《机电传动控制》课程教学大纲
机电传动控制
机电传动控制》教学大纲一、课程的性质与任务机电传动控制课程是高等学校工科专业学生的一门必修的重要专业必修课。
机电传动的目的是将电能转变为机械能，实现生产机械的启动、速度调节、制动或停车，完成各种生产工艺过程的要求，保证生产过程的正常运行。
因此要求学生掌握交流电动机、直流电机以及控制电机的工作原理及特性，并掌握电机的基本选择方法和控制方法以及机电传动控制系统的组成，提高解决工程实际问题的能力，以便在以后的工作中为提高工业自动化水平发挥更大的作用。
二、课程的教学内容、基本要求及学时分配（一）教学内容1.机电传动系统的动力学基础结合机械原理、理论力学基础，分析机电传动动力学方程及有关参量的折算。
加强学生对机电传动系统稳定运行的分析能力。
2．直流电机的工作原理和机械特性使学生对直流电机（包括电动机、发电机）的基本结构作一般了解，重点介绍直流电机的工作原理及其机械特性；直流电动机的启动、调速和制动特性及其的基本参数的计算方法和控制方式。
3. 机电传动系统的过渡过程结合动力学，给学生导出机电传动系统的过渡过程的基本结论，使学生掌握加快机电传动系统的过渡过程基本方法。
4. 交流电动机的工作原理和特性介绍交流电动机的基本结构，重点讲授交流电动机的工作原理和机械特性及启动、调速、制动等特性及其基本参数的计算方法和控制方式，以应用实例加深理解5. 控制电机介绍几种常用控制电机的基本结构特点和基本工作原理，使学生对它们的应用用有初步的了解，其中重点介绍步进电机的结构和工作原理及其控制方式。
6. 机电传动控制系统中的电动机选择结合电动机工作和停车时发热与冷却的规律，重点介绍电动机容量选择原则和方法。
7. 继电器-接触器控制系统常用控制电器与执行电器一般介绍，重点介绍继电器-接触器控制系统中的常用基本线路设计原则及方法；及其控制线路设计中应注意的问题。
8.机电传动控制系统实验直流电机的机械特性及其启动、调速、制动等特性实验；交流电动机的机械特性及其启动、调速、制动等特性实验；步进电机的控制实验；常用继电器-接触器控制线路实验。
《机电传动控制》课程教学大纲(本科)
机电传动控制Electro-mechanical Driving Control课程编号：03410084学分：2学时：32（其中：讲课学时：26 实验学时：6 上机学时：课外：）先修课程：电工技术、电子技术适用专业：机械设计制造及自动化教材：《机电传动控制》，冯清秀邓星钟，华中科技大学出版社，2011年6月一、课程的性质与任务机电传动控制是机械电子工程、机械设计制造与自动化专业的一门专业基础课程。
通过学习，使学生掌握机械装备的电气传动与控制系统的设计、使用和维护，掌握机电一体化技术所需的强电控制知识，包括电机、传动控制、可编程序控制器、接触器-继电器控制、电力电子技术基础等方面的基础知识，并为学习后续课程垫定基础。
通过实验，使学生了解和掌握机械装备的电气传动和控制系统设计、使用，掌握实验的基本方法和技能，学会使用有关设备和仪器，以及实验数据的处理方法，着重培养学生的实际动手能力及综合运用所学知识分析和解决一般技术问题的能力。
二、课程目标及对毕业要求及其指标点的支撑（一）课程目标课程目标1:能够在充分了解直流电动机、交流电动机和控制电动机工作特性的基础上，选择合适类型的电动机并建立相应的机电控制系统，使之能工作在稳定平衡的工作状态之下，完成对应的控制目标。
课程目标2：能够基于科学原理并采用科学方法，制定电动机性能测试及控制方面的实验方案, 并能对实验数据进行科学的分析和处理。
课程目标3：能够正确认识在充分了解电动机及其控制系统在生产和实际生活中的应用及其对于客观世界和社会的影响，并理解应承担的责任。
