重庆大学自动化课程设计
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自动化专业课程表一、引言自动化专业是现代科技领域的重要学科之一,涵盖了自动控制、自动检测、自动测量、自动计算等方面的知识与技术。
学习自动化专业需要掌握一系列的基础课程和专业课程,这些课程安排合理且有序地进行学习,是培养优秀自动化专业人才的重要保障。
本文将围绕自动化专业课程表展开讨论,探讨如何合理安排自动化专业的课程,以满足学生的学习需求和培养目标。
二、基础课程2.1 数学课程•高等数学•线性代数•概率论与数理统计2.2 物理课程•大学物理2.3 计算机科学与技术课程•计算机导论•C语言程序设计•数据结构与算法三、专业核心课程3.1 自动控制原理•系统建模与模型分析•传递函数与状态空间分析•比例、积分与微分控制•校正与稳态控制3.2 电子技术•电路基础•模拟电子技术•数字电子技术3.3 自动检测与测量技术•信号与系统•传感器与变送器•信号处理与条件识别3.4 自动化仪表与控制设备•控制系统设计与实现•自动化仪表与传感器•工业控制设备与调试四、专业选修课程4.1 机器人技术•机器人导论•机器人建模与仿真•机器人感知与智能控制4.2 自动化生产线•生产线布置与规划•生产线控制与优化•自动化生产线案例分析4.3 自动化系统集成•自动化系统设计原理•自动化系统集成技术•自动化系统维护与管理五、实习实训课程通过实习实训课程,学生可以将所学的理论知识应用到实际操作中,提升自己的实践能力和技术水平。
5.1 工程实践•自动控制工程实践•电子电路实验•控制系统实验5.2 生产实习通过参与实际生产线的运行与管理,学生可以了解企业的生产过程和自动化控制技术在实际生产中的应用。
5.3 工程设计•自动化控制系统设计•自动化仪表与控制设备选型与设计六、总结本文以自动化专业课程表为任务主题,从基础课程、专业核心课程、专业选修课程和实习实训课程等多个层面进行了探讨。
合理安排自动化专业的课程,对于学生的学习和未来的发展具有重要意义。
自动化专业课程体系图一、引言自动化专业是现代工程技术领域中的重要学科,它涉及到控制理论、计算机科学、电子技术等多个学科的知识。
为了更好地组织和规划自动化专业的课程体系,我们设计了以下自动化专业课程体系图。
二、课程体系图1. 基础课程1.1 数学分析1.2 线性代数1.3 概率论与数理统计1.4 电路理论1.5 信号与系统1.6 计算机基础2. 专业核心课程2.1 控制理论2.1.1 系统建模与仿真2.1.2 控制系统设计与优化2.1.3 高级控制理论2.2 电子技术2.2.1 电子电路2.2.2 数字电路2.2.3 电子器件与电路设计2.3 自动化仪表2.3.1 传感器与检测技术2.3.2 仪表与测量技术2.3.3 自动化仪表系统设计2.4 自动控制技术2.4.1 控制系统原理2.4.2 控制系统分析与设计2.4.3 过程控制与优化2.5 机电一体化技术2.5.1 机械基础2.5.2 电机与传动技术2.5.3 机电系统设计与控制2.6 人工智能与机器学习2.6.1 人工智能基础2.6.2 机器学习算法与应用2.6.3 智能控制系统3. 专业选修课程3.1 工业自动化技术3.1.1 工业网络与通信3.1.2 工业自动化系统设计3.1.3 工业机器人技术3.2 智能制造技术3.2.1 智能制造系统与工艺规划3.2.2 智能制造设备与工艺3.2.3 智能制造优化与管理3.3 自动化与信息工程3.3.1 自动化系统仿真与优化3.3.2 信息系统与数据处理3.3.3 物联网技术与应用3.4 控制工程应用3.4.1 电力系统自动化3.4.2 交通运输自动化3.4.3 智能建筑与环境控制4. 实践教学环节4.1 实验课程4.1.1 控制系统实验4.1.2 电子技术实验4.1.3 自动化仪表实验4.2 实习课程4.2.1 自动化工程实习4.2.2 工业实习4.2.3 项目实践三、课程体系图说明以上课程体系图为自动化专业的基本课程体系,旨在培养学生扎实的基础理论知识和实践技能。
自动化专业课程简介自动化专业是一门涉及电子技术、计算机技术和控制理论等多个学科的综合性学科。
它主要研究如何利用现代科技手段对各种工业、农业和生活中的自动化系统进行设计、建模、分析和控制。
自动化专业的课程内容丰富多样,涵盖了从基础理论到实际应用的各个方面。
课程设置基础课程•数学基础:包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计等,为后续的专业课程打下坚实的数学基础。
•物理基础:包括力学、电磁学等,为后续的电子技术和控制理论课程提供物理基础知识。
•电子技术基础:包括模拟电路、数字电路、信号与系统等,为后续的控制系统和自动化设备提供电子技术支持。
•控制理论基础:包括控制原理、系统分析与设计等,为后续的控制系统设计和优化提供理论支持。
专业核心课程•自动控制原理:介绍自动控制的基本概念、原理和方法,包括反馈控制系统、开环控制系统、PID控制器等。
•数字信号处理:介绍数字信号的获取、处理和分析方法,包括离散时间信号与系统、滤波器设计等。
•自动化仪表与检测技术:介绍各种自动化仪表和检测技术的原理和应用,包括传感器、仪器仪表等。
•控制系统设计与优化:介绍控制系统的设计和优化方法,包括根轨迹法、频域分析法等。
