《机电传动与控制》课程教学大纲
一、课程与任课教师基本信息
课程名称:机电传动与控制
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课程类别:必修课 □选修课√
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总学时/周学时/学分:32/2/2
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其中实验(实训、讨论等)学时:4
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授课时间:1-16 周 星期一5-6 节
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授课地点:7B-402
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所属院(系):机械工程学院
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任课(/助课)教师姓名:黄泳波
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职称:讲师
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联系电话:15999732019
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Email:541252729@qq.com
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答疑时间、地点与方式:1.每次上课的课前、课间和课后,采用一对一的问答方式;2.每次发放作业时,采用集中讲解方式。
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二、课程简介
机电传动与控制是机械设计制造及其自动化专业的一门基础选修课,它是该专业人才所需电知识结构的躯体,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。
三、课程目标
结合专业培养目标,提出本课程要达到的目标。这些目标包括:
1、知识与技能目标:。通过学习,使学生了解机电传动的一般性知识,掌握电机、晶闸管等电力电子元件的工作原理、特性、应用和选用的方法;掌握常用的机电传动断续控制,伺服控制、步进电机控制的工作原理、特点、性能、应用场所及设计,了解最新控制技术在机械设备中的应用。
2、过程与方法目标:掌握直流电动机和三相异步电动机的基本结构、工作原理和机械特性;熟悉晶闸管可控整流电路的工作原理和波形图,了解逆变电路的工作情况;掌握调速系统的性能指标,转速负反馈直流调速系统的工作原理;了解交流调速的方法。使学生的思维和分析方法得到一定的训练,在此基础上进行归纳和总结,逐步形成科学的学习观和方法论。
3、情感、态度与价值观发展目标:通过本课程的学习,培养作为一个机械工程技术人员必须具备的坚持不懈的学习精神,严谨治学的科学态度和积极向上的价值观,为未来的学习、工作和生活奠定良好的基础。
四、与前后课程的联系
本课程是机械工程专业的基础选修课。其内容是以高等数学 、普通物理、理论力学、机械原理、电工技术、电子技术和机械设等基础课程的为基础,培养学生机电传动与控制的综合应用能力,对学好后续机电一体化等课程的影响很大。
五、教材选用与参考书
1、选用教材:《机电传动与运动控制》,范国伟编,机械工业出版社,2013,第1版。
2、推荐参考书:《机电传动控制及实训》,蔡文斐,张安全,华中科技大学出版社。
六、课程进度表
表1 理论教学进程表
周
次
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教学主题
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要点与重点
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要求
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学时
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1
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机电传动的动力学基础
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机电传动系统的运动方程式
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理解和掌握
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2
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2
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机电传动的动力学基础
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扭矩、转动惯量和飞轮转矩的折算
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理解和掌握
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2
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3
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机电传动的动力学基础
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生产机械的机械特性;电传动系统稳定运行条件
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了解和熟悉
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2
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4
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直流电动机的工作原理及特性
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直流电机的工作原理,特别应掌握转矩方程式、电势方程式
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理解和掌握
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2
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5
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直流电动机的工作原理及特性
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直流电动机的机械特性,人为机械特性及实际应用中各种控制方式下人为机械特性的变化;
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理解和掌握
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2
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6
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直流电动机的工作原理及特性
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直流电动机的机械特性,人为机械特性及实际应用中各种控制方式下人为机械特性的变化;
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理解和掌握
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2
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7
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直流电动机的工作原理及特性
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掌握直流电动机启动、调速和制动的各种方法、优缺点和应用场所
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了解和熟悉
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2
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8
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交流电动机的工作原理及特性
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异步电机的工作原理、机械特性
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理解和掌握
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2
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9
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交流电动机的工作原理及特性
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启动、调速及制动的方法、特点及应用
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理解和掌握
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2
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10
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交流电动机的工作原理及特性
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异步电动机直接启动和星/角降压启动的条件和优缺点
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理解和掌握
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2
