机电一体化系统设计基础教学设计方案

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1、机电一体化系统设计基础教学设计方案一、课程基本说明： 机电一体化系统设计基础是机械设计制造及其自动化专业学生必修的一门专业课。机电一体化系统设计基础课程具有较强的实践性和综合性。通过本课程的学习，使学生建立机电产品的一体化设计思想，把所学的电工学、传感器技术，自动控制技术、计算机技术和机械设计理论有机地结合起来，了解各项技术的相互接口关系，并能运用所学的知识对机电一体化产品进行分析或设计简单的机电一体化产品。使学生具有解决实际生产过程中机电设备的维修、运行管理及技术改造等实际问题的初步能力。本课程的先修课程：机电控制工程基础、机电控制与可编程序控制器技术、传感器与测试技术、液压气动技术

2、等。二、课程内容体系及教学要求本课程的基本内容包括：机电一体化系统设计概述、机械系统设计、伺服驱动技术、计算机技术、传感器技术、系统设计与综合。本课程以机电一体化系统的设计为主线，提出机电一体化的基本概念、相关技术及设计方法、工程路线，并分别对机电一体化系统中的机械系统设计、动力驱动及定位、计算机控制系统、传感检测等基本结构要素的装置和技术特点作出详细分析与说明，最后通过对几个典型机电一体化产品的分析，进一步说明机电一体化的基本结构要素在系统中的作用和相互关系，使学生加深对系统化设计思想的理解，学会从系统化角度来设计机电一体化系统。各主要知识点的教学要求如下：1．概论   （1）机电一

3、体化技术的基本概念；（2）机电一体化系统的基本结构要素；（3）机电一体化的相关技术。教学要求：掌握机电一体化及其基本结构要素的基本概念；熟悉机电一体化相关技术及其在系统中的作用。2．系统设计方法及工程路线（1）现代系统设计的特征；（2）系统设计的评价分析方法；（3）机电一体化产品设计的工程路线。教学要求：了解现代系统设计的特征和评价分析方法；掌握机电一体化产品设计的基本步骤和工程路线。3．机电一体化机械系统设计（1）机械传动系统的特性；（2）机电一体化系统中的常用传动装置；（3）机械传动方案的选择。教学要求：了解常用传动装置的特点，熟悉机械传动系统的惯量、阻尼、刚度、精度等参数对传动系

4、统特性的影响；掌握齿轮传动的传动比确定方法，滚珠丝杠、直线滚动导轨的选择计算方法。4．动力驱动及定位（1）驱动装置的特点及技术要求；（2）常用动力与执行元件及其特性及选择方法；（3）定位机构。 教学要求：熟悉驱动装置技术特点和系统品质指标要求，熟悉常用驱动元件的特点和选用；掌握步进电机、直流伺服电机伺服控制的选择计算方法；了解常用定位机构的结构及特点。5．机电一体化中的计算机技术（1）工业控制机的分类和特点；（2）开放式体系结构、总线系统及常用工业控制总线；（3）计算机控制系统的选用；（4）STD总线控制系统。教学要求：了解常用工业控制计算机，常用工业控制总线的结构及特点，熟悉开放式体

5、系结构的特点，掌握计算机控制系统选择的基本原则及STD工业控制总线的特点和典型工作模式；熟悉STD总线的子系统，开关量输入输出接口、电路原理框图；了解常用I/0系统的硬件电路的结构及工作原理、常用运动控制接口模块。6．传感器技术（1）传感器的组成及分类；（2）传感器的主要性能指标；（3）常用传感器及应用。 教学要求：了解传感器的组成和分类方法；熟悉传感器的主要性能指标；掌握电位计/光电编码器、测速电机/光电编码器的适用场合和使用方法，初步学会根据机电系统的设计要求选用常用传感器。7．典型机电一体化系统设计与综合（1）典型机电一体化系统实例分析；（2）机电一体化系统设计与综合。教学要求：

6、熟悉典型机电一体化产品的构成、特点和设计方法，熟悉机电一体化系统的基本结构要素在系统中的作用和相互关系。三、课程教学媒体说明：1．文字教材本课程的文字教材是中央广播电视大学出版社出版的《机电一体化系统设计基础》，教材以机电一体化系统设计中的四个基本要素为主线，并通过对典型机电一体化系统的分析与设计，为学习者提供最基本的理论知识、设计方法和典型实例。根据电大现代远程开放教育的特点和成人业余学习的实际情况，教材内容力求简明实用，深入浅出，便于自学和理解。根据课程的一体化方案，本教材为合一型：教材中既包括了对教学内容的系统讲授、完整叙述，也包括了对教学内容的辅导，即对各章节教学内容的总结、归

7、纳和对重点、难点的讲解。同时各章还附有习题，供学习者使用。2．IP课件本课程的IP课件主要讲授课程的重点、难点、疑点，并为学习者提供学习方法的指导。它与文字教材相互补充，密切配合，目的是帮助同学们学习和掌握课程的教学内容。IP课存放在中央电大的“电大在线”平台（www.open.edu.cn或www.openedu.com.cn）的本课程网页上。学员和辅导教师可通过浏览器点播观看。3.网上教学资源在中央电大的“电大在线”平台的本课程网页上还包括