•自动化设备与系统集成:介绍自动化设备和系统集成的原理和方法,包括PLC、DCS等。
专业选修课程•工业机器人技术:介绍工业机器人的结构、工作原理和编程方法。
•过程控制与优化:介绍过程控制的基本概念和优化方法,包括模型预测控制、最优控制等。
•智能控制与机器学习:介绍智能控制和机器学习的基本概念和方法,包括神经网络、遗传算法等。
实践环节为了提高学生的实际操作能力和解决问题的能力,自动化专业的课程设置了丰富的实践环节。
实验课程实验课程是自动化专业中重要的一部分,通过实际操作来巩固和应用所学的理论知识。
电子技术实验课程可以让学生熟悉各种电子元器件的使用和电路设计;控制系统实验课程可以让学生设计和调试各种控制系统。
毕业设计毕业设计是自动化专业中的重要环节,通过独立完成一个自动化项目来综合运用所学的知识和技能。
自动化专业课程介绍自动化专业是现代工程技术领域中的重要学科,旨在培养具备自动化技术应用和研发能力的专业人才。
本文将详细介绍自动化专业的课程设置和内容,以帮助学生更好地了解该专业,并为其未来的学习和职业发展提供指导。
1. 课程概述自动化专业的课程设置主要包括基础理论课程、专业核心课程和实践课程。
基础理论课程主要涉及数学、物理学、电路原理等基础知识,为学生打下坚实的理论基础。
专业核心课程包括自动控制原理、信号与系统、数字电子技术等,重点培养学生的自动化技术应用和研发能力。
实践课程包括实验课、实习和毕业设计等,通过实际操作和项目实践,培养学生的实践能力和解决实际问题的能力。
2. 课程详解2.1 基础理论课程2.1.1 数学:包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计等,为学生提供数学分析和运算的基础,为后续专业课程打下数学基础。
2.1.2 物理学:主要涵盖力学、电磁学、光学等基础物理知识,为学生理解自动化系统中的物理原理和现象提供基础。
2.1.3 电路原理:介绍电路的基本概念、电路分析方法和电路元件的特性,为学生理解自动化系统中的电路部分提供基础。
2.2 专业核心课程2.2.1 自动控制原理:介绍自动控制系统的基本概念、控制器的设计和调整方法,培养学生的自动控制能力。
2.2.2 信号与系统:包括信号的分类与表示、系统的性质和特性分析等内容,为学生理解自动化系统的信号处理提供基础。
2.2.3 数字电子技术:介绍数字电路的基本原理和设计方法,培养学生的数字电路设计和应用能力。
2.3 实践课程2.3.1 实验课:通过实验操作,学生可以巩固理论知识,了解实际设备和仪器的使用方法,培养实验设计和数据分析能力。
2.3.2 实习:学生在实际企业或科研机构中进行实习,接触真实的工程项目,了解行业需求和工作环境,提升实践能力和职业素养。
2.3.3 毕业设计:学生在导师的指导下,独立完成一个自动化相关的课题研究或工程设计项目,培养学生的科研能力和创新思维。
课程设计(论文)任务及评语目录第一章零件工艺性分析 0第二章生产纲领计算及生产类型的确定 0第三章毛坯种类及制造方法 0第四章拟定工艺路线 (1)4.1定位基准确定 (1)4.2各表面加工方案确定 (1)4.3工序安排 (1)第五章计算各工序的加工余量、工序尺寸及公差 (3)5.1粗铣,半精铣,精铣右端面工序尺寸及公差确定 (3)5.2粗铣,半精铣,精铣左端面工序尺寸及公差确定 (3)5.3Φ20孔工序尺寸及公差确定 (4)5.4拨叉脚内表面工序尺寸及公差确定 (4)5.5Φ5销孔工序尺寸及公差确定 (5)第六章各工序机床、刀具、量具、夹具的选择 (6)第七章工序切削用量和时间定额计算 (7)7.1粗铣,半精铣,精铣右端面 (7)7.2粗铣,半精铣,精铣右端面 (9)7.3粗扩,精扩,铰Φ20孔 (9)7.4粗铣、半精铣拨叉脚内表面 (11)7.5钻,粗铰,精铰Φ5孔 (12)第八章工艺规程的编制 (15)第九章专用夹具设计 (15)9.1方案分析 (15)9.2定位误差的计算: (15)9.3夹紧力的计算: (15)第十章设计体会 (16)参考文献 (16)附录 (17)第一章零件工艺性分析拨叉零件的作用:用在变速箱换挡机构中,通过叉轴孔Φ20安装在变速叉轴上,销钉经拨叉上Φ5孔与叉轴固定,齿轮在拨叉脚内,操纵拨叉头部带动拨叉使拨叉脚内表面拨动齿轮换挡≥745MPa ,硬度HB 231-304。
本题目零件材料为球墨铸铁Q745-5,其力学性能:σb毛坯形式为铸件,轻型零件,生产纲领为大量批生产。
分析零件图,此零件需加工表面为拨叉两端面,Φ20通孔,Φ5销孔以及拨叉脚内表面。
拨叉两端面和拨叉内表面加工精度可由铣削加工保证,Φ20孔和Φ5销孔加工精度可由钻,扩,铰一次加工就可以达到要求,所有加工表面都可在正常生产条件下,采用较经济的方法保质保量地加工出来。
由此可见,该零件的工艺性很好。
第二章生产纲领计算及生产类型的确定生产纲领:N=Qn(1+a%)(1+b%)=10000×(1+0.001)(1+0.001)=10020.01 件/年生产类型:查《机械制造基础课程设计指导教程》∵质量0.15kg<4kg∴由表1-4知该零件属于轻型零件(P5)∵10020大于5000∴由表1-5知该零件属于大批生产第三章毛坯种类及制造方法毛坯材料为球墨铸铁Q745-5,根据零件生产类型,制造精度,原材料,加工余量等综合选择砂型铸造,因为是大批生产,采用砂型机器铸造。