（二）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求2、毕业要求4和毕业要求6：1.毕业要求2-2：能够针对机械设计、制造及其自动化领域或系统的复杂工程问题，选择正确、可用的数学模型。
占该指标点达成度的20%；2.毕业要求4-2：能够基于科学原理并采用科学方法对机械零件、结构、装置、系统制定实验方案。
机电传动控制课程教学大纲
机电传动控制课程教学大纲课程名称：机电传动控制英文名称：Mechanical and Electrical Transport and Control课程编号：x4040211学时数：32学分数：2.0适用专业：机械设计制造及自动化一、课程的性质和任务《机电传动控制》选修课程是针对机械制造及自动化专业的一门专业选修课。
本课程的任务是使非机电方向的学生掌握机电传动控制的一般知识，了解一些电器的基本工作原理和应用，掌握继电器—接触器以及可编程控制器的工作原理，设计方法。
通过本课程的教学，使学生了解机电传动控制的一般原理和基础知识，掌握分析、设计和使用机电传动控制系统和装置、器件的基本技能，获得工程师必备的知识储备和技能训练。
二、课程教学内容的基本要求、重点和难点（一）机电传动系统的动力学基础了解机电传动系统的运动方程式，分析与判别机电传动系统的运行状态；掌握机电传动系统运行的条件并会分析与判别系统稳定平衡点。
重点：运用运动方程式分析判断机电传动系统的运行状态；运用稳定运行的条件来判别机电传动系统的稳定运行点；难点：根据机电传动系统中电机的方向确定拖动转矩或制动转矩，判别出系统的运行状态；在机械特性上判别系统稳定工作点。
（二）直流电动机的工作原理及特性了解直流电动机的基本结构和基本工作原理，转矩方程式、电势方程式和电压平衡方程式和直流电动机的机械特性，特别是人为机械特性；掌握直流电动机启动、调速和制动的各种方法、特点和应用场合重点：他励直流电动机的启动特性和调速特性。
难点：电流、电势的换向过程和电动机的制动过程；电动机在各种运转状态下电磁转矩、负载转矩、转速、电枢电流和电势等符号的规定。
（三）交流电动机的工作原理及特性了解三相异步电动机的基本结构及工作原理；掌握三相异步电动机启动、调速和制动等各种特性；了解实现三相异步电动机启动、调速和制动的方法及它们的使用场合。
重点：掌握异步电动机直接启动和Y-△降压启动的条件和特点难点：定子旋转磁场与转子运动的相对性和电动机的制动过程。
《机电传动控制》教学大纲
《机电传动控制》教学大纲大纲说明课程代码：3335030总学时：48学时（讲课42学时，实验6学时）总学分：3课程类别：专业模块选修课适用专业：机械设计制造及其自动化预修要求：《电工技术》、《电子技术》、《自动控制原理》一、课程的性质、目的、任务：1.性质《机电传动控制》是机械设计制造及其自动化专业的专业方向模块选修课。
2•目的《机电传动控制》是机械设计制造及其自动化专业的一门专业选修课，属专业技术基础课，其目的是培养机械设计制造及其自动化专业的学生掌握机电传动控制技术，掌握实际的工程应用能力，学会解决工业电气控制中实际问题的能力。
增强学生的就业竞争能力。
3.任务二、本课程的主要任务是使学生：1.掌握用系统的观点如何分析机电传动控制系统。
2•具备分析、设计机电传动控制系统的能力。
3•正确运用理论解决实际问题的能力。
三、课程教学的基本要求：本课程的教学环节包括：课堂讲授、课外作业、实验和考试等。
通过各个教学环节重点培养学生分析问题和解决问题的能丿h实I示应用能丿J。
1•教学方法和教学手段的建议：本课程教学环节包括：课堂讲授、工程应用实例讨论、课外作业和实验等。
通过各个教学环节的教学重点培养学生的自学能力、理论联系实际的能力和解决实际工程问题的能力。
采用启发式教学，鼓励学生开展课堂讨论，提出不同方法。
采用电子教案、多媒体教室；适当引入计算机辅助电子设计软件；使学生建立机算机仿真在概念。
