和选用
（6）?机械传动机构的典型实例
3、单元名称检测传感技术（支撑课程目标2）
教学要求：理解传感器的组成及分类，掌握常见传感器的工作原理和应用，了解检测信号的采集与处理。
教学内容：
（1）传感器的组成和分类
（2）?光电编码器和光栅尺的原理及应用
（3）其他常用传感器的原理及应用
（4）?检测信号的采集与处理
4、单元名称伺服驱动技术（支撑课程目标2）
教学要求：了解伺服系统的组成与分类，理解液压、气动伺服系统的特定及应用场合，掌握步进、直流、交流电动机的工作原理及驱动控制。
教学内容：
（1）伺服系统的组成与分类
（2）?步进电机及驱动
（3）?直流伺服电机及驱动
（4）?交流伺服电机及驱动
5、单元名称计算机控制技术（支撑课程目标2）
教学要求：了解常用控制器的类型与特点，理解常用的控制原理与策略，掌握PID控制原理。
教学内容：
（1）控制系统的组成与分类
（2）常用控制器的类型与特点
（3）?开环控制与闭环控制
（4）?前馈控制与反馈控制
（5）?PID控制原理
（6）智能控制技术
6、单元名称机电一体化系统设计方法（支撑课程目标3）
教学要求：掌握机电一体化系统设计的流程及建模方法，理解常用的现代设计方法，使学生具备初步的机电一体化产品的设计能力。
教学内容：
（1）机电一体化系统的设计流程
（2）?机电一体化系统设计中的建模方法
（3）?现代设计方法
7、单元名称机电一体化产品设计及应用（支撑课程目标4）
教学要求：了解几种典型机电一体化系统的工作原理和设计特点，掌握剖析具体机电系统的方法。
教学内容：
（1）?机电一体化产品设计实例1
（2）机电一体化产品设计实例2
（3）机电一体化产品设计实例3
三、各教学环节学时分配表
教学单元名称
讲课
实验
上机
在线学习
习题
研讨
一、绪论
3
二、机械设计技术
3
三、检测传感技术
2
四、伺服驱动技术
4
五、计算机控制技术
4
六、机电一体化系统设计方法
4
七、机电一体化产品设计及应用
4
合计
24
教学环节学时分配建议按照上表进行，也可根据教学情况进行微调。
四、教学组织与方法
本课程采用课堂讲授、案例分析、互动讨论等方式开展课堂教学，引导学生从系统角度进行机电产品的剖析和设计。科学、合理使用现代教育技术，采用板书、多媒体课件、视频资料相结合的方式进行授课，注重调动学生学习的积极性和主动性。做到因材施教，方法灵活，理论与实践相结合，注重机电系统实际案例的分析，鼓励学生在平时的作业中运用先进的设计方法和手段。因本课程内容较多，可根据教学情况进行删减。
五、课程考核与成绩评定
成绩组成
考核/评价环节
分值（或百分比）