《機電傳動與控制》課程教學(xué)大綱

《機電傳動與控制》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱機電傳動與控制ElectromechanicalTransmissionandControl課程編碼MEE120821020開課院部機電工程學(xué)院課程團隊（未設(shè)置）學(xué)分2.0課內(nèi)學(xué)時32講授32實驗0上機0實踐0課外學(xué)時0適用專業(yè)機械設(shè)計制造及其自動化授課語言中文先修課程大學(xué)物理（2-1）、大學(xué)物理（2-2）、電工電子學(xué)、控制工程基礎(chǔ)、機電信息檢測與處理技術(shù)課程簡介（限選）機電傳動與控制為機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)及機械工程專業(yè)的選修課程，本課程系統(tǒng)以各類電機驅(qū)動為主線，主要講述了交流電機、直流電機、測量用電機和控制用電機的特性和使用方法。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解、掌握機電系統(tǒng)的測量、控制和傳動系統(tǒng)的功能分析和實現(xiàn)。Electro-mechanicalTransmission&Controlisanoptionalcourseformechanicaldesign,automation,aswellasmechanicalengineering.Thecoursesystemisbasedonvariousmotordrives,andmainlydescribesthecharacteristicsandapplicationmethodsofACmotors,DCmotors,measuringmotorsandcontrolmotors.Throughthestudyofthiscourse,thestudentswillbeabletounderstandandmasterthefunctionsofmeasurement,controlanddrivesystemofelectro-mechanicaltransmissionsystem.負責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號代號課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：熟悉機電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)知識和基本原理是1.31.32M2目標(biāo)2：掌握直流電機的工作原理、特點和基礎(chǔ)理論知識是1.31.33M3目標(biāo)3：掌握交流電動機的工作原理、特點和基礎(chǔ)理論知識是1.31.34M4目標(biāo)4：掌握機電傳動控制系統(tǒng)中電機與驅(qū)動方式的選擇方法和基本原理是1.31.35M5目標(biāo)5：掌握電機控制系統(tǒng)和電機傳動控制系統(tǒng)的基本理論和技術(shù)知識是1.31.3三、課程內(nèi)容序號章節(jié)號標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時教學(xué)方式課外學(xué)時課外環(huán)節(jié)1第一章第一章機電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)本章重點難點：機電傳動系統(tǒng)的運動方程、各種生產(chǎn)機械的特性、機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件。/21.11.1機電傳動系統(tǒng)的運動分析轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算，運動方程的建立。M12講授31.21.2生產(chǎn)機械的特性負載特性分析，恒轉(zhuǎn)矩負載，直線型負載，拋物線型負載，恒功率負載。M11講授41.31.3機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的的條件，不同負載與不同電機特性曲線穩(wěn)定運行的判定方法M11講授1作業(yè)5第二章第二章直流電機的工作原理及特性本章重點難點：直流電機的基本工作原理及特性；他勵電動機的啟動特性、調(diào)速特性和制動特性。