湖南工程学院课程设计课程名称测控技术与系统课题名称四节传送带的模拟专业班级测控技术0981班姓名YW学号指导教师谭梅、沈细群2013年1月7日湖南工程学院课程设计任务书课程名称电气控制与PLC 课题名称四节传送带的模拟专业班级测控技术0981姓名学号指导教师谭梅、沈细群审批黄峰任务书下达日期2013年01月7日课程设计完成日期2013年01月18日课题四节传送带的模拟任务描述与控制要求有一个用四条皮带运输机的传送系统,分别用四台电动机带动,控制要求如下:启动时先起动最末一条皮带机,经过5秒延时,再依次起动其它皮带机。
停止时应先停止最前一条皮带机,待料运送完毕后再依次停止其它皮带机。
当某条皮带机发生故障时,该皮带机及其前面的皮带机立即停止,而该皮带机以后的皮带机待运完后才停止。
例如M2故障,M1、M2立即停,经过5秒延时后,M3停,再过5秒,M4停。
当某条皮带机上有重物时,该皮带机前面的皮带机停止,该皮带机运行5秒后停,而该皮带机以后的皮带机待料运完后才停止。
例如,M3上有重物,M1、M2立即停,过1秒,M3停,再过5秒,M4停。
目录第 1 章概述 (1)1.1PLC的概述 (1)1.2 PLC的主要功能 (1)1.3PLC的主要特点 (2)第2 章S7-200的配置及组态概述 (3)2.1 PLC的基本结构 (3)2.2 PLC的工作原理 (4)第3章系统方案设计 (5)3.1 系统总体设计 (5)3.2 硬件系统设计 (6)3.22 选择PLC型号 (7)3.23 基本单元 (7)3.24 编程器 (8)3.25 输/入输出接线 (8)第4 章系统程序设计 (9)4.1 系统顺序功能图 (9)4.2 发生故障时的流程图 (10)4.3 梯形图设计 (11)第5 章程序调试结果与分析 (12)第6章结束语 (13)参考文献 (14)附录 (15)评分表 (16)第1章概述1.1 PLC的概述程式控制器在发表初期被称为(Programmable Logic -Controller)简称PLC, 最先的目的是取代继电器,。
自动化专业课程介绍引言概述:自动化专业是一个涉及控制系统、机器人技术、传感器技术等领域的学科,旨在培养学生掌握自动化技术的理论和应用知识,具备独立设计和实施自动化系统的能力。
本文将介绍自动化专业的课程设置及其重要性。
一、基础课程1.1 控制理论:介绍控制系统的基本原理和方法,包括PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
1.2 电路与电子技术:学习电路原理、半导体器件、模拟电路设计等知识,为后续课程打下基础。
1.3 数学建模:学习数学在自动化领域的应用,包括微积分、线性代数等内容。
二、专业课程2.1 自动控制原理:深入研究控制系统的原理和方法,包括系统建模、稳定性分析、校正方法等。
2.2 传感器技术:介绍各种传感器的原理和应用,包括光电传感器、压力传感器、温度传感器等。
2.3 机器人技术:学习机器人的结构、运动学、路径规划等知识,掌握机器人系统的设计和控制方法。
三、实践课程3.1 自动控制实验:通过实验学习控制系统的调试和优化方法,培养学生动手能力和解决问题的能力。
3.2 机器人实验:进行机器人的组装和编程实验,锻炼学生的团队合作和创新能力。
3.3 自动化系统设计项目:学生通过设计一个自动化系统项目,综合运用所学知识,培养系统思维和工程实践能力。
四、实习课程4.1 实习机会:学生有机会在企业或研究机构进行实习,了解自动化技术在实际项目中的应用。
4.2 实习报告:学生需要撰写实习报告,总结实习经验和收获,提高学术写作和表达能力。
4.3 实习评估:实习结束后会进行实习评估,评估学生在实习中的表现和能力,为学生未来职业发展提供参考。
五、未来发展5.1 研究方向:自动化专业毕业生可从事自动控制、机器人、传感器技术等领域的研究和开发工作。
5.2 就业方向:自动化专业毕业生可在制造业、航空航天、医疗器械等行业从事自动化系统设计和应用工作。
5.3 深造方向:自动化专业毕业生可选择继续深造,攻读硕士、博士学位,提升自己的学术水平和研究能力。
自动化专业课程介绍自动化专业是应用于工业、制造、交通、航空航天等领域的一门学科,旨在培养具备自动控制系统设计、开发和运维能力的专业人才。
本文将详细介绍自动化专业的课程设置及其内容。
一、基础课程1. 高等数学:包括数列、极限、微分、积分等数学基础知识,为后续课程打下坚实的数学基础。
2. 线性代数:介绍向量空间、线性变换、特征值等概念,为后续的控制理论课程做准备。
3. 概率论与数理统计:学习概率、随机变量、统计推断等内容,为后续的控制系统建模与分析提供数学工具。
二、核心课程1. 控制理论:介绍控制系统的基本原理和方法,包括传递函数、稳定性分析、根轨迹法等,培养学生设计和分析控制系统的能力。
2. 电路分析:学习电路的基本理论和方法,包括电压、电流、电阻等的计算和分析,为后续的电气控制课程打下基础。
3. 信号与系统:介绍信号的表示与处理方法,包括连续时间信号与离散时间信号的分析与转换,为后续的数字控制系统提供理论支持。
4. 电气控制:学习电气控制系统的基本原理和设备,包括电机、传感器、执行器等,培养学生实际应用电气控制的能力。
5. 自动化仪表:介绍自动化系统中的传感器、仪表和数据采集方法,培养学生对自动化仪表的选择和应用能力。
