机电一体化第六章伺服驱动控制系统设计教学提纲

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。

伺服教学大纲伺服教学大纲伺服技术是现代工业领域中不可或缺的一项技术，它广泛应用于机械制造、自动化控制、机器人等领域。

为了培养具备伺服技术应用能力的专业人才，制定一份完善的伺服教学大纲是非常重要的。

一、课程简介伺服教学大纲的第一部分应该是课程简介。

这部分主要介绍课程的目的、重要性以及学习该课程的前提知识。

伺服技术是一门综合性很强的学科，学习者需要具备一定的电子技术、机械制造和控制理论基础。

二、教学目标接下来，教学大纲应该明确教学目标。

伺服技术的教学目标可以分为知识目标、技能目标和能力目标。

知识目标包括学习伺服系统的基本原理、掌握伺服系统的组成部分以及了解伺服系统的常见故障和维修方法。

技能目标包括能够使用伺服系统进行运动控制、能够进行伺服系统的参数调试和优化。

能力目标包括能够独立设计和实现伺服系统，能够解决伺服系统在实际应用中遇到的问题。

三、教学内容教学大纲的核心部分是教学内容。

伺服教学大纲应该包括以下几个方面的内容：1. 伺服系统基础知识：包括伺服系统的定义、分类、组成部分、工作原理等。

学习者需要了解伺服系统的基本概念和基本原理。

2. 伺服系统的参数调试与优化：包括伺服系统的参数设置、调试方法和技巧。

学习者需要学会根据实际应用需求对伺服系统进行参数调试和优化。

3. 伺服系统的故障诊断与维修：包括伺服系统常见故障的诊断方法和维修技巧。

学习者需要学会分析和解决伺服系统故障。

4. 伺服系统的应用案例：通过实际案例的学习，帮助学习者理解伺服系统在不同领域的应用。

案例可以包括机械制造、自动化控制、机器人等领域。

四、教学方法教学大纲还应该明确教学方法。

伺服技术是一门实践性很强的学科，因此，教学方法应该注重实践能力的培养。

可以采用理论教学与实践操作相结合的方式，通过课堂讲解、实验操作、案例分析等方式提高学习者的实践能力。

五、教学评价最后，教学大纲应该明确教学评价的方式和标准。

伺服技术是一门技术性很强的学科，因此，教学评价应该注重学生的实际能力。

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：36 学分： 2.5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，数字电子技术，模拟电子技术，控制工程基础，微机原理，电气控制技术，数控技术开课学期：秋季学期适用专业：机械电子工程专业一、课程的性质与任务本课程是机械电子工程专业的主干专业课。

本课程从系统的观点出发，利用机械技术和电子技术，通过机电有机结合构造最佳的机电系统。

本课程主要学习机械系统、传感检测系统、伺服系统、控制系统等设计和选择方法，讨论机电一体化系统的接口、精度设计和可靠性等系统总体技术。

本课程的作用和任务是：通过本课程的学习，使学生建立机电产品的一体化设计思想，把电子技术、传感器技术，自动控制技术、计算机技术和机械技术有机地结合起来，了解各项技术之间的接口关系，能运用所学知识对机电一体化产品进行分析或设计，使学生具备解决生产过程中机电设备的运行、管理、维护和改造等实际问题的初步能力。

二、教学目标与要求本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面的认识，比较系统地掌握机电一体化系统各元部件的选择计算和总体设计的基本理论和方法，初步具备机电一体化系统的设计能力。

教学的基本要求包括：1．学习机电一体化基本概念，理解机电一体化系统中各结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．了解机电一体化系统中常用传感器、传动机构、动力驱动装置和计算机控制系统种类和特点。

3．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。

4．掌握机电一体化系统中机械、传感检测、动力、控制等基本结构要素的技术特点，掌握典型装置的技术原理和使用方法。

5．了解典型机电一体化产品的构成、特点和设计方法，学会设计简单的机电一体化产品。

三、课程的基本内容与教学要求第一章绪论[教学目的与要求]：1．掌握机电一体化的涵义，了解机电一体化技术的主要特点和范畴。

伺服控制系统课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握伺服控制系统的基本原理、组成和应用，能够分析简单的伺服控制系统，并具备初步的设计和调试能力。

具体目标如下：1.知识目标：（1）了解伺服控制系统的定义、分类和基本原理；（2）掌握伺服控制系统的组成及其作用；（3）熟悉伺服控制系统的应用领域。

2.技能目标：（1）能够分析简单的伺服控制系统；（2）具备伺服控制系统的设计和调试能力；（3）学会使用相关仪器仪表和软件进行伺服控制系统的分析和设计。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的创新意识和团队合作精神；（2）增强学生对自动化领域的兴趣和责任感；（3）提高学生解决实际问题的能力。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.伺服控制系统的定义、分类和基本原理；2.伺服控制系统的组成及其作用；3.伺服控制系统的应用领域；4.伺服控制系统的设计和调试方法；5.相关仪器仪表和软件的使用。

