机电传动控制课程设计
机电传动控制教案
机电传动控制教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）理解机电传动控制的基本概念；（2）掌握机电传动控制系统的组成及工作原理；（3）学会分析机电传动控制系统的性能指标；（4）能够设计简单的机电传动控制系统。
2. 过程与方法：（1）通过实例分析，培养学生对机电传动控制系统的认识；（2）通过实验操作，培养学生对机电传动控制系统的实际操作能力；（3）通过项目实践，培养学生解决实际问题的能力。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对机电传动控制技术的兴趣；（2）培养学生勇于探索、积极向上的科学精神；（3）使学生认识到机电传动控制技术在现代社会中的重要性。
二、教学内容1. 机电传动控制的基本概念（1）机电传动控制的定义；（2）机电传动控制系统的组成；（3）机电传动控制系统的分类。
2. 机电传动控制系统的组成及工作原理（1）控制器；（2）执行器；（3）传感器；（4）传动机构。
3. 机电传动控制系统的性能指标（1）静态性能指标；（2）动态性能指标；（3）稳态性能指标。
4. 机电传动控制系统的分析与设计（1）机电传动控制系统的分析方法；（2）机电传动控制系统的优化设计；（3）机电传动控制系统的可靠性与稳定性。
5. 机电传动控制系统的应用实例（1）电机控制系统；（2）机械臂控制系统；（3）生产线自动化控制系统。
三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）机电传动控制的基本概念；（2）机电传动控制系统的组成及工作原理；（3）机电传动控制系统的性能指标；（4）机电传动控制系统的应用实例。
2. 教学难点：（1）机电传动控制系统的分析与设计；（2）机电传动控制系统的优化设计；（3）机电传动控制系统的可靠性与稳定性。
四、教学方法1. 讲授法：讲解机电传动控制的基本概念、原理和性能指标；2. 案例分析法：分析机电传动控制系统的应用实例；3. 实验操作法：进行机电传动控制系统的实验操作；4. 项目实践法：完成机电传动控制系统的实际设计。
机电传动控制基础课程设计
机电传动控制基础课程设计一、课程背景机电传动控制是机械制造与自动化控制领域中的重要学科。
它涵盖了机械传动、电气控制、计算机控制等多个学科，是机械领域与电气控制领域集合的重要学科。
机电传动控制不仅是制造行业的基础，也是现代工业的重要组成部分。
为使学生更好地掌握机电传动控制的基础知识，促进其在今后工作中的应用，需要进行相应的课程设计来提高其实际操作能力。
二、课程目标本课程设计旨在通过实践操作来提高学生的机电传动控制实际应用能力，达到以下目标：1.熟练掌握机电传动控制基础原理与设计方法；2.熟悉机电传动控制元件的特点与使用方法；3.学会使用计算机进行机电传动控制系统的设计、模拟与控制；4.熟悉机电传动控制系统的调试与故障处理技术。
三、课程内容本课程设计的主要内容包括：1.机械传动控制基础原理与设计方法，包括齿轮、皮带、链条等传动方式的选择与设计方法；2.电气控制基础原理与元件介绍，包括继电器、接触器、开关、按钮等电气元件的使用原理与特点；3.计算机控制基础原理与软件介绍，学习PLC编程、HMI人机界面编程等软件应用；4.机电传动控制系统设计与模拟，包括机电传动系统的选型、设计，并模拟其运行情况；5.机电传动控制系统的调试与故障处理技术，包括故障诊断、故障排除等技术。
四、课程设计方案本课程设计的主要内容为机电传动控制系统的设计、模拟与控制。
具体设计方案如下：1.设计一个带有传感器的传送带控制系统，实现对物品的自动分拣。
传送带系统由PLC控制，通过进料机构、传感器、电机、计数器、液晶显示屏等元件实现对物品的自动分拣。
2.系统的传感器部分包括接近开关、光电开关等，可以实现对不同物品的检测与分拣；3.电机部分可通过PLC控制旋转的速度和转向，从而实现对物品的控制；4.通过计数器和液晶显示屏的设计，可以实现对物品的计算和显示。
通过以上方案的设计，学生可以从实践中掌握机电传动控制系统的设计、模拟与控制方法，提高其实际应用能力。
机电传动控制第五版教学设计 (2)
机电传动控制第五版教学设计一、课程简介机电传动控制是机械，电气和计算机控制的复合学科。
