《機(jī)電傳動控制技術(shù)》教學(xué)大綱

《機(jī)電傳動控制技術(shù)》教學(xué)大綱課程編號：13220206英文名稱：MechatronicTransmissionControl學(xué)分：3學(xué)時：總學(xué)時52學(xué)時，其中理論44學(xué)時，實(shí)踐8學(xué)時先修課程：電路原理、電子技術(shù)、自動控制原理課程類別：專業(yè)課授課對象：機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：機(jī)械與電氣工程學(xué)院修讀學(xué)期：第5學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)《機(jī)電傳動控制技術(shù)》是一門研究機(jī)電傳動控制技術(shù)以解決工程電機(jī)傳動與控制實(shí)際問題的機(jī)電專業(yè)必修課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以了解到機(jī)電傳動控制的一般原理和基礎(chǔ)知識，掌握電機(jī)、晶閘管等電力電子元件的工作原理、特性和應(yīng)用；掌握常用的機(jī)電傳動控制、步進(jìn)電機(jī)控制、伺服電機(jī)控制的工作原理、性能特點(diǎn)及應(yīng)用場所，培養(yǎng)學(xué)生分析解決生產(chǎn)機(jī)械中有關(guān)機(jī)電傳動控制問題的能力，為今后從事機(jī)電傳動控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。課程目標(biāo)1：學(xué)習(xí)常用電動機(jī)和調(diào)速系統(tǒng)的工作原理和機(jī)械特性，具備采用繼電器—接觸器實(shí)現(xiàn)對機(jī)電傳動系統(tǒng)的起、停、正反轉(zhuǎn)控制及設(shè)計的能力。課程目標(biāo)2：熟悉并掌握電機(jī)的各種控制方式及原理,能夠讀懂機(jī)電傳動控制系統(tǒng)電氣原理圖，形成綜合運(yùn)用所學(xué)知識，分析機(jī)電傳動控制技術(shù)實(shí)際問題的初步能力。課程目標(biāo)3：初步形成工程技術(shù)人員必需的嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)的工作作風(fēng)，培養(yǎng)分析復(fù)雜機(jī)電傳動控制問題的能力，并能夠選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段和現(xiàn)代工程工具解決問題。二、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重指標(biāo)點(diǎn)1-3.具有從事機(jī)械電子工程工作所需的機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造、計算機(jī)輔助設(shè)計、機(jī)電傳動控制、液壓傳動與控制工程技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)知識，能用于解決機(jī)械電子工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題。課程目標(biāo)10.6課程目標(biāo)20.4指標(biāo)點(diǎn)2-2.能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程科學(xué)的基本原理和方法，建立機(jī)械電子工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的模型，并進(jìn)行問題的表達(dá)。課程目標(biāo)20.8課程目標(biāo)30.2指標(biāo)點(diǎn)5-2.能夠針對機(jī)械電子工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段和現(xiàn)代工程工具進(jìn)行建模、預(yù)測與仿真，并能夠在實(shí)踐過程中領(lǐng)會相關(guān)工具的局限性。課程目標(biāo)10.4課程目標(biāo)30.6三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程目標(biāo)1緒論明確機(jī)電傳動的目的和任務(wù)；了解機(jī)電傳動及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況。1講授式課程目標(biāo)12機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)掌握機(jī)電傳動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式；了解機(jī)電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件；了解機(jī)電時間常數(shù)的物理意義。5講授式啟發(fā)式課程目標(biāo)13直流電機(jī)的工作原理及特性了解直流電機(jī)的基本工作原理及機(jī)械特性；掌握直流電機(jī)啟動、調(diào)速和制動特性。6講授式啟發(fā)式討論式課程目標(biāo)1課程目標(biāo)24交流電動機(jī)的工作原理及特性了解三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)及旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生機(jī)理；掌握異步電動機(jī)的工作原理、機(jī)械特性及啟動、調(diào)速和制動方法；學(xué)會用四個象限分析其運(yùn)動狀態(tài)；了解單相異步電動機(jī)及同步電動機(jī)的啟動方法及工作原理。8講授式啟發(fā)式練習(xí)式課程目標(biāo)1課程目標(biāo)25控制電動機(jī)掌握步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理；了解步進(jìn)電機(jī)的工作特性；了解伺服電機(jī)、力矩電機(jī)和直線電機(jī)的工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用場合。