实验是本课程的重要教学环节，通过实验，深化和扩展对课程内容的理解，培养实际动手的能力。
2.实验要求：实验是《机电传动控制》课程的重要教学环节，通过实验，加深学对课程内容的理解，掌握对机电传动控制的实际运用能力。
实验要求学生实验前认真准备，完成实验预习报告（对设计性实验需提交实验方案）；实验时积极思考,多动手，学会正确使用常用的机床电器和电动机等电器的使用方法，能正确联接电路，了解机电传动中常见的传动方式，学会电动机传动系统的参数调整方法；实验后要对实验现象和实验数据认真整理分析，编写出整洁的实验报告。
机电传动控制课程教学大纲
《机电传动控制》课程教学大纲课程编号：09课程名称：机电传动控制英文名称：Mechatronical Transmission Control课程类型：专业基础必修课总学时：48 讲课学时：42 实验学时：6学时：48学分：3适用对象：四年制机械设计制造及其自动化专业四年制机械电子工程专业先修课程：机械设计基础，电工电子技术，单片机原理，液压与气压传动一、课程性质、目的和任务机电传动控制课程是机械设计制造及其自动化专业各专业方向的一门主要技术基础课程。
其目的是使学生了解电气控制系统的基本结构，掌握系统的基本工作原理、基本分析方法和设计方法，培养学生分析问题与解决问题的能力，培养学生一定的动手能力，为进一步学习专业课以及毕业后从事专业工作打下必要的基础。
二、教学基本要求本课程以电气控制系统为研究对象，以继电器控制系统，可编程序控制器应用为重点。
学完本课程应达到以下基本要求：1．了解电气控制系统的基本构成，掌握电气控制系统电路图绘制方法，对电气控制系统有较完整的认识。
2．了解常用电气元件的基本构成，工作原理，能够在电气控制系统中正确使用。
3．正确理解继电器控制系统的组成，工作原理，掌握控制系统的分析方法，能够对典型设备控制电路进行分析，能够进行简单继电器控制电路设计。
4．正确理解可编程序控制器（PLC）的组成结构和工作原理，掌握PLC的基本使用方法，编程方法。
5．正确理解电气控制系统的设计过程，掌握简单电气控制系统设计基本方法。
6．了解直流调速系统及交流调速系统的基本组成与工作原理。
三、教学内容及要求1．绪论部分了解本课程的性质和任务；了解机电传动控制的发展过程，掌握电气控制系统电路图绘制方法，了解常用电气元件的结构，原理，能够在电气控制系统中正确使用。
2．继电器控制系统部分①了解继电器控制系统构成特点；掌握继电器控制系统的基本工作原理。
②熟练掌握继电器控制系统中电路分析方法，掌握基本控制电路的组成、控制功能。
《机电传动控制》教学大纲doc
《机电传动控制》教学大纲课程编号：010080课程性质：专业基础课先修课程：电路基础和电子技术总学时数：54 学分：3 讲课：48 实验： 6 上机：0 课外：0适合层次：本（专）科适合专业：机械设计制造及自动化一、课程的目的与任务本课程是一门必修的专业基础课，研究对象是机电传动控制系统中的各类电动机的特性及其相关控制等问题。
本课程根据学科的发展与内在规律，以伺服驱动系统为主导，以控制为线索，将元器件与伺服控制系统科学有机地结合起来。
目的是使学生学习并掌握机、电、液、计算机等综合控制系统的技术，了解最新控制技术在机械设备中的应用。
二、理论教学要求本课程要求掌握机电传动系统的运动学方程、生产机械特性、机电传动系统稳定运行条件、直流电动机的机械特性、交流电动机的机械特性、常用控制电器、基本控制线路及其控制规律、可编程序控制器（PLC）的工作原理、编程方法及指令系统，PLC的典型应用。
一般掌握直流他励电动机的启动、调速及制动特性、交流电动机的启动、调速及制动特性；单相异步电动机的工作原理；交流伺服电机、直流伺服电机、力矩电动机、小功率同步电动机的工作原理及其应用；了解转矩、转动惯量及飞轮转矩的折算；同步电动机的工作原理、特点及应用。
一般了解交直流电动机的结构、测速发电机、直线电动机的工作原理。