三、拓展课程1. 工业自动化:学习工业自动化的基本概念和技术,包括PLC编程、工业机器人、自动化生产线等,培养学生在工业领域的应用能力。
2. 过程控制:介绍过程控制的基本原理和方法,包括PID控制、模型预测控制等,培养学生在化工、制药等领域的应用能力。
3. 智能控制:学习智能控制的基本概念和算法,包括神经网络、遗传算法等,培养学生在人工智能领域的应用能力。
4. 机器视觉:介绍机器视觉的原理和应用,包括图像处理、目标检测与识别等,培养学生在自动检测与识别领域的应用能力。
四、实践环节1. 实验课程:通过实验,学生可以巩固理论知识,学习实际操作和问题解决能力。
2. 实习实训:学生将在企业或研究机构进行实习实训,接触真实的自动化项目,提升实践能力和团队合作能力。
自动控制理论课程设计倒立摆系统的控制器设计学生姓名:指导教师:班级:二O一三课程设计指导教师评定成绩表:指导教师评定成绩:指导教师签名:年月日重庆大学本科学生课程设计任务书目录一、倒立摆控制系统概述倒立摆装置被公认为自动控制理论中的典型实验设备,也是控制理论教学和科研中控对象,运用控制手段可使之具有良好的稳定性。
通过对倒立摆系统的研究,不仅可以解决控制中的理论问题,还能将控制理论所涉与的三个基础学科:力学、数学和电学(含计算机)有机的结合起来,在倒立摆系统中进行综合应用。
在多种控制理论与方法的研究和应用中,特别是在工程实践中,也存在一种可行性的试验问题,将其理论和方法得到有效的经验,倒立摆为此提供一个从控制理论通往实践的桥梁。
在稳定性控制问题上,倒立摆既具有普遍性又具有典型性。
倒立摆系统作为一个控制装置,结构简单、价格低廉,便于模拟和数字实现多种不同的控制方法,作为一个被控对象,它是一个高阶次、不稳定、多变量、非线性、强耦合的快速系统,只有采用行之有效的控制策略,才能使其稳定。
倒立摆系统可以用多种理论和方法来实现其稳定控制,如、自适应、状态反馈、智能控制、模糊控制与人工神经元网络等多种理论和方法,都能在倒立摆系统控制上得到实现,而且当一种新的控制理论和方法提出以后,在不能用理论加以严格证明时,可以考虑通过倒立摆装置来验证其正确性和实用性。
倒立摆的种类:悬挂式、直线、环形、平面倒立摆等。
一级、二级、三级、四级乃至多级倒立摆。
倒立摆控制系统的组成:倒立摆系统由倒立摆本体,电控箱以与控制平台(包括运动控制卡和机)三大部分组成。
本次课程设计利用单级倒立摆,主要设计机内控制函数,减小超调量和调节时间!二、数学模型的建立系统建模可以分为两种:机理建模和实验建模。
对于倒立摆系统,由于其本身是自不稳定的系统,实验建模存在一定的困难。
机理建模就是在了解研究对象的运动规律基础上,通过物理、化学等学科的知识和数学手段建立起系统内部变量、输入变量以与输出变量之间的数学关系。
自动化专业课程介绍自动化专业是现代工程技术领域中的重要学科之一,它涵盖了自动化控制、机器人技术、电子技术、计算机科学等多个学科领域。
本文将详细介绍自动化专业的课程设置和内容,以便匡助学生更好地了解该专业。
一、自动化专业课程设置1. 基础课程自动化专业的基础课程主要包括数学、物理学、电路原理、信号与系统等。
这些课程为学生打下坚实的基础,为后续的专业课程提供必要的理论支持。
2. 专业核心课程自动化专业的专业核心课程包括控制理论、电子技术、传感器与测量技术、工业自动化技术等。
这些课程旨在培养学生的自动化系统设计与控制能力,使他们能够熟练运用各种自动化设备和技术解决实际问题。
3. 专业选修课程自动化专业的选修课程涵盖了机器人技术、智能控制、自动化仪器、工业网络等领域。
学生可以根据自己的兴趣和发展方向选择适合自己的选修课程,进一步拓宽知识面。
4. 实践环节自动化专业的实践环节包括实验课、实习和毕业设计。
实验课旨在培养学生的实验操作能力和问题解决能力,实习则可以让学生接触实际工作环境,提升实践能力。
毕业设计是学生综合运用所学知识解决实际问题的重要环节,也是对学生综合能力的考核。
二、自动化专业课程内容1. 控制理论控制理论是自动化专业的核心课程之一,主要涵盖控制系统的基本理论和方法。
学生将学习到PID控制、状态空间分析、校正技术等内容,掌握不同类型控制系统的设计和调试方法。
2. 电子技术电子技术课程是自动化专业的重要基础课程,学生将学习到电子元器件的基本原理、电路设计和分析方法。
通过实验和项目实践,学生将能够熟练运用电子技术解决实际问题。
3. 传感器与测量技术传感器与测量技术课程主要介绍各种传感器的原理和应用,以及测量系统的设计和调试方法。
学生将学习到温度传感器、压力传感器、光电传感器等常见传感器的工作原理和选型方法。
4. 工业自动化技术工业自动化技术课程介绍了工业自动化系统的组成和工作原理,以及PLC(可编程逻辑控制器)的应用。
自动化专业全部课程表摘要:1.自动化专业课程表概述2.课程分类与学时分配3.课程设置特点4.课程表对学生学习的影响正文:一、自动化专业课程表概述本文将介绍自动化专业的全部课程表,其中包括了各个学期的课程安排。
自动化专业是一门综合性强、涉及范围广的学科,旨在培养具备自动化技术领域的基础理论知识和应用能力的高素质人才。
课程表涵盖了自动化专业的各个方面,包括控制理论、工程技术、计算机科学等。
二、课程分类与学时分配自动化专业的课程可以分为以下几个类别:1.公共基础课程:包括马克思主义哲学、大学英语、高等数学等。
