机电系统设计课程设计任务
机电系统设计课程设计
机电系统设计课程设计一、课程简介本门机电系统设计课程是一个综合性的课程，主要介绍了机电系统设计的基本原理和方法，包括机械设计、电气设计、控制设计等方面的内容。
通过本课程的学习，学生将掌握机电系统设计的基本技能，能够独立进行机电系统的设计和实施。
二、课程设计要求本课程的设计要求学生进行一项机电系统的设计项目。
项目要求如下：项目背景一家工厂需要设计一台自动化生产线，该生产线需要完成以下功能：•自动上下料•自动送料•自动成型•自动分拣设计内容学生需要按照以下步骤进行生产线的设计：1.进行调研和分析，确定生产线的设计需求和目标；2.进行机械设计，包括传动设计、结构设计等；3.进行电气设计，包括电气控制设计、电气元件选型等；4.进行控制设计，包括PLC程序设计、传感器选型等；5.进行系统集成和优化，测试并调整系统性能。
设计成果要求学生提交以下设计成果：1.设计报告：包括项目背景、设计目标、设计思路、设计方案、设计理论和试验分析等内容；2.设计图纸：包括机械设计图纸、电气设计图纸和控制系统框图等；3.产品参数：包括生产线的主要参数和性能指标，满足设计要求和市场需求；4.系统测试报告：包括生产线系统测试的结果和总结，以及发现的问题和改进方案。
5.演示视频：展示生产线的运行效果和性能指标。
三、评分标准1.设计报告：包括设计思路、方法、分析等内容的完整性和逻辑性，语言表达的准确性和清晰性。
占总分的40%；2.设计图纸：包括设计图纸的准确性和完整性，设计的可行性和经济性。
占总分的20%；3.产品参数：包括主要参数和性能指标的准确性，满足设计要求和市场需求。
占总分的10%；4.系统测试报告：包括系统测试的结果分析和总结，发现的问题和改进方案。
占总分30%；5.演示视频：展示生产线的运行效果和性能指标，对于演示视频的清晰度和明确度进行评分，占总分10%。
四、实践计划1.第一周：调研分析，确定需求；2.第二周：机械设计，完成机械图纸；3.第三周：电气设计，完成电气图纸和电气元件选型；4.第四周：控制设计，完成PLC程序设计和传感器选型；5.第五周：系统集成和优化，测试并调整系统性能，完成设计报告和产品参数的编写；6.第六周：完成系统测试报告和演示视频的制作；7.第七周：提交最终设计成果，并进行评分。
机电系统设计课程设计
课程设计课程名称：机电系统设计课程设计学院：机械学院专业：机械设计制造及其自动化姓名：李加华学号：**********年级：机电094 任课教师：蔡家斌2012年 12 月 30日贵州大学本科课程设计诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的课程论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。
课程论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
特此声明。
论文（设计）作者签名：日期：贵州大学本科课程设计任务书目录摘要 (7)第一章绪论 (8)第二章总体方案的确定 (9)2.1、课程设计的任务 (9)2.2 X—Y十字工作台的设置的总体方案的确定 (9)2.2.1、系统运动方式和伺服系统 (9)2.2.2、控制系统 (9)2.2.3、X-Y工作台的传动方式 (9)2.2.4、机械系统的设计 (10)第三章机械结构设计 (11)3.1 X-Y工作台的结构简图 (11)3.1.1 工作台草图的设计 (11)3.1.2 机械系统的机械结构草图及简图 (11)3.1.3 开环控制系统 (14)3.2 步进电机系统 (15)3.2.1 步进电机的工作原理及特点 (15)第四章电路控制设计 (17)4.1 驱动电路的设计 (17)4.2 控制电路面板线路的设计 (18)4.2.1 电路的接线分析 (18)4.2.2控制电路简图 (18)4.2.3 电气接线简图 (19)4.3 操作控制面板 (19)第五章程序 (21)第六章心得体会 (28)机电系统设计课程设计摘要当今世界电子技术迅速发展，微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用，对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。
一个较完善的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。
机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。
机电一体化系统设计课程设计.doc
机电一体化系统设计课程设计.doc机电一体化系统设计是机械工程、电子信息工程等工科专业的重要课程之一，主要涉及机电系统的设计、分析、优化和实现等方面的知识。
在课程设计中，学生需要综合运用所学知识，对一个具体的机电一体化系统进行全面、系统的设计。
机电一体化系统设计需要从系统的角度出发，综合考虑机械部分和电子控制部分的设计。