本课程旨在介绍机电传动控制的基本原理、控制方法及其应用。
本课程重点围绕现代机电控制技术，系统阐述机电传动在自动化领域的应用，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。
二、课程目标1.了解机电传动控制领域的基本概念、设计原理和解决方案；2.理解机电传动控制系统的框架结构、基础理论知识和实用技术；3.掌握机电系统的建模、仿真和优化设计方法；4.学会应用先进控制策略实现机电器件的控制和运动；5.锻炼独立思考和解决实际问题的能力。
三、教学内容1.机电传动系统的基础知识–机械、电气和计算机控制的基本概念–机械系统的运动学和动力学方程–电气系统的基本原理和电气元件的使用方法–计算机系统的基本结构和控制方法2.机电传动系统的建模和仿真–机电系统的动态特性建模方法–常见机电传动系统仿真软件的使用方法–建模和仿真的应用实例，如风力发电机、电动机控制系统等3.先进机电控制技术–PID控制理论和实现方法–模糊控制理论和实现方法–神经网络控制理论和实现方法4.机电传动系统的应用实例–自动化生产线中的机电系统控制–智能交通系统中的机电系统控制–工业机器人和自动化设备中的机电系统控制四、教学方法本课程采用多种教学方法，包括课堂讲授、案例分析、实验操作和课程设计。
其中，课堂讲授为主要教学方式，涵盖基本原理、方法和应用实例。
案例分析主要从实际问题出发，以讲述经典工程案例为主，通过讲解案例中的设计和实施方法，促使学生理解知识的内涵和应用。
实验操作主要针对关键知识进行演示和操作，帮助学生理解课程中的知识点。
课程设计则是通过实践活动，让学生综合应用所学知识，提高解决问题的能力。
五、教学评估本课程采用综合评价的方式，包括平时成绩、课程设计成果、实验操作和期末考试等。
平时成绩占30%，包括课堂表现和课程作业评价；课程设计占30%，分为学生个人设计和小组设计两部分；实验操作占20%，分为实验操作和实验报告两部分；期末考试占20%，应涵盖本课程所有教学内容，考试形式包括开卷、闭卷或者机房考试。
机电传动控制课程设计-讲
欢迎大家参加本次机电传动控制课程设计讲座！通过本次讲座，你将深入了 解课程设计的整体流程，相关技术和方法，以及案例分析和实践测试。
课程设计概述
课程设计是机电传动控制领域的关键环节，它旨在将理论与实践相结合，培 养学生的设计能力和实践操作能力。
相关技术及理论介绍
电机
深入了解各种电机类型、工 作原理和应用场景，掌握电 机的选择和控制方法。
传动装置
介绍不同类型的传动装置及 其优缺点，讲解传动比、效 率和选用原则。
控制技术
探索闭环控制和开环控制的 原理，学习常用的控制算法 和调节方法。
设计流程与方法论
1
系统设计
2
根据需求进行整体设计，包括电路设计
和机械结构设计。
3
实验验证
4
搭建实验平台，验证设计效果，对比实 验结果和仿真数据。
需求分析
理解问题需求，分析系统功能和性能要 求。
模拟仿真
利用软件工具进行系统模送线控制系统设计和调试 • 步进电机运动控制系统设计及应用 • 机器人臂运动轨迹规划与控制设计
设计实现与测试
实现
根据设计方案，搭建控制系统和 电路，实现功能。
测试
对完成的设计进行测试，验证系 统的正常运行和性能表现。
实验
进行实验操作，对设计的稳定性 和耐用性进行验证。
总结与展望
通过本次课程设计，我们不仅获得了实践经验，还提升了创新能力和解决问题的能力。展望未来，机电传动控 制将在工业自动化中发挥越来越重要的作用。
提问环节
现在，请大家提问、批评和建议！
教案-机电传动控制
教案机电传动控制一、教学目标1. 了解机电传动控制的基本概念和原理。
2. 掌握机电传动控制系统的组成和功能。
3. 学会分析机电传动控制系统的性能和优化方法。
4. 能够应用机电传动控制原理解决实际工程问题。
二、教学内容1. 机电传动控制的基本概念机电传动控制的定义机电传动控制的特点和应用领域2. 机电传动控制系统的组成电机及其控制原理传动机构及其控制原理控制器及其控制算法3. 机电传动控制系统的功能速度控制位置控制力矩控制4. 机电传动控制系统的性能分析动态性能分析静态性能分析稳态性能分析5. 机电传动控制系统的优化方法PID控制算法优化模糊控制算法优化自适应控制算法优化三、教学方法1. 讲授法：通过讲解机电传动控制的基本概念、原理和功能，使学生掌握相关知识。