2.专业基础课程:包括电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、计算机程序设计等。
3.专业核心课程:包括自动控制原理、现代控制理论、过程控制、工业自动化仪表等。
4.专业选修课程:包括人工智能、机器视觉、机器人技术等。
5.实践课程:包括课程设计、实习、毕业设计等。
在学时分配上,公共基础课程约占总学时的四分之一,专业基础课程和专业核心课程各占总学时的四分之一,专业选修课程占总学时的十分之一,实践课程占总学时的十分之一。
三、课程设置特点自动化专业课程表具有以下特点:1.课程体系完整,层次分明,涵盖了自动化专业的各个方面。
2.重视理论基础,强调实践能力,培养学生的创新能力和解决实际问题的能力。
3.课程设置灵活,学生可以根据自己的兴趣和发展方向选择专业选修课程。
4.注重工程实践,实践课程贯穿于整个学习过程中,使学生在实际工程项目中得到锻炼。
四、课程表对学生学习的影响课程表对学生的学习具有重要的指导作用,合理的课程表有助于学生更好地掌握专业知识,提高综合素质。
自动化专业的课程表使学生在掌握自动化技术领域的基础理论知识的同时,具备一定的工程实践能力。
重庆大学本科课程设计管理办法(试行)(重大校[2005]111号)重庆大学本科课程设计管理办法(试行)一、课程设计教学基本要求第一条课程设计的教学目的课程设计是以相关课程和理论知识为基础,通过课程设计的实践,加强学生对所修课程的理解、掌握,训练并提高他们在计算、设计、绘图、资料文献查阅、运用相关标准与规范和计算机应用等方面的能力。
第二条课程设计的教学要求坚持“高标准、严要求”,以课程和相关知识为基础,加强基本功训练,做到理论与实际相结合,继承与创新相结合,充分发挥学生的主观能动性与教师因材施教、严格要求相结合,抓智力因素教育与非智力因素教育相结合,实施素质教育。
第三条课程设计教学大纲(一)课程设计教学大纲是开展课程设计教学的基本依据。
教学大纲的编制应遵循科学性、可行性、先进性和整体优化,紧密结合课程内容体系,符合学生培养目标和要求的原则。
要将教学改革成果融入教学大纲中,注重理论教育与实践锻炼的有机结合,注重“因材施教”,注重科学教育与人文教育的融合。
(二)凡培养计划中设置的课程设计,都必须制定相应的课程设计教学大纲。
(三)课程设计教学大纲的内容:课程设计中文名称、英文名称;课程设计负责人;设计周数与学分;开课单位;课程设计的性质、目的和任务;课程设计的主要内容;课程设计的基本教学要求;参考资料;成绩评定标准;大纲执笔人、大纲审定人。
(四)课程设计教学大纲规范化要求,见附录一。
第四条课程设计指导书课程设计指导书是指导课程设计执行的技术性文件。
每一课程设计都应有相应的课程设计指导书。
课程设计指导书因课程相异而不同,各学院应制订本学院内标准统一的课程设计指导书。
第五条课程设计任务书(一)课程设计任务书是指导学生完成课程设计的纲领性文件,是学生通过课程设计应该完成的基本的教学要求。
(二)课程设计任务书由指导教师填写并经系(教研室)主任审定后生效。
(三)课程设计任务书应包括以下的内容:1.题目;2.已知技术参数和设计要求;3.应完成的工作;4.工作计划;5.指导教师签字与系(教研室)主任审定。
自动化专业课程介绍引言概述:自动化专业是一门涵盖机械、电子、计算机等多个领域知识的综合性学科,培养学生具备自动控制系统设计、开发和应用能力。
本文将介绍自动化专业的课程设置及其重要性。
一、基础课程1.1 数学基础:自动化专业的学生需要掌握高等数学、线性代数等数学知识,以便在后续的课程中能够应用数学方法解决实际问题。
1.2 物理基础:学生需要学习物理学、电路原理等基础知识,为后续的电气控制和机械控制课程打下基础。
1.3 计算机基础:学生需要学习计算机基础知识,包括计算机组成原理、数据结构与算法等,为后续的自动控制系统设计与应用打下基础。
二、核心课程2.1 控制工程基础:学生需要学习控制理论、传感器与执行器、控制系统设计等知识,掌握自动控制系统的基本原理。
2.2 自动化仪表:学生需要学习传感器、执行器、数据采集与处理等知识,掌握自动化系统中的仪表测量与控制技术。
2.3 PLC编程与应用:学生需要学习PLC编程、工业控制网络、现场总线等知识,掌握工业自动化系统的编程与应用技术。
三、拓展课程3.1 机器人技术:学生可以选择学习机器人技术,包括机器人结构、运动学、控制算法等知识,掌握机器人系统的设计与应用。
3.2 工业自动化系统集成:学生可以学习工业自动化系统集成技术,包括工业网络、云计算、大数据等知识,掌握工业自动化系统的整体设计与应用。
3.3 智能控制技术:学生可以学习智能控制技术,包括模糊控制、神经网络控制、遗传算法等知识,掌握智能控制系统的设计与应用。
四、实践课程4.1 实验课程:学生需要参与各种实验课程,包括控制系统实验、自动化仪表实验、PLC编程实验等,通过实践掌握自动化技术。
4.2 项目实践:学生需要参与各种项目实践,包括机器人项目、自动化系统集成项目等,通过项目实践提升自动化系统设计与应用能力。
4.3 实习实践:学生需要参与实习实践,到企业或科研机构进行实习,了解自动化技术在实际工程中的应用。
PLC应用实训说明书题目:《8人表决器》PCL控制设计院(系):机电工程学院专业:机械设计制造及其自动化学生姓名:学号:指导教师:宋长发2013年 07月03日摘要本次设计目的是利用PLC可编程控制器和其他简单输出输入设备完成一个供8人的表决器,并作出相关反应的系统。