在机械部分，需要根据系统的功能和要求，设计机械结构，包括传动机构、导向机构、支撑机构、制动机构等。
在电子控制部分，需要根据系统的控制要求和传感器测量的数据，选择合适的控制器和传感器，设计控制电路和程序，实现系统的自动化控制。
机电一体化系统设计需要考虑系统的性能指标和优化设计。
系统的性能指标包括系统的精度、稳定性、响应速度、工作效率等。
在设计过程中，需要通过优化设计来提高系统的性能指标。
例如，可以通过优化机械结构的设计来提高系统的精度和稳定性，通过优化控制算法和控制参数来提高系统的响应速度和工作效率。
另外，机电一体化系统设计还需要考虑系统的可维护性和可扩展性。
系统的可维护性包括系统的维修性和可靠性，即系统发生故障时能够快速维修并恢复正常工作状态。
系统的可扩展性包括系统功能的可扩展性和升级性，即系统能够根据用户需求进行功能扩展和升级。
机电一体化系统设计的实现需要借助计算机辅助设计和电子电路设计等工具。
学生需要使用CAD软件进行机械结构的设计，使用电路设计软件进行电子电路的设计。
同时，还需要使用模拟仿真软件进行系统的模拟和调试，验证系统的性能和功能是否满足设计要求。
机电一体化系统设计课程设计是培养学生综合运用所学知识进行机电系统设计和分析的重要环节。
通过课程设计，学生可以加深对机电一体化系统的理解，提高解决实际问题的能力。
同时，课程设计还可以培养学生的创新意识和团队协作精神，为将来的就业和科研奠定坚实的基础。
机电一体化系统设计课程设计
机电一体化系统设计课程设计机电一体化系统设计是一门涉及多个学科领域的课程，需要学生综合应用机械设计、电气工程、控制工程等知识，将机械和电子相结合，实现系统自动化控制和优化。
以下是一些可能的课程设计主题和步骤，供参考：
设计一个自动化生产线：学生可以根据一定的生产任务要求，设计一个包含多个工作站的生产线，要求实现自动化控制、物料输送、零部件加工、质量检测等功能。
学生需要考虑机械部分的设计和制造，电气控制系统的设计与编程，以及整个系统的优化调试。
设计一个自动驾驶小车：学生可以选择一个现有的小车平台，通过搭载各种传感器和控制电路，实现自动驾驶功能。
学生需要学习机器视觉、Lidar雷达等技术，掌握小车路径规划和控制算法，以及电子电路设计和调试技巧。
设计一个智能家居系统：学生可以设计一个包含多个智能设备的家居系统，例如温度控制器、照明系统、智能锁等，实现远程控制和
智能联动。
学生需要学习无线通信技术、物联网协议、嵌入式系统设计等知识，掌握电子电路和程序设计技能。
设计一个机器人系统：学生可以设计一个具有自主导航和自主控制能力的机器人系统，例如巡检机器人、拾取机器人等。
学生需要学习机器人动力学、路径规划、机器视觉等技术，掌握机械设计和电子控制技能，以及编写机器人控制程序的能力。
在进行课程设计时，建议采用分组或个人完成的形式，根据课程要求和时间安排，确定任务目标、分工协作、进度管理等方面的具体内容。
同时，需要注意安全问题，加强实验室安全教育和管理，保证学生人身安全和设备安全。
机电一体化课程设计
目录机电一体化系统设计课程设计任务书1.总体方案1.1 丝杆螺母副的选用1.2 减速装置的选用1.3 伺服电动机的选用1.4 检测装置的选用2．工作台切削力的计算3.直线滚动导轨副的计算与选型3.1滑块承受工作载荷Fmax的计算与型号选择3.2距离额定寿命L的计算4．滚珠丝杆螺母副的计算与选型4.1最大工作载荷Fm的计算的计算4.2最大动载荷FQ4.3初选丝杆型号4.4丝杆传动效率η的计算4.5丝杆刚度的验算4.6丝杆压杆稳定性的校核5.步进电机减速箱的选用6.步进电机的计算与选型6.1步进电机转轴上加载的总转动惯量Jeq6.2步进电机转动轴上总的等效负载转矩Teq6.3步进电机最大静转矩的选择6.4步进电机性能校核7.反馈检测装置的选用8.步进电机驱动器的选用9.设计总结参考文献[1]张建民.《机电一体化系统设计》第三版.高等教育出版社[2]尹志强.《系统设计课程设计指导书》.机械工业出版社普通车床（如C616,C618,C620,CA6140，C630）是金属切削加工常用的一类机床。
总体设计方案（1）卧式车床数控化改造后应具有单坐标定位，两坐标直线插补、圆弧插补以及螺纹插补的功能。
因此，数控系统应设计成连续控制型。
（2）卧式车床经数控化改造后属于经济型数控机床，在保证一定加工精度的前提下，应简化结构，降低成本。
（3）根据普通车床的最大加工尺寸、加工精度、控制速度、以及经济性要求一般采用8位微机——MCS-51。
（4）根据系统的功能要求，需要扩展程序存储器、键盘与显示电路、I/O接口电路、D/A 转换电路、串行接口电路等。
还要选择步进电动机的驱动电源以及主轴电动机的交流变频器等。
（5）设计自动回转刀架及其控制电路。
（6）纵向和横向是两套独立的传动链，他们由步进电机、齿轮副、丝杆螺母组成，其传动比应满足机床所要求的分辨。
