机电系统计算机控制传动课程介绍
哈工大机械设计制造及其自动化专业课程介绍
机械设计制造及其自动化专业课程介绍默认分类 2010-04-24 11:35:19 阅读61 评论0 字号：大中小订阅作者：船舶学院时间：2009-6-16 14:40:51“机电系统计算机控制”教学大纲(PUTER CONTROL OF ELECTRICAL MACHINE SYSTEMS)大纲编制：李哲教研室主任：李哲课程编码：课程名称：机电系统计算机控制教学性质：选修课适用专业：机械及近机类专业学时：30（26/4）学分：1.5一、课程的性质、目的与任务本课程是适应机电一体化的发展趋势而设立的，是机械设计制造及自动化专业的一门主干课程，主要讲述直流电机、交流电机控制系统，液压伺服控制系统和气压传动控制系统，通过这门课让学生掌握机电液气系统的设计和应用。
二、课程的基本要求本课程主要讲授内容有直流、交流电机的组成、原理、动态特性及其应用，液压伺服系统设计与气压传动系统设计；要求学生掌握机电液气系统的组成、分类，分析和设计；了解各自的特点和应用场合；具备分析机电液气系统和设计简单的机电液气系统的能力，为进一步学习深造和适应未来的工作奠定基础。
三、本课程与相关课程的联系与分工相关课程有：电工学、模拟电路、自动控制原理、液压传动；电工学、模拟电路、自动控制原理等课程作为本课程的基础课。
液压传动课程侧重于讲述液压传动系统，本课程侧重于液压控制系统。
四、教学大纲内容使用教材与参考教材1、使用教材：（骆涵秀主编机电控制 XX大学 2000年1月）2、参考教材：（李洪人液压控制系统国防工业）（邓星钟机电传动控制机械工业）（朱善君可编程控制器系统原理应用维护清华大学）五、教学大纲内容及学时分配第一章概述（2）本章主要内容有：分别用实例引出机电、液压、气动控制系统的整体组成，功能和特点；要求学生掌握机电液气系统的组成；了解机电液气系统的发展方向和选用原则。
第二章直流电机（4）本章主要内容有：直流电机的原理，动态特性分析和系统应用；要求学生掌握直流电机的机械特性和系统应用；了解直流电机的原理、组成。
机电传动控制课程设计讲解
学号：0121018700306课程设计题目组合机床加工过程PLC自动控制设计学院物流学院专业物流工程班级行政1001班姓名徐宏华指导教师徐沪萍2013 年 6 月29 日课程设计任务书学生姓名：徐宏华专业班级：物流行政1001班指导教师：徐泸萍工作单位：物流学院题目: 组合机床加工过程PLC自动控制设计初始条件：1.编程环境：Step7v5.5软件2.PLC型号：西门子公司S7系列，S7-3003.机电传动的相关资料指导书4.仿真环境：S7-PLCSIM要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）液压滑台式组合机床在原位启动后，快速向前到设定的位置时转为慢速前进，到达攻丝进给位置时停止前进，转为攻螺纹主轴转动，丝锥能向前攻入，打到规定深度时，主轴快速制动。
接着攻螺纹反转退出，回到原位时快速制动，同时滑台能快速退回原位，并在原位停止。
时间安排：十八周指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日本科生课程设计成绩评定表姓名徐宏华性别男专业、班级物流行政1001班课程设计题目：组合机床加工过程PLC自动控制设计课程设计答辩或质疑记录：成绩评定依据：最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）指导教师签字：年月日目录摘要------------------------------------------------------------------------------------------------- 0第一章基本知识介绍 ------------------------------------------------------------------------ 11.1 设计的任务要求--------------------------------------------------------------------- 11.2 组合机床概述------------------------------------------------------------------------ 21.2.1 组合机床部件分类 --------------------------------------------------------- 21.2.2 组合机床的特点 ------------------------------------------------------------ 21.3 PLC控制系统 ----------------------------------------------------------------------- 31.3.1 PLC简介 --------------------------------------------------------------------- 31.3.2 PLC控制系统设计的基本原则 ------------------------------------------ 41.3.3 PLC控制系统的一般步骤 ------------------------------------------------ 4第二章总体方案选择和控制方式选择----------------------------------------------------- 62.1 总体方案选择------------------------------------------------------------------------ 62.2 控制方式的选择--------------------------------------------------------------------- 6第三章电路图的设计 -------------------------------------------------------------------------- 63.1 主电路的设计------------------------------------------------------------------------ 63.2 PLC的I/O地址分配--------------------------------------------------------------- 8第四章控制程序的设计 --------------------------------------------------------------------- 104.1 顺序功能图的设计---------------------------------------------------------------- 104.2 梯形图的设计---------------------------------------------------------------------- 114.3 语句表的设计---------------------------------------------------------------------- 15 第五章调试及结果分析 ------------------------------------------------------------------- 215.1 硬件组态---------------------------------------------------------------------------- 215.2 仿真结果分析---------------------------------------------------------------------- 21 感想----------------------------------------------------------------------------------------------- 25 参考资料书-------------------------------------------------------------------------------------- 26摘要本次课程设计主要研究的是PLC自动控制液压滑台式自动攻丝组合机床的加工过程。
机电传动控制教案word精品文档98页
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：任有志授课专业：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：2019年2月20日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服务对象：各种生产机械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举例：天车的吊起、制动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.教学实验计划开五个：5.学时安排：由于作者建议用90学时讲授，实际他用大约70学时我们目前安排了60个学时。
《机电传动控制》课程教学大纲(本科)
机电传动控制Electro-mechanical Driving Control课程编号：03410084学分：2学时：32（其中：讲课学时：26 实验学时：6 上机学时：课外：）先修课程：电工技术、电子技术适用专业：机械设计制造及自动化教材：《机电传动控制》，冯清秀邓星钟，华中科技大学出版社，2011年6月一、课程的性质与任务机电传动控制是机械电子工程、机械设计制造与自动化专业的一门专业基础课程。
