最新机电一体化技术基础 第一章教学内容
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纺织机电一体化技术基础⏹本章知识点➢了解机电一体化概念➢了解机电一体化相关技术➢了解机电一体化产品的开发步骤➢第一节机电一体化概述➢第二节机电一体化相关技术第一节机电一体化概述一机电一体化的概念➢机电一体化技术(Mechatronics )又称机械电子技术,是机械技术、电子技术和信息技术有机结合的产物。
➢利用微电子技术、信息技术(主要包括通信技术、控制技术、计算机技术等技术)使机械设备实现柔性化和智能化的技术。
机电一体化涵盖“技术”和“产品”两个方面。
机械技术机电一体化技术电子技术信息技术二机电一体化系统的构成执行元件控制信息控制单元部分动力源检测传感部分机械机构参数变化信息驱动力能量检测参数位置,速度检测单元电机机械部件位置,速度反馈CNC 单元数控机床伺服系统组成机械本体动力部件传感器控制器执行器五大要素结构功能运转功能检测功能控制功能驱动功能五大功能机械部件(身躯)动力(内脏)传感(五官)驱动(肌、筋)控制(大脑)机电一体化系统的组成要素及其相应功能三机电一体化技术的发展➢第二阶段:20世纪70年代至20世纪80年代,为蓬勃发展的阶段。
➢第二阶段特征:人们自觉地、主动地利用计算机技术、控制技术、通信技术的成果创造新的机电一体化产品。
⏹机电一体化技术的发展阶段➢第三阶段:从20世纪90年代后期开始。
➢第三阶段特征:人工智能技术及网络技术等领域取得的巨大进步,使机电一体化技术向智能化新阶段迈进。
➢第一阶段:20世纪60年代以前,也可称为萌芽阶段。
➢第一阶段特征:在这一阶段,由于电子技术的迅速发展,人们自觉或不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。
⏹机电一体化技术的发展趋势➢智能化➢网络化➢模块化➢微型化➢绿色化➢人性化➢自带能源化四机电一体化技术的分类⏹生产过程的机电一体化➢计算机辅助设计➢计算机辅助制造➢计算机辅助工艺设计➢柔性制造系统➢计算机集成制造系统⏹机电产品的机电一体化➢机、电、仪一体化产品➢机、电、液一体化产品➢光、机、电一体化产品➢功能增强➢提高系统精度➢简化系统结构➢提高可靠性➢方便操作➢提高系统柔性第二节机电一体化相关技术➢机械技术➢传感与检测技术➢计算机与信息处理技术➢自动控制技术➢执行与驱动技术➢系统总体技术一机械技术➢机械技术是机电一体化技术的基础,机电一体化产品中的主功能和构造功能往往是以机械技术为主实现的。
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。
安徽工贸职业技术学院《机电一体化系统》教案授课学时分配表机电一体化基本概念 1。
机电一体化的历史机电一体化又称机械电子学,英文称为Mechatronics ,它是由英文机械学Mechanics 的前半部分与电子学Electronics 的后半部分组合而成。
机电一体化最早出现在1971年日本《机械设计》杂志的副刊上,随着机电一体化技术的快速发展,机电一体化的概念被人们广泛接受和普遍使用。
1996年出版的WEBSTER 大词典收录了这个日本造的英文单词,这不仅意味着 “Mechatronics ”这个单词得到了世界各国学术界和企业界的认可,而且还意味着“机电一体化”的哲理和思想为世人所接受。
2。
机电一体化的定义到目前为止,就机电一体化这一概念的内涵国内外学术界还没有一个完全统一的表述。
一般认为, 机电一体化信息科学 机械学 电子学 图1- 1机电一体化与其它学科的关系3。
定义机电一体化是以机械学、电子学和信息科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。
4。
定义的三重含义:(1)机电一体化是机械学、电子学与信息科学等学科相互融合而形成的学科。
图1-1 形象地表达了机电一体化与机械学、电子学和信息科学之间的相互关系;(2)机电一体化是一个发展中的概念,早期的机电一体化就像其字面所表述的那样,主要强调机械与电子的结合,即将电子技术“溶入”到机械技术中而形成新的技术与产品。
随着机电一体化技术的发展,以计算机技术、通信技术和控制技术为特征的信息技术(即所谓的“3C”技术:Computer、Communication和 Control Technology)“渗透”到机械技术中,丰富了机电一体化的含义,现代的机电一体化不仅仅指机械、电子与信息技术的结合,还包括光(光学)机电一体化、机电气(气压)一体化、机电液(液压)一体化、机电仪(仪器仪表)一体化等;(3)机电一体化表达了技术之间相互结合的学术思想,强调各种技术在机电产品中的相互协调,以达到系统总体最优。