/62.12.1直流電機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理直流電機的結(jié)構(gòu)組成，直流電機的線圈纏繞方式，直流電機的工作原理M21講授72.22.2直流發(fā)電機基本結(jié)構(gòu)，勵磁形式，并勵、他勵、復(fù)勵發(fā)電機，電機電壓建立，電機特性。M21講授82.32.3直流電動機的機械特性直流電機的原理電路，電機的固有機械特性。M21講授92.42.4直流他勵電動機的啟動特性和調(diào)速特性啟動特性，減少啟動電流的方法，調(diào)速方法，串電樞電阻調(diào)速，降壓調(diào)速，弱磁調(diào)速。M2講授102.52.5直流他勵電動機的制動特性反饋制動、反接制動、能耗制動的原理和實現(xiàn)方法。M22講授1作業(yè)11第三章第三章機電傳動的過渡過程本章重點難點：機電傳動過渡過程分析方法及加快該過程的方法。/123.13.1機電傳動過渡過程分析機電傳動過渡過程分析，機電傳動過渡過程的影響因素M11講授133.23.2加快機電傳動系統(tǒng)過渡過程的方法時間常數(shù)的概念與意義，加快機電傳動系統(tǒng)過渡過程的方法。M11講授14第四章第四章交流電動機的工作原理及特性本章重點難點：異步電動機的工作原理、機械特性、啟動特性；單相異步電動機工作原理和啟動方法；同步電動機的工作原理、特點及應(yīng)用。/154.14.1三相異步電動機的工作原理三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)，工作原理，異步轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)差率，電機的接線方法，電機的定子電路和轉(zhuǎn)子電路，電機的特性參數(shù)。M32講授164.24.2三相異步電動機的特性三相異步電動機的轉(zhuǎn)矩計算，電機的固有機械特性與人為特性，電機的啟動特性，電機的啟動方法，各種電機及啟動，電動機的的調(diào)速特性，變頻調(diào)動速，電動機的制動特性。M32講授174.34.3單相異步電動機電機的結(jié)構(gòu)和工作原理，單相電機的啟動與轉(zhuǎn)向控制。M31講授184.44.4同步電動機同步電動機的工作原理、特點，電機的應(yīng)用。M31講授1作業(yè)19第五章第五章控制電機本章重點難點：各種控制電機的基本工作原理、主要特點。/205.15.1交流伺服電動機交流伺服電動機的工作原理，其控制方法M30.5講授215.25.2直流伺服電動機；直流伺服電動機的工作原理，直流伺服電動機的工作特性M20.5講授225.35.3力矩電動機；力矩電動機的結(jié)構(gòu)特點，力矩電機的工作特性M31講授235.45.4小功率同步電動機；小功率同步電動機的工作原理，同步電動機的工作特性M31講授245.55.5測速及其他電機測速及其他電機的工作原理，其使用方法。M31講授25第六章第六章機電傳動控制系統(tǒng)中電機與驅(qū)動方式的選擇本章重點難點：電動機容量的選擇及電動機種類、電壓、轉(zhuǎn)速、和結(jié)構(gòu)型式的選擇原則。/266.16.1電動機容量選擇電動機容量選擇的基本原則，不同工作制條件下電機功率的選擇及計算M4,M50.5講授276.26.2電動機的發(fā)熱與冷卻電機發(fā)熱與過載能力的計算，電機的冷卻方法M4,M50.5講授286.36.3不同工作制下電動機容量的選擇工作制時間規(guī)定，電機絕緣能力分類，不同工作制下電動機容量的選擇M4,M50.5講授296.46.4電動機容量選擇不同負載時電機容量選擇，不同工作制時電動機容量選擇的統(tǒng)計法和類比法M4,M50.5講授30第七章第七章電機控制系統(tǒng)各種控制電器的工作原理、作用、特點、表示符號和應(yīng)用場所/317.17.1常用控制電器與執(zhí)行電器常用控制電器與執(zhí)行電器，控制器與執(zhí)行電器的工作原理M4,M51講授327.27.2繼電器-接觸器控制的常用基本線路繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的組成，繼電器與接觸器的工作原理，繼電器與接觸器的使用區(qū)別M4,M51講授1作業(yè)337.37.3PLC控制電路PLC的工作原理，PLC的編程方法，PLC指令語句與邏輯指令M4,M51講授1作業(yè)347.47.4可控整流電路電力半導(dǎo)體器件—晶閘管及其基本電路，晶閘管的觸發(fā)電路，單相可控整流電路與三相可控整流電路。