（7）采用滚珠丝杆螺母副，并有预紧机构（8）采用贴塑导轨，以减少导轨摩擦2、设计参数最大加工直径：床面上：630mm；床鞍上：350mm；最大加工长度：1400mm；快进速度：纵向：2.0横向：1.0最大切削进给速度：纵向：0.5m/min，横向：0.25 m/min；溜板板和刀架的重力：纵向：1200N横向：800N主电动机功率：10KW；代码ISO脉冲分配方式：逐点比较法，定位精度： 0.015启动加速时间：35ms；输入方式：增值式、绝对式控制坐标数：2刀具补偿是0-99mm进给传动链间隙补偿是： 纵向：横向：进给伺服系统机械部分设计与计算（1） 进给系统机械结构改装设计1、进给系统机械设计需要改动主要部件有挂轮架、溜板箱、溜板、刀架等。
《机电一体化系统设计课程设计》设计说明书
《机电一体化系统设计课程设计》设计说明书一、课程设计的目的机电一体化系统设计是一门综合性很强的课程，通过本次课程设计，旨在让我们将所学的机电一体化相关知识进行综合运用，培养我们独立设计和解决实际问题的能力。
具体来说，课程设计的目的包括以下几个方面：1、加深对机电一体化系统概念的理解，掌握系统设计的基本方法和步骤。
2、熟悉机械、电子、控制等多个领域的知识在机电一体化系统中的融合与应用。
3、培养我们的工程实践能力，包括方案设计、图纸绘制、参数计算、器件选型等。
4、提高我们的创新思维和团队协作能力，为今后从事相关工作打下坚实的基础。
二、课程设计的任务和要求本次课程设计的任务是设计一个具有特定功能的机电一体化系统，具体要求如下：1、确定系统的功能和性能指标，包括运动方式、精度要求、速度范围等。
2、进行系统的总体方案设计，包括机械结构、驱动系统、控制系统等的选择和布局。
3、完成机械结构的详细设计，绘制装配图和零件图。
4、选择合适的驱动电机、传感器、控制器等器件，并进行参数计算和选型。
5、设计控制系统的硬件电路和软件程序，实现系统的控制功能。
6、对设计的系统进行性能分析和优化，确保满足设计要求。
三、系统方案设计1、功能需求分析经过对任务要求的仔细研究，确定本次设计的机电一体化系统为一个小型物料搬运机器人。
该机器人能够在规定的工作空间内自主移动，抓取和搬运一定重量的物料，并放置到指定位置。
2、总体方案设计（1）机械结构采用轮式移动平台，通过直流电机驱动轮子实现机器人的移动。
机械手臂采用关节式结构，由三个自由度组成，分别实现手臂的伸缩、升降和旋转，通过舵机进行驱动。
抓取机构采用气动夹爪，通过气缸控制夹爪的开合。
（2）驱动系统移动平台的驱动电机选择直流无刷电机，通过减速器与轮子连接，以提供足够的扭矩和速度。
机械手臂的关节驱动选择舵机，舵机具有控制精度高、响应速度快等优点。
抓取机构的气缸由气泵提供气源，通过电磁阀控制气缸的动作。
机电一体化系统设计课程设计
机电一体化系统设计课程设计一、课程概述1.1课程背景1.2课程目标1.3课程内容1.4教学方法1.5考核方式二、课程背景2.1机电一体化系统概述2.2机电一体化系统在工业生产中的应用2.3机电一体化系统在日常生活中的应用2.4机电一体化系统的发展趋势三、课程目标3.1了解机电一体化系统的基本概念和原理3.2掌握机电一体化系统的设计方法3.3能够应用机电一体化系统解决实际问题3.4培养学生的团队合作能力和创新能力四、课程内容4.1机电一体化系统的基本概念和原理4.1.1机电一体化系统的定义4.1.2机电一体化系统的组成4.1.3机电一体化系统的工作原理4.2机电一体化系统的设计方法4.2.1机电一体化系统的需求分析4.2.2机电一体化系统的结构设计4.2.3机电一体化系统的控制设计4.2.4机电一体化系统的传感器和执行机构设计4.3机电一体化系统的应用案例分析4.3.1工业生产中的机电一体化系统应用4.3.2日常生活中的机电一体化系统应用4.4机电一体化系统的实验设计4.4.1机电一体化系统实验的设计原则4.4.2机电一体化系统实验的搭建方法4.4.3机电一体化系统实验的数据分析五、教学方法5.1理论教学5.1.1讲授5.1.2讨论5.1.3案例分析5.2实践教学5.2.1实验教学5.2.2项目设计5.3网络教学5.3.1在线课程5.3.2远程协作六、考核方式6.1平时表现6.2实验报告6.3课堂讨论6.4期末考试6.5项目设计成果七、机电一体化系统设计课程的意义与发展7.1对于学生的意义7.1.1增强对机电一体化系统的理解7.1.2培养创新能力和团队合作能力7.1.3提升就业竞争力7.2对于专业发展的意义7.2.1推动机电一体化系统相关课程的设置7.2.2加强学校与企业的合作7.2.3增强学校在机电领域的影响力7.3机电一体化系统设计课程的未来发展7.3.1结合人工智能和大数据技术7.3.2强化实践教学和创新创业教育八、结语8.1总结课程设计的重点8.2展望机电一体化系统设计课程的未来发展以上就是机电一体化系统设计课程设计的内容，通过对课程背景、目标、内容、教学方法和考核方式的详细规划，可以有效地帮助学生掌握机电一体化系统的基本概念和设计方法，培养学生的实践能力和团队合作能力，提升学校在机电领域的影响力，推动机电一体化系统设计课程的发展。
机电一体化系统设计课程设计任务书