《机电一体化》教学大纲课程编号:学时:50学时(3学时/周)学分:3适用专业:高职教育类机电专业考核要求:1. 熟练掌握机电一体化的基本概念和基本要素以及各部分的作用,了解机电一体化的相关技术和发展趋势,并结合实例分析机电一体化技术在机电产品中的应用。
2. 掌握机电一体化中机械系统部件的选择与设计的方法和依据,认识现代常用的传动机构、导向与支承结构、机械执行机构。
3. 了解机电一体化中微型计算机控制系统及接口设计;掌握控制系统的一般设计思路;掌握微型计算机的基本构成;认识未来计算机的发展对机电一体化的影响;掌握微型计算机应用领域、选用要点及注意事项;掌握单片机控制系统的组成和单片机芯片的选择要点。
4. 了解机电一体化中传感器与微机的接口技术,认识传感器前级信号的放大与隔离的常用方法;掌握信号在传输过程中的意义和常用的信号的变换方法。
5. 掌握步进电机的工作原理、特点和主要特性以及选择方法;掌握直流伺服电机、交流伺服电机的种类、结构特点以及选择方法。
掌握开环系统和闭环系统的区别。
6. 掌握机电一体化产品的开发设计步骤。
一、课程目的和任务让学生通过掌握机电一体化的基本知识,拓宽学生的知识面。
本课程的任务是使机电工程专业的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(产品)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,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、理论教学内容第一章机电一体化的基本概念【教学目的】弄明白学习机电一体化的重要性,掌握机电设备的发展方向,弄懂机电一体化基本涵义及各部的作用与功能。
【教学重点和难点】重点:机电一体化概念及其本要素的名称、作用、要求。
难点:接口的理解,尤其是接口功能中转换功能的理解【教学内容】1、机电一体化的定义;2、机电一体化的相关技术;3、机电一体化技术的发展前景;4、机电一体化的应用实例。
【教学方法】以理论讲解为主,再举例加以说明。
机电一体化知识点教学内容
一、机电一体化的概念
机电一体化是指将机械与电气技术有机结合在一起,以便使机械系统
的控制、自动化、节能和安全性有效地提高。
机电一体化通过计算机技术、传感器技术、通信技术和电控技术,将机械装备、电气设备和现场控制等
技术相结合,实现实时监控、计算机控制及高效使用资源等功能,从而提
高工作效率、减少能耗、提升安全性等。
二、机电一体化的应用
1、机电一体化在智能制造方面的应用
2、机电一体化在其他领域的应用
机电一体化不仅可以用于智能制造,还可以应用于许多其他领域,如
汽车制造、医疗器械、机器人技术等。
它可以提高汽车的安全性、节能性
和智能性,帮助研发自动驾驶和减少能耗的技术;机电一体化技术可以帮
助医疗器械生产商改变传统手工操作方式,实现更加高效的生产程序;机
器人技术可以应用机电一体化技术来实现自动化控制,满足其动作、感知
和控制的需要。
《机电一体化技术(Ⅰ)》课程标准一、课程说明二、课程定位《机电一体化技术(Ⅰ)》课程是一个具有极强实践性和工程性的专业核心课程, 是机电一体化技术专业的必修课程。
主要通过学习可编程逻辑控制器, 达到对工业控制要求完成编程设计, 调试的能力。
可编程逻辑控制器应用于传统的顺序控制、闭环控制、运动控制、数据处理以及复杂的分布式控制系统、工厂自动化网络等。
被誉为现代工业生产自动化的三大支柱(PLC技术, 机器人技术、计算机辅助设计和制造技术)之一。
掌握机电一体化技术成为工程技术人员的急迫任务。
本课程与前修课程《电工电子技术》、《电机与电气控制》课程相衔接, 与后续课程《机电设备组装与调试》、《工业机器人安装与调试》等相衔接, 共同培养机电一体化综合应用分析能力。
三、设计思路通过教师到企业对课程对应的工作岗位、工作任务、必备的能力和素质需求进行调查, 确定了本课程的培养目标。
为服务后续专业课程的学习和培养学生岗位能力, 遵循由简到难的原则, 设计教学内容。
采用现代化教学手段, 注意培养学生面向工程的思维习惯, 采用多元化的考核方法, 使学生掌握可编程逻辑控制器理论的精髓。
本课程设计主要应用模块以多媒体教学与实践教学相结合的教学方法。
课程按照可编程逻辑控制器的主要应用方向分为以下四类:1.可编程序控制器(PLC)的特点、结构组成、工作原理2.可编程序控制器(PLC)指令系统、编程方法、PLC系统的设计3.可编程序控制器(PLC)调试和维护方法4.可编程序控制器(PLC)网络连接等可编程序控制技术根据各模块内容的特点施教, 启发式教学贯穿始终。