M4,M51講授357.57.5逆變器逆變器的工作原理，逆變器的使用M4,M51講授36第八章第八章電機傳動控制系統(tǒng)本章重點難點：生產(chǎn)機械對調(diào)速系統(tǒng)提出的調(diào)速技術(shù)指標(biāo)的要求；晶閘管-電動機直流傳動控制系統(tǒng)中的單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)，晶體管脈寬調(diào)速系統(tǒng)的基本工作原理；交流調(diào)速系統(tǒng)的基本原理；步進電機的工作原理、驅(qū)動方式。/378.18.1機電傳動控制系統(tǒng)調(diào)速方案的選擇機電傳動系統(tǒng)常用調(diào)速方法，機電傳動系統(tǒng)調(diào)速方案的選擇M4,M51講授388.28.2直流傳動控制系統(tǒng)直流傳動控制系統(tǒng)的設(shè)計方法M4,M51講授398.38.3交流傳動控制系統(tǒng)交流傳動控制方法，交流控制系統(tǒng)設(shè)計方法M4,M51講授408.48.4步進電動機傳動控制系統(tǒng)步進電機的工作原理，步進電機的控制方法M4,M51講授1作業(yè)四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細節(jié)總評占比1平時作業(yè)1.按章節(jié)內(nèi)容布置作業(yè)，其中每章節(jié)各1-3道題。2.成績采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成準(zhǔn)確性、是否按時上交、是否獨立完成評分。3.考核學(xué)生所學(xué)知識點的掌握能力，學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力，題型主要為分析題、計算題、簡答題。20%2考勤隨機點名、刷卡點名等10%3課堂表現(xiàn)隨機檢查學(xué)生上課精神狀態(tài)、回答問題情況10%4期末考試1.閉卷考試，成績采用百分制，卷面成績總分100分。2.主要考核學(xué)生對機電傳動控制系統(tǒng)基本知識的掌握能力，學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力，題型主要有簡答題、分析題、計算題等。60%五、評分細則序號課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1考勤10%M-缺勤2次以內(nèi)。N-缺勤3次以上。2M1課堂表現(xiàn)10%M-課堂表現(xiàn)積極，聽課認真，能跟上教師的上課節(jié)奏，能積極回答問題，且回答問題正確；N-課堂不積極，聽課不認真，回答問題不積極，回答問題有錯誤。3M1期末考試80%詳見期末考試評分標(biāo)準(zhǔn)4M2平時作業(yè)20%A-按時提交作業(yè)，回答與計算正確，對直流電機基本知識點理解無誤。B-按時提交作業(yè)，回答與計算有少量錯誤，對直流電機基本知識點理解有少量錯誤。C-按時提交作業(yè)，回答與計算存在較多錯誤，對直流電機基本知識點理解有較多錯誤。D-未按時提交作業(yè)，回答與計算存在嚴重錯誤，對直流電機基本知識點理解有嚴重錯誤。5M2考勤10%M-缺勤2次以內(nèi)。N-缺勤三次以上。6M2課堂表現(xiàn)10%M-課堂表現(xiàn)積極，聽課認真，能跟上教師的上課節(jié)奏，能積極回答問題，且回答問題正確；N-課堂不積極，聽課不認真，回答問題不積極，回答問題有錯誤。7M2期末考試60%詳見期末考試評分標(biāo)準(zhǔn)8M3平時作業(yè)20%A-按時提交作業(yè)，回答與計算正確，對交流電機基本知識點理解無誤。B-按時提交作業(yè)，回答與計算有少量錯誤，對交流電機基本知識點理解有少量錯誤。C-按時提交作業(yè)，回答與計算存在較多錯誤，對交流電機基本知識點理解有較多錯誤。D-未按時提交作業(yè)，回答與計算存在嚴重錯誤，對交流電機基本知識點理解有嚴重錯誤。9M3考勤10%M-缺勤2次以內(nèi)。N-缺勤3次以上。10M3課堂表現(xiàn)10%M-課堂表現(xiàn)積極，聽課認真，能跟上教師的上課節(jié)奏，能積極回答問題，且回答問題正確；N-課堂不積極，聽課不認真，回答問題不積極，回答問題有錯誤。11M3期末考試60%詳見期末考試評分標(biāo)準(zhǔn)12M4考勤10%M-缺勤2次以內(nèi)。N-缺勤3次以上。13M4課堂表現(xiàn)10%M-課堂表現(xiàn)積極，聽課認真，能跟上教師的上課節(jié)奏，能積極回答問題，且回答問題正確；N-課堂不積極，聽課不認真，回答問題不積極，回答問題有錯