机电控制及自动化自学考试大纲

《机电控制及自动化》自学考试大纲
《机电控制及自动化》自学考试大纲
第一部分课程性质与目标
一、课程性质与特点
本课程是高等教育自学考试机械电子工程专业（独立本科段）所开设的核心课之一，它是一门理论联系实际、实践性较强的课程。

本课程是使学生了解机电传动的一般知识；掌握直流电机和交流电机的工作原理、机械特性，启动、调速、制动特性及其应用知识；掌握控制电机的工作原理、特性及应用；了解机床常用低压电器，了解继电器－接触器控制的基本线路，学会分析常见生产机械控制线路的方法，掌握控制线路的设计方法及元器件的选择原则；了解机电控制系统的组成。

二、课程目标与基本要求
设置本课程，为了使考生能够牢固掌握机电控制的基本概念、基本原理和机电控制的适用方法，能够运用所学理论知识对常见机械控制电路正确分析，并在此基础上能够设计简单的机械控制电路。

三、与本专业其它课程的关系
本课程的先修课程为：高等数学、普通物理、理论力学、机械原理、电工电子技术、机械设计，本课程的后续课程为：《数控机床》、《工业机器人》、《单片机控制》、《机电一体化系统设计》
第二部分课程内容与考核目标
第1章绪论（一般了解）
1.1《机电传动控制》课程的研究对象、性质和任务
1.2机电传动及其控制系统的发展概况
1.3课程的内容安排
考核目标：要求学生了解机电传动系统的组成，了解机电传动控制的发展史。

第2章机电传动系统的动力学基础（重点掌握）
2.1机电传动系统的运动方程式
2.2转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算
2.3生产机械的机械特性
2.4机电传动系统稳定运行的条件
考核目标：要求学生了解机电传动系统的运动方程，了解机电传动系统稳定运行的条件。

第3章直流电动机的工作原理及其特性（重点掌握）
3.1直流电动机的结构、工作原理
3.2直流发电机
3.3直流电动机的机械特性
3.4直流他励电动机的启动特性
3.5直流他励电动机的调速特性
3.6直流他励电动机的制动特性
考核目标：要求学生了解直流电动机的工作原理、机械特性，了解直流电动机的启动特性、调速特性。

第4章交流电动机的工作原理及其特性（重点掌握）
4.1三相异步电动机的结构和工作原理
4.2三相异步电动机的定子电路和转子电路
4.3三相异步电动机的转矩与机械特性
4.4三相异步电动机的启动特性
4.5三相异步电动机的调速特性
4.6三相异步电动机的制动特性
4.7单相异步电动机
考核目标：要求学生了解交流电动机的工作原理、机械特性，了解交流电动机的启动特性、调速特性。

第5章控制电机（一般了解）
5.1交流伺服电动机
5.2直流伺服电动机
5.3 力矩电动机
5.4 小功率同步电动机
5.5 测速发电机
5.6 自整角机
5.7 直线电动机
考核目标：要求学生了解控制电机的种类，各控制电机的适用场合。

第6章机电传动控制系统中电动机的选择（重点掌握）
6.1电动机容量选择的原则
6.2电动机的发热与冷却
6.3不同工作制下电动机容量的选择
6.4电动机的种类、电压、转速和结构形式选择
考核目标：要求学生了解电动机的选择原则。

第7章继电器—接触器控制系统（重点掌握）
7.1常用低压电器
7.2继电接触器控制线路的基本环节
7.3典型生产机械的继电器—接触器控制线路分析
7.4继电器—接触器控制线路设计
考核目标：要求学生了解常用低压电器的种类，常见生产机械的典型环节的应用。

第三部分有关说明与实施要求
一、考核目标的能力层次表述
本课程的考核目标共分为两个能力层次：“了解”和“掌握”，它们之间是递进等级的关系，后者必须建立在前者的基础上。

其具体含义为：
一般了解：能知道有关的名次、概念、知识的含义，并能正确认识和表达，是低层次的要求。

重点掌握：在了解和理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法分析和解决有关的理论问题和实际问题。

重点掌握采用“应用”方式考核，一般分为“简单应用”和“综合应用”，其中“简单应用”指在理解的基础上能用学过的一两个知识点分析和解决简单的问题；“综合应用”指在简单应用的基础上能用学过的多个知识点综合分析和解决比较复杂的问题，是最高层次的要求。

二、指定教材
《机电传动控制》(第1版)，郝用兴，华中科技大学出版社，2010年1月第1 版
三、自学方法指导
1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，重点突出，有的放矢。

2、在了解考试大纲内容的基础上，根据考核知识点和考核要求，在阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握，并融会贯通，在头脑中形成完整的内容体系。

3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认识、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。

同时，在自学各章内容时，能够在理解的基础上加以记忆，切勿死记硬背；
同时在对一些知识内容进行理解把握时，联系实际问题思考，从而达到深层次的认识水平。

4、为了提高自学效果，应结合自学内容，尽可能地多看一些例题和动手做一些练习，以便更好地理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题的能力。

在做练习之前应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理地回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述和推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。

四、对社会助学的要求
1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。

2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解各知识点的考核目标。

3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增添内容，以免与大纲脱节。

4、辅导时，应对学习方法进行指导。

提倡“认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通”的方法。

5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。

6、注意对应考者能力的培养，特别是对自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，解决问题的能力。

7、学时：本课程共5 学分，建议总课时不少于50 学时，其中助学学时分配如下：
第1章绪论（1学时）
第2章机电传动系统的动力学基础（4学时）
第3章直流电动机的工作原理及其特性（7 学时）
第4章交流电动机的工作原理及其特性（10 学时）
第5章控制电机（ 4 学时）
第6章机电传动控制系统中电动机的选择（ 4 学时）
第7章继电器—接触器控制系统（20 学时）
合计：50 学时
五、关于命题考试的若干规定
1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。

试题覆盖到章，适当突出重点。

2、试卷中对不同能力层次的试题比大致是：“了解”为20％、“理解”为40％、“应用”为40％。

3、试题难易程度比例：易、较易、较难、难比例为2：3：3：2。

4、每份试卷中各类考核点所占比例约为：重点占65％，次重点占25％，一般占10％。

5、本课程命题采用的基本题型包括：名词解释、填空题、单项选择题、多项选择题、简答题、论述题等。

6、考试采用闭卷考试，考试时间150分钟，采用百分制评分，60分为及格。

六、题型示例
（一）单项选择题
机电传动发展历程大体上经历了（）、单电动机拖动和多电动机拖动三个阶段。

A．成组拖动B．人力拖动C．机械拖动D
．联动拖动
（二）多项选择题
常见的电气控制系统图有（）。

A．电气原理图B．电气设备安装图C．电气设备接线图D．程序流程图E．机床抛面图（三）填空题
机电传动控制系统包括
电气控制电路及电动机和运动部件相互联系的传动机构。

（四）简答题
机床电气控制电路的分析步骤是什么？
（五）计算题
一台直流电动机铭牌数据为：PN=7.5KW,UN=220V,Ra=0.1Ω,nN=1450 r/min,ηN=90% 。

试求该电动机的额定电流和额定转矩。

（六）设计题
试设计可从两处对一台电动机实现连续运行和点动控制的电路。

七、题型题量
一、单选题：（本大题共10，每小题1分，共10分）
二、多选题：（本大题共5小题，每小题2分，共10分）
三、填空题：（本大题共10小题，每小题1分，共10分）
四、简答题：（本大题共5小题，每小题5分，共25分）
五、计算题：（本大题共1小题，每小题15分，共15分）
六、设计题：（本大题共2小题，每小题15，共30）。