《机电一体化技术与系统》教学大纲教案

《机电一体化系统》课程教学大纲本课程考核对象为国家开放大学“助力计划”机电一体化技术（专科）专业的学生。

通过本课程的学习，使学生在机电一体化技术方面具有较广泛的知识，了解机电一体化系统所涉及的相关技术，对典型机电一体化系统有一个比较全面的认识，能运用所学知识对机电一体化产品中的机电一体化系统进行分析或设计，使学生初步具备解决生产过程中机电设备的运行、管理、维护等实际问题的能力。

教学内容：一：概述1.1机电一体化概念“机电一体化”一词的英文名词是“Mechatronics”，它是取Mechanics（机械学）的前半部分和Electronics（电子学）的后半部分拼合而成。

它是一个新兴的交叉学科，国内外处于发展阶段，代表着机械工业技术革命的前沿方向。

同时，随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展。

现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，他的发展使冷冰冰的机器有了人性化，智能化。

机电一体化学科是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的。

机电一体化技术也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。

所以说，“机电一体化”是机械技术、微电子技术相互交叉、融合的产物。

而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。

机械微电子技术计算机和信息处理技术自动控制技术相互交叉、融合机电一体化电力电子技术伺服驱动技术系统总体技术机电一体化产品的功能，除了具有高精度、高可靠性、快速响应外，还将逐步实现自适应、自控制、自组织、自管理等功能。

1.2机电一体化系统的组成机电一体化系统一般来讲由机械本体（机构）、信息处理与控制部分（控制器）、能源部分（动力源）、驱动部分、检测部分（传感器）、执行元件部分若干个子系统组成。

课程定位❖《机电一体化技术与系统》课程是机械工程及自动化专业学生的专业基础必修课。

❖是学生经过三年基础课和技术基础课学习之后，带有总结意义的一门综合性设计课程。

❖在学生掌握一定的专业基础知识的基础上，以机械设计为主线，综合运用所学知识，从整体角度掌握机电一体化系统设计的思想、原理、方法和程序。

学习方法❖1、认真听课❖2、参考教材自学❖3、网络自学和自测检查❖3、认真实验，主动参加自选实验❖4、积极参加讨论和完成作业（可以网络提交）课程的考核办法❖理论课：百分制❖闭卷考试70% 平时成绩30%❖平时成绩：课堂效果、作业效果、❖网上答疑、实验效果机电一体化信息科学机械学电子学第1章 概论❖ 1.1 概述❖ 1.2 机电一体化系统的设计 ❖ 1.3 机电一体化系统的发展趋势美国《技术评论》认为，有十种新兴技术在不远的将来会产生巨大影响：无线传感器网络；可注入组织工程；纳米太阳能电池；机电一体化技术；分子成像；纳米印刷刻蚀；软件保证；糖原组学；量子密码术。

1.1 概述1.1.1 引言机电一体化一般包含机电一体化技术和机电一体化产品(系统) 两层含义。

1、 机电一体化技术：从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合，以实现整个系统最佳化的一门新科学技术。

2、 机电一体化产品：新型机械与微电子器件，特别是微处理器、微型机相结合而开发出来的新一代电子代机械产品。

权威定义：❖ 起源：日本，20世纪70年代； ❖合成词：Mecha —tronics 。

它取英语Mechanics(机械学)的前半部和Electronics （电子学）的后半部分拼成一个新词；❖(ASME)由计算机信息网络协调与控制的用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和(或)机电部件相互联系的系统。

理解：❖机电一体化不是机械与电子简单的叠加，而是在信息论、控制论和系统论的基础上建立起来的应用技术❖典型的机电一体化产品(系统)有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD ／CAM 系统等。

机电一体化教学大纲引言：机电一体化是一门综合性学科，是机械工程与电气工程的交叉学科。

它涵盖了机械、电气、电子、计算机控制等多个领域，将传统机械与电气相结合，为现代工业与制造业的发展提供了重要的支撑。

为了有序进行机电一体化的教学，制定一份全面且有效的教学大纲是至关重要的。

本文将按照合同的格式，详细介绍机电一体化教学大纲。

第一章课程概述1.1 课程名称：机电一体化1.2 课程代码：MEEMG1011.3 课程学时：72学时1.4 先修课程：机械基础、电工基础、电子技术基础等1.5 课程目标：通过本课程的学习，学生应能够理解机电一体化的基本概念，熟悉相关技术原理，并能够进行机电一体化系统的设计与应用。

