现代控制教学大纲

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1、机电一体化设计课程教学大纲课程编号：E07B3150课程中文名称：机电控制工程技术课程英文名称：Electricalandcontrolengineering开课学期：春季学分/学时：34学吋/2学分先修课程：机电控制工程基础，电机与拖动控制，测试技术基础，微机原理建议后续课程：适用专业/开课对象：机械工程及自动化专业/三年级本科生团队负责人：责任教授：执笔人：核准院长：一、课程的性质、目的和任务本课程是机械工程及自动化专业的专业基础课程，为控制类综合实践性核心课。本课程是以机电校制系统的设计方法与应用开发能力培养为目标，通过项目研宂式教学模式，学习机电挖制系统的设计方法和开发过程，突

2、出工程实践教学，使学生能够综合运用机电控制理论解决机电控制系统设计中工程问题的能力，并初步具备机电控制系统应用开发能力，锻炼学生的团队合作精祌，培养学生的科技创新意识。二、课程内容、基本要求及学时分配本课程的研究对象为机电控制系统，主要包括机电控制系统的组成、设计方法和工程实现技术等问题。第一章绪论（2学时）主要内容：1.机电一•体化的基本概念2.机电一体化的构成与工作原理3.机电一体化的关键技术4.机电一体化的分类5.机电一体化的发展概况基本要求及重点和难点：了解机电一体化的定义、分类和发展概况。理解机电一体化的构成与工作原理、关键技术。第二章机电一体化系统总体设计（2学时）主要内容

3、：1.机电一体化的设计方法和原则2.机电一体化的总体设计内容及步骤3.机电一体化的总体设计实例4.项目研发U•划书撰写方法基本要求及重点和难点：理解机电一体化的设计方法和原则。掌握机电一体化总体设计能力。重点是总体方案的设计和原理的构思。难点是总体方案的设汁和优选。第三章传感器检测系统设计技术（2学时）主要内容：1.传感器的分类与基本要求2.常川的位移和速度传感器（编码器）3.传感器的测量电路与微机接口基本要求及重点和难点：了解传感器的类型、特点及作用。掌握脉冲编码器的原理和应用方法。重点和难点是传感器的测量电路设计和接口。第四章伺服驱动系统设汁技术（2学时）主要内容：1.伺服驱动元件

4、的种类和特点2.步进电机的伺服驱动系统设计3.步进电机开环控制系统软件设计实践4.直流伺服电机的伺服驱动系统设计基本要求及重点和难点：了解伺服驱动元件的类型、特点和应用场合。理解直流伺服驱动原理。掌握步进电机伺服驱动系统设计和应用开发能力。重点和难点是步进电机伺服驱动系统设计和应用开发能力。第五章微机控制系统设计与开发方法（8学时）主要内容：1.微型机控制系统分类及特点2.微型机控制系统的设计方法及步骤3.微型机控制系统的硬件设计4.微型机控制系统开发软件及实践基本要求及重点和难点：了解控制系统分类及特点。理解控制系统硬件设计方法。掌握控制系统总体方案的确定、微型机的选择和开发软件。重

5、点是控制系统设计方法。难点是控制系统的硬件设计。第六章机电控制系统建模、分析与仿真（6学时）主要内容：1.机电控制系统建模的方法与步骤2.直流电机建模3.MATLAB/S1MLLINK建模仿真分析4.直线运动单元建模仿真分析实践基本要求及重点和难点：了解建模和仿真分析的意义。掌握机电控制系统建模和仿真分析的方法和技能。重点和难点是机电控制系统建模和仿真分析的方法和技能。第七章数控插补算法与数控编程（6学时）主要闪容：1.数控插补算法2.数控加工编程3.数控插补算法软件设计与数控编程实践基本要求及重点和难点：了解数控加工的手工编程和动编程。理解逐点比较法插补原理。重点是数控插补算法软件设

6、计、数控编程实践。难点是数控插补算法软件设计。作业研讨课：基于AVR单片机的步进电机控制实验（2学时）；插补算法与数控编程实验（2学时）前沿研讨课：机电控制技术前沿发展趋势（2学时）三、课内外教学环节及基本要求课程分为三部分：课堂讲授+项目实践+研讨课；课堂授课14学时，项目实验14学时，研讨课6学吋。课堂授课以机电控制基础知识综合与设计方法为主，从理论上冋答如何设计机电控制系统。项目实践是综合运用基础知识来设计数控工作台的控制系统，从而锻炼学生的独立思考和分析问题能力、动手实践能力、闭队协作能力和创新能力。课堂教学中应采用启发式、互动式和探宂式教学方法，注重以工程项目研发为背景的案例

7、教学方式的运用，注重机电控制基础理论和工程实践的有机结合；注重CAI课件、视频资料、实物模型、板书和教师讲解的有机结合。项目实践教学以学生小组的形式，分工协作完成项H实践任务，项目实践的辅导以教师的集屮辅导和助教平时答疑相结合的方式。实践•一：MATLAB软件操作与直流伺服电机系统建模、仿真与分析实验（4学吋）实践二：AVR单片机基础及步进电机控制实验（6学时）实践三：数控编程及插补实现综合实验（4学时）四、考核方式及成绩评定本课程以过程考核为