三、实践教学要求四、学时分配五、课程有关说明本课程的前修课是高等数学、物理、电路基础和电子技术，它又为后续课程数控机床、微机控制系统打下基础。
该课程在教学中应坚持“教师为主导，学生为主体”的思想，教师的精讲与学生的自学相结合，教师主要起启发和引导的作用，贯彻少而精的原则，以点带面去激发学生获得更多知识的欲望，调动学生的学习自觉性。
尽量采用现代化、多媒体教学手段和现场教学，理论联系实际，以增加教学信息量和感性认识，培养学生的创新能力。
结合学生的作业可采用一些课堂讨论，以调动学生的学习兴趣和积极性，使课堂活起来，提供相互学习的机会，培养学生探索与追求知识的能力。
《机电传动控制》教学大纲
《机电传动控制》教学大纲34 学时，2学分一、课程的性质与任务《机电传动控制》是机械工程及自动化专业的一门必修技术基础课，是学生学习和掌握机械设备电气传动与控制知识的主要途径。
通过本课程的教学，使学生了解机电传动控制的一般原理和基础知识，掌握分析、设计和使用机电传动控制系统和装置、器件的基本技能，获得工程师必备的知识储备和技能训练。
学生学习本课程之前，应修完《电工学原理》、《普通物理》、《控制工程基础》、《机械原理》等课程。
本课程通过课堂讲授、实验及习题等主要教学环节，使学生通过学习本门课程达到以下要求：1).了解机械设备电气传动及控制的作用、特点、历史、现状和未来发展方向，对机电传动控制技术有一个全面、系统的认识。
2).掌握电气传动与控制系统及装置的构成器件的有关必备知识，主要包括各种电动机、电器、PLC控制器、晶闸管等的工作原理、结构特点和工作特性及选用方法。
3).掌握开环和闭环控制系统的实现方法和工作原理，学会分析和使用一般难度的电气传动控制系统和装置的基本方法，初步掌握选用电器元件、装置，设计电气传动控制系统的步骤和方法。
二、课程内容、要求与学时分配《机电传动控制》主要内容：1).机械设备电气传动控制的作用、特点及发展;2).机电传动控制的基础理论知识;3) .交流、直流电动机，控制电动机的工作原理、工作特性、使用方法;4).各种控制电器件的组成工作原理和工作特性、应用;5).继电器逻辑控制系统和PLC原理及应用;6).电动机调速系统的种类、特点、特性及应用;7).伺服控制系统的组成和工作原理。
内容安排及学时分配：第一章概述1学时本章介绍机电传动控制技术的内容、种类、作用、特点及发展概况。
第二章机电传动控制的基础理论4学时●机电传动系统的力学基础●生产机械的机械特性●机电传动系统过渡过程的分析●加快机电传动系统过渡过程的方法第三章电动机7学时●三相交流异步电动机转矩与机械特性●三相交流异步电动机启动、调速、制动特性●单相异步电动机简介●同步电动机简介●直流电动机●常用电动机选择方法第四章控制电动机4学时●交流伺服电动机原理、特点、应用●直流伺服电动机原理、特点、应用●步进电动机原理、特点、应用第五章控制电器4学时●变压器特性、参数、应用●继电器工作原理、性能参数、应用●接触器工作原理、性能参数、应用●主令电器工作原理、性能参数、应用●行程开关工作原理、性能参数、应用●指示电器工作原理、性能参数、应用●传感器的种类及作用第六章继电器—接触器控制系统4学时●继电器—接触器控制的常用基本线路●继电器—接触器控制线路设计方法简介●可编程序控制器第七章传动控制系统8学时●电力电子学简介●脉宽调制技术●直流电动机单闭环调速系统●直流电动机双闭环调速系统●直流电动机可逆调速系统●晶体管脉宽调速系统●晶闸管交流调压调速系统●交流电动机变频调速系统●步进电动机传动与控制第八章实例分析2学时三、课程的其它教学环节本着保证理论教学水平，加强和提高学生从事工程实际工作能力的精神，本课程拟设立较多的实验学时。
《机电传动控制》课程教学大纲
