《機電傳動控制》課程教學(xué)大綱

《機電傳動控制》課程教學(xué)大綱課程代碼：ABJD0425課程中文名稱:機電傳動控制課程英文名稱：Mechanicalandelectricaltransmissioncontrol課程性質(zhì)：選修課程學(xué)分?jǐn)?shù)：2學(xué)分課程學(xué)時數(shù)：32學(xué)時授課對象：機械設(shè)計及其自動化專業(yè)本課程的前導(dǎo)課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、電路基礎(chǔ)、電子技術(shù)一、課程簡介“機電傳動控制”課程是機械電子工程的一門專業(yè)課，它是機電一體化人才所需的電知識結(jié)構(gòu)的驅(qū)體。本課程的任務(wù)就是使學(xué)生了解機電傳動控制的一般知識，掌握電機、電器、晶閘管等工作原理、特性、應(yīng)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、性能及應(yīng)用場合，了解最新控制技術(shù)在機械設(shè)備中的應(yīng)用。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將為后續(xù)課程數(shù)控機床、微機控制系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。本課程是一門理論與實際結(jié)合緊密、實踐性較強的專業(yè)課。故學(xué)生應(yīng)對本課程給予足夠的重視。本課程的要求是：掌握交直流電動機、步進電機、各種伺服電機的工作原理、特性、應(yīng)用場合和選用方法；掌握常用低壓電器、晶閘管等電力電子元件的工作原理、特性、應(yīng)用場合和選用方法；掌握機電傳動斷續(xù)控制、連續(xù)控制、伺服控制、步進電機傳動控制系統(tǒng)的組成、控制原理、應(yīng)用場合和使用情況；掌握各種常用控制電路以及控制電路的設(shè)計；了解最新控制技術(shù)在機電傳動控制中的應(yīng)用。二、教學(xué)基本內(nèi)容和要求1.機電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容：轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算；生產(chǎn)機械的機械特性和機電系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件。重點：機電系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件難點：轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算教學(xué)要求：了解機電傳動的概念;了解機電傳動系統(tǒng)的發(fā)展概況熟悉轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算；了解生產(chǎn)機械的機械特性的定義及分類；了解機電系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件；2.直流電機的工作原理及特性教學(xué)內(nèi)容：直流電機結(jié)構(gòu)和工作原理；直流電動機的機械特性、調(diào)速、啟動和制動特性；重點：直流電動機的機械特性、調(diào)速、啟動和制動特性。難點：直流電動機的機械特性、調(diào)速、啟動和制動特性教學(xué)要求：了解磁路的歐姆定理；了解直流電機結(jié)構(gòu)；理解直流電機工作原理及直流電機的可逆性。理解直流電動機的機械特性、調(diào)速、啟動和制動特性3.交流電動機的工作原理及特性教學(xué)內(nèi)容：三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理；三相異步電動機定、轉(zhuǎn)子電路；三相異步電動機的機械、啟動、調(diào)速和制動特性；單相異步電動機、同步電動機原理。重點：三相異步電動機的機械、啟動、調(diào)速和制動特性難點：三相異步電動機的機械、啟動、調(diào)速和制動特性教學(xué)要求：熟悉異步電動機的定子電壓方程和轉(zhuǎn)子電壓方程;了解三相異步電動機能流圖；了解三相異步電動機的數(shù)學(xué)模型熟悉三相異步電動機的固有機械特性和人為機械特性;熟悉鼠籠式異步電動機的啟動方法；掌握三相異步電動機調(diào)速方法；了解三相異步電動機制動的種類了解單相異步電動機的磁場和啟動方法;了解同步電動機的工作原理和特點；4.繼電器－接觸器控制系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容：繼電器－接觸器常用基本線路。重點：常用繼電器－接觸器常用基本線路難點：常用繼電器－接觸器常用基本線路教學(xué)要求：理解啟動控制線路及保護裝置;理解正、反轉(zhuǎn)控制線路；理解多電動機的連鎖控制線路理解生產(chǎn)機械中常用的幾種自動控制方法。5.電力電子學(xué)教學(xué)內(nèi)容：常用電力電子器件；可控整流電路；逆變器。重點：單相可控整流電路原理及電路計算難點：三相可控整流電路原理教學(xué)要求：理解晶閘管的工作原理及主要參數(shù);了解雙向晶閘管、可關(guān)斷晶閘管、功率晶體管等的特點；了解電力半導(dǎo)體器件的發(fā)展?fàn)顩r熟悉帶電阻負(fù)載單相可控整流電路原理、電壓、電流計算;了解帶電感負(fù)載單相可控整流電路原理；了解三相可控整流電路原理了解有源逆變電路原理及逆變條件；了解單相無源逆變電路的工作原理。6.直流傳動控制系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容：晶閘管－電動機直流傳動控制系統(tǒng)。重點：雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理難點：雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理教學(xué)要求：了解單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理；了解雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理。7.可編程控制器原理與應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容：PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；PLC的編程元件；PLC步進順序控制。重點：PLC的編程技術(shù)難點：PLC得到步進順序控制教學(xué)要求：了解PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；了解PLC的主要功能、特點和分類等。掌握PLC的軟件編程技術(shù)熟悉PLC的應(yīng)用掌握PLC的步進順序控制8.交流傳動控制系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容：電磁轉(zhuǎn)差離合器和交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)。重點：晶閘管交流調(diào)壓電路原理難點：晶閘管交流調(diào)壓電路原理教學(xué)要求：了解電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速系統(tǒng)原理；了解晶閘管交流調(diào)壓電路原理。9.步進電動機傳動控制系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容：步進電動機原理。重點：步進電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理難點：設(shè)計簡單步進電機系統(tǒng)教學(xué)要求：了解步進電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理；了解步進電動機的分類。三、實驗教學(xué)內(nèi)容及基本要求暫無四、教學(xué)方法與手段本課程主要以課堂講授為主，以課堂演示為輔讓學(xué)生對該課程的應(yīng)用領(lǐng)域有直觀了解；另外通過課外練習(xí)加強學(xué)生對該課程重點知識的掌握。五、教學(xué)學(xué)時分配章節(jié)與內(nèi)容課時作業(yè)量備注機電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)22直流電機工作原理及特性62交流電動機的工作原理及特性62繼電器－接觸器控制系統(tǒng)40可編程控制器原理與應(yīng)用62電力電子學(xué)20直流傳動控制系統(tǒng)20交流傳動控制系統(tǒng)20步進電動機傳動控制系統(tǒng)20合計328六、考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn)1、考核方法平時成績、課外作業(yè)、課堂作業(yè)或大作業(yè)2、成績評定平時成績占40％，課外作業(yè)占30％，學(xué)期末大作業(yè)占3