《機(jī)電傳動控制》教學(xué)大綱

1、機(jī) 電 傳 動 控 制教學(xué)大綱一、課程基本信息課程中文名稱： 機(jī)電傳動控制課程英文名稱 ： Mechanical & Electrical Transmission and Control課程編碼 ：課程類型 ： 學(xué)科專業(yè)課總 學(xué) 時 ： 40 實(shí)驗(yàn)學(xué)時： 4 上機(jī)學(xué)時： 0 課外學(xué)時： 0學(xué) 分： 2.5適用專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)本科、機(jī)械電子工程專業(yè)、四年級先修課程： 高等數(shù)學(xué)及工程數(shù)學(xué)，理論力學(xué)，電工電子學(xué)開課院系 ： 機(jī)械工程學(xué)院二、課程的性質(zhì)與任務(wù)機(jī)電傳動控制及 PLC 是機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課。研究對象是機(jī)電傳 動控制系統(tǒng)中常用的各種電機(jī)及其控制

2、技術(shù)。 通過本課程的學(xué)習(xí)， 使學(xué)生掌握機(jī)電傳動系統(tǒng)的基本組成、 工作原理及其控制，為機(jī)電一體化產(chǎn)品（或系統(tǒng)）的設(shè)計打下基礎(chǔ)。三、課程教學(xué)基本要求本課程教學(xué)基本要求包括以下幾個方面：（1）掌握交直流電動機(jī)的工作原理, 特性 , 應(yīng)用場合和選用方法；（2）掌握常用低壓電器等電力電子元件的工作原理, 特性, 應(yīng)用場合和選用方法；（3）掌握機(jī)電傳動斷續(xù)控制 ,連續(xù)控制 ,伺服控制 ,步進(jìn)電機(jī)傳動控制系統(tǒng)的組成 ,控制原理 ,應(yīng)用場 合和使用情況；（4）掌握各種常用控制電路以及控制電路的設(shè)計；（5）了解 PLC 在機(jī)電傳動控制中的應(yīng)用。四、理論教學(xué)內(nèi)容和基本要求第一章 概 述（ 1 學(xué)時 ）理論教學(xué)內(nèi)容

3、：1.1機(jī)電傳動的目的和任務(wù)1.2機(jī)電傳動及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況1.3課程的性質(zhì)和任務(wù)基本要求：（1）了解機(jī)電傳動的目的和任務(wù)。第二章 機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ) （5 學(xué)時）理論教學(xué)內(nèi)容：2.1機(jī)電傳動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式2.2轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算2.3生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性2.4機(jī)電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件2.5機(jī)電傳動系統(tǒng)的過渡過程基本要求：(1)掌握機(jī)電傳動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式及其含義。(2)掌握多軸拖動系統(tǒng)中轉(zhuǎn)矩折算的基本原則和方法。(3)了解幾種典型生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載特性。(4)掌握分析系統(tǒng)穩(wěn)定平衡點(diǎn)的方法。(5)了解過渡過程產(chǎn)生的原因和研究過渡過程的實(shí)際意義。(6)了解機(jī)電傳動系統(tǒng)在啟動、

4、制動過程中轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和電流的變化規(guī)律。(7)掌握機(jī)電時間常數(shù)的物理意義以及縮短過渡過程的途徑。第三章 直流電機(jī)的工作原理及其特性 (6 學(xué)時) 理論教學(xué)內(nèi)容：3.1直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理3.2直流發(fā)電機(jī)3.3直流電動機(jī)的機(jī)械特性3.4直流他勵電動機(jī)的啟動特性3.5直流他勵電動機(jī)的調(diào)速特性3.6直流他勵電動機(jī)的制動特性基本要求：(1)掌握直流電機(jī)的基本工作原理(2)掌握直流電動機(jī)的機(jī)械特性。(3)掌握直流電動機(jī)的啟動、調(diào)速和制動的各種方法。第四章 交流電動機(jī)的工作原理及特性 (6 學(xué)時) 理論教學(xué)內(nèi)容：4.1三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理4.2三相異步電動機(jī)的定子電路和轉(zhuǎn)子電路4.3三相異