通过学习，使学生掌握机械装备的电气传动与控制系统的设计、使用和维护，掌握机电一体化技术所需的强电控制知识，包括电机、传动控制、可编程序控制器、接触器-继电器控制、电力电子技术基础等方面的基础知识，并为学习后续课程垫定基础。
通过实验，使学生了解和掌握机械装备的电气传动和控制系统设计、使用，掌握实验的基本方法和技能，学会使用有关设备和仪器，以及实验数据的处理方法，着重培养学生的实际动手能力及综合运用所学知识分析和解决一般技术问题的能力。
二、课程目标及对毕业要求及其指标点的支撑（一）课程目标课程目标1:能够在充分了解直流电动机、交流电动机和控制电动机工作特性的基础上，选择合适类型的电动机并建立相应的机电控制系统，使之能工作在稳定平衡的工作状态之下，完成对应的控制目标。
课程目标2：能够基于科学原理并采用科学方法，制定电动机性能测试及控制方面的实验方案, 并能对实验数据进行科学的分析和处理。
课程目标3：能够正确认识在充分了解电动机及其控制系统在生产和实际生活中的应用及其对于客观世界和社会的影响，并理解应承担的责任。
（二）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求2、毕业要求4和毕业要求6：1.毕业要求2-2：能够针对机械设计、制造及其自动化领域或系统的复杂工程问题，选择正确、可用的数学模型。
占该指标点达成度的20%；2.毕业要求4-2：能够基于科学原理并采用科学方法对机械零件、结构、装置、系统制定实验方案。
机电一体化主要专业课程
机电一体化主要专业课程
1. 机械设计原理，介绍机械结构、传动原理和机械零部件设计
等内容，涵盖静力学、动力学和材料力学等知识。
2. 电路原理与分析，主要涉及基本电路理论、电路分析方法和
电子元件的特性等内容，包括直流电路和交流电路的分析和设计。
3. 控制系统工程，介绍控制系统的基本原理、传感器与执行器、PID控制器、数字控制系统等内容，包括控制系统的建模、分析和
设计。
4. 传感器与测量技术，涉及各种传感器的原理、分类和应用，
以及测量技术和仪器的基本原理和应用。
5. 自动化技术与应用，包括自动化系统的基本原理、PLC编程、工业机器人技术、自动化生产线设计等内容。
6. 电机与驱动技术，介绍各种类型的电机原理、特性和应用，
以及电机控制技术和驱动器的选型与应用。
7. 数字信号处理与嵌入式系统，包括数字信号处理的基本原理、嵌入式系统的设计与开发、实时操作系统等内容。
以上课程是机电一体化专业的主要课程之一，通过学习这些课程，学生可以全面掌握机械、电气和控制工程领域的知识，为未来
的工程实践和研究打下坚实的基础。
机电传动与控制教案1
机电传动与控制教案1《机电传动控制》课程教案西南科技大学制造学院先进制造技术教研室马有良任同2005年10月《机电传动控制》课程教案机电传动控制》MachineElectricityTranmiionandControl本科课程名称授课专业教材名称参考书课程性质先修课程课程目的和任务机电传动控制机制英文名称层次授课教师考核方式马有良闭卷考试《机电传动控制》邓星钟，华中科技大学出版社，2001年3版1、《机床电气控制技术》齐占庆2、《机电传动控制学习辅导与习题》邓星钟专业基础课教学总时数48实践学时4题。
教学基本要求课程内容课程内容简介实践环节教学方法：《机电传动控制》课程教案机电传动控制》章节名称课型专业基础课第1章概述1备注第一讲教学目的及要求教学时数1、了解机电传动的目的和任务；2、机电传动及其控制系统的发展概况；教学主要内容第1章概述时间分配1.1了解课程的性质和任务对本课程的基本要求；学好本课程的方法；1.2课程的内容安徘1.3机电传动的目的和任务；机电传动的目的；机电传动的任务；1.4机电传动及其控制系统的发展概况机电传动的发展概况控制系统的发展概况8分钟10分钟5分钟5分钟9分钟5分钟3分钟45分钟教学重点教学难点机电传动的目的和任务●理解机电传动控制的意义。
●解决方法：1启发学生理解现代机电传动与电力拖动的区别。
1.机电传动的目的是什么？2.为什么我们把几门课程综合在一起？3.我们如何完成生产工艺过程的要求，从而保证生产过程的正常进行？了解有关概念的英文名称1、教学媒体：计算机多媒体投影系统2、老师讲解3、黑板指示1、《机电传动控制学习辅导与习题》邓星钟马有良职称副教授授课时间200年月日启发提问启发提问《机电传动控制》课程教案机电传动控制》章节名称课型第2章专业基础课机电传动系统的动力学基础备注第一、第一、二讲教学目的及要求3教学时数1、掌握机电传动系统的运动方程式；2、掌握多轴拖动系统中转矩折算的基本原则和方法；3、了解几种典型生产机械的机械特性；4、掌握机电传动系统稳定运行的条件；教学主要内容时间分配20分钟25分钟15分钟20分钟转矩的性质？2、请注意机电传动系统的稳定运行包含拿两重含义。