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11
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交流电动机的工作原理及特性
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异步电动机变频调速和改变极对数调速的特性与优缺点
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理解和掌握
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2
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12
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控制电动机
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了解控制电机的分类、结构特点和工作原理的基础上,重点掌握其作用和应用前景。
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了解和熟悉
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2
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13
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继电器—接触器控制系统
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掌握继电器、接触器、主令电器、行程开关等的工作原理、应用方法
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理解和掌握
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2
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16
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继电器—接触器控制系统
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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
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理解和掌握
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2
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表2 实验教学进程表
周次
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实验项目名称
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要点与重点
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掌握程度
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实验类型
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实验要求
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学时
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14
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直流电机调速控制实验
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掌握直流电机调速控制方法
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能正确接线,调试、控制
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验证性
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必做
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2
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15
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步进电机控制实验
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掌握步进电机角度控制、速度控制方法
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能正确接线,调试、控制
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验证性
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必做
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2
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注:实验类型:演示/验证性、综合性、设计性。
设计性实验:指给定实验目的要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验。
综合性实验:指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。
实验要求:必做、选做。
七、教学方法
教学方式分课堂教学、课程实验和课外项目三部分。其中,课堂教学主要采用启发式教学方法进行;课程实验和课外项目分组进行,学生既有分工又有合作,以培养学生的实践能力、团队精神。
八、对学生学习的总体要求
1、学习本课程的方法、策略及教育资源的利用。
本课程的内容跨度较大,要多练多想,善于进行归纳总结,使所学知识条理化和系统化,做好笔记,老师所讲的内容和例题与教材往往不一致,是老师自己的经验总结,注意将老师所讲内容与教材、参考书的比较,以深刻理解和掌握教学内容。2、学生必须阅读与选读的课外教学材料。
3、学生完成本课程每周须耗费的时间。
为掌握本课程的主要内容,按约1:1的比例配比课外学时(预习、复习和完成老师布置的作业),学生课外每周必须耗费的最少时间为3小时。
4、学生的上课、实验、讨论、答疑、提交作业(论文)、单元测试、期末考试等方面的要求。
课前预习,坚持上课,认真听讲,做好笔记,积极参与教学互动,主动与老师探讨问题;课后认真复习,独立完成作业。勤于动脑动笔,认真演算习题,培养自己的分析和计算能力;必须参加实验课,亲自动手独立完成规定的实验内容,并提交合格的实验报告。
5、学生参与教学评价要求。
依照按学校规定,课程结束前1-2周内,按照学校统一安排,通过网上评教系统,回答调查问卷,实事求是地对本课程及任课教师的教学效果做出客观公正的评价,是学生的应尽的责任和义务,对促进教师改进教学工作具有重要的意义,每个学生都必须参加。
九、成绩评定方法及标准
(说明课程成绩评定的内容、方法及评定标准,使学生清楚考核要求。)
考核内容
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评价标准及要求
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权重
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到堂情况
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1. 评价标准:是否迟到、旷课、早退
2. 要求: 每节课点名或签到
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8%
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课堂讨论
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1. 评价标准: 课堂讨论的积极性和正确性
2. 要求: 采用课间讨论
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2%
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完成作业
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1. 评价标准:习题参考解答。
2. 要求:能灵活运用所学机电传动与控制原理,独立、按时完成作业。
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10%
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实验
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1. 评价标准:实验态度,实验报告的规范性、数据分析的准确性和回答实验思考题的正确性。
2. 要求:准确记录实验数据,按照实验报告要求对实验数据进行合理分析,回答实验思考题。
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10%
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期末考核
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1. 评价标准:试卷参考解答。
2. 要求:能灵活运用所学机电传动与控制原理,独立、按时完成考试。
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70%
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期末考试方式
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开卷□ 闭卷√ 课程论文□ 实操□
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十、院(系)教学委员会审查意见
我院(系)教学委员会已对本课程教学大纲进行了审查,同意执行。
院(系)教学委员会主任签名:田君 日期: 2015 年 9 月 1 日
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