通过所学知识,选用三菱FX系列PLC,并通过利用其出入输出口连接开关和LED建立简单的控制输入和作为反应的输出系统。
根据设计题目的要求,结合所学知识,运用梯形图编程的方法对功能程序进行编写,通过仿真软件进行仿真校核程并利用序程序下载器(和PC串口连接PLC进行程序下载和调试,最终完成设计。
关键词:PLC;可编程控制器;三菱FX;8人表决器AbstractThe purpose of this design is the use of PLC programmable controller and other simple input and output devices to complete a voting machine for 8 people, and make relevant reaction system. By knowledge, choice the Mitsubishi FX series PLC, and create a simple control input and the output of the system as a reaction by use of its access output port connected to the switch and LED. In accordance with the requirements of the design topics, combined with the knowledge to use ladder programming function program written in the simulation checking process simulation software sequencer download the PC serial port to connect the PLC program download and debug, final completion design.Keywords:PLC; programmable controller; Mitsubishi FX; 8 people vote引言表决器是一种可以使用在多场合的设备,多用于选举,表决场合。
湖南工程学院课程设计课程名称____________ 电气技术___________ 课题名称移动式卫生间PLC控制系统专业班级_______ 自动化0881班__________ 姓名_______________ 温军泉_____________ 学号____________ 200813110101 __________ 指导教师赖指南、刘星平 _________2011年9月9日湖南工程学院课程设计任务书课程名称 ____________ 电气技术___________ 课题名称移动式卫生间PLC控制系统专业班级 _______ 自动化0881班 __________ 姓名 _______________ 温军泉_____________ 学号 ____________ 200813110101 __________ 指导教师赖指南、刘星平 _________ 审批李晓秀、黄峰、胡慧任务书下达日期2011年8月29日课程设计完成日期2011年9月9日设计内容与要求主要设计条件1. PLC实验设备若干2. 参考文献若干。
设计说明书装订顺序1. 课程设计说明书封面。
2. 课程设计任务书。
3. 说明书目录。
4. 正文(按设计内容逐项书写)5. 参考文献。
6. 附录。
7. 课程设计评分表。
计进度安排1. 第一周星期一上午:课题内容介绍。
2. 第一周星期一下午:仔细阅读设计任务书,明确设计任务与要求,收集设计资料,准备设计工具。
3. 第一周星期二〜第一周星期五:确定控制方案。
绘制洗衣机电气控制系统的电气原理图、控制系统的PLC I/O接线图和梯形图,写出指令程序清单。
选择电器元件,列出电器元件明细表。
4. 第二周星期一:试验调试5. 第二周星期二〜第二周星期五:编写设计说明书,答辩。
参考文献[1] 文腥平.PLC原理及工程应用[M].北京:中国电力出版社[2] 廖常初PLC编程及应用[M].北京:机械工业出版社[3] 万太福.可编程序控制器及其应用[M].重庆:重庆大学出版社[4] 工厂常用电气设备手册编写组•工厂常用电气设备手册[M].北京:水利电力出版社[5] 谢桂林.电力拖动与控制[M].北京:中国矿业大学出版社[6] 刘星平.电气控制技术实验指导书•湖南工程学院、八、,前言1. PLC课程设计的目的本课程设计是PLC 课程课堂教学的延伸和发展,是理论知识与工程实践之间的衔接。
自动化专业课程体系图自动化专业课程体系图是指对自动化专业学生在学习过程中所需掌握的各门课程进行整体规划和组织的一种图形化表达方式。
它能够清晰地展示自动化专业课程之间的关联性和层次结构,帮助学生理解课程之间的逻辑关系,有助于学生更好地掌握和应用所学知识。