《机电传动控制》课程教学大纲课程编号：2301112151课程名称：机电传动控制英文名称：Mechanical & Electrical Transmission Control课程性质：专业核心课学时/学分：32/2考核方式：闭卷考试选用教材：先修课程：机电工程概论、电工电子技术、机械设计基础等。
适用专业及层次：机械设计制造及其自动化本科大纲执笔人：大纲审核人：一、课程目标通过本课程的教学，应使学生具备下列能力：1.具有足够的知识储备，能运用力学、工程材料学、电工电子学等相关知识和数学模型方法，推演、分析机械工程领域的复杂工程问题。
2.具有足够的知识储备，能够从系统角度将机械设计原理与方法、机械制造技术、机电液控制、数控技术等专业知识和数学模型方法，用于机械工程领域复杂工程问题解决方案的比较与综合，并从中体现机械工程领域先进技术。
3.能认识到解决机械工程相关问题有多种方案可选择，并能够通过文献研究寻求有效的解决方案。
4.能够针对机械工程领域特别是装备制造及汽车制造中特定需求的机械产品，完成机械单元（部件）及控制单元的设计。
二、课程目标与毕业要求的对应关系三、教学基本内容1.绪论（支撑课程目标2）使学生对机电传动控制有一个全面的、宏观的认识，了解常用的控制方法，熟悉机电传动控制技术现状与发展前景等。
（1）熟悉机电传动系统的构成和负载特性；（2）熟练掌握机电传动系统的运动方程式；（3）能够从动力学分析的角度提出加快机电传动系统过渡过程的方法。
课程思政切入点：引导学生向广大工程技术人员学习，培养学生善于钻研、不畏困难的工匠精神。
在工程案例中，培养学生精益求精的科学探索精神，提高学生的工程意识。
2.驱动用电动机（支撑课程目标1）使学生对常用的驱动用电动机有一个全面的了解，熟悉三相异步电动机的结构组成和机械特性，掌握其选用方法，做到“人尽其才、物尽其用”。
（1）了解直流电动机的基本结构和特点；（2）熟悉三相异步电动机的铭牌数据含义；（3）熟练掌握三相异步电动机的结构组成和机械特性。
《机电传动控制》—教学大纲
《机电传动控制》教学大纲课程编码：学时：学分：适用专业：一、课程的性质和任务1.课程的性质《机电传动控制》课程是机械设计制造及其自动化专业(机自/机自卓越) 的学科必修课程。
2.课程的任务及目的《机电传动控制》课程是机械设计制造及其自动化专业(机自/机自卓越)的一门必修专业基础课，是该专业人才所需电学知识结构的主体，是学生学习和掌握机电设备电气传动与控制知识的主要途径。
通过本课程的教学，使学生了解机电传动控制的一般原理和基础知识，掌握分析、设计和使用机电传动控制系统和装置、器件的基本技能，获得机电工程师必备的知识储备和技能训练。
二、课程的内容和学时分配（一）学时分配（二）理论教学内容的基本要求、重点和难点1．绪论（1）熟悉机电传动系统的构成和负载特性；（2）熟练掌握机电传动系统的运动方程式；（3）能够从动力学分析的角度提出加快机电传动系统过渡过程的方法。
重点/难点：加快机电传动系统过渡过程的方法。
2．驱动用电动机（1）了解直流电动机的基本结构和特点；（2）熟悉三相异步电动机的铭牌数据含义；（3）熟练掌握三相异步电动机的结构组成和机械特性。
重点/难点：三相异步电动机的机械特性。
3．低压电器（1）了解常用低压电器的种类、特点及适用范畴；（2）掌握常用低压电器的工作原理、型号命名规则和选用原则及方法。
重点/难点：常用低压电器的工作原理、型号命名规则和选用原则及方法。
4．电气控制系统（1）熟悉电气控制系统的基本控制思想；（2）掌握电气控制系统的基本环节，（3）熟悉典型机电设备电气控制电路的基本构成；（4）熟悉典型机电设备电气控制电路的分析方法。
重点：电气控制系统的基本环节。
难点：典型机电设备电气控制电路的分析方法。
5．可编程控制器及其应用（1）熟练掌握可编程控制器的结构组成和工作原理；（2）熟悉可编程控制器的常用指令和编程方法；（3）能够根据机电传动系统的需要，构建以PLC为核心的控制系统。