在教学过程中会充分重视课堂教学与实践教学相结合, 重点放在引导学生如何面对一个PLC控制系统的整体角度下手分析问题并解决, 引导学生能够解决应用上可能出现的问题。
将传授知识和发展能力结合起来, 通过各项目加深学生对知识的真正理解。
四、课程培养目标完成本课程学习后能够获得的理论知识、专业能力、方法能力、社会能力。
机电一体化技术课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握机电一体化技术的基本概念、原理和应用,培养学生对机电一体化技术的兴趣和热情,提高学生的实际操作能力和创新能力。
知识目标:使学生了解机电一体化技术的基本概念、组成部分及其相互关系;掌握机电一体化技术的基本原理和关键技术;了解机电一体化技术的应用领域和发展趋势。
技能目标:使学生能够运用所学知识分析、解决机电一体化技术领域的问题;具备一定的实际操作能力,能够进行简单的机电一体化系统设计、调试和维护。
情感态度价值观目标:培养学生对机电一体化技术的兴趣和热情,增强学生对科技创新的敏感度;培养学生团队协作、积极探究的学习态度,提高学生的问题解决能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括机电一体化技术的基本概念、原理和应用。
具体安排如下:第1-2课时:机电一体化技术的基本概念,包括定义、组成部分及其相互关系。
第3-4课时:机电一体化技术的基本原理,包括传感器技术、执行器技术、控制技术等。
第5-6课时:机电一体化技术的应用领域,包括工业自动化、机器人、汽车电子等。
第7-8课时:机电一体化技术的发展趋势,包括智能化、网络化、绿色化等。
第9-10课时:机电一体化技术的实际操作,包括简单机电一体化系统的设计、调试和维护。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握机电一体化技术的基本概念、原理和应用。
讨论法:引导学生针对机电一体化技术的相关问题进行思考和讨论,提高学生的创新能力和问题解决能力。
案例分析法:通过分析具体的机电一体化技术应用案例,使学生更好地理解和掌握相关知识。
实验法:让学生亲自动手进行实验,培养学生的实际操作能力和实践能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将选择和准备以下教学资源:教材:《机电一体化技术》教材,用于引导学生系统地学习机电一体化技术的基本知识。
机电一体化技术专业(制造技术方向)课程标准《机械制图与CAD技术基础》课程标准(146学时)一、概述(一)课程性质《机械制图与CAD技术基础》是机电一体化技术专业(制造方向)的核心课程之一,是学习后续课程的重要基础。
通过本课程的学习,使学生熟悉机械制图国家标准,掌握机械制图的一般知识,具备识读中等复杂程度的零件图和装配图的能力、绘制中等复杂程度的零件图和简单装配图的能力,具备零件测绘和识读第三角投影机械图样的初步能力,能熟练运用一种CAD软件绘制中等复杂程度的零件图。
养成严谨、细致、一丝不苟的工作作风和工作态度。
(二)课程基本理念高等职业教育数控技术应用专业的人才培养目标是掌握本专业的基本知识和相关技能、了解相关企业生产过程和组织管理的高技能数控机床操作人员和生产一线的管理人员。
本课程体现职业教育“以就业为导向,以能力为本位”的培养理念,即不仅应该强调职业岗位的实际要求,还应强调学生个人适应劳动力市场变化的需要,因而,本课程的设计兼顾了企业和个人两者的需求,着眼于人的全面发展和可持续发展。
(三)课程设计思路本课程包含机械制图和计算机绘图两部分内容。
鉴于计算机绘图已逐渐代替手工制图,是现代高技能人才必备的基本技能,为了使本课程在教学中更好地为培养目标服务,设计时考虑相对弱化画法几何的教学和板图尺规练习,强化徒手绘图和计算机辅助绘图,强调对知识的综合运用和能力培养,力求打破固有的体系,将《机械制图》和《计算机绘图AutoCAD 》有机整合,形成一门综合化的核心课程《机械制图与CAD技术基础》。
考虑到国际技术交流与合作,在教学内容上增加一节介绍国外常用的第三角投影视图的画法与识读。
二、课程目标(一)总目标本课程的教学目标是培养学生正确应用正投影法来分析、绘制和识读机械图样的能力和空间想象能力;学会用绘图软件(AutoCAD软件)绘制平面图形、中等复杂零件图、简单装配图及简单三维造型的能力,并能进行相关的尺寸与技术要求标注。