5、步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性4.4三相異步電動機(jī)的啟動特性4.5三相異步電動機(jī)的調(diào)速特性4.6三相異步電動機(jī)的制動特性4.7單相異步電動機(jī)4.8同步電動機(jī)的工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用基本要求：(1)掌握異步電動機(jī)的工作原理、機(jī)械特性、以及啟動、調(diào)速和制動的方法。(2)掌握單相異步電動機(jī)的工作原理和啟動方法。(3)了解同步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、運(yùn)行特性及啟動方法。第五章 繼電器-接觸器控制系統(tǒng)(10 學(xué)時)理論教學(xué)內(nèi)容：5.1 常用控制電器與執(zhí)行電器5.2 繼電器 - 接觸器控制系統(tǒng)的常用基本線路5.4 繼電器 - 接觸器控制線路設(shè)計簡介 基本要求：(1) 掌握各種控制電器的工作原理、作用、特點(diǎn)、表

6、示符號和應(yīng)用場所。(2)掌握繼電器接觸器控制線路中基本控制環(huán)節(jié)的構(gòu)成和工作原理。(3)學(xué)會分析較復(fù)雜的控制線路；學(xué)會設(shè)計一些較較簡單的控制線路。第六章可編程序控制器( 10 學(xué)時)理論教學(xué)內(nèi)容：6.1 可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和主要特點(diǎn)6.2 可編程序控制器的內(nèi)部等效繼電器電路6.3 可編程序控制器的編程和指令系統(tǒng)6.4 可編程序控制器的應(yīng)用基本要求：(1) 了解可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)和基本工作原理。(2) 掌握 PLC 的指令系統(tǒng)、編程方法和開發(fā)步驟。五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和基本要求機(jī)電傳動控制 實(shí)驗(yàn)教學(xué)是配合該課程的理論學(xué)習(xí)不可缺少的實(shí)踐環(huán)節(jié)。 主要是幫助學(xué)生在理論 學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)

7、一步通過各個相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程來加深對 PLC 控制系統(tǒng)的認(rèn)識，掌握各種指令的實(shí) 驗(yàn)方法，從感性上獲得 PLC 原理、特性的有關(guān)知識，增強(qiáng)實(shí)際動手和操作能力，主要實(shí)驗(yàn)包括以下 五個，要求課內(nèi)學(xué)時為 4 學(xué)時：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及要求1.PLC 認(rèn)識性實(shí)驗(yàn)( 1 學(xué)時)該實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握 PLC 的基本構(gòu)成和軟件的使用方法。2.定時器實(shí)驗(yàn)( 1 學(xué)時)目的是學(xué)習(xí)定時器的使用方法。3.計數(shù)器實(shí)驗(yàn)( 2 學(xué)時)學(xué)習(xí)并掌握計數(shù)器的使用方法。六、有關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)的要求本課程屬專業(yè)主干課。在高等數(shù)學(xué)及工程數(shù)學(xué)，理論力學(xué)，電工電子學(xué)等先修課程的基礎(chǔ)上，使學(xué)生掌握機(jī)電傳動控制系統(tǒng)的基本原理及必要的實(shí)用知識。整個課程由課堂講授、

8、應(yīng)用實(shí)例和PLC模擬系統(tǒng)等組成。本課程教學(xué)方式采用CAI 教學(xué)課件等方式進(jìn)行各課堂教學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)包括系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)；各章均含有一定量的作業(yè)， 要求按時上交并全部批閱。 本課程所采用的考核方法為閉卷筆試。成績評定采用平時成績占 30% （包括作業(yè)完成情況與實(shí)驗(yàn)報告情況等），閉卷筆試占 70%。七、學(xué)時分配建議課程主要內(nèi)容、學(xué)時分配和作業(yè)題量。早節(jié)主要內(nèi)容各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時分配作業(yè)題量備注講授實(shí)驗(yàn)上機(jī) 習(xí) 題討論課外小計氏 U第一早概述11第二早機(jī)電傳動系統(tǒng)的動 力學(xué)基礎(chǔ)55第三章直流電機(jī)的工作原 理及其特性66第四章交流電動機(jī)的工作 原理及特性68第五早繼電器-接觸器控制系統(tǒng)88第八早可編程序控制器88復(fù)習(xí)242合計36440八、建議教材及主要教學(xué)參考書教材：鄧星鐘.機(jī)電傳動控制第五版武漢：華中科技大學(xué)出版社 .2014 年.參考書：王兆義.可編程控制器教程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2011 年.鄧星鐘.機(jī)電傳動控制學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與題解.武漢：華中科技大學(xué)出版社 .2009 年.九、其它1）課程特點(diǎn)：本課程是一門專業(yè)主干課。它較抽象、概括性強(qiáng)，而且涉及范圍廣，學(xué)習(xí)本課程 要有良好的數(shù)學(xué)、力學(xué)、電學(xué)基礎(chǔ)，還要有一定的機(jī)械工程方面的專業(yè)知識。2）通過學(xué)習(xí)教材，正確地理解基本概念，對