6講授式討論式課程目標(biāo)26繼電器—接觸器控制了解各種控制電器的工作原理、作用、特點(diǎn)、表示符號和應(yīng)用場合；掌握典型繼電器—接觸器控制電路的構(gòu)成及工作原理；學(xué)會分析簡單的控制電路。6講授式練習(xí)式討論式課程目標(biāo)1課程目標(biāo)37電力電子學(xué)基礎(chǔ)掌握晶閘管和全控型開關(guān)器件的基本工作原理及特性；了解可控整流電路、逆變電路、斬波電路與PWM控制技術(shù)的基本工作原理。6講授式啟發(fā)式課程目標(biāo)28直流調(diào)速系統(tǒng)了解直流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速技術(shù)指標(biāo)；掌握直流調(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(diǎn)，掌握幾種典型的自動調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速原理、特性及適用場合。6講授式啟發(fā)式課程目標(biāo)1課程目標(biāo)3合計44序號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求學(xué)時類型對應(yīng)課程目標(biāo)1步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速測量、方向控制設(shè)計并完成步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速及方向控制方案，并完成轉(zhuǎn)速檢測與方向控制4綜合課程目標(biāo)32交流電機(jī)調(diào)速特性設(shè)計并完成交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)方案并完成交流電機(jī)的速度調(diào)控4綜合課程目標(biāo)3合計8四、課程教學(xué)方法采用集中講授、微課學(xué)習(xí)、討論、練習(xí)、項(xiàng)目訓(xùn)練、實(shí)驗(yàn)等教學(xué)方式。五、學(xué)業(yè)評價和課程考核1.課程成績構(gòu)成與要求課程考核注重形成性和終結(jié)性評價相結(jié)合，考核內(nèi)容主要由平時作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報告、期末考核組成，均按百分制計分，其中期末考核成績占50%、平時作業(yè)成績占30%、實(shí)驗(yàn)報告成績占20%。2.課程目標(biāo)達(dá)成考核與評價序號考核方式課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）課程目標(biāo)3（分值）合計1平時作業(yè)101010302實(shí)驗(yàn)報告1010203期末考試25151050課程目標(biāo)對應(yīng)分值453520100（二）考核與評價標(biāo)準(zhǔn)1.平時成績考核與評價標(biāo)準(zhǔn)分值觀測點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分作業(yè)按時完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點(diǎn)理解、掌握到位。能夠利用理論知識識別、分析機(jī)電傳動領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題。按時完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點(diǎn)理解、掌握較到位。能夠較好利用理論知識識別、分析機(jī)電傳動領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題。延時完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點(diǎn)理解、掌握基本到位。利用理論知識對機(jī)電傳動領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題有一定的識別、分析。不交和補(bǔ)交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點(diǎn)理解、掌握有偏差。不能利用理論知識對機(jī)電傳動領(lǐng)域相關(guān)專業(yè)問題進(jìn)行識別、分析。2.實(shí)驗(yàn)報告考核與評價標(biāo)準(zhǔn)分值觀測點(diǎn)90-100分70-89分60-69分0-59分實(shí)驗(yàn)報告格式規(guī)范，符合課程實(shí)驗(yàn)報告要求；實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠，符合課程教學(xué)內(nèi)容，有明確的綜合分析論點(diǎn)。格式符合實(shí)驗(yàn)報告要求；實(shí)驗(yàn)結(jié)果較準(zhǔn)確，符合課程教學(xué)內(nèi)容，具較好的綜合分析論點(diǎn)。格式符合實(shí)驗(yàn)報告要求；實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對準(zhǔn)確，符合課程教學(xué)內(nèi)容，具較好的綜合分析論點(diǎn)。格式不符合實(shí)驗(yàn)報告要求，實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，論點(diǎn)分析不清晰。3.期末試卷考核與評價標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)課程目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計期末考核試題，綜合檢驗(yàn)學(xué)生對課程相關(guān)知識的掌握、綜合應(yīng)用及解決復(fù)雜問題的能力，根據(jù)考試題目設(shè)計相應(yīng)評分標(biāo)準(zhǔn)。六、教材與參考書（一）推薦教材1．《機(jī)電傳動控制》，馮清秀主編，華中科技大學(xué)出版社，2011