《机电一体化系统设计》课程设计任务书学院：班级：学号：姓名:指导教师：***二零一五年十一月目录一、课程设计目的二、设计题目及参数三、设计内容四、机电一体化系统设计五、心得体会六、参考文献一、课程设计目的机电一体化系统课程设计是一个重要的实践性教学环节。
要求学生综合运用所学过的机械、电子、计算机和自动控制等方面的知识，独立进行一次机电结合的设计训练，主要目的是：1）学习机电一体化系统总体设计方案拟定、分析与比较的方法。
2）通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设计计算方法与选用原则。
如齿轮/同步带减速装置、蜗杆副、滚珠丝杠螺母副、直线滚动导轨副等。
3）通过对进给伺服系统的设计，掌握常用伺服电动机的工作原理、计算选择方法与控制驱动方式，学会选用典型的位移/速度传感器；如交流、步进伺服进给系统，增量式旋转编码器，直线光栅等。
4）通过对控制系统的设计，掌握一些典型硬件电路的设计方法和控制软件的设计思路；如控制系统选用原则、CPU 选择、存储器扩展、I/O 接口扩展、A/D 与D/A 配置、键盘与显示电路设计等，以及控制系统的管理软件、伺服电动机的控制软件等。
5）培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并初步树立“系统设计”的思想。
6）锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料以及撰写科技论文的能力。
二、设计题目及参数题目一：自拟题目课程设计具体内容可以结合自己的工作情况，如企业有相关自动化生产线，可以将机械部分+控制部分完整的通过说明书的形式展示。
（可适当加分） 题目二：X-Y 数控工作台机电系统设计如果单位没有合适的内容则可设计——X-Y 数控工作台机电系统设计（参照书本P185）设计任务：设计一种供立式数控铣床使用的X-Y 数控工作台，主要参数如下，1）立式铣刀最大直径mm d 15=；2）立铣刀齿数3=z ；3）最大铣削宽度mm a e 15=；4）最大背吃刀量mm a p 8=；5）加工材料为碳素钢或有色金属；6）X 、Y 方向的脉冲当量脉冲/005.0mm y x ==δδ；7）X 、Y 方向的定位精度均为±0.01mm ；8）工作台面尺寸为mm mm 230230⨯，加工范围为mm mm 250250⨯；9）工作台空载最快移动速度min /3000max max mm v v y x ==；10)工作台进给最快移动速度min /400max max mm v v f y f x ==。
机电一体化系统设计课程设计
机电一体化系统设计综合作业安排一、课程设计的目的本次课程设计是机电一体化机械系统设计和机械系统计算机控制课程结束之后进行的一个重要的综合性与实践性教学环节，课程设计的基本目的是：1、掌握机电一体化系统的设计过程和基本方法，包括参数的选择、传动设计、零件计算、结构设计、计算机控制等培养系统分析及设计的能力。
2、应用过去所学的理论知识，提高联系实际和综合分析的能力，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。
3、训练和提高设计的基本技能，如计算，绘图，运用设计资料、标准和规范，编写技术文件（说明书）等。
二、任务及要求回转工作台的设计11．设计内容包括：总体设计（包括成本分析、方案论证），机械系统的设计与计算，控制系统设计，编写设计计算说明书；2．设计要求包括：回转角度0～360°,回转精度0． 1°；最大回转半径520㎜；最大承载重量100㎏；检测工作台所处方位，并调整到按键指定的方位。
3．机械部分的设计：装配工作图1张（ 3号）；零件工作图1-2张（4号）；4．控制部分的设计：系统工作原理图1张；各部分控制线路图；5．编写设计计算说明书1份。
6．进度：①方案设计（电路、程序）、分工：第1周②电路设计、机械系统设计：第2，3周③程序设计；第4周④设计报告。
第5周步进电机为驱动元件:正反转、步距、速度。
2工作平台自动调平系统设计1．设计内容包括：总体设计（包括成本分析、方案论证），机械系统的设计与计算，控制系统设计，编写设计计算说明书；2．设计要求包括：工作台单腿承重4吨（四条撑腿），距地800mm，在规定的时间内（3分钟）把工作平台调平到规定的水平度范围内（±10分）；3．机械部分的设计：装配工作图1张（ 3号）；零件工作图1-2张（4号）；4．控制部分的设计：系统工作原理图1张；各部分控制线路图；5．编写设计计算说明书1份。
6．进度：①方案设计（电路、程序）、分工：第1周②电路设计、机械系统设计：第2，3周③程序设计；第4周④设计报告。
机电一体化系统设计 课程设计
一、概述机电一体化系统是指在机械与电气领域的融合中，通过智能化、自动化技术手段的应用，实现机械和电气控制及驱动一体化。
机电一体化系统的设计是一个复杂而又重要的课题，涉及到机械、电子、自动控制、传感器、软件等多个领域的知识。
