《機電傳動與控制》教學大綱

1、機電傳動與控制教學大綱修訂單位：機械工程學院機電工程系執(zhí) 筆 人：李維軍一、課程基本信息1 課程中文名稱：機電傳動與控制2 課程英文名稱：The Mechanical &Electric Movement and Control3 適用專業(yè)：機械設計制造及其自動化專業(yè)4 總學時：48學時（其中理論44學時，實驗4學時）5 總學分：3學分二、課程在教學計劃中的地位、作用和任務“機電傳動與控制”是機械設計制造及自動化專業(yè)的專業(yè)技術基礎課。該課程涉及數(shù)學、物理學、電子學、控制理論等多方面知識，是機電一體化人才所需電知識結(jié)構(gòu)的驅(qū)體。通過本課程的學習，使學生了解機電傳動控制的一般知識，掌握電機、

2、電器、晶閘管等的工作原理、特性、應用和選用的方法，掌握常用的開環(huán)、閉環(huán)控制系統(tǒng)的工作原理、特點、特性及應用場合，了解最新控制技術在機械設備中的應用。三、理論教學內(nèi)容與教學基本要求1、概述(1學時)了解機電傳動控制系統(tǒng)的發(fā)展概況。2、機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎（2學時）掌握機電傳動系統(tǒng)的運動方程式及其含義；掌握多軸拖動系統(tǒng)中轉(zhuǎn)矩折算的基本原則和方法；了解幾種典型生產(chǎn)機械的負載特性；了解機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件，并學會用它來分析系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點。3、直流電機的工作原理及特性（6學時）掌握直流電機的基本工作原理及特性；特別是直流電動機的機械特性；掌握直流電動機啟動、調(diào)速、制動的各種方法以及各種方法的

3、優(yōu)缺點和應用場所。4、機電傳動系統(tǒng)的過渡過程（2學時）在了解過渡過程產(chǎn)生的原因和研究過渡過程的實際意義的基礎上，掌握機電傳動系統(tǒng)在啟動、制動過程中轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和電流的變化規(guī)律，掌握機電時間常數(shù)的物理意義以及縮短過渡過程的途徑。5、交流電動機的工作原理及特性（8學時）在了解異步電動機的基本結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生等基礎上，著重掌握異步電動機的工作原理，機械特性，以及啟動、調(diào)速和制動的方法，學會用機械特性的四個象限來分析異步電動機的運行狀態(tài)；掌握單相異步電動機的啟動方法和工作原理；了解同步電動機的結(jié)構(gòu)特點、工作原理、運行特性及啟動方法；掌握各種異步電動機和同步電動機的使用場所。6、控制電機（3學時）了解

4、機電傳動控制系統(tǒng)中一些常用的控制電機，在了解其基本結(jié)構(gòu)的基礎上，重點掌握各種控制電機的基本工作原理、主要運行特性及特點、應用場所，以求正確選用和使用它們。7、機電傳動控制系統(tǒng)中電動機的選擇（1學時）在了解電動機的發(fā)熱與冷卻規(guī)律的基礎上，重點掌握電動機容量的選擇，并熟悉電動機的種類、電壓、轉(zhuǎn)速和結(jié)構(gòu)型式的選擇原則。8、繼電器接觸器控制系統(tǒng)（8學時）在熟悉各種控制電器的工作原理、作用、特點表示符號和應用場所的基礎上，著重掌握繼電器接觸器控制線路中基本控制環(huán)節(jié)的構(gòu)成和工作原理，學會分析較復雜的控制線路，并通過訓練學會設計一些較簡單控制線路。9、可編程序控制器（4學時）在了解可編程序控制器的基本組成、

5、工作原理、特點和用途的基礎上，重點掌握F系列中小型可編程序控制器的指令系統(tǒng)和編程方法以及應用實例。10、電力電子學晶閘管及其基本電路（2學時）掌握晶閘管的基本工作原理、特性和保護措施；基本可控整流電路的工作原理及其特點；觸發(fā)電路基本工作原理。了解逆變器的工作原理及控制。11、直流傳動控制系統(tǒng)（2學時）在了解機電傳動自動控制調(diào)速系統(tǒng)的組成、生產(chǎn)機械對調(diào)速系統(tǒng)提出的調(diào)速技術指標要求以及調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性質(zhì)與生產(chǎn)機械的負載特性合理匹配的重要性之基礎上，重點掌握自動調(diào)速系統(tǒng)中各個基本環(huán)節(jié)，各種反饋環(huán)節(jié)的作用及特點，掌握各種常用的自動調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速原理、特點及適用場所，以便根據(jù)生產(chǎn)機械的特點和要求來正確選

6、擇個使用機電傳動控制系統(tǒng)。12、交流傳動控制系統(tǒng)（3學時）掌握交流調(diào)速系統(tǒng)的基本原理與類型，熟悉系統(tǒng)的基本組成、交流電動機調(diào)速系統(tǒng)的特性、特點以及適用場合。13、步進電動機傳動控制系統(tǒng)（2學時）掌握步進電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，以及主要技術指標與特性；了解步進電動機的驅(qū)動方式及各種驅(qū)動電路以及運行中應注意的問題。四、實驗教學內(nèi)容與要求實驗課計劃與課堂教學一起進行。本課程應開設實驗4個，共4學時。實驗內(nèi)容為常規(guī)繼電器接觸器控制、可編程控制器（PLC）相關實驗。要求學生在實驗中熟悉繼電器接觸器控制系統(tǒng)的設計過程，熟悉可編程控制器（PLC）的程序的編制方法。五、考核方式 平時成績和期末考試兩部分組成。平時成績由學生的出席情況和作業(yè)兩部分組成。六、成績評定 平時成績?yōu)榘俜种?，考試成績?yōu)榘俜种耸?。七、本課程對學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的措施為增強學生實踐能力，計劃增加課堂討論內(nèi)容，嘗試設計簡單控制線路。八、教材與參考書教 材：鄧星鐘主編機電傳動與控制華中理工大學出版社參考書：1王炳實主編機床電氣控制機械工業(yè)出版社2張忠夫主編機電傳動與控制機械工業(yè)出版社九、其它必要的說明本課程的先修課程為高等數(shù)學、物理、電路基礎及電子技術，后續(xù)課程為數(shù)控技