14过控机械课程设计.
机械工程控制课程设计
机械工程控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械工程控制的基本理论，包括控制系统的数学模型、传递函数、稳定性分析等；2. 使学生了解控制系统的常见类型，如位置控制、速度控制、温度控制等，并掌握其工作原理；3. 引导学生掌握控制系统设计的基本方法，包括模拟控制、数字控制及现代控制技术。
技能目标：1. 培养学生运用控制理论分析实际问题的能力，能对简单控制系统进行数学建模；2. 培养学生设计控制系统并进行仿真实验的能力，提高实际操作技能；3. 培养学生运用控制系统工具软件，如MATLAB/Simulink等，进行控制系统设计与分析。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对机械工程控制领域的兴趣，培养其探索精神；2. 培养学生具有团队合作意识，能在小组合作中发挥个人作用，共同完成任务；3. 引导学生认识到机械工程控制技术在国家经济建设和国防事业中的重要作用，树立社会责任感和使命感。
本课程针对高年级本科生，具有一定的专业基础知识和实践能力。
课程性质为专业选修课，旨在提高学生理论联系实际的能力，注重实践操作和创新能力培养。
通过本课程的学习，使学生能够在实际工程问题中运用控制理论，为我国机械工程领域培养具有创新精神和实践能力的优秀人才。
二、教学内容1. 控制系统概述：介绍控制系统的基本概念、发展历程、分类及应用领域，使学生建立控制系统整体认识。
教材章节：第1章 控制系统导论2. 控制系统的数学模型：讲解控制系统的微分方程、差分方程、传递函数等数学描述方法。
教材章节：第2章 控制系统的数学模型3. 控制系统的稳定性分析：介绍稳定性概念，分析线性系统的稳定性判据，如劳斯-赫尔维茨准则等。
教材章节：第3章 控制系统的稳定性分析4. 控制系统设计：讲解PID控制、状态反馈控制、最优控制等设计方法，培养学生控制系统设计能力。
教材章节：第4章 控制系统设计5. 控制系统仿真：介绍MATLAB/Simulink软件在控制系统仿真中的应用，使学生掌握仿真实验方法。
过控课程设计心得体会
过控课程设计心得体会我的课程设计之路虽然不算太长，但却颇有心得。
在学习过程中，我逐渐意识到，过控是课程设计中的一把利器。
所谓过控，即通过设计的方法，使整个课程更加系统化，有层次地呈现知识点，让学生更好地领会和掌握知识，达到透彻理解的效果。
过控的方法有很多，以下是我在课程设计中所运用的一些体会。
1. 提前制定详细的教学计划在开始设计课程之前，制定详细的教学计划非常必要。
教学计划应该包括所需时间，知识点分布，教学方法等等。
这样做的好处是，能让你事先规划好整个课程的脉络，更好地掌握和安排进度，避免中途出现紧急情况导致进度拖慢。
2. 突出重点，分段教学在课堂教学中，经常会遇到一些比较难理解的知识点。
这时候就需要我们将重点知识逐一突出，进行分段教学。
例如，如果学习的是一个较为复杂的编程语言，那就可以先讲解语言的基本语法，再加深语言中一些重要的概念和技巧。
这样不仅能够使学生更好地理解，也能够逐渐提高他们的学习兴趣。
3. 设计测验评估和小练习在课程的末尾或过程中，设立一些测验或小练习能够很好地检测学生的学习成果和水平。
这些测验和小练习可以是选择题、填空题，也可以是简答题。
通过这些测试，学生能够更好地了解自己的学习状况，从而更好地进行下一步的学习。
4. 多媒体教学现在，多媒体教学已经成为一种趋势，如何合理地运用多媒体技术，达到过控的效果，已成为课程设计中的重要命题。
在制作多媒体教学课件时，应注意抓住重点，切忌各种信息杂糅，过多的干扰。
另外，选择合适的音效与动作，使课件更加生动有趣，让学生更好地理解和掌握知识点。
总之，过控是课程设计中的一把重要利器。
通过各种方法的合理运用，能够更好地指导学生的学习，达到更好的掌握知识的效果。
当然，最重要的还是我们设计的目的，即让学生更好地学习，在实践中不断检验与完善，始终把学生的学习效果作为最终目标，根据学生的实际情况进行不断的优化。