在现代工业生产中，机电一体化系统已经得到广泛应用，因其具有高性能、高效率、高灵活性和可靠性等优点，因此对其设计的研究与应用愈发受到重视。
二、机电一体化系统设计的基本原理1. 机电一体化系统的定义机电一体化系统是指在机械、电子、计算机、自动控制等多个领域知识的基础上，将各种设备或系统组合成一个整体，在保证各子系统之间具有联动性、互补性和协调性的基础上，使之实现协同工作，其目的是提高系统的集成度、稳定性和可靠性，降低能源消耗和材料的浪费。
2. 机电一体化系统设计的基本原理（1）需求分析：根据客户需求以及系统使用环境等，对机电一体化系统的功能和性能进行详细的分析和界定，确定系统的基本要求和指标。
（2）功能设计：在明确了系统的需求后，根据系统的功能和性能要求，进行系统的结构设计、模块设计、软硬件设计等。
（3）控制系统设计：设计和实现机电一体化系统的控制策略，选择合适的传感器、执行器和控制器，并设计相应的控制算法。
（4）通信网络设计：建立合适的通信网络，实现不同设备之间的数据交换和信息传递。
（5）安全性设计：设计系统的安全控制系统，保证系统在运行过程中的安全性。
（6）可靠性设计：考虑系统的故障预防、故障检测和故障诊断手段。
（7）试验验证：通过实验验证，检验系统的各项指标是否符合设计要求。
三、机电一体化系统设计的主要挑战1. 多学科交叉：机电一体化系统设计需要涉及到机械、电子、计算机、自动控制等多个学科的知识，需要具备全面的知识背景和跨学科的综合能力。
2. 复杂性：机电一体化系统设计需要考虑到各种不同的因素，如机械结构、传感器、执行器、控制算法等，使得系统设计变得极为复杂。
3. 故障预防：机电一体化系统工作环境复杂，系统工作稳定性要求高，需要考虑到各种故障可能性，并提出相应的预防措施。
机电一体化系统设计课程设计指导书
机电一体化系统设计课程设计指导书本课程设计指导书详细介绍了机电一体化系统的设计过程，通过本课程的学习，能够掌握机械设计、电气控制、程序编写等方面的技能，从而实现对机电一体化系统的全方位掌握。
第一部分：课程设计的背景和意义。
机电一体化系统是现代制造业中的重要技术，它将机械设计和电气控制有机地结合起来，通过计算机程序控制，从而实现自动化生产。
机电一体化系统能够提高生产效率，降低人工成本和生产成本，减少生产过程中的事故发生率等。
因此，掌握机电一体化系统设计技术对于现代制造业来说具有重要的意义。
第二部分：课程设计的教学目标。
本课程设计的教学目标主要包括以下方面：熟悉机电一体化系统的基本原理和设计流程、掌握机械设计和电气控制的技能、学会利用电气软件和编程语言进行系统的设计和控制、培养学生的计算机编程能力以及团队协作和创新能力等。
第三部分：课程设计的教学内容及要求。
本课程设计的教学内容主要包括以下几个方面：机电一体化系统的概述与原理、机械传动系统的设计、电气控制系统的设计、编程语言的基础知识、控制系统的软件设计、系统测试与调试等。
同时，对于学生，需要满足以下要求：1.能够独立完成机电一体化系统的设计与调试；2.掌握机械设计和电气控制的基础知识；3.了解编程语言和控制系统的软件设计；4.具备独立思考和解决问题的能力；5.能够合理地分工合作，完成项目中自己的任务。
第四部分：课程设计的考评方法。
本课程设计考核主要由课程设计报告和现场演示两个环节组成。
课程设计报告应包括系统设计流程、系统组成部分的详细设计、系统测试与调试等内容。
现场演示应展示课程设计的系统实现效果，并结合实验环节进行现场演示和讲解。
学生将按照报告的质量和现场演示的表现情况分数。
第五部分：总结。
机电一体化系统设计是一个综合性强，涉及面广的学习课程，需要学生熟练掌握机械设计、电气控制、编程语言等方面的知识，才能达到理论与实践相结合的目的。
因此，在课程设计中，需要教师根据学生的实际情况，采取不同的授课方式，增强学生的学习兴趣和参与度，从而提高学生的学习效果。
机电一体化控制技术与系统课程设计
机电一体化控制技术与系统课程设计一、课程设计目的本课程设计旨在加强学生对机电一体化控制技术应用与实践的理解，激发学生的创造力和实践动手能力，培养学生的工程设计和解决实际问题的能力。
二、课程设计内容本课程设计主要涉及机械电子、自动化、计算机科学、控制理论等多个学科领域，重点掌握机电一体化控制技术应用的基本原理和实践方法，并进行实际系统设计和开发。
课程设计内容包括以下几个方面：1. 理论学习通过教师讲授、课堂讨论、学生自学等多种途径，全面了解机电一体化控制技术的基本理论知识，掌握电气控制和机械传动方面的专业知识。
2. 实践操作在基础理论学习的基础上，通过实验室中模拟实际生产过程的实践操作，运用电子控制器、传感器、驱动器等机电一体化控制元件，设计和制作一个以自动控制为主导的机电一体化控制系统，同时掌握相关软件编程和调试技术。
3. 实际应用在完成实践操作的基础上，结合实际应用案例（如水泵、齿轮箱、传送带等），对机电一体化控制系统进行实际性能测试和应用验证，实现最佳控制效果。
三、课程设计流程本课程设计流程主要包括以下步骤：1. 需求分析与系统设计初步了解实际应用背景，明确课程设计目标，确定系统架构、类型和性能指标，完成系统设计方案。