第二章教学内容和教学要求2.1 教学内容2.1.1 机电一体化的基本概念和发展历程2.1.1.1 机械、电气、电子三个领域的关系与交叉2.1.1.2 机电一体化的应用领域和发展前景2.1.2 机电一体化系统的组成和结构2.1.2.1 传感器与执行器的选择与应用2.1.2.2 信号采集与处理技术2.1.2.3 控制算法与控制策略2.1.3 机电一体化系统的设计方法2.1.3.1 系统建模与仿真技术2.1.3.2 优化设计与性能评估2.1.3.3 可靠性分析与故障诊断2.1.4 机电一体化系统的应用实例2.1.4.1 工业自动化与智能制造2.1.4.2 机器人技术与自动控制应用2.1.4.3 智能交通与汽车电子2.2 教学要求2.2.1 理论知识要求学生应理解并掌握机电一体化的基本概念及相关原理，了解机电一体化系统的组成和结构，并具备基本的设计方法和技能。

2.2.2 实践能力要求学生应具备一定的实验技能，能够运用相关工具软件进行机电一体化的系统建模、仿真与设计，并具备简单的实验操作能力。

第三章教学方法和评价方式3.1 教学方法3.1.1 理论教学采用大课堂讲授、互动讨论等方式，注重理论知识的讲解，引导学生进行思考和探索。

********************学院机电一体化专业《机电一体化技术》教学大纲制定人：机电系******一、课程的性质、任务《机电一体化技术》机电一体化专业的一门专业课，其任务是使学生获得利机电一体化技术解决各种实际工程问题所需的知识，结合生产实际为本专业的应用打下基础。

二、课程的基本要求1、了解机电一体化应用系统的基本原理和组成特点。

2、掌握机电一体化应用系统的机械技术3、掌握机电一体化应用系统的传感检测技术4、掌握机电一体化应用系统的伺服驱动技术5、掌握机电一体化应用系统的控制和接口技术6、掌握机电一体化应用系统的整体设计技术7、掌握机电一体化应用系统的机器人设计技术三、课程内容一、机电一体化概述教学要求教学内容：1. 1机电一体化的基本概念1. 2机电一体化系统的基本组成1. 3机电一体化技术的理论基础与关键技术1. 4机电一体化产品1. 5机电一体化的现状与发展前景基本要求：了解机电一体化技术的特点。

二、机电一体化机械技术教学要求教学内容：2. 1概述2. 2机械传动机构2. 3机械导向结构2. 4机械的支承结构2. 5机械执行机构基本要求：了解机电一体化机械技术的特点。

掌握与机电一体化相关的机械基础知识和设计要点三、机电一体化传感检测技术教学要求教学内容：3.1传感器组成与分类3. 2典型常用传感器3. 3传感器的选择方法3. 4传感器数据采集及其与计算机接口基本要求：了解机电一体化传感器技术的特点。

掌握与机电一体化相关的传感器知识和设计要点四、机电一体化伺服驱动技术教学要求教学内容：4. 1概述4. 2典型执行元件4. 3执行元件功率驱动接口基本要求：了解机电一体化执行器技术的特点。

掌握与机电一体化相关的执行器知识和设计要点五、机电一体化控制及接口技术教学要求教学内容：5. 1控制技术概述5. 2可编程序控制器技术5. 3人机接口技术5. 4机电接口技术基本要求：了解机电一体化接口技术的特点。

《机电一体化技术与系统》课程标准一、课程基本信息二、课程性质和任务《机电一体化技术与系统》是一门高度“机电”结合的课程，将学生所学“机”与“电”的知识与技能，在微电子的控制手段下高度的“融合”，全面提升学生机电一体化知识与技能。