过控原理课程设计
过控原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握过控原理的基本概念，包括开环控制与闭环控制的特点及应用；2. 学会分析控制系统的性能，了解稳定性、快速性及准确性等评价指标；3. 掌握典型控制系统的数学模型及其建立方法。
技能目标：1. 能够运用所学的过控原理知识，进行控制系统的设计与仿真；2. 培养学生运用数学工具解决实际控制问题的能力；3. 提高学生团队协作和沟通交流的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化控制技术的兴趣，激发学习热情；2. 引导学生认识到控制技术在国民经济发展中的重要性，增强社会责任感；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，提高创新意识和实践能力。
课程性质分析：本课程为自动化及相关专业高年级学生设置，旨在使学生掌握过控原理的基础知识，提高解决实际控制问题的能力。
学生特点分析：高年级学生对专业知识有一定的基础，具有较强的学习能力和自主性，对实际应用有较高的兴趣。
教学要求：1. 结合实际案例，注重理论与实践相结合；2. 创设情境，引导学生主动参与，培养学生的创新精神和实践能力；3. 注重过程评价，关注学生的个体差异，提高教学质量。
二、教学内容1. 引言：介绍过控原理的概念、发展及应用领域，激发学生兴趣，为后续学习打下基础。
教材章节：第一章 绪论内容列举：控制系统的基本概念、发展历程、应用领域。
2. 控制系统的数学模型：讲解控制系统的数学描述方法，使学生掌握建模方法。
教材章节：第二章 控制系统的数学模型内容列举：微分方程、传递函数、状态空间模型。
3. 控制系统的性能分析：学习控制系统的稳定性、快速性及准确性等性能评价指标。
教材章节：第三章 控制系统的性能分析内容列举：稳定性分析、快速性分析、准确性分析。
4. 开环控制与闭环控制：对比分析开环控制与闭环控制的优缺点，了解其在实际应用中的选择。
教材章节：第四章 开环控制与闭环控制内容列举：开环控制原理、闭环控制原理、开环与闭环控制的区别与联系。
机械控制系统课程设计
机械控制系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机械控制系统的基本概念、原理及分类；2. 学习并了解各类机械控制系统的组成、功能及应用；3. 掌握机械控制系统的数学模型及其分析方法；4. 了解我国在机械控制系统领域的发展现状及趋势。
技能目标：1. 能够运用所学的理论知识对简单的机械控制系统进行设计与分析；2. 能够运用数学软件对机械控制系统的数学模型进行求解；3. 能够根据实际需求，选择合适的机械控制系统方案，并进行简单的系统集成；4. 能够通过查阅资料、小组讨论等方式，解决机械控制系统设计过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学、追求真理的精神，激发他们对机械控制系统的学习兴趣；2. 培养学生的团队协作意识，让他们学会在团队中分工合作，共同完成设计任务；3. 培养学生面对工程问题时的责任感和使命感，使他们认识到机械控制系统在国家发展和社会进步中的重要作用；4. 培养学生勇于创新、敢于实践的精神，鼓励他们在机械控制系统设计过程中提出新思路、新方法。
本课程旨在帮助学生掌握机械控制系统的基本理论、设计方法及应用，培养他们在实际工程问题中分析、解决问题的能力，同时注重培养他们的团队协作、创新实践等综合素质，为我国机械控制系统领域的发展贡献力量。