2. 系统构建和软件编程搭建机电一体化控制系统硬件平台，编写控制系统运行程序，调试并测试。
3. 性能测试和应用实现对机电一体化控制系统进行性能测试和应用实现，并进行优化和调整，使其性能达到最佳。
4. 课程设计报告完成课程设计报告，包括需求分析、系统设计及实现过程、性能测试及分析、总结和展望等。
四、课程设计评估和要求本课程设计采用知识点考核和实际操作操作相结合的评估方式，具体评估要求如下：1. 知识点考查考察学生对机电一体化控制技术应用的相关基础理论知识掌握程度。
2. 实践操作评估主要针对学生的实际操作能力和创新性，包括系统设计、软件编程、控制系统调试及应用验证等方面。
3. 课程设计报告评估考察学生对课程设计整个过程的理解和掌握，包括问题分析、系统设计和实现、测试和分析等方面。
机电系统设计课程设计任务-职教机电081
机电系统设计课程设计任务书一、课程设计教学计划1、基本要求课程设计是“机电系统设计”课的实践教学环节，在教学计划中单独考核。
要求学生按照老师的要求，认真完成课程设计每个环节布置的任务，按时参加课程设计辅导，做好设计笔记。
严禁在课程设计中抄袭他人的设计，否则课程设计以零分计。
2、课程设计时间安排课程设计分收集资料和准备阶段、方案设计阶段、详细设计阶段和答辩等四个阶段。
机电系统课程设计从第13周开始，第15周截至。
其中，第13周是准备周，第14-15周是设计周。
具体时间要求以指导老师的安排为准。
3、辅导时间和地点辅导采取集中辅导和个别辅导的方式。
集中辅导时间：周1上午1-4节、周3晚 9、10节、周4下午5-8节。
辅导地点：实验楼2B408。
二、课程设计题目题目一钢瓶生产线控制系统设计钢瓶生产线是洁净能源汽车用天然气钢瓶的机加工生产线。
生产线控制系统实现对钢瓶输送过程的自动控制。
生产线的输送机构由三相异步电机驱动；钢瓶输送至下一工序的加工设备处，采用气缸驱动的翻转机构实现钢瓶的自动装、卸。
生产线由各工序操作人员通过操作按钮控制。
要求：根据提供的钢瓶生产线方案，确定控制要求，设计钢瓶生产线控制系统的电气原理图和控制程序。
题目二全自动洗衣机控制装置设计全自动洗衣机的控制要求：按下启动按扭及水位选择开关，进水量达到要求后关水；暂停后开始洗涤；洗涤过程分正转、暂停两步，如此循环多次，然后排水；排水结束后开始清洗，清洗完成报警并自动停机。
此外，按下停车按扭可手动排水和手动脱水。
根据以上要求，设计全自动洗衣机的PLC控制装置，选择PLC和有关的液位检测元件，分配PLC的I/O点，绘制PLC接口线路图、设计PLC 控制程序。
题目三模压机控制系统设计模压机用于塑料制品的生产。
主要执行机构包括3个气缸和1个吹风装置，分别实现对制件的推进、模压、顶出和吹风。
为保证正常运行，需采用检测装置检测推进器、模压器和顶出器的工作初始位置和到位位置，以及成型后的制件是否吹送到收集箱中。
课程设计要求及参数
《机电一体化系统设计》课程设计任务及设计参数
1、课程设计名称旋转工作台的机电一体化设计
2、设计任务
1.1机械部分说明该机构的工作原理、传动支撑方式、导向方式、预紧方式等；若有必要，
可在提
供的CAD图中按自己认为合理的方式进行修改。
设计限位装置（如接近开关的安装支座）
1.2控制部分该装置由两台异步电动机驱动，其中一台电机控制工作台在90度范围内往复旋转，另一台电机控制工作台上的托辊转动，完成工件输入、停止和输出的动作。
要求用继电器接触器控制系统、或PLC、或单片机完成上述动作的控制
1.3提交的设计文件
设计说明书（A4）、机械部分图纸（A1）1张、电气控制图（A3）2-3张。
3、相关电气参数
3.1电机
Y系列（IP44）小型三相异步电动机技术数据（380V、50Hz）.型号:Y801-2
额定功率/kW:0.75
铁心长度/mm:65
气隙长度/mm:0.3
定子外径/mm:120
定子内径/mm:67
定子线规nc-dc:1-0.63
每槽线数:111
并联支路数:3
绕组型式:单层交叉
节距：1〜9/2〜10/18〜11
槽数Z1/Z2:18/16
转动惯量/（kg・mH）:0.00075
质量/kg:16
3.2PLC（参考）FX2N-32MR-001电源电压220VAC输出电压220VAC
3.3接近开关（参考）
LXJ6系列接近开关
表16-2-17外形及安装尺寸/mm。
机电控制系统设计课程设计
机电控制系统设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机电控制系统的基本原理和设计方法；2. 学会分析并解决机电控制系统中的常见问题；3. 掌握机电控制系统中传感器、执行器及控制器的选型与应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的机电控制系统；2. 培养实际操作和动手能力，完成系统的搭建与调试；3. 提高团队协作和沟通能力，完成课程设计报告的撰写。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机电控制系统的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的创新意识和实践能力，敢于面对挑战；3. 增强学生的责任感，认识到机电控制系统在工程领域的应用价值。