《机电一体化系统设计》的主要任务是加强学生机电一体化系统知识，使学生将所学“机”与“电”的知识与技能，在微电子的控制手段下高度地“融合”，并由现阶段的机电一体化系统设备、产品，如：数控机床、机械手、智能机器人、柔性制造系统（FMS）、无人生产车间等的原理、调试、维护到小型机电一体化系统的设计，设备的改装，全面提升学生机电一体化知识与技能。

三、课程教学目标通过以工作任务导向及典型机电一体化系统的分析与装调的实际工作项目活动，使高等职业学院的机电一体化专业的学生了解本专业的学习领域和工作领域等专业知识与技能，建立机电一体化技术的思维基础，学会分析和处理工程问题的基本理论和基本方法，提高实际动手能力和针对岗位的职业技能和职业素养，从而为将来胜任机电一体化技术岗位群职业需要、具备优良的职业素养和突出的岗位创新能力奠定良好的基础。

1、知识目标1）了解机电一体化系统所代表的产品范围，分类及发展趋势。

2）掌握模块化机电一体化产品装配、调试、维护、维修的基本理论和基本方法。

3）掌握电气设备安装调试的应知、应能的知识和技能。

4）使学生能够系统地学习与掌握机电一体化产品中相关技术的联系和接口关系，了解产品开发的方法。

2、能力目标1）具有机电一体化设备拆装、调试和操作的基本技能。

2）了解机电一体化技术的系统思维体系，学会用系统的观点分析问题的能力。

3）了解机电一体化前沿技术，学会探索性学习和终身学习的方法。

3、素质目标1）掌握机电一体化技术行业操作规范，具有良好的职业素养。

2）通过知识教学的过程培养学生爱岗敬业与团队合作的基本素质。

四、课程内容与要求五、教学基本条件1、为保证理论与实际操作密切结合，本课程要求一个专用机电一体化综合实训室。

《机电一体化技术与系统》教学大纲教案一、课程背景和目标课程名称：机电一体化技术与系统学时：36学时学分：2学分先修课程：机械原理、电工学基础等课程目标：1.熟悉机电一体化技术的概念、发展历程和应用领域；2.掌握机电一体化系统的组成和工作原理；3.能够分析和设计机电一体化系统的控制策略；4.能够运用机电一体化技术解决实际问题。

二、教学内容和方式教学内容：1.机电一体化技术的概念和发展历程（2学时）-机电一体化技术的定义和特点；-机电一体化技术的发展历程和应用领域。

2.机电一体化系统的组成和工作原理（10学时）-机电一体化系统的概念和分类；-机电一体化系统的组成和各个部分的功能；-机电一体化系统的工作原理和常见问题。

3.机电一体化系统的设计和控制策略（14学时）-机电一体化系统的设计流程和方法；-机电一体化系统的控制策略和方法；-机电一体化系统的故障诊断和维护。

4.机电一体化技术在实际问题中的应用（10学时）-机电一体化技术在工业自动化中的应用；-机电一体化技术在智能交通系统中的应用；-机电一体化技术在生活中的应用。

教学方式：1.理论授课：通过讲解教材内容，介绍机电一体化技术和系统的概念、原理和应用。

2.实践教学：开展机电一体化系统的实验和实际操作，通过实践提高学生的动手能力和实际应用能力。

3.讨论研究：组织学生进行小组讨论，开展机电一体化系统设计和问题解决的研究。

三、教学评估与考核方式教学评估：1.课堂表现：包括积极参与讨论、合理提问和回答问题等。

2.实验操作：根据实验操作的准确性和操作技巧进行评估。

机械工程学院本科课程教学大纲机电一体化系统设计课程教学大纲英文名称：Mechatronics 课程编码：01111050学时：48 学分： 3课程性质：专业限选课课程类别：理论课先修课程：机械原理，机械设计，电工学，电子技术，控制工程基础，微机原理，电气控制技术开课学期：第七学期适用专业：机械电子工程专业一、课程综述1.1 教学目标（参照课程能力要求制定）（1）通过学习机电一体化基本概念，使学生理解机电一体化系统中各机构要素在系统中的作用和相互关系，初步建立机电产品的系统化设计思想。