二、教学内容1. 机械控制系统的基本概念与原理- 控制系统的定义、分类及性能指标- 控制系统的数学模型：微分方程、传递函数、状态空间表示- 控制系统的时域分析法、频域分析法2. 机械控制系统的组成与功能- 控制器、执行器、传感器、反馈环节的组成与作用- 常见机械控制系统实例分析：温度控制系统、位置控制系统、速度控制系统等3. 机械控制系统的设计方法- 系统设计的基本步骤：需求分析、方案设计、数学建模、仿真分析、系统集成- 控制器设计：PID控制、状态反馈控制、鲁棒控制等- 教材章节：第三章、第四章、第五章4. 机械控制系统设计实例- 实例一：简单直流电机速度控制系统设计- 实例二：智能机器人位置控制系统设计- 实例三：工业生产线温度控制系统设计5. 机械控制系统设计实践- 实践项目一：基于Arduino的电机速度控制系统设计与实现- 实践项目二：基于PLC的工业生产线控制系统设计与实现- 实践项目三：基于MATLAB/Simulink的控制系统仿真分析教学内容安排与进度：第一周：机械控制系统的基本概念与原理第二周：机械控制系统的数学模型及时域分析法第三周：机械控制系统的频域分析法及控制器设计第四周：机械控制系统的组成与功能第五周：机械控制系统设计方法及实例分析第六周：机械控制系统设计实践教学过程中，将结合教材章节内容，通过理论教学、实例分析、实践操作等环节，使学生全面掌握机械控制系统的设计与分析方法。
过控机械课程设计资料
2020/11/20
8
是否齿轮轴由以下判断：
若小齿轮尺寸较小，齿轮齿根圆到轮毂键槽底部距离 e<2mt，可与轴设计为一体即齿轮轴。
下图为一斜齿轮轴示意图，mt=mn/cosβ 。 齿轮轴校核时不考虑齿轮，画零件图时要画成齿轮轴的 形式，省去④段上的键，第⑤段轴即可与⑥合并。
八、低速轴的设计（按说明书格式写） 包括轴的结构设计（装配草图中已设计出）、尺寸
3
各轴转矩
Td
9.55
106
pd n i23
nI=960r/min
nII=245r/min 理论传动比i=
(N
mm )Td= TI=
TII=
2020/11/20
4
四、直齿（斜齿）圆柱齿轮的设计（按说明书格式书写）
可设计直齿轮或斜齿轮传动，参考课本第十一章例题11-1 （直齿轮）例题11-2（斜齿轮）。
I
pd II
η3 η2 η1
二、电动机的选择
步 计算内
计算公式及参数
结果
骤
容
1 电机类 型
Y型三相异步电机
Y型三相异步电机
2 电机计 算功率
Pd’=P/η (P为输出功率，题目已知) η= η1η22η3 查参考文献[1]表2-3 η1=0.99； η2=0.99；η3=0.97 Pd’=
Pd’=3.19kW
课程设计：
说明书：A4纸手写，侧面装订 第一页：封皮（打印）
第二页：任务书（打印）按学号分配并填写题目（表16-2） 第三页起：设计说明书（共十一项）
最后一页：A4轴零件图
大图：A1装配图手绘
题号 输送功率P
（kW） 输出轴转速n
（r/min） 每日工作小时数
过控课程设计说明书任务书2014
中北大学课程设计任务书2017/2018 学年第 1 学期学院：机械工程学院专业：过程装备与控制工程学生姓名：学号：课程设计题目：起迄日期：2018年12月26日～2018年1 月5 日课程设计地点：中北大学指导教师：学科部副主任：下达任务书日期: 2018年12月26日课程设计任务书中北大学课程设计说明书学生姓名：学号：学院：机械工程学院专业：过程装备与控制工程题目：指导教师：职称:职称:职称:职称:2018年月日目录1╳╳╳╳╳╳ (1)1.1╳╳╳╳╳╳ (1)1.2╳╳╳╳╳╳ (2)2 ╳╳╳╳╳╳………………………………课程设计总结（对课程设计进行总结，如收获或体会等）参考文献（按任务书中参考文献的格式，写上你所用的参考文献）（目录根据需要来安排，可参考提供的实例）（目录部分用小4号字体，用1.5倍行距。
蓝色字部分为写作内容和格式要求，在正式提交时，将蓝色字内容删掉，下同。
）正文部分1╳被控对象工作原理及结构特点等1级标题：4号黑体1.1╳╳╳2级标题：小4号黑体╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳————正文小4号宋体，1.5倍行距。