本课程旨在通过机电控制系统设计课程设计，使学生在掌握基本理论知识的基础上，提高实践操作能力。
针对学生年级特点，注重培养学生的学习兴趣、动手能力和团队合作精神，为未来从事相关工作打下坚实基础。
在教学过程中，关注学生个体差异，充分调动学生的积极性，使学生在课程设计中达到预期的学习成果。
二、教学内容1. 机电控制系统基本原理- 控制系统概述- 控制系统数学模型- 控制系统性能指标2. 传感器及其应用- 传感器的分类与原理- 常用传感器及其选型- 传感器在控制系统中的应用3. 执行器及其应用- 执行器的分类与原理- 常用执行器及其选型- 执行器在控制系统中的应用4. 控制器设计- 控制器分类及原理- 控制算法及其应用- 控制器参数整定5. 机电控制系统设计实例- 系统需求分析- 系统方案设计- 系统搭建与调试6. 课程设计报告撰写- 设计报告结构与要求- 数据处理与分析- 设计总结与反思教学内容依据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度，结合教材相关章节，确保学生能够循序渐进地掌握机电控制系统设计的方法和技巧。
在教学过程中，结合实例讲解，强化学生对理论知识的理解和应用。
三、教学方法本课程采用多样化的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高学生的主动性和实践能力。
《机电系统综合课程设计》任务书(new)
《机电系统综合课程设计》任务书一、课题模块化生产教学系统的控制系统设计二、设计目的通过对模块化生产教学系统（MPS）中单站和两站联网的PLC控制设计，全面了解和掌握PLC控制系统的设计方法，包括电气线路设计、气动回路设计、程序设计、PLC和PLC 之间的通讯、系统调试，同时熟悉触摸屏人机界面和组态软件在PLC控制系统中的应用。
三、使用设备1. 模块化生产教学系统（MPS）；2. 安装WINDOWS操作系统的PC机（配备FXGXWIN、ADP-6、KINGVIEW软件）；3．HITECH PWS 6600C触摸屏；4. PC与PLC、PC与PWS 6600C、PLC与PWS 6600C的通信电缆。
四、设计要求随着现代工业设备自动化程度的提高，愈来愈多的工厂设备将采用PLC、人机界面等自动化器件来控制。
PLC控制具有功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便及体积小、重量轻等特点，被广泛用于自动化控制的各个领域。
触摸屏产品可以作为设备的操作面板兼显示器使用，触摸屏的触控面板可以被用户自由定义分页和自制控制菜单，灵活地定义各种按钮、设置开关等画面。
LCD显示屏也可以被灵活地定义成各种样式的状态指示灯、仪表显示面板、文字信息提示等画面，在触摸屏人机界面上定义过的输入输出变量将不占用PLC的I/O 点，简化了电气控制系统的结构，提高了设备运行的可靠性。
组态软件是一种构造方便、用于控制设备和过程监控装置（如计算机）之间通信的人机界面软件，被称为“监控和数据采集系统”。
它可以在任何需要的时候把设备的运行现场的信息实时地传送到控制室，为管理人员提供实时和历史数据，优化控制现场作业，提高生产率和产品质量。
因此，人机界面产品在工业控制中获得了广泛应用。
本次设计以苏州瑞思机电公司的MPS系统为对象，学习三菱PLC控制器的使用和联网控制的实现，学习HITECH触摸屏人机界面和“组态王”组态软件的基本应用。
具体要求如下：（一）MPS系统的单站PLC控制设计1. 针对MPS系统单站的任务和控制要求，进行工艺流程分析，画出工艺流程图；2. 确定控制方案，设计电气线路图和气动回路图；3. 应用PLC设计MPS系统单站的控制程序；（1）选择PLC机型和控制方式；（FX2N-48MR，HITECH PWS 6600C触摸屏人机界面）；（2）列出PLC的I/O分配表，画出I/O接线图；（3）根据工艺流程图，绘制顺序功能图；（4）在计算机上应用三菱PLC编程软件（FXGXWIN）绘制梯形图，要求程序可读性好，并进行必要的注释。
机电系统设计课程设计
SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ《机电系统设计》课程设计说明书课题：CA6140卧式车床经济型数控化改造学院：农业工程与食品科学学院专业：农业机械化及其自动化学生姓名：李彬学号：1111034146指导教师：程卫东2015年1月摘要由于目前国内的数控机床数量需求量大，达到300万台之巨，要进行全部翻新在时间，物质上尚不具有足够的条件，为了达到的条件，为达到较高精度，实现较好的经济性，对普通车床实行数控开环改造。
