机电一体化概论教案1516
机电一体化概论 教案
机电一体化概论教案教案标题：机电一体化概论教案目标：1. 了解机电一体化的基本概念和发展历程；2. 掌握机电一体化技术在各个领域中的应用；3. 培养学生对机电一体化技术的兴趣和创新能力；4. 培养学生的团队合作和沟通能力。
教学目标一：了解机电一体化的基本概念和发展历程教学内容：1. 介绍机电一体化的定义和基本原理；2. 分析机电一体化技术的发展历程及其对各个行业的影响；3. 讨论机电一体化技术的应用领域和前景。
教学步骤：1. 引入教学内容，提出机电一体化的概念和意义；2. 分组进行小组讨论，让学生探讨机电一体化技术在生活中的应用；3. 学生报告小组讨论结果，进行课堂展示和讨论，引导学生形成对机电一体化概念的共识；4. 利用多媒体资料、案例等资源，介绍机电一体化技术的发展历程；5. 引导学生进行课堂总结，明确机电一体化技术对行业发展的重要性。
教学目标二：掌握机电一体化技术在各个领域中的应用教学内容：1. 分析机电一体化技术在工业制造、交通运输、能源等领域中的应用案例；2. 探讨机电一体化技术在提高生产效率、降低成本、保障运行安全等方面的作用；3. 介绍机电一体化技术在智能化制造、智能交通等领域的发展趋势。
教学步骤：1. 引入教学内容，激发学生对机电一体化技术应用的兴趣；2. 分组讨论，让学生就一个具体行业中机电一体化技术的应用案例展开研究；3. 学生报告小组研究成果，进行课堂展示和讨论，以加深对机电一体化技术应用的理解；4. 利用多媒体资料、实物展示等方式，展示机电一体化技术在不同领域的应用案例；5. 引导学生进行课堂总结，明确机电一体化技术在各个领域中的价值和重要性。
教学目标三：培养学生对机电一体化技术的兴趣和创新能力教学内容：1. 引导学生了解机电一体化产品的特点和功能；2. 引导学生分析机电一体化技术的发展趋势和创新方向；3. 鼓励学生进行机电一体化产品设计和创意表达。
教学步骤：1. 引入教学内容，让学生了解机电一体化产品的特点和功能；2. 利用课堂小组讨论的形式，让学生分析机电一体化技术的发展趋势和创新方向；3. 引导学生进行课堂互动，讨论机电一体化产品的设计思路和创意表达；4. 组织学生进行机电一体化产品设计的实践活动；5. 学生展示并评价彼此的作品，鼓励创新和分享。
最新机电一体化概论教案15、16
课题
第一、二章
课型
新课（习题）
授课日期
授课时数
（总第~）
教学目标
复习回顾第一、二两章内容，重点在知识结构、框架方面和学习态度、动力的提高、激发等。
教学重点
机电一体化系统组成及各部分的作用；学习态度端正、学习动力的激发
教学难点
学习态度端正、学习动力的激发
板书设计
第一章导论
概述、机电一体化系统的构成要素、机电一体化系统与一般自动控制系统、机电一体化技术与传统技术的关系、机电一体化技术的特点
5机电一体化技术的特点
导课
结合学生作业情况，边提问边总结
教后记
教学程序
教学内容
教学方法与
教学手段
第二章机电一体化系统的组成
1机械本体
2检测及传感
3控制器及工控机
4执行机构、
5接口及接口技术
本章对机电一体化系统的四个组成部分，即机械本体，检测及传感器，计算机控制与执行机构作出了进一步介绍。
首先介绍了机本体在机电一体化中有连接固定的功能，实现特定目的的功能。因此它的性能好坏影响到机电一体化系统（或设备）的性能。
机电一体化系统（或设备）对机械本体的要求是稳定、精密、可靠、轻巧和实用美观。
传感器是由敏感元件、传感元件及测量元件组成。
传感器有压力传感器、温度传感器、位移传感器，湿度传感器、气体传感器、光学传感器以及流量传感器等。
第二节课的内容：
完成练习
1、《机电一体化》的课程性质？
2、机电一体化的英文写法及来历？
3、机电一体化系统的组成？
4、常用传感器的分类？
5、例举两例生活中传感器的应用实例，并简要叙述其工作原理。
6、本学期有几门课程，哪些要会考？能不能过关？
机电一体化概论教案
一、了解机电一体化系统接口的作用、种类；
二、了解微型计算机与机械装置间的联接方法；了解专用、通用接口。
三、简要小结本章内容
布置作业
A完成下列问答：
2-21接口的作用是什么？
2-22从图2-22说明微机与机械装置之间是由什么联接的。
2-23简单说明数字信号到模拟信号转换的作用。
2-24简单说明模拟信号到数字信号转换的作用。
1、模拟电路在机电一体化控制系统和设备中的作用
（1）检测元器件的基础
（2）执行机构电路的基础
（3）数字电路和计算机技术的基础
2、电子电路的表示方法
3、各种放大电路
（1）电压放大电路
（2）电流放大电路
（3）功率放大电路
4、放大和失真
结合学生已有知识，拓展联想。
教后记
教学程序
教学内容
教学方法与
教学手段
Ⅳ
2、有关的基础知识
（1）电子技术基础
电子技术基础包括模拟电路和数字电路，它利用了电工的技术基础。
（2）机械技术基础
机械技术基础包括制图、力学、机械原理、机械零件、机械制造和维修等技术。
（3）检测技术
掌握工业中各种常用的检测元件的选用、安装、调试和使用方法。
（4）执行机构技术
掌握各种机械、电器、气动、液动执行机构的结构原理和使用方法。
Ⅴ
三、专用输入/输出接口电路
专用输入/输出接口分为四类。
1、数字信号→数字信号接口
2、数字信号→模拟信号转换（D/A）接口
3、模拟信号→数字信号转换（A/D）接口
4、模拟信号→模拟信号接口
四、通用接口
在机电一体化中，使用最普遍的通用接口是可编程序接口PPI。PPI的输入/输出动作由微机的程序控制，传感器、执行元件与微机之间通过转换接口电路及PPI相联，信息的输入/输出非常方便。
机电一体化1.概论
机电一体化1.概论第一篇：机电一体化1.概论1序言及概论序言一、对机电一体化技术的初步了解什么是机电一体化技术呢？机电一体化技术是在生产、制造机电一体化产品过程中使用的各种现代先进的技术。
那么哪些是机电一体化产品呢？日本学者高森年在他的著作中说：“当今世上只要是使人感到比较灵活、灵巧便利的机械都是基于机电一体化技术制造的，这样的说法毫不过分。