以下是一个典型的自动化专业课程体系图的示例:1. 基础课程- 数学分析- 线性代数- 概率论与数理统计- 大学物理- 电路理论- 信号与系统2. 核心课程- 控制理论与技术- 电子技术基础- 模拟电子技术- 数字电子技术- 传感器技术- 自动控制原理- 机器人学- 工业自动化系统3. 专业选修课程- 电力电子技术- 过程控制技术- 自动化仪表与检测技术- 先进控制技术- 自动化系统仿真- 自动化仪器设备4. 实践课程- 自动化实验- 项目实训- 实习实训5. 综合设计与毕业论文- 自动化系统设计- 自动化工程管理- 毕业论文以上仅为示例,实际的自动化专业课程体系图可能因学校和课程设置的不同而有所差异。
在实际制定自动化专业课程体系图时,需要考虑到课程之间的先后关系和知识的递进性,确保学生能够有序地学习和掌握各门课程。
此外,自动化专业课程体系图还可以包括课程的学时安排、考核方式、教材参考等信息,以帮助学生更好地了解每门课程的具体要求和学习进度。
通过自动化专业课程体系图,学生可以清晰地了解自动化专业的知识结构和学习路径,有助于他们在学习过程中进行合理的课程选择和规划,提高学习效率和学习成果。
同时,教师和教育管理者也可以根据课程体系图进行教学计划的制定和教学资源的整合,提高教学质量和教学效果。
总之,自动化专业课程体系图是一种重要的教学工具,能够为学生提供清晰的学习指导,帮助他们更好地掌握自动化专业知识,为未来的工作和研究打下坚实的基础。
自动化专业全部课程表自动化专业的课程通常涵盖以下内容:
第一学年:
1. 数学分析
2. 高等代数
3. 大学物理
4. 工程力学
5. 计算机基础
6. 模拟电子技术
7. 电路理论与电路分析
8. 自动控制原理
第二学年:
1. 概率论与数理统计
2. 信号与系统
3. 电气工程基础
4. 电磁场与电磁波
5. 微机原理与接口技术
6. 数字电子技术
7. 电动力学与电机原理
8. 自动化仪表与控制系统
第三学年:
1. 工程热力学
2. 控制工程基础
3. 传感器与检测技术
4. 工程仿真技术
5. 物联网技术与应用
6. 现代控制理论与方法
7. 自动化系统设计与集成
8. 专业实习
第四学年:
1. 自动化调试技术
2. 机器人技术与应用
3. 自动化企业管理
4. 智能控制技术
5. 自动化研究与创新
6. 专业课程设计与实践
7. 毕业设计
此外,还会有一些选修课程供学生选择,如PLC编程、视频图像处理、嵌入式系统设计等。
具体的课程安排可能因学校而异,上述课程仅为一般情况下的概述。
赵刚 倒立摆系统的控制器设计 1 课程设计指导教师评定成绩表
项目 分值 优秀 (100>x≥90) 良好 (90>x≥80) 中等 (80>x≥70) 及格 (70>x≥60) 不及格(x<60) 评分 参考标准 参考标准 参考标准 参考标准 参考标准
学习态度 15
学习态度认真,科学作风严谨,严格保证设计时间并按任务书中规定的进度开展各项工作 学习态度比较认真,科学作风良好,能按期圆满完成任务书规定的任务 学习态度尚好,遵守组织纪律,基本保证设计时间,按期完成各项工作 学习态度尚可,能遵守组织纪律,能按期完成任务 学习马虎,纪律涣散,工作作风不严谨,不能保证设计时间和进度
技术水平与实际能力
25
设计合理、理论分析与计算正确,实验数据准确,有很强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力,文献查阅能力强、引用合理、调查调研非常合理、可信 设计合理、理论分析与计算正确,实验数据比较准确,有较强的实际动手能力、经济分析能力和计算机应用能力,文献引用、调查调研比较合理、可信 设计合理,理论分析与计算基本正确,实验数据比较准确,有一定的实际动手能力,主要文献引用、调查调研比较可信 设计基本合理,理论分析与计算无大错,实验数据无大错 设计不合理,理论分析与计算有原则错误,实验数据不可靠,实际动手能力差,文献引用、调查调研有较大的问题
创新 10
有重大改进或独特见解,有一定实用价值 有较大改进或新颖的见解,实用性尚可 有一定改进或新的见解 有一定见解 观念陈旧
论文(计算书、图纸)撰写质量
50
结构严谨,逻辑性强,层次清晰,语言准确,文字流畅,完全符合规范化要求,书写工整或用计算机打印成文;图纸非常工整、清晰 结构合理,符合逻辑,文章层次分明,语言准确,文字流畅,符合规范化要求,书写工整或用计算机打印成文;图纸工整、清晰 结构合理,层次较为分明,文理通顺,基本达到规范化要求,书写比较工整;图纸比较工整、清晰 结构基本合理,逻辑基本清楚,文字尚通顺,勉强达到规范化要求;图纸比较工整 内容空泛,结构混乱,文字表达不清,错别字较多,达不到规范化要求;图纸不工整或不清晰
指导教师评定成绩: 指导教师签名: 年 月 日 赵刚 倒立摆系统的控制器设计 2 重庆大学本科学生课程设计任务书 课程设计题目 倒立摆系统的控制器设计 学院 自动化学院 专业 自动化 年级 已知参数和设计要求: M:小车质量 1.096kg m:摆杆质量 0.109kg b:小车摩擦系数 0.1N/sec l:摆杆转动轴心到杆质心的长度 0.25m I:摆杆惯量 0.0034kgm2
利用根轨迹法设计控制器,使得校正后系统的性能指标满足: 调整时间误差带)%(.250sts
最大超调量%10%p
利用频率特性法设计控制器,使得校正后系统的性能指标满足: (1)系统的静态位置误差常数为10; (2)相位裕量为 50; (3)增益裕量等于或大于10 分贝。
设计或调整PID控制器参数,使得校正后系统的性能指标满足: 调整时间误差带)%2(2sts
