《液压伺服与比例控制系统》教学大纲

液压伺服与比例控制系统课程教学大纲

英文名称：Hydraulic servo and proportional control system 课程编码：01111490

学时：40 学分：2.5

课程性质：专业方向限选课课程类别：理论课

先修课程：液压流体力学、液压元件和液压传动系统、电磁理论、控制理论基础、模拟电子电路和数字电子电路

开课学期：第七学期

适用专业：机电控制工程方向

一、课程综述

1.1 教学目标(参照课程能力要求制定)

本课程是流体传动及控制专业的一门重要的专业课程，教学过程应实现如下目标。

(1) 使学生了解液压伺服与比例控制系统的现状、前沿及发展趋势；

(2) 使学生掌握液压伺服与比例控制领域的基本理论及相关应用技术；

(3) 使学生掌握液压控制元件的基本性能；

(4) 使学生初步掌握文献检索、资料查询、调研及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；

(5) 使学生初步具备实验数据分析和解释的能力；

(6) 使学生初步掌握液压伺服系统分析、设计和应用的基本方法；

(7) 使学生具备一定的调整、维护知识和实验技能；

(8) 使学生具备一定的工程概念；

(9) 培养学生的责任感和职业道德；并使学生具备一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力，初步具备交流、竞争与合作能力。

液压伺服与比例控制系统课程教学大纲1.2 课程能力矩阵

2

3

4

5

液压伺服与比例控制系统课程教学大纲

1.3 目标能力达成度的评价

(1) 目标能力1、2、3、4、5、6的达成度通过结课考试进行考评；

(2) 目标能力3、4、5、6的达成度通过结课考试和讨论课成绩综合考评；

(3) 目标能力8、9、10、11的达成度通过讨论课和三级项目成绩综合考评；

(4) 目标能力12的达成度通过平时作业、结课考试、讨论课和三级项目成绩综合考评；

(5) 目标能力13的达成度通过讨论课和三级项目成绩综合考评；

(6) 目标能力14的达成度通过平时作业、讨论课、三级项目和实验成绩综合考评；

(7) 目标能力15、16的达成度通过实验成绩进行考评；

(8) 目标能力17的达成度通过三级项目成绩进行考评；

1.4 教学安排

本课程由课堂教学、讨论课、三级项目及实验四部分组成。

课堂教学围绕本门课程的基本概念、公式及相关设计计算，以讨论课和三级项目为牵引，采用综合运用探究式、启发式和互动式的教学方法，并辅助大量的实物及现场图片、影像资料等进行授课。

讨论课共两次，分别设置在第四章及第六章结束后进行。讨论课分别围绕液压伺服比例控制元件及液压伺服比例控制系统的相关理论及设计方法进行探讨。

三级项目以围绕液压伺服比例控制元件及液压伺服比例控制系统的相关理论及设计方法为内容，以工业上常见的电液伺服阀及电液位置/速度/力控制系统为对象，要求学生分组完成液压主控元件的设计分析、液压控制系统的设计分析及校正等工作。

本课程包含三次实验，分别针对本课程的基本概念和理论进行实验验证。

1.5 课程要求及成绩评定

本门课程依据全程监控的理念进行考核。课程考核包括6个部分，分别为出勤、作业、讨论课、项目、实验和结课考试。具体要求及评分方法如下：

(1) 出勤本门课程的所有环节均要求学生参与并签到，不得缺勤。出勤成绩占总成绩的5%。每缺勤一次扣1分。无故缺勤5次者，取消本门课程的考试资格；

(2) 作业本门课程有6次课内作业，要求学生必须独立完成并在规定课程上课前提交，上课后不再接收作业。上课前不能提交作业者，按未按时提交作业处理。作业成绩占总成绩的5%。未按

时提交作业或作业有抄袭(雷同) 现象的，该次作业成绩按零分计。教师会将批改后的作业下发，要求学生认真学习，并妥善保管，结课时统一上交。作业遗失者作业成绩为零分。

(3) 讨论课本门课程设有3次讨论课，要求学生按照讨论题目分组查阅资料，归纳总结，撰写报告，制作汇报用PPT。讨论课采用抽签的方式确定汇报人及由哪组进行汇报。每次讨论课占总成绩的5%；

(4) 三级项目本门课程设有一个三级项目。要求学生按照三级项目题目分组查阅资料，完成液压动力元件及伺服比例控制系统设计分析及校正，撰写项目研究报告并制作汇报用PPT。项目采用答辩的形式进行考核。项目成绩占总成绩的20%；

(5) 实验本门课程设有三次实验课，要求学生认真准备，全程参与，并独立完成并按时提交实验报告。未按时提交实验报告或实验报告有抄袭现象的，该次实验成绩按零分计。实验成绩占总成绩的10%；

(6) 结课考试结课考试占总成绩的50%。

二、课程的基本内容

第一章绪论

[教学目的与要求]：

目的是使学生了解课程的目的与任务，与其它课程之间的关系，课程在工程及科学研究方面的意义，培养课程兴趣。

要求学生对液压伺服与比例控制系统的工作原理、分类方法、基本组成牢记在心，同时对本门课程的前沿发展方向有所了解。

[本章主要内容]：

第一节液压伺服控制系统的工作原理及组成

第二节液压伺服控制的分类

第三节液压伺服控制的优缺点

第四节液压伺服控制的发展和应用

[本章重点]：

液压伺服与比例控制系统的工作原理、组成及分类。

[本章难点]：

无

第二章液压放大元件

[教学目的与要求]：

目的是使学生重点掌握液压放大元件的基本理论及一些典型液压放大元件的数学建模及分析方法，培养学生的软件分析能力和工程实践理念。

要求对常见液压放大元件的基本理论有所了解，并重点研究圆柱滑阀的结构形式及分类方法，理想零开口、正开口四边滑阀的静态特性，理想零开口、正开口双边滑阀的静特性，阀系数的推导与计算，滑阀的受力分析和计算，理想零开口四边滑阀的效率和设计；掌握力反馈二级电液伺服阀、直接反馈两极滑阀式电液伺服阀的传递函数推导方法。同时对电液比例控制阀组成和分类、静动态特性、选择方法有所了解。

[本章主要内容]：