2. 案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生了解机电传动控制系统的应用和性能分析。
3. 实验法：通过进行机电传动控制实验，使学生掌握机电传动控制系统的实际操作和优化方法。
四、教学资源1. 教材：机电传动控制教材，用于学生学习和参考。
2. 实验设备：电机、传动机构、控制器等实验设备，用于学生进行实验操作。
3. 多媒体教学设备：用于展示教学内容和实验结果。
五、教学评估1. 课堂参与度：通过提问和讨论，评估学生对机电传动控制的理解和掌握程度。
2. 实验报告：通过学生提交的实验报告，评估学生对机电传动控制系统的实际操作和优化能力的掌握程度。
3. 期末考试：通过期末考试，评估学生对机电传动控制知识的全面理解和应用能力。
六、教学计划1. 课时安排：本课程共计32课时，包括16次授课和16次实验。
2. 授课安排：每次授课2课时，共计16课时。
3. 实验安排：每次实验2课时，共计16课时。
七、教学活动1. 授课活动：通过讲解、案例分析和互动讨论等方式，传授机电传动控制的基本概念、原理和功能。
2. 实验活动：进行机电传动控制实验，使学生掌握机电传动控制系统的实际操作和优化方法。
机电传动控制教案
机电传动控制教案第一章：机电传动控制概述1.1 教学目标让学生了解机电传动控制的基本概念。
让学生理解机电传动控制系统的组成和作用。
让学生掌握机电传动控制的基本原理。
1.2 教学内容机电传动控制的概念机电传动控制系统的组成机电传动控制的特点和应用机电传动控制的基本原理1.3 教学方法采用讲解和案例分析相结合的方式进行教学。
通过图片和视频等直观手段帮助学生理解。
1.4 教学评估通过课堂提问和小组讨论评估学生对机电传动控制概念的理解。
通过课后作业评估学生对机电传动控制系统的组成的掌握。
第二章：机电传动控制系统的组成2.1 教学目标让学生了解机电传动控制系统中各个组成部分的功能。
让学生掌握机电传动控制系统中各个组件的连接和调试方法。
2.2 教学内容机电传动控制系统的组成部分各个组件的功能和特点组件的连接和调试方法2.3 教学方法通过实物展示和讲解相结合的方式进行教学。
安排学生进行实际操作，加深对组件连接和调试方法的理解。
2.4 教学评估通过课堂提问评估学生对机电传动控制系统组成成分的理解。
通过实际操作评估学生对组件连接和调试方法的掌握程度。
第三章：机电传动控制的基本原理3.1 教学目标让学生理解机电传动控制的基本原理。
让学生掌握机电传动控制系统的运行机制。
3.2 教学内容机电传动控制的基本原理机电传动控制系统的运行机制3.3 教学方法通过讲解和案例分析相结合的方式进行教学。
通过图片和视频等直观手段帮助学生理解。
3.4 教学评估通过课堂提问评估学生对机电传动控制基本原理的理解。
通过课后作业评估学生对机电传动控制系统运行机制的掌握。
第四章：机电传动控制系统的应用4.1 教学目标让学生了解机电传动控制系统在实际工程中的应用。
让学生掌握机电传动控制系统的选型和设计方法。
4.2 教学内容机电传动控制系统在实际工程中的应用案例机电传动控制系统的选型和设计方法4.3 教学方法通过案例分析相结合的方式进行教学。
通过图片和视频等直观手段帮助学生理解。
机电传动与控制课程设计
系统可靠性与安全性考虑
机电传动与控 制系统的集成 与优化需要考 虑系统的可靠
性和安全性
系统的可靠性 是指系统在规 定的条件下和 规定的时间内 完成规定功能
的能力
系统的安全性 是指系统在运 行过程中不会 对人员、设备、 环境造成危害
系统的可靠性和 安全性可以通过 设计、制造、安 装、调试、运行、 维护等环节来保
机电传动与控制课
程设计的成果展示
07
与评价
设计成果展示要求与方法
成果展示内容：包括设计思路、设计方 案、设计过程、设计结果等
展示形式：可以是PPT、视频、实物模型 等
展示时间：控制在10-15分钟
展示要求：清晰、准确、有条理，能够 充分展示设计成果和创新点
评价方法：包括自我评价、小组评价、教师评价等， 评价标准包括设计思路、设计方案、设计过程、设 计结果等
01
添加章节标题
机电传动与控制课
02
程设计概述
课程设计的目的和意义
培养实践能力： 通过课程设计， 提高学生的实践 操作能力和解决 问题的能力。
理论联系实际： 将理论知识与实 际应用相结合， 加深学生对专业 知识的理解和掌 握。