1.2╳╳╳╳╳………………2控制方案设计包括被控参数、控制参数的选择；过程检测控制仪表的选用其中给出被控对象、各过程检测控制仪表的传递函数3系统仿真及参数整定包括控制流程图、方框图等方框图中各环节的传递函数应该和前面的分析一致；Simlink仿真模型的传递函数应该和方框图中的一致如有插图、表格，按“图1、图2……表1、表2……”格式编辑，图题5号字，在图下方居中；表题也为5号字，在表格上方居中，表格中字号为5号字。
要求：1. 用Word编辑2. A4纸，正文1.5倍间距3. 页面设置：上：2.5cm下: 2.0cm左：2.0cm右：2.0cm页眉：2.0cm[内容：“中北大学课程设计说明书”（5号黑体）页脚：1.5cm4. 插入页码：位置：页面底端（页脚）对齐方式：右侧参考文献（4号号黑体，加粗，居中）[1] ×××××××（小4号宋体，行距1.5倍）×××××[2] ××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××[3] ××××××××××××××××××××××……………………附件：参考文献注释格式学术期刊作者. 论文题目. 期刊名称，出版年份，卷(期)：页次如果作者的人数多于3人，则写前三位作者的名字后面加“等”，作者之间以逗号隔开。
机械控制技术课程设计
机械控制技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械控制技术的基本原理，理解控制系统的组成、工作流程及功能。
2. 使学生了解不同类型的机械控制系统，如反馈控制系统、开环控制系统等，并明确其优缺点及应用场景。
3. 引导学生掌握控制算法的基本概念，如PID控制、模糊控制等，并了解其在实际机械控制系统中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析机械控制系统的能力，能对简单系统进行建模、仿真和分析。
2. 提高学生动手实践能力，能设计简单的机械控制电路，并进行调试和优化。
3. 培养学生团队协作和沟通能力，能在小组讨论中发表见解，共同完成项目任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对机械控制技术的兴趣，培养其探索精神和创新意识。
2. 引导学生认识到机械控制技术在工业生产和国家发展中的重要性，增强学生的社会责任感和使命感。
3. 培养学生严谨求实的科学态度，养成认真细致的工作作风。
课程性质：本课程为高二年级的选修课程，旨在让学生在掌握基本机械控制知识的基础上，提高实践能力和创新能力。
学生特点：高二学生已具备一定的物理和数学基础，对新技术充满好奇，具备一定的自主学习能力和团队合作精神。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，提高学生的实践操作能力和创新能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，进行个性化指导，确保课程目标的实现。
通过课程学习，使学生具备进一步深造或从事相关领域工作的基本素质。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 机械控制技术概述：介绍机械控制技术的发展历程、应用领域及发展趋势，使学生对该领域有整体的认识。
相关教材章节：第一章 机械控制技术概述2. 控制系统基本原理：讲解控制系统的组成、工作原理和性能指标，包括开环控制系统和闭环控制系统。
相关教材章节：第二章 控制系统基本原理3. 控制算法及应用：介绍PID控制、模糊控制等常见控制算法的原理、特点和应用场景。
带控制的机械课程设计