（2）熟悉机电一体化系统中常用机械系统、传感检测、信号处理、动力驱动装置、控制等单元的种类和特点。

（3）掌握机电一体化系统中机械、传感检测、动力、控制等基本要素的关键技术，掌握典型机电装置的技术原理和设计方法。

（4）熟悉机电一体化产品的设计方法和工程路线，能够针对具体的机电一体化产品确定产品开发技术路线。

（5）掌握机电一体化系统建模的一般理论和方法，能够对简单机电系统进行数学建模，并根据模型进行分析和综合。

（6）使学生初步掌握文献检索、资料查询、调研及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法。

（7）使学生了解机电一体化系统的组成、功能、原理和设计方法，培养学生解决实际问题的能力。

（8）使学生具有应用数学与自然科学的综合能力，在学习中逐步提高学生的专业英语水平。

（9）通过利用所学的机械技术、传感器技术、电子技术、计算机技术和控制技术等，使学生够灵活地综合运用这些技术进行机电一体化设计。

（10）培养学生的责任感和职业道德；并使学生具备一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力，初步具备交流、竞争与合作能力。

1.2 课程能力矩阵2机械工程学院本科课程教学大纲3机电一体化系统设计课程教学大纲4机械工程学院本科课程教学大纲5机电一体化系统设计课程教学大纲1.3目标能力达成度的评价（1）目标能力1、2、3、4、5、6、7的达成度通过结课考试进行考评；（2）目标能力8的达成度通过结课考试和讨论课成绩综合考评；（3）目标能力10、11的达成度通过讨论课和三级项目成绩综合考评；（4）目标能力12、20的达成度通过平时作业、结课考试、讨论课和三级项目成绩综合考评；（5）目标能力13、14、15的达成度通过讨论课和三级项目成绩综合考评；（6）目标能力9、18的达成度通过平时作业、讨论课、三级项目和实验成绩综合考评；（7）目标能力16、17的达成度通过实验成绩进行考评；（8）目标能力19的达成度通过三级项目成绩进行考评。

机电一体化教学大纲一、教学目标机电一体化课程的教学目标是培养学生的综合技能，包括机械设计、电气控制和自动化技术等方面的知识和实践能力。

具体目标如下：1. 理解机电一体化的基本理论和原理，掌握相关技术术语和概念。

2. 掌握机电一体化系统的设计与调试方法，能够进行基本的机械设计和电气控制。

3. 熟悉机电一体化系统的工作原理和运行方式，能够分析和解决常见问题。

4. 了解机电一体化技术在工业自动化中的应用，能够应用相关知识解决实际问题。

二、教学内容机电一体化课程的教学内容根据学生的学习程度和课程设置有所调整，主要包括以下几个方面：1. 相关理论知识：机电一体化的概念和发展历程，机电元件的结构和特性，传感器和执行器的原理与应用。

2. 机械设计基础：机械零件的设计和选择，设计软件的应用，机械系统的动力学分析。

3. 电气控制基础：电路原理与分析，电气元件的选择与连接，控制系统的组成和调试。

4. 自动化技术应用：PLC编程与应用，人机界面设计与实现，现场总线技术的应用。

5. 实践操作与实验：机械装配和调试，电气控制系统的搭建与调试，自动化系统的设计与实现。

三、教学方法与手段为了达到上述教学目标，教学中将采用多种适合机电一体化课程的教学方法与手段，包括：1. 讲授与演示：通过教师的讲授和实际演示，向学生介绍机电一体化的理论与应用。

2. 实践操作：安排学生进行机械装配、电气控制系统调试等实践操作，提高实际操作能力。

3. 项目实践：引导学生参与机电一体化相关项目的设计与实现，通过实际项目锻炼学生的综合素质。

4. 群体讨论与合作学习：鼓励学生在小组内进行问题讨论与合作学习，提高学生的分析和解决问题能力。

5. 实验教学：通过设计相关实验，帮助学生巩固和应用所学知识，加深对机电一体化的理解。

四、教学评价与考核为了评价学生的学习效果和掌握程度，根据机电一体化课程的特点，采用以下几种评价与考核方式：1. 课堂表现评价：评价学生在课堂上的主动性、积极性和合作精神，包括出勤情况、提问和回答问题等方面。