本次设计着重对CA6140普通车床的纵横向进给系统改造，并对纵横向进给伺服系统齿轮箱进行改造。
本次设计作了下面的一些工作：1、机械部分采用了一级齿轮传动，以BF型步进电动机作为驱动源，以CBM/CDM 滚珠丝杠作为重要元件，以便更好的实行软件控制；2、数控部分采用MCS-51中的8031作为主控芯片建立一套单片机应用系统。
扩展I/O接口用8155芯片及外存储器，采用地址锁存和译码器。
关键词：数控机床改造单片机滚珠丝杠BF型步进电机目录1．绪论 (3)2．总体方案确定 (5)2.1车床改造方案的选择 (5)2.1.1设计系统的选择 (5)2.1.2系统运用方式的确定 (5)2.1.3伺服系统的选择 (5)2.2车床改造方案的确定 (6)3.微机控制部分 (7)3.1总体设计 (7)3.2主控制器 (7)3.2.1主控器的选择 (7)3.2.28031对片外存储器的选择 (8)3.2.3 8031并行I/O口扩展 (8)4.电路原理图设计 (9)4.1关于各线路元件之间线路连接 (9)4.2. 关于电路原理图的一些说明 (10)结论 (13)致谢 (13)参考文献 (14)1．绪论数控机床改造在国外以发展成一个新兴的工业部门。
早在60年代已经开始迅速发展，并有专门企业经营这门业务，其发展的原因是多方面的。
首先是技术的原因，过去20年里，金属切削的基本原理变化不大，但社会的生产力的巨大发展，要求制造技术向自动化和精密化前进。
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机电系统设计课程设计任务书
一、课程设计教学计划
1、基本要求
课程设计是“机电系统设计”课的实践教学环节，在教学计划中单独考核。
要求学生按照老师的要求，认真完成课程设计每个环节布置的任务，按时参加课程设计辅导，做好设计笔记。
严禁在课程设计中抄袭他人的设计，否则课程设计以零分计。
2、课程设计时间安排
课程设计分收集资料和准备阶段、方案设计阶段、详细设计阶段和答辩等四个阶段。
机电系统课程设计从第13周开始，第15周截至。
其中，第13周是准备周，第14-15周是设计周。
3、辅导时间及地点
辅导采取集中辅导和个别辅导的方式。
集中辅导时间：周1下午7-8节、周3上午1-2节、周5下午5-7节。
辅导地点：学院办公室
二、课程设计题目
题目一钢瓶生产线控制系统设计
钢瓶生产线是洁净能源汽车用天然气钢瓶的机加工生产线。
生产线控制系统实现对钢瓶输送过程的自动控制。
生产线的输送机构由三相异步电机驱动；钢瓶输送至下一工序的加工设备处，采用气缸驱动的翻转机构实现钢瓶的自动装、卸。
生产线由各工序操作人员通过操作按钮控制。
要求：根据提供的钢瓶生产线方案，确定控制要求，设计钢瓶生产线控制系统的电气原理图和控制程序。
题目二全自动洗衣机控制装置设计
全自动洗衣机的控制要求：按下启动按扭及水位选择开关，进水量达到要求后关水；暂停后开始洗涤；洗涤过程分正转、暂停两步，如此循环多次，然后排水；排水结束后开始清洗，清洗完成报警并自动停机。
此外，按下停车按扭可手动排水和手动脱水。
根据以上要求，设计全自动洗衣机的PLC控制装置，选择PLC和有关的液位检测元件，分配PLC的I/O点，绘制PLC接口线路图、设计PLC 控制程序。
题目三模压机控制系统设计
模压机用于塑料制品的生产。
主要执行机构包括3个气缸和1个吹风装置，分别实现对制件的推进、模压、顶出和吹风。
为保证正常运行，需采用检测装置检测推进器、模压器和顶出器的工作初始位置和到位位置，以及成型后的制件是否吹送到收集箱中。
该机应具有手动操作和自动操作方式。
要求：采用PLC为控制装置，设计模压机电气控制系统系统，绘制电气原理图、编写控制程序。
题目四定长切割设备控制系统设计
定长切割设备用于对材料如管材、瓦楞纸、钢板等进行切割。
工作过程如下：被加工材料由步进电机驱动的滚轮引出（输送）。
当材料被引出达设定的长度时，步进电机停止；然后，切割刀具由气缸驱动向下切割材料，然后返回。
切割设备可采用自动方式和手动方式操作。
根据以上要求，选择适合的微机控制装置，设计定长切割设备的机电一体化控制系统，绘制电气原理图、编写控制程序。
题目五数控车床主轴电气系统设计
设计基于SINUMERIK 802C系统的数控车床主轴单元。
主轴电机采用通用变频器驱动，采用分段无级变速控制，变速箱为2档，采用电磁离合器自动换挡；为实现螺纹加工，在主轴上安装主轴编码器。
要求：根据SINUMERIK 802C数控系统及变频器的接口功能及接线原理，设计主轴驱动与控制部分的电气原理图、主轴换挡控制程序。
题目六数控车床开环进给系统电气设计
设计基于SINUMERIK 802S的数控铣床进给控制系统。
要求：熟悉SINUMERIK 802S的功能和安装调试方法、针对铣床数控化改造的要求，拟定进给系统的改造方案，在此基础上，设计进给系统的电气接线原理图，主要包括系统电源、伺服驱动装置、检测装置等与数控系统的电气接口线路设计，并根据设计方案确定进给系统的参数设置。
三、题目分配。