带控制的机械课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握带控制机械的基本原理与概念，如传感器、执行器等；2. 学生能描述并分析常见带控制机械系统的结构与功能；3. 学生掌握带控制机械系统的设计与制作流程，能够运用相关知识解决实际问题。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，设计简单的带控制机械系统；2. 学生能够通过实际操作，组装并调试带控制机械系统；3. 学生能够运用信息技术工具，对带控制机械系统进行模拟与优化。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对机械工程领域的兴趣，激发创新意识；2. 学生在团队协作中，学会沟通与交流，培养合作精神；3. 学生通过解决实际问题，增强自信心，认识到知识在实际生活中的应用价值。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实际操作，培养学生动手能力与创新能力。
学生特点：六年级学生具有一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，善于观察和思考。
教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，充分调动学生的积极性与参与度，培养解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 带控制机械原理：介绍传感器、执行器等基本元件的工作原理，如电磁感应、光电效应等。
2. 带控制机械系统结构：分析常见的带控制机械系统，如自动门、电梯、无人驾驶小车等，了解其结构与功能。
3. 设计与制作流程：学习带控制机械系统的设计与制作方法，包括需求分析、方案设计、电路搭建、程序编写等。
4. 实践操作：安排学生进行实际操作，组装并调试简单的带控制机械系统。
5. 模拟与优化：运用信息技术工具（如Scratch、Arduino等）对带控制机械系统进行模拟与优化。
教学内容安排如下：第一课时：带控制机械原理与基本元件介绍；第二课时：带控制机械系统结构与功能分析；第三课时：设计与制作流程学习；第四课时：实践操作，组装并调试带控制机械系统；第五课时：模拟与优化，改进带控制机械系统设计。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
装配草图示例 （草图未画出油 沟）
飞溅润滑，无需 档油环。 装配草图不需要 按比例画，只需反 应出零件安装位置 关系。 轴段上要标① ② …… ，并计算出 零件相互位置尺寸 Δ1 等。 零件相互位置尺 寸设计见课程设计 参考书 P43 2019/2/23
Δ2 B Δ3 m e L1
Δ1=
Δ2= Δ3=
245 252 259 266 273 240 246 252 255 255
24 8 24 8 24 8 24 8 24 8 24 8 24 8 24 8 24 8 24 8
1
一、传动方案论证
采用单级直齿/(斜齿) 圆柱齿轮传动 查参考文献[1]表2-1，i=3~5。
I pd II η3 η2 η1
2019/2/23
8
是否齿轮轴由以下判断：
若小齿轮尺寸较小，齿轮齿根圆到轮毂键槽底部距离 e<2mt，可与轴设计为一体即齿轮轴。 下图为一斜齿轮轴示意图，mt=mn/cosβ 。 齿轮轴校核时不考虑齿轮，画零件图时要画成齿轮轴的 形式，省去④段上的键，第⑤段轴即可与⑥合并。
八、低速轴的设计（按说明书格式写） 包括轴的结构设计（装配草图中已设计出）、尺寸 设计及联轴器、轴承、键的选择。 低速轴不需要校核轴、轴承及键。
附1：齿轮的设计说明书书写格式
附2：轴的设计按说明书格式书写。
步 骤 计算内容 计算公式及参数 结果
1
2
选材
确定各段轴的直 径及长度
45钢，调质 [σ-1b] =60MPa
45钢，调质 [σ-1b]=60MPa
联轴器型号： 轴承型号： d①= L①= d② = L② =…
3 4
键的选择 确定轴上受力点 位置
2
3
各轴转矩
p Td 9.55 10 d nm
6
TI Td1 TII TI i23
2019/2/23
4
四、直齿（斜齿）圆柱齿轮的设计（按说明书格式书写）
