《運動控制課程設計與實踐》教學大綱

《運動控制課程設計與實踐》教學大綱課程編號：13220430英文名稱：CourseDesignandExerciseofMotionControlSystem學分：2學時：總學時2周，其中實踐2周先修課程：電機與電力拖動基礎、自動控制原理、電力電子技術、傳感器與檢測技術等課程類別：專業(yè)方向模塊課程授課對象：電氣工程及其自動化專業(yè)學生教學單位：機械與電氣工程學院修讀學期：第7學期一、課程描述和目標《運動控制課程設計》是電氣工程及其自動化專業(yè)本科生的綜合教學實踐課。該課涉及到電力電子技術、運動控制系統(tǒng)、數(shù)字程序控制系統(tǒng)等課程的內(nèi)容。本課程以實驗設計為主，小組合作完成設計題目。通過本課程的理論學習和實驗訓練，使學生具備下列能力：課程目標1：通過查閱資料等方法，掌握開環(huán)、比例、比例積分交流調(diào)速系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理和機械特性。課程目標2：：掌握分析實際復雜問題的能力，能夠根據(jù)問題的實際需求，設計出合理有效的算法，并根據(jù)采集的實驗數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)設計的有效性。課程目標3：能在環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的角度設計優(yōu)化的方案。課程目標4：學生2-3人組成一組，互相交流幫助，合作完成課程設計，最終撰寫課程設計報告。培養(yǎng)學生們搭建實驗裝置的能力。二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關系畢業(yè)要求指標點課程目標權重4.4能夠運用統(tǒng)計分析、電力系統(tǒng)分析或其他相關方法，對實驗結(jié)果進行分析，合理解釋實驗現(xiàn)象，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。課程目標1M5.3.能夠針對具體電氣工程問題，開發(fā)或選用滿足特定需求的現(xiàn)代工具，模擬、預測電氣工程相關領域的專業(yè)問題，并能夠分析其局限性。課程目標2H7.2能夠站在環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的角度思考電氣工程相關領域的工程實踐的可持續(xù)性，評價產(chǎn)品周期中可能對人類和環(huán)境造成的影響。課程目標3L9.3能夠辯證吸收團隊其他隊成員的意見和建議，組織、協(xié)調(diào)和指揮團隊開展工作。課程目標4L三、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配序號教學內(nèi)容基本要求及重、難點（含德育要求）學時教學方式對應課程目標1分配任務，查找資料基本要求：根據(jù)設計任務，查閱相關資料，對比不同方案的優(yōu)缺點。重點：查找相似任務設計方案資料。難點：分析不同方案的設計原理。德育要求：創(chuàng)新意識1天集中講授1，2,3,42確定設計方案基本要求：根據(jù)項目任務指標要求，研究項目設計方案，通過分析不同方案確定最優(yōu)實施方案。重點：方案滿足指標要求。難點：確定最優(yōu)方案。德育要求：科學方法觀2天集中講授1,2,3,43電路設計與仿真基本要求：根據(jù)硬件方案，畫出程序流程圖；根據(jù)流程圖，編寫程序，并仿真調(diào)試通過。重點：流程圖設計。難點：程序編寫。德育要求：工匠精神2天集中講授1,2,3,44電路制作與調(diào)試階段基本要求：根據(jù)原理圖和實驗電路板，確定硬件布局，并仔細焊接完成。重點：硬件布局。難點：焊接過程。德育要求：社會責任3天集中講授1,2,3,45撰寫總結(jié)報告基本要求：根據(jù)項目任務進行功能描述，并按照書寫規(guī)范撰寫設計報告。重點：按照規(guī)范描述。難點：清晰、完整呈現(xiàn)設計過程。德育要求：辯證思想2天集中講授1,2,3,4合計10天四、課程教學方法以課程目標為導向，以仿真設計為輔助，以實物制作調(diào)試為重點，采用自主練習、個別答疑、集中指導方式，要求學生按階段完成課程設計，最后需要集中進行現(xiàn)場驗收，要求每個人進行系統(tǒng)演示和口頭匯報。五、學業(yè)評價和課程考核（一）考核方式及具體要求序號教學環(huán)節(jié)課程目標1（分值）課程目標2（分值）課程目標3（分值）課程目標4（分值）合計1平時5555202硬件制作5555202軟件設計520105404設計報告&答辯555520課程目標對應分值20352520100注：(1)考勤不加分，但曠課1次扣平時分1分，扣滿5分為止；(2)期末總成績不能低于50分；低于50分者，其總評成績?yōu)椴患案?。（二）考核與評價標準（1）平時成績（20%），其考核方案參見下表。主要包括設計過程中的學習態(tài)度，實驗室簽到，以及設計過程中與指導教師的交流反饋情況。序號教學目標考察點占比%得分1學習態(tài)度遵守紀律，按進度認真完成。402實驗室簽到無故缺席1天，扣1分，無故缺席實習3天及以上者，該項成績?yōu)椴患案瘛?03設計過程中與指導教師的交流反饋。提問交流。20（2）硬件制作（20%），其考核方案參見下表。主要包括學生的實驗動手能力，電路復雜度、焊接水平、元器件布局等電路制作水平。序號教學目標考察點占比%得分1具備實驗動手能力制作實物過程302能進行電路的設計課題設計難度303能夠進行焊接和鏈接整齊、美觀204能合理布局布局是否合理、整齊20（3）軟件設計（40%），其考核方案參見下表。主要包括設計的合理性，創(chuàng)造性以及功能實現(xiàn)情況，通過作品功能演示。序號教學目標考察點占比%得分1能進行方案設計方案設計合理性302能自主學習，強化探索新知的意識創(chuàng)造性設計獨特新穎203能實現(xiàn)任務要求功能實現(xiàn)程度、拓展功能50（4）設計報告&答辯（20%），其考核方案參見下表?？偨Y(jié)報告撰寫的格式規(guī)范性和內(nèi)容的完整性。序號教學目標考察點占比%得分1能掌握設計報告撰寫的格式規(guī)范和完整性目錄、章節(jié)、圖表、字體、參考文獻302能分析比較方案，確定性價比優(yōu)化的方案元器件選擇型號分析，總體方案分析與選擇303能實現(xiàn)系統(tǒng)要求的性能、功能要求，并能利用軟硬件仿真調(diào)試工具，對系統(tǒng)原理進行模擬和仿真系統(tǒng)測試調(diào)試過程分析304能對現(xiàn)有系統(tǒng)的特性進行研究，并提出改進的建議系統(tǒng)局限分析與改進建議10六、教材與參考書建議教材：1.陳伯時編.電力拖動自動控制系統(tǒng).北京：機械工業(yè)出版社.200