重点：可编程控制器的常用指令和编程方法。
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《机电传动控制》课程教学大纲
Electric Drive & Control
课程代码：M004114
总学时：62 （其中讲课54学时，实验8学时）学分：3.5
一、课程的地位和任务
《机电传动控制》是机械设计制造及其自动化专业的一门专业方向选修课程，它是机电一体化人才所需电知识结构的躯体。
由于电力传动控制装置和机械设备是一个不可分割的整体，所以本课程的任务是使学生了解机电传动控制的一般知识，掌握电机、电器等的工作原理、特性、应用和选用的方法，掌握常用的控制系统工作原理、特点、性能及应用场所，了解最新控制技术在机械设备中的应用。
二、课程的基本内容
第一章概述3学时
1、机电传动的目的和任务
2、机电传动及其控制系统的发展概况
3、课程的内容安排
4、预备知识
第二章机电传动系统的动力学基础2学时
1、机电传动系统的运动方程式
2、转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算
3、生产机械的机械特性
4、机电传动系统稳定运行的条件
第三章直流电机的工作原理及特性8学时
1、直流电机的基本结构和工作原理
2、直流发电机
3、直流电动机的机械特性
4、直流他励电动机的启动特性
5、直流他励电动机的调速特性
6、直流他励电动机的制动特性
第四章机电传动系统过渡过程2学时
1、研究机电传动系统过渡过程的实际意义
2、机电传动系统过渡过程的分析
第五章交流电动机的工作原理及特性12学时
1、三相异步电动机的结构和工作原理
2、三相异步电动机的定子电路和转子电路
3、三相异步电动机的转矩与机械特性
4、三相异步电动机的启动特性
5、三相异步电动机的调速特性
6、三相异步电动机的制动特性
7、单相异步电动机
8、同步电动机的工作原理、特点及应用
第六章控制电机4学时
1、交流伺服电动机
2、直流伺服电动机
3、力矩电动机
4、小功率同步电动机
5、测速发电机
6、自整角机
7、直线电动机
第七章机电传动控制系统中电动机的选择2学时1、电动机容量选择的原则
2、电动机的发热与冷却
3、不同工作制下电动机容量的选择
第八章继电器—接触器控制系统8学时
1、常用控制电器与执行电器
2、继电器—接触器控制的常用基本线路
3、继电器—接触器控制线路举例
4、继电器—接触器控制线路设计简介
第九章直流传动控制系统4学时
1、电传动控制系统的组成和分类
2、机电传动控制系统调速方案的选择
3、直流传动控制系统
第十章交流传动控制系统3学时
1、交流调压调速系统
2、变频调速系统
第十一章步进电动机传动控制系统6学时
1、步进电动机
2、步进电动机的环形分配器
3、步进电动机的驱动电路
4、步进电动机的运行特性及选用中应注意的问题
三、课程的基本要求
1、通过本课程学习，使学生了解机电传动控制系统的组成，掌握机电传动的基本规律；掌握常用电机、常用电器、及其基本电路的基本工作原理、主要特性，了解其应用与选用；掌握继电器—接触器控制的基本工作原理，学会用它们来实现生产过程的控制；理解常用控制系统的基本工作原理和特点，了解其性能和应用场所；学会分析机电控制系统的基本方法。
2、课内外学时比例：1∶1.5
3、课外习题：12次左右
四、课程的实践环节安排
实验1：三相异步电动机2学时
实验2：单相异步电动机2学时
实验3：直流伺服控制系统2学时
实验4：交流伺服控制系统2学时
五、先修课程及推荐教材
先修课程：《大学物理》，《电工电子学》，《电子技术》。
推荐教材：《机电传动控制》邓星钟华中科技大学出版社。
六、面向对像
机械设计制造及其自动化专业本科生七、开课教研室
机械设计制造及其自动化教研室。