可设计直齿轮或斜齿轮传动，参考课本第十一章例题11-1 （直齿轮）例题11-2（斜齿轮）。 要求包括选材，根据选材情况（软/硬齿面）确定合理的设计 及校核准则，完成设计及校核过程，最终得出齿轮的模数、齿数、 （螺旋角、）齿宽及标准中心距等。
十一、参考文献
[1] 李海萍 .机械设计基础课程设计 [M]. 北京：机械工业出版社， 2009 [2] 杨可桢，程光蕴，李仲生等 . 机械设计基础（第六版） [M]. 北京：高等教育出版社，2013
A1装配图
参考参考课程设计指导书P49-54。 推荐画图比例1:1或2:1 ，视自己情况而定。 要有标题栏、明细栏、技术要求、技术参数表及公差配合。 参考图例中装配图的标注方法，按实际计算数值进行标注。 直径标注数字前必须加Φ！！
Pd’=3.19kW
3
电机转 速
同步转速n=1000r/min
4
电机型 号 电机尺 寸
Y132M1-6,额定功率 Pd=4kW 满载转速nm=960r/min 机座中心高132mm 伸出轴直径D=38mm 轴长E=80mm
5
2019/2/23
3
三、运动参数计算
步 骤 1 计算内容 各轴输入 功率 各轴转速 及传动比 计算公式及参数 PI=Pdη1= PII=PIη2η3= nI=nm=960r/min nII=245r/min i=nI/nII= P I= PII= nI=960r/min nII=245r/min 理论传动比i= Td= (N mm ) TI= TII= 结果
L L= L1= B= Δ1 m= e=
7
δ1+c1+c2
七、高速轴的设计（按说明书格式写）
包括轴的结构设计（装配草图中已设计出）、尺寸设计及校 核，联轴器、轴承、键的选择及轴承、键的校核。 轴设计校核参考轴的设计示例PPT 。 直齿轮可用深沟球轴承支撑，斜齿轮可选角接触球轴承支撑， 并对轴承进行校核。 键的校核。（如果设计的是齿轮轴则④ 段轴上无键，校核 第①段轴上的键） 画轴A4零件图，参考课程设计指导书P69、70图例，注意标 注、公差、技术要求及标题栏（标题栏按零件图标题栏写法填写）
…… 画示意图
…
5
6
计算齿轮受力
求轴承支反力 H平面受力图： 对A点求距 M(A)=… =0
T1= FT= FR= FA =
FH1= FH2= FV1= FV2=
课程设计：
说明书：A4纸手写，侧面装订 第一页：封皮（打印） 第二页：任务书（打印）按学号分配并填写题目（表16-2） 第三页起：设计说明书（共十一项） 最后一页：A4轴零件图 大图：A1装配图手绘
题号 输送功率P （kW） 输出轴转速n （r/min） 每日工作小时数 （ h） 使用年限 2019/2/23 （年） 1 3 2 3.5 3 4 4 4.5 5 4.8 6 5 7 5.3 8 5.5 9 6 0 6.5
五、箱体主要尺寸设计
参考课程设计指导书P25，4.1.4箱体结构尺寸。 表4-1 4-2，a为齿轮中心距。 有些尺寸计算不出暂放置，在待第九项中完成。
2019/2/23
5
六、装配草图的设计
完成草图前先根据齿轮计算圆周速度选择润滑方式P39。 采用润滑脂或浸油润滑时，要设计挡油环。飞溅润滑上下 箱体结合面处开油沟。 参考课程设计指导书P42，6.1.2装配草图的设计步骤画出装 配草图。
二、电动机的选择
步 骤 1 计算内 容 电机类 型 计算公式及参数 Y型三相异步电机 结果 Y型三相异步电机
2
电机计 算功率
Pd’=P/η (P为输出功率，题目已知) η= η1η22η3 查参考文献[1]表2-3 η1=0.99； η2=0.99；η3=0.97 Pd’=
考虑nII=245r/min 单级圆柱齿轮传动i=3~5 选择n=1000r/min 查参考文献[1]表14-1根据Pd’和n 选Y132M1-6 查设计
五中未设计出的参数计算及箱盖圆弧半径、中心高、轴承 座凸台高度、润滑油高度等计算。 可边画图边设计，在装配图画好后补充设计说明书。 参考课程设计指导书P44，8.设计箱体结构
十、附件设计
参考参考课程设计指导书 P28，尺寸参考P98-102，在设计 说明书中要写出设计项目及主要尺寸。