辽宁机电职业技术学院《机电一体化技术》课程教学大纲教育层次：专科层次、学制三年课程代码：课程教学时数：72学分数：5制订或修订执笔人：完成日期：2006年7月1日审核日期：2006年9月1日一、课程性质和任务1、课程性质本课程是机电一体化技术专业的一门重要的专业课程。

2．课程任务本课程主要讲授机电一体化系统的相关技术，包括传感器技术、驱动执行机构、精密机械技术、计算机接口技术、和常见的控制技术。

二、课程基本要求通过本课程的教学，使学生掌握机电一体化系统的基本知识和相关技术，初步具备分析机电一体化系统的能力，为从事机电一体化技术的相关工作奠定一定的知识和技能基础。

三、教学目标1．知识目标(1)了解机电一体化系统的相关概念，掌握机电一体化系统的基本知识。

(2)熟悉机电一体化系统组成部分。

(3)掌握机电一体化相关技术的基本原理和应用方法。

2、能力目标(1)具备的基本能力：熟悉机电一体化系统组成部分，能够分析机电一体化相关技术的基本原理。

(2)具备的初步能力：对机电一体化系统综合分析能力，对机电一体化相关技术的运用能力。

创新意识和灵活解决实际问题的能力。

四、教学内容单元一自动控制系统的基本概念重点：系统方框图的绘制方法。

难点：自动控制系统的工作原理。

教学建议：列举一个具体的自动控制系统讲解；采用MATLAB软件在课堂上展示一套小型的自动控制系统。

单元二自动控制系统的数学模型重点：传递函数。

难点：自动控制系统的数学模型。

教学建议：采用MATLAB软件在课堂上展示。

单元三自动控制系统的时域分析法重点：动态性能指标，稳定性分析。

难点：动态性能指标的计算方法及分析。

教学建议：采用MATLAB软件在课堂上展示。

单元四自动控制系统的频率分析法重点：动态性能频率指标，稳定性频率分析。

难点：系统开环频率特性图的绘制。

教学建议：采用MATLAB软件在课堂上展示。

单元五自动控制系统的校正重点：PID校正。

难点：频域校正。

教学建议：采用MATLAB软件在课堂上展示。

《机电一体化系统设计》课程教学大纲适用专业机械设计制造及其自动化课程类型专业课程学时数44学分数2.5一,编写说明(一)本课程的性质,地位和作用本课程是面向机械制造及自动化专业开设的一门专业课.机电一体化系统技术是微电子技术和计算机技术像机械工业渗透的过程中逐渐形成并发展起来的一门新型综合性学科,机电一体化技术的应用不尽提高和拓展了机电产品的性能和功能,而且使机械工业的技术结构,生产方式及管理体系发生了巨大的变化,极大提高生产系统的工作质量.通过本课程的学习,对于学生掌握机电一体化系统开发的基础知识,拓宽学生的知识面是很有意义的.本课程是学生在学完技术基础课,专业基础课之后的专业技术课程内容的综合应用,对于培养学生综合应用基础和专业知识,掌握以系统论,信息论和控制论为核心的机电一体化系统的设计基本原理和方法,掌握机电一体化技术的关键技术有着重要意义.(二)本大纲制定的依据本大纲根据机械设计制造及其自动化专业的人才培养目标的基本理论和基本技能要求,本课程性质,跟踪现代机电一体化系统技术的发展编写.(三)大纲内容编写原则根据人才培养目标的要求,使学生了解,掌握机电一体化的系统设计的基本知识,特点和方法;结合机电一体化共性的关键技术,对其各子系统的设计原理及设计方法进行系统的分析和介绍;强调对学生综合能力和工程能力的训练和培养;通过本课程的学习,使学生了解,掌握机电一体化系统的内涵及机电一体化系统设计的理论和方法.(四)实践环节1.课程设计(1)名称:机械手控制系统编程与操作(2)主要内容与要求:利用PLC实现机械手控制功能的要求编写程序,安装调试实验台.按照本课程实验说明书要求完成,并通过实验验证程序的正确性.