《机电传动控制》课件
感应电机
基于电磁感应原理，具有成本低 、可靠性高的优点，在工业自动 化、家用电器等领域广泛应用。
先进控制算法的研究与应用
滑模控制
01
通过在状态空间中设计滑模面并选择合适的切换规则，实现对
系统状态的快速响应和鲁棒性。
模糊控制
02
பைடு நூலகம்
利用模糊集合理论将不确定性因素转化为可计算的语言变量，
实现对复杂系统的有效控制。
03
机电传动控制系统的设计与实现
系统需求分析与设计
需求分析
明确系统的功能要求、性能指标和约束条件，为后续 设计提供依据。
总体设计
根据需求分析，确定系统的总体架构、组成模块和相 互关系。
详细设计
对每个模块进行详细设计，包括电路设计、机械结构 设计、软件设计等。
控制算法的选择与实现
算法选择
根据系统需求和性能要求， 选择合适的控制算法，如PID 控制、模糊控制等。
机床的运动状态和加工参数。
数控机床控制系统的应用范围包括航空、航天、汽车、模具等领域，为 现代制造业的发展提供了重要的技术支持。
智能家居控制系统
智能家居控制系统是实现家庭智能化和舒适化的重要手段 之一，它通过控制家庭设备的开关、调节设备的运行状态 和参数等，为家庭生活提供便利和舒适。
智能家居控制系统通常采用无线通信和网络技术，实现家 庭设备的互联互通和控制，同时通过传感器和执行器，实 时监测和调整家庭设备的运行状态和环境参数。
步进电机
利用脉冲信号控制电机转子步 进旋转的原理，实现精确的角
度和位置控制。
伺服电机
利用伺服系统控制电机旋转角 度和速度的原理，实现高精度
和高动态性能的控制。
控制器类型与工作原理
机电传动控制1-3
[ J ] J M J 2 / j2 J 3 / j3 m j (
2 2 j 1
n
vj
M
)
2
忽略中间传动机构的转动惯量 2 [ J ] J M J L / jL
2.2 转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算
3. 飞轮转矩的折算 依据转动惯量与飞轮转矩的关系，得到折 算到电机轴上的总的飞轮转矩为：
串励：励磁绕组与电枢绕组串联
复励：一部分并联，一部分串联
3.3 他励直流电动机的机械特性
电压平衡方程：
U E I a Ra E K e n Ra U n Ia K e K e
I a T /( K t )
直流电动机机械特 性的一般表达式
Ra U n T n0 n 2 K e K e K t
第三章 直流电机的工作原理及特性 本 章 重 点： 掌握直流电机的工作原理； 掌握直流电机的机械特性；
掌握直流电机启动、调速、制动的
方法。
3.1 直流电机的基本结构和工作原理
直 流 电 机
交 流 电 机
3.1 直流电机的基本结构和工作原理
1. 基本结构
定子： 主磁极、换向极、 机座、轴承、电刷
2.4 机电传动系统稳定运行的条件
由机电传动系统的运动方程式：
TM TL GD 2 dn 375 dt
知，系统的运动状态取决于电动机与生产机械双 方．为了使系统运行合理．就要使电动机的机械持 性与生产机械的机械特性尽量相配合。特性配合好 的一个起码要求是系统要能稳定运行。
动画
2.4 机电传动系统稳定运行的条件
2.4 机电传动系统稳定运行的条件
讨论： a点：当TL突然增大到TL’时， 因速度不能突变，电机转 矩仍 为 TM ，此时 ，TM<TL’ n减小，TM增大，直到与TL’ 相等，运行于a’点。 当干扰撤销后，TM’>TL, n 增大，TM’减小，直到与TL 相等，即在a点稳定运行。
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机电系统计算机控制
课程代码（学校统一编制）80242000
学分：3.5 修读期：1，2学期
授课对象：机械制造专业本科及硕士生
课程简介：
本课程面向机械工程本科及硕士生讲授机电系统的计算机控制，主要内容包括：机电系统的基本概念、计算机控制系统的构成和分类、线性离散系统的数学基础、计算机控制系统的模拟化设计方法、计算机控制的离散化设计方法、计算机控制系统的状态空间设计方法以及计算机控制系统设计原则等，本课程在讲授过程中结合大量应用实例，深入浅出地阐明机电系统的计算机控制术的基本原理及其在现代制造领域的应用。
实践教学环节（如果有）
PID控制实验等，16学时
课程考核：限选考查
作业和平时考勤占30%（其中平时考勤和普通作业占20%，实验占10%）,期末考试比例占80%。
指定教材：（暂定，未定）
王岚，赵丹，隋立明主编机电系统计算机控制哈尔滨工程大学出版社
参考书目
陈维山，赵杰编著，《机电系统计算机控制》，哈尔滨工业大学出版社。