三、教学方法为了达到本节课的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解伺服控制系统的基本原理、组成和应用；2.讨论法：引导学生讨论伺服控制系统的设计和调试方法；3.案例分析法：分析具体的伺服控制系统实例，加深学生对知识的理解；4.实验法：让学生动手进行伺服控制系统的设计和调试，提高实际操作能力。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法，将准备以下教学资源：1.教材：伺服控制系统相关教材；2.参考书：介绍伺服控制系统的相关书籍；3.多媒体资料：课件、视频、图片等；4.实验设备：伺服控制系统实验装置；5.软件：伺服控制系统分析和设计软件。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，将采用以下评估方式：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习状态；2.作业：布置与课程内容相关的作业，检查学生对知识的理解和应用能力；3.考试：定期进行考试，检验学生对课程知识的掌握程度；4.实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力和分析问题的能力；5.小组项目：评估学生在团队合作中的表现以及对知识的综合运用能力。

1. 以下产品不属于机电一体化产品的是（D ）。

2. STD 总线属于什么接口类型?（A ）3. RS232C 属于什么接口类型？（C ）4. 以下哪项不属于机电一体化的发展方向。

（B ）5. 机电一体化产品所设计的固有频率一般较高，其原因之一是（D ）。

6. 以下属于机电一体化产品的是（C ）。

7. 机电一体化系统有时采用半闭环控制，可能原因是（B ）。

8. 能够使工业机器人传动链短的主要原因是（D ）。

9. 关于机电一体化说法不确切的表达是（D ）。

10. 关于机电一体化说法不确切的表达是（A ）。

11. 机电一体化技术是以（C ）部分为主体，强调各种技术的协同和集成的综合性技术 12. 以下哪项不属于概念设计的特征。

（A ）13. 在机电一体化概念设计过程中，形态学矩阵的作用是（C ）。

14. 在机电一体化概念设计过程中，黑箱分析方法的作用是（B ）。

15. 关于机电一体化系统可靠性，以下论述错误的是（C ）。

16. 机电一体化现代设计方法不包括（A ）。

17. 谐波齿轮具有速比大、传动精度和效率高等优点，它是由以下哪种传动演变而来的。

（ C ）18. 使滚珠丝杠具有最大刚度的支承方式是（ A ）19. 在机电一体化系统设计中，齿轮系常用于伺服系统传动机构中，作用是（ A ） 20. 多级齿轮传动中，各级传动比“前大后小”的分配原则适用于按（ D ）设计的传动链。

21. 下列哪种传动机构具有自锁功能 （ C ）22. 滚珠丝杠传动轴向间隙的调整，下列哪一种方法精度高，结构复杂。

（ B ） 23. 为了提高滚珠丝杠副的旋转精度，滚珠丝杠副在使用之前应该进行（ B ） 24. 在滚珠丝杠副中，公式IE Ml ES Pl L π200±±=∆是验算满载时滚珠丝杠副的 （ A ）25. 在同步齿型带传动中，节线的长度在工作过程中 （ A ） 26. 滚珠丝杠副基本导程指丝杠相对于螺母旋转2π弧度时，螺母上基准点的（ B ） 27. 在两级齿轮传动中，若传动比的分配方案是i i =，则其遵循的原则是（ D ） 28. 当刚轮固定，柔轮输出，波形发生器输入时，谐波齿轮可实现（B ）传动。

《机电一体化系统设计》课程教学大纲课程名称：机电一体化系统设计适用专业：机电一体化撰写人：冷波一、本课程性质、地位和任务本课程是“机电一体化”专业的一门专业主干课程。

目的是培养学生对机电一体化系统的应用和设计能力，掌握机械系统元部件设计和微机控制系统及其接口设计方法，培养以机电结合的人才。

本课程的基本任务，是使学生掌握对机电一体化系统的分析应用和设计基本方法。

二、课程教学的基本要求：⒈总论：理解机电一体化的有关基本概念。

掌握机电一体化系统的功能特点。

了解机电一体化系统的设计方法，初步建立机电产品的系统化设计思想。

⒉机械系统的部件选择与设计：理解机电一体化系统对机械系统的要求，掌握机械传动部件、导向部件、支承部件、轴系部件的设计方法。

3、执行元件的选择与设计掌握执行元件的种类、特点及基本要求，熟悉伺服电机与步进电机的工作原理以及驱动方法。

4、微机控制系统的选择及接口设计掌握微机控制系统的硬件结构以及输入/输出接口设计，熟悉PLC的应用以及常用传感器的性能特点和微机接口。

5、机电一体化系统元、部件特性分析了解自动控制理论与机电一体化系统，掌握机电一体化系统元部件、传感器与执行元件的动态特性。

6、机电一体化系统机电有机结合的分析与设计掌握机电一体化系统的稳态与动态设计，熟悉机电一体化系统稳态、动态设计的考虑方法和其可靠性、安全性设计。

7、了解典型机电一体化产品的构成、特点和设计方法，学会设计简单的机电一体化产品。

三、本课程与其他课程的关系本课程安排在所有必修课程修完后进行，学生应具有机械设计、液压气动、传感器、机电控制与控制工程、微机原理与接口设计基础方面的知识。

四、教学实数分配表五、大纲内容第1章概论一、教学目的：通过本章学习了解机电一体化系统的基本概念，它的共性关键技术及功能构成。

了解系统设计的考虑方法、设计类型、设计流程、准则和规律以及它的一些现代设计方法。

本章中介绍的一些技术上的名词术语、定义等以后章节会经常用到需要熟记。