(3)学时分配:4(五)教学时数分配表章节序号教学学时环节教学内容讲授讨论见习实验其它小计一绪论44二机械系统设计66三传感器检测及其接口电路88四控制电机及其选择计算88五工业控制计算机及其接口技术1010六机电一体化系统设计及应用举例448总计4044(六)考核方法与要求1.平时成绩与期终成绩:平时成绩占30%,包括出勤,课堂提问,讨论等;期终成绩占60%.2.试卷成绩与实践成绩:试卷成绩占60%,实践成绩占10%(实验报告5%,实验过程考核5%).3.综合考核成绩的计算:平时成绩20% 实践成绩占10% 试卷成绩占70%=100%.(七)教材与主要参考书1.教材:姜培刚等.《机电一体化系统设计》.机械工业出版社,2006年1月.2.主要参考书:李建勇.《机电一体化技术》.科学出版社,2004年4月.王孙安.《机械电子工程》.科学出版社,2003年8月.郑堤.《机电一体化设计基础》.机械工业出版社.2001年10月.二,教学内容纲要第一章绪论一,教学目标:1,了解机电一体化系统发展历史,内涵,应用和发展前景. 2,掌握机电一体化系统的基本功能和要素.二,教学内容:第一节机电一体化系统的定义一,△机电一体化的内涵;第二节机电一体化系统的基本功能要素一,△○机电一体化系统功能分析方法△机电一体化系统的构成要素第三节机电一体化的相关技术一,机电一体化技术的相关关键技术第四节机电一体化系统设计的目标与方法一,机电一体化系统设计方法第二章机械系统设计一,教学目标:1,掌握机械系统数学建模方法.2,掌握机械传动系统的特征及设计方法. 3,了解常用的传动系统二,教学内容:第一节机械系统设计一,△○机械系统建模方法第二节机械传动系统的特征一,△机械传动装置的特征参数及相应的调整方法第三节机械传动装置一, △○传动比的设计方法第三章传感器检测及及接口电路一,教学目标:1. 了解常用参量检测的传感器原理;2. 掌握检测传感器的接口电路原理以及相应的信号处理方法. 二,教学内容:第一节传感器一,△○传感器性能指标的内涵二,△传感器选择的原则第二节位移测量传感器一,△大位移测量传感器的原理.第三节速度,加速度传感器一,△速度,加速度传感器测量原理第四节位置传感器一,△位置测量原理.第五节传感器前期信号处理一,△○信号调理线路常用模块的原理第六节传感器接口技术一,△○采样保持器原理及应用.第七节传感器非线性补偿原理一,△○软件补偿方法第八节数字滤波一,△○随机误差的处理方法第四章控制电机及其选择计算一,教学目标:1. 了解常用伺服电机的工作原理;2. 掌握常用伺服电机的控制调节方法;3.掌握伺服电机的主要性能参数内涵及电机的选择方法. 二,教学内容:第一节步进电动机及其控制一,步进电机的工作原理二,△步进电机的性能参数三,△○步进电机的控制方法第二节直流伺服电动机及其控制一,直流电机的工作原理二,△○直流电机的控制方法第三节交流伺服电动机一,交流电机的工作原理二,△○交流电机的控制方法第四节直线电动机一,直线电机的工作原理第五节控制电机的选择和计算一,△控制电机的选择.第五章工业控制计算机及其接口技术一,教学目标:1. 了解常用的工业控制计算机种类2. 掌握各种工业计算机的区别;3.掌握各种信号接口原理.二,教学内容:第一节工业控制计算机一,常用控制计算机的种类二,△○各种控制计算机的区别第二节计算机的接口技术一,△○开关量及数字两的输入/输出接口电路; 二,△○功率放大电路的原理第三节可编程控制器一,PLC的原理及选择方法,外围电路设计的原则第四节数字控制器设计一,△○数字控制器的设计方法.第五章机电一体化系统设计及应用举例一,教学目标:1. 掌握机电一体化系统设计的要点2. 了解数控机床的设计过程及主要构成的设计方法.二,教学内容:第一节机电一体化产品的设计要点一,△机电一体化产品的设计过程第二节机电一体化系统设计应用举例一,数控机床的设计过程及主要构成的设计方法注:用\"△\"明确重点内容,用\"○\"明确难点;编写人:凌杰审核人:封士彩。