最大超调量%15%p 赵刚 倒立摆系统的控制器设计
3 学生应完成的工作: 1、利用设计指示书中推导的模型及任务书中的实际参数,建立小车倒立摆的实际数学模型。 2、进行开环系统的时域分析。 3、利用根轨迹法设计控制器,进行闭环系统的仿真分析。 4、利用频域法设计控制器,进行闭环系统的仿真分析。 5、设计PID控制器,进行闭环系统的仿真分析。 6、所设计的控制器在倒立摆系统上的实时控制实验。 7、完成课程设计报告。
参考资料: 1、固高科技有限公司.直线倒立摆安装与使用手册R1.0,2005 2、固高科技有限公司. 倒立摆与自动控制原理实验,2005 3、固高科技有限公司. 固高MATLAB实时控制软件用户手册,2005 4、Matlab/Simulink相关资料 5、涂植英,陈今润. 自动控制原理. 重庆:重庆大学出版社,2005 6、胡寿松. 自动控制原理. 北京:科学出版社,2001 7、Katsuhiko Ogata.现代控制工程. 北京:电子工业出版社,2003
课程设计的工作计划: 1、布置课程设计任务;参考相关资料,消化课程设计内容,进行初步设计(3天); 2、按课程设计的要求进行详细设计(4天); 3、进行实时控制实验,并按课程设计的规范要求撰写设计报告(2天); 4、课程设计答辩,实时控制验证(1天)。 赵刚 倒立摆系统的控制器设计
4 任务下达日期 2011 年 12 月 12 日 完成日期 2011 年 12 月23 日 指导教师 (签名) 学 生 (签名) 赵刚 倒立摆系统的控制器设计
5 倒立摆的自动控制原理课程设计
1摘要 倒立摆是进行控制理论研究的典型实验平台,它在机器人技术、控制理论、计算机控制等自动控制领域,对多种技术的进行了有机结合。它具有高阶次、不稳定、多变量、非线性和强耦合特性,在经典控制理论学习理解以及现代科技方面,诸如半导体及精密仪器加工、机器人控制技术、人工智能、导弹拦截控制系统、航空对接控制技术、火箭发射中的垂直度控制、卫星飞行等有广泛的应用。平面倒立摆可以比较真实的模拟火箭的飞行控制和步行机器人的稳定控制。通过本次简单的倒立摆系统实验来验证所学的控制理论和算法,非常直观,简便。它可以在轻松的氛围下提高学生学习热情,充分调动学生积极性,达到理论与实践的有机统一,更好的学习知识!同时在设计的过程中多次用到了matlab中的simulink模块,可以让我们更好的学习计算机在控制系统中的巨大作用,更好的学习自动控制知识。 倒立摆已经扩展出很多种类,典型的有直线倒立摆,环形倒立摆,平面倒立摆和复合倒立摆等,倒立摆系统是在运动模块上装有倒立摆装置。对于倒立摆系统,由于其本身是自不稳定的系统,实验建模存在一定的困难。但是忽略掉一些次要的因素后,倒立摆系统就是一个典型的运动的刚体系统,可以在惯性坐标系内应用经典力学理论建立系统的动力学方程。 本文是基于固高倒立摆系统已经建立好的传递函数,根据参数要求,通过根轨迹分析和频域分析等控制算法设计控制器,并通过实际检测,最后得到参数要求的控制器并且倒立后能承受一定的干扰。 关键字:倒立摆,根轨迹,频域,校正 赵刚 倒立摆系统的控制器设计
6 2 正文 2.1 倒立摆数学模型的建立 直线一级倒立摆由直线运动模块和一级摆体组件组成,是最常见的倒立摆之一,直线倒立摆是在直线运动模块上装有摆体组件,直线运动模块有一个自由度,小车可以沿导轨水平运动,在小车上装载不同的摆体组件。 系统建模可以分为两种:机理建模和实验建模。对于倒立摆系统,由于其本身是自不稳定的系统,实验建模存在一定的困难。机理建模就是在了解研究对象的运动规律基础上,通过物理、化学等学科的知识和数学手段建立起系统内部变量、输入变量以及输出变量之间的数学关系。 本文用机理建模的方法求取小车的传递函数(设实验环境器材等均处于理想状态) 如图:
• M 小车质量1.096 Kg • m 摆杆质量0.109 Kg • b 小车摩擦系数0.1N/m/sec • l 摆杆转动轴心到质心长度0.25m • I 摆杆惯量0.0034 kg·m2 • F 加在小车上的力 • x 小车位 • φ 摆杆与垂直向上方向的夹角 • θ 摆杆与垂直向下方向的夹角 图1 直线一级倒立摆模型
N 和P 为小车与摆杆相互作用力的水平和垂直方向的分量
图2 小车及摆杆受力分析 赵刚 倒立摆系统的控制器设计 7 小车水平方向的合力:MxFbxN (2.1)
摆杆水平方向的合力:22sindxlNmdt (2.2) 化简得:2cossinNmxmlml (2.3) 水平方向的运动方程:22sindxlNmdt (2.4) 对摆杆垂直方向上的受力进行分析,可得垂直方向的运动方程: 2
2cosdl
Pmgmdt
(2.5)
即:2sincosPmgmlml (2.6)
力矩平衡方程如下: sincosPlNlI (2.7)
合并式(6)和(7).,消去P和N得到第二个运动方程: 2sincosImlmglmlx
(2.8)
设,假设与1(单位均是)相比很小,即1,则可以进行如下近似: 2cos1,sin,0ddt
(2.9)
用u 来代表被控对象的输入力F,线性化后两个运动方程如下: 2ImlmglmlxMmxbxmlu
(2.10)
假设、x和它们的各阶导数的初始值均为零。对上式进行拉普拉斯变换,得到:
222
22ImlssmglsmlXssMmXssbXssmlssUS
(2.11)