创新思维培养： 鼓励学生发挥创 新思维，提高创 新能力和实践能 力。
散热：考虑电机的散热问 题，选择合适的散热方式
传动元件设计
传动元件类型：齿轮、皮带、链条等 传动元件选择：根据负载、速度、精度等要求选择合适的传动元件 传动元件参数：传动比、转速、扭矩等 传动元件安装：确保传动元件安装正确、牢固，避免振动、噪音等问题
传动系统动力学分析
动力学模型：建立 机电传动系统的动 力学模型
案例对比：将不 同案例进行对比， 分析其优缺点和 适用场景
(完整word版)《机电传动控制》教案
机电传动控制教案学院、系: 机械电子工程学院机电系任课教师：授课专业：机械设计制造及其自动化课程学分:课程总学时: 60学时课程周学时：机电传动控制教学进程第 1 次课2 学时第一章概述§1。
1机电传动的目的和任务1.传动-—运动的传递(能量）传动的分类（按机械动能传递方法）（1）机械传动a。
齿轮b。
杠杆如：自行车驱动力、链传动c.皮带d.机构等刹车、连杆机构传递力或力矩（机械能）（2〕流体传动 a.液压与气动（压力能)b。
液力传动（流体动能)（3）机电传动（电力拖动)（4)另外还有其它的传动方式。
注：有时,在一个生产机械中由几种传动形式联合工作。
2。
机电传动－（本课程研究的内容)以电动机为原动机驱动生产机械的传动系统它是一种由电能转变成机械能的传动系统，所以有时也称为电力传动或电力拖动3。
机电传动控制目前：由于生产技术的不断发展，生产机械的自动化程度和生产精度不断提高，所以要求机电传动系统不仅完成能量转换的工作还要对传动过程进行控制。
本课程所研究的就是这二部分内容。
传动及控制所以课程名称叫《机电传动控制》4. 机电传动控制的任务机床切削过程电梯平稳升降及定位轧机的换向等§1。
2机电传动发展概况简单的可以分为： a.成组拖动（传动）b。
单电机拖动c。
多电机拖动三个阶段从控制系统的功率器件上分类：a。
接触器和继电器时代b.电机放大机及磁放大机时代c.可控硅（晶闸管）另外，由于计算机技术的发展，又出现了a.模拟控制b。
数字控制（数控机床）§1。
3 内容安排1.《机械电子》专业是一个以机为主机电结合的专业，课程设置(具了解)基本上是这样的《电路基础》电学基础《模拟电子》 电子技术（弱电) 《数字电子》 计算机技术《机电传动控制》 包括了所有应掌握的强电内容 用以上四门课程取代了机械专业的《电工学》课程. 2.本门课包括以下几个方面：（1）电机原理及特性： 交、直、特殊、 三～七章 （2）电器及控制： 接触器,继电器;保护及控制器 八章 （3)可编程序控制器： （PC)原理及应用 九章 （4）可控硅原理及应用： 晶闸管 十章（5）调速系统: 交流、直流，电力拖动 十一、十二章 （6）步进电机调速系统： 自动化 十三章3.课程特点 综合性比较强（面宽)实践性比较强 与生产实践联系较强(教学实验） 4。
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目录
1.设计题目及要求 (2)
2.可编程控制技术介绍 (2)
3.I/O电器接口图 (5)
4.流程图 (6)
5.控制系统梯形图 (7)
6.总结 (10)
参考目录 (10)
布料车控制系统程序设计
1.设计题目及要求：
布料车的工作行程按“进二退一”的方式往返行使于四个光电开关之间，使得物料在传送带上分布更加合理。
布料车由三相交流异步电机驱动。
布料车可以实现单周期、连续两种种方操作式。
1.1单周期循环控制要求：
按下单周期循环控制按钮SB1，布料车由起始位置，即光电开关SQ1处，向右运行到光电开关SQ3处，然后向左回到光电开关SQ2处；再向右运动到行程开关SQ4处，再向左运动到光电开关SQ2处，然后向右运动到光电开关SQ3处，最后向左回到开始位置，光电开关SQ1处停止，完成单周期循环控制过程。
1.2连续循环控制要求：
按下连续循环控制按钮SB2，布料车将反复执行单周期循环控制过程，
按下停止按钮SB3后，布料车运行到开始位置，即光电开关SQ1处停止。
要求循环50次后终止循环，发出声光简短报警，按停止按钮终止报警。
工艺流程图如下：
2可编程控制技术介绍
2.1 PLC的定义及特点
2.1.1 PLC的定义
可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
