机电一体化教学大纲

《机电一体化》课程教学大纲

执笔者：审核人：编写日期：2008-12-30

一、课程的性质、任务和作用

《机电一体化技术》课程是“机电一体化技术”专业的一门核心专业课，着重培养学生机电一体化技术的综合应用能力，为后续毕业实习和毕业设计奠定系统专业理论知识和实践能力。同时，该课程具有培养学生职业技能和职业素养的目的，为学生获取机电类职业技能岗位证书提供相应的应知、应会知识和技能。该课程先修知识和技能为机械制图、机械设计、机械控制工程基础、电工电子技术和单片机技术等。课程的基本任务是通过本课程的学习，使学生掌握机电一体化的基本理论、基本方法和基本技能，为后续专业课程的学习打下基础。

二、课程教学目标

（一）知识目标

本课程的教学目标是使学生对机电工程技术有一个全面、系统的认识，为学习有关专业课程并直接从事工程实践打下必要坚实的基础。通过本课程的学习，学生应了解机电设备在工农业生产中的应用，掌握机电设备的电-液-气控制及基本控制原理,熟悉机电设备的综合应用技术，使学生的综合素质得到提高，培养继续学习的能力和严谨认真的工作态度。

1、机电一体化的基本概念、基本组成、理论基础与关键技术；机电一体化产品的现状与发展前景。

2、机电一体化机械技术

3、机电一体化传感检测技术

4、机电一体化伺服驱动技术

5、机电一体化控制及接口技术

6、机电一体化系统设计

7、典型机电一体化系统之机器人技术

8、典型机电一体化系统之自动化生产线系统

（二）能力目标

本课程主要培养学生以下七个方面的能力：

1、了解机电一体化技术的系统思维体系，学会用系统的观点分析问题的能力。

2、了解机电一体化前沿技术，学会探索性学习和终身学习的方法。

3、了解自动化制造设备各组成环节的静、动态性能对设备性能参数的影响。

4、掌握机电一体化产品中相关技术的联系和接口关系，了解产品开发的方法。

5、掌握模块化机电一体化产品装配、调试、维护、维修的基本理论和基本方法。

6、具备机电一体化设备拆装、调试和操作的基本技能。

7、掌握机电一体化技术行业操作规范，具有良好的职业素养。

（三）职业素养目标

掌握成人教育学生的心理特征，有针对性的引导学生端正学习态度，明确学习目的，以培养学生的创造能力，分析解决实际问题的能力及动手能力。

三、课程基本内容与要求

（注：★重点掌握；☆一般掌握；◇了解。）

第1章机电一体化概述

1.1 机电一体化的基本概念

☆1.1.1 机电一体化的定义

☆1.1.2 机电一体化的产生

☆1.1.3 机电一体化的内容

☆1.1.4 机电一体化的特点

1.2 机电一体化系统的基本组成

◇1.2.1 机电一体化系统的功能组成

◇1.2.2 机电一体化系统的构成要素

☆1.2.3 机电一体化系统接口概述

1.3 机电一体化技术的理论基础与关键技术

☆1.3.1 理论基础

☆1.3.2 关键技术

1.4 机电一体化产品

☆1.4.1 按产品功能分类

☆1.4.2 按机电结合程度和形式分类

☆1.4.3 按产品用途分类

1.5 机电一体化的现状与发展前景

☆1.5.1机电一体化的发展现状

☆1.5.2机电一体化的发展趋势

第2章机电一体化机械技术

2.1 概述

★2.1.1机械运动与机构

★2.1.2机电一体化中的机械系统及其基本要求2.2 机械传动机构

☆2.2.1 齿轮传动

☆2.2.2 带传动

☆2.2.3 齿轮齿条传动机构

★2.2.4 螺旋传动

◇2.2.5 其他传动结构

2.3 机械导向结构

★2.3.1 滑动摩擦导轨

★2.3.2滚动摩擦导轨

2.4 机械支承结构

☆2.4.1 机械支承结构应满足的基本要求

☆2.4.2 支承件的材料

★2.4.3 支承件的设计原则

2.5 机械执行机构

◇2.5.1微动机构

◇2.5.2定位机构

◇2.5.3数控机床回转刀架

第3章机电一体化传感检测技术

3.1 传感器及其组成与分类

☆3.1.1传感器的组成

☆3.1.2传感器的分类

3.2 典型常用传感器

☆3.2.1 位置传感器

★3.2.2 位移传感器

☆3.2.3 速度和加速度传感器

3.2.4 温度传感器

☆3.2.5红外线传感器

3.3 传感器的选择方法

3.4 传感器数据采集及其与计算机接口

第4章机电一体化伺服驱动技术

4.1 概述

☆4.1.1伺服驱动系统的种类及特点

☆4.1.2执行器及其选取依据

☆4.1.3输出接口装

4.2典型执行元件◇

★4.2.1电气执行元件

★4.2.2液压执行元件

★4.2.3气动执行元件

4.3执行元件功率驱动接口

☆4.3.1功率驱动接口的分类和组成形式

☆4.3.2电力电子器件

☆4.3.3开关型功率接口

第5章机电一体化控制及接口技术

5.1控制技术概述

☆5.1.1 机电一体化系统的控制形式

◇5.1.2 控制系统的基本要求和一般设计方法

◇5.1.3 计算机控制系统的组成及常用类型

5.2 可编程序控制器技术

☆5.2.1 PLC技术基础

★5.2.2 PLC编程技术

★5.2.3 PLC技术应用

5.3 人机接口技术

★5.3.1 输入接口技术

★5.3.2 输出接口技术

5.4 机电接口技术

◇5.4.1 信息采集接口技术

◇5.4.2 控制量输出接口技术

第6章机电一体化系统设计

6.1机电一体化系统设计方法

☆6.1.1机电一体化传统设计方法

☆6.1.2机电一体化系统现代设计方法

6.2 机电一体化系统的建模与仿真

☆6.2.1机电一体化系统的建模

☆6.2.2机电一体化系统的仿真

6.3 机电一体化抗干扰技术

☆6.3.1干扰的定义

☆6.3.2形成干扰的三个要素

☆6.3.3干扰源

☆6.3.4抗供电干扰的措施

☆6.3.5软件抗干扰设计

第7章典型机电一体化系统之机器人技术

7.1 机器人概述

◇7.1.1 机器人的发展

◇7.1.2机器人的作用

◇7.1.3 机器人的发展趋势

7.2 机器人传感器

◇7.2.1机器人传感器的分类

◇7.2.2外部信息传感器在电弧焊工业机器人中的应用7.3 机器人的驱动与控制

◇7.3.1 机器人控制系统