《机电一体化技术与系统》教学大纲课程编码：课程名称：机电一体化技术学时/学分：32学时/I. 5学分先修课程：《机械原理》、《机械设计》、《电工学》、《可编程控制技术》、《液压与气压传动》。

适用专业：机械设汁制造及其自动化开课教研室：机电一体化教研室一、课程性质与任务1.课程性质：本课程属于机械设汁制造及其自动化专业选修课程，强调知识结构系统性和教学体系完整性的统一，使学生对机电一体化技术有较全而的认识，比较系统地掌握机电一体化系统各元部件的选择、计算的基本理论和方法，初步具备机电一体化系统的设计能力。

2.课程任务：任务是使机械设计制造及自动化的学生在机电一体化技术方而具有较广泛的知识，了解机电一体化系统（产品）涉及的相关技术，重点掌握典型机电一体化系统构建、设计，使学生在今后的工作中具有综合应用多学科知识的能力。

二、课程教学基本要求1.要求掌握的基本知识机电一体化的一般知识。

机电一体化的组成，各部分的性能、特点。

2.要求掌握的基本理论和方法交流逆变技术，位宜检测技术，pic控制系统基本原理。

常用电动机基本工作原理, 交流伺服电机特点及其调速方法，机械部件与气液控制技术基本原理。

3.要求掌握的基本技能一、能设计电气电路图（就是控制电机启停、正反转，星三角这样的），并能完成配线。

二、能进行PLC编程，能设II PLC控制电路。

三、能用AUTOCAD画机械零件图，并进行简单的机械设讣。

三、具有较强的自学能力，能看懂设备的说明书等。

4.考核方式以平时作业和期末考试相结合的方式进行。

平时占30%左右，期末占70%左右。

三、课程教学内容教学内容1.第一章绪论内容：机电一体化系统的意义；机电一体化系统设汁工作的组织：机电一体化系统所代表产品的范围及分类；机电一体化系统设计的发展趋势。

2.第二章交流逆变技术内容：熟悉电力电子器件，掌握整流电路的分析方法，熟悉PWM逆变原理。

重点：整流电路的分析方法。

难点：PWM逆变原理。

课程名称：机电一体化技术与系统授课班级：[班级名称]授课教师：[教师姓名]授课时间：[具体日期]课时安排：[课时数]教学目标：1. 知识目标：- 了解机电一体化的基本概念和发展历史。

- 掌握机电一体化系统的基本组成和功能。

- 熟悉机电一体化技术的相关应用领域。

- 了解进给伺服驱动系统的基本原理和结构。

2. 能力目标：- 能够分析机电一体化系统的设计流程。

- 具备识别和解决机电一体化系统中常见问题的能力。

- 能够运用所学知识进行简单的机电一体化系统设计。

3. 情感目标：- 培养学生对机电一体化技术的兴趣和热情。

- 增强学生的团队合作意识和创新精神。

教学内容：1. 机电一体化的基本概念- 定义、发展历史、相关技术- 系统组成：机械本体、动力单元、传感检测单元、执行单元、驱动单元、控制与信息处理单元、接口2. 进给伺服驱动系统- 基本原理、结构特点- 控制方法、性能指标- 应用领域教学过程：一、导入新课1. 引导学生回顾上一节课的内容，提出本节课的学习目标。

2. 结合实际案例，简要介绍机电一体化技术在现代社会中的重要作用。

二、讲授新课1. 机电一体化的基本概念- 通过PPT展示，讲解机电一体化的定义、发展历史、相关技术。

- 分析机电一体化系统与机械系统的不同之处，强调其特点。

2. 进给伺服驱动系统- 介绍进给伺服驱动系统的基本原理和结构。

- 讲解控制方法、性能指标，分析其应用领域。

三、课堂讨论1. 引导学生讨论机电一体化技术的优势和发展前景。

2. 分析进给伺服驱动系统在实际应用中可能遇到的问题及解决方案。

四、实践操作1. 学生分组进行机电一体化系统设计，运用所学知识解决实际问题。

2. 教师巡回指导，解答学生在实践过程中遇到的问题。

五、课堂总结1. 回顾本节课所学内容，强调重点和难点。

2. 布置课后作业，要求学生完成进给伺服驱动系统的设计。

教学评价：1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言、讨论和提问情况。