可编程序控制器及其有关的外部设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则而设计。
2.1.2 PLC的特点
PLC是综合继电器接触器控制的优点及计算机灵活、方便的优点而设计制造和发展的，这就使PLC具有许多其他控制器所无法相比的特点。
（1）可靠性高，抗干扰能力强
（2）通用性强，使用方便
（3）采用模块化结构，使系统组合灵活方便
（4）编程语言简单、易学，便于掌握
（5）系统设计周期短
（6）对生产工艺改变适应性强
（7）安装简单、调试方便、维护工作量小
2.2 PLC的基本组成及工作原理
2.2.1 PLC的基本组成
PLC的主机由微处理器（CPU）、存储器（EPROM、RAM）、输入/输出模块、外设I/O接口、通信接口及电源组成。
对于整体式的PLC，这些部件都在同一个机壳内。
而对于模块式结构的PLC，各部件独立封装，称为模块，各模块通过机架和电缆连接在一起。
主机内的各个部分均通过电源总线、控制总线、地址总线和数据总线连接。
根据实际控制对象的需要配备一定的外部设备，可构成不同的PLC控制系统。
下面分别介绍PLC各组成部分及其作用：（1）处理单元CPU） CPU是PLC的控制中枢，PLC在CPU的控制下有条不紊的工作，从而实现对现场的各个设备进行控
制。
（2）存储器
可编程控制器有两种存储器，即系统存储器（EPROM）和用户存储器（RAM）。
系统存储器用来存放系统管理程序，用户不能访问和修改这部分存储器的内容。
用户存储器用来存放编制的应用程序和工作数据状态。
存放工作数据状态的用户存储器部分也称为数据存储区。
它包括输入、输出数据映像区，定时器/计数器预置数和当前的数据区，存放中间结果的缓冲区。
（3）输入/输出模块
PLC的控制对象是工业生产过程，实际生产过程中的信号电平是多种多样的，外部执行机构所需的电平也是各不相同的，而可编程控制器的CPU所处理的信号只能是标准电平，这样就需要有相应的I/O 模块作为CPU与工业生产现场的桥梁，进行信号电平的转换。
2.2.2 PLC的基本工作原理
PLC是一种存储程序的控制器。
用户根据某一对象的具体控制要求，编制好控制程序后，用编程器将程序键入到PLC的用户程序存储器中寄存。
PLC的控制功能就是通过运行用户程序来实现的。
3.I/O电器接口图
根据课程设计要求来设定I/O电器接口，如下图所示：
4.流程图
在单周期工作方式下，在初始步时按下启动按钮I0.0后，Q0.0线圈“通电”，小车向右运动，到达SQ3位置，碰到限位开关I0.6，Q0.1线圈“通电”，这时小车向左运动，到达SQ2位置，碰到限位开关I0.5，这时小车向右运动，到达SQ4位置，碰到限位开关I0.7，小车开始向左运动，到达SQ2位置，碰到限位开关I0.5，小车向右运动，到达SQ3位置，碰到限位开关I0.6，小车向左运动，到达SQ1后，碰到限位开关I0.4后返回初始步，停止运动
在连续工作方式下， I0.1为1状态，在初始步变为活动步时，按下启动按钮I0.0,与此同时，控制连续工作的线圈M1.1通电并自保持，前面执行步骤和单周期工作模式一样，在线圈M0.7通电后，计数器开始工作，根据课程设计说明书要求，设定循环50次，在循环结束后，M0.7变为0状态，这时系统返回并停留在初始步。
5控制系统梯形图
6.总结
这次课程设计给我留下了深刻的印象，使我懂得了如何设计布料车控制系统，使我理解了布料车控制系统的工作原理，也学会了PLC 梯形图的编辑。
使我综合分析问题和解决问题的能力有了很大的提高。
PLC原理及应用课程设计是一门技术性、工艺性、应用性很强的工程实践课程。
在设计中我们应用到在课堂上所学到的知识，要考虑
到布料车控制系统的整体设计，在老师的细心指导下，使我对课程设计有了很好的了解。
设计的同时，也使我感到了自己的不足以及对知识理解的不全面。
在今后的学习中，我将更加的努力，使自己更上一层楼。
参考书目：
[1] 段智敏，陈白宁，《机电传动控制课程设计指导书》沈阳理工大学2005年
[2] 廖常初，《PLC编程及应用》，北京，机械工业出版社，2008年
[3] 王立权，王宗义，王淑钧，徐伟，《可编程控制器原理与应用》，哈尔滨，哈尔滨工程大学出版社，2004年
[4] 隋振有，隋凤香，《可编程控制器应用解析》，北京，中国电力出版社，2006年。