”因此可在自己感兴趣的领域想象。
实际上，机电一体化在家用电器、各种车辆、工厂设备、航天航空等各种领域、场所都得到了广泛的应用。
如家用照相机、全自动洗衣机、无人驾驶的汽车、全自动的玩具小车、工厂化流水线作业设备、航天器、火星探测器及机器人等。
综上所述，机电一体化产品是机械装置和电子装置的有机结合而形成的。
机电一体化技术是机械技术和电子技术等互相结合的各种技术的统称。
二、机电一体化产品的优越性列举出一系列实例后，这些机械都是机电一体化产品，由此可见机电一体化产品在各行各业都得到了非常广泛的应用。
随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化产品有逐步取代传统机电产品的趋势，这完全取决于机电一体化技术所存在的优越性和潜在的应用性能。
这些机电一体化产品，它们有哪些优越性呢？它比一般机械产品及传统机电产品突出的优越性具体体现在：（1）精度提高机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量。
数控机床的加工精度比一般手工操作的机床的加工精度大大提高。
（2）功能增强机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。
机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。
机电一体化教学(教案)
课程定位❖《机电一体化技术与系统》课程是机械工程及自动化专业学生的专业基础必修课。
❖是学生经过三年基础课和技术基础课学习之后，带有总结意义的一门综合性设计课程。
❖在学生掌握一定的专业基础知识的基础上，以机械设计为主线，综合运用所学知识，从整体角度掌握机电一体化系统设计的思想、原理、方法和程序。
学习方法❖1、认真听课❖2、参考教材自学❖3、网络自学和自测检查❖3、认真实验，主动参加自选实验❖4、积极参加讨论和完成作业（可以网络提交）课程的考核办法❖理论课：百分制❖闭卷考试70% 平时成绩30%❖平时成绩：课堂效果、作业效果、❖网上答疑、实验效果机电一体化信息科学机械学电子学第1章 概论❖ 1.1 概述❖ 1.2 机电一体化系统的设计 ❖ 1.3 机电一体化系统的发展趋势美国《技术评论》认为，有十种新兴技术在不远的将来会产生巨大影响：无线传感器网络；可注入组织工程；纳米太阳能电池；机电一体化技术；分子成像；纳米印刷刻蚀；软件保证；糖原组学；量子密码术。
1.1 概述1.1.1 引言机电一体化一般包含机电一体化技术和机电一体化产品(系统) 两层含义。
1、 机电一体化技术：从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术等在系统工程基础上有机地加以综合，以实现整个系统最佳化的一门新科学技术。
2、 机电一体化产品：新型机械与微电子器件，特别是微处理器、微型机相结合而开发出来的新一代电子代机械产品。
权威定义：❖ 起源：日本，20世纪70年代； ❖合成词：Mecha —tronics 。
它取英语Mechanics(机械学)的前半部和Electronics （电子学）的后半部分拼成一个新词；❖(ASME)由计算机信息网络协调与控制的用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和(或)机电部件相互联系的系统。
理解：❖机电一体化不是机械与电子简单的叠加，而是在信息论、控制论和系统论的基础上建立起来的应用技术❖典型的机电一体化产品(系统)有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD ／CAM 系统等。
Get清风第一章 机电一体化概述 机电一体化概论 教学课件
6、系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放 式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁 和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现 之二是通信功能的大大加强，一般除RS232外，还有RS485、 DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系， 机电一体化的人格化有两层含义。一层是，机电一体化产品 的最终使用对象是人，如何赋予机电一体化产品人的智能、 情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层 境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理，研制各种机 电一体花产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的 启发研制出来的。
目前机电一体化技术能为人们普遍接受的涵义是“机电一 体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能 上引进微电子技术并将机械装置与电子设备以及相关软件有 机结合而构成的系统总称〞。
机电一体化不是机械技术和电子技术的简单叠加，而是将 电子设备的信息处理功能和控制功能“揉和〞到机械装置中去， 从而到达扬长避短、互为补充的目的，使机电一体化产品更具 有系统性、完整性和科学性。
1.1.3 机电一体化的开展趋势 机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多 学科的交叉综合，它的开展和进步依赖并促进相关技术的开展和 进步。因此，机电一体化的主要开展方向如下： 1、智能化 智能化是21世纪机电一体化技术开展的一个重要开展方向。人 工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控 机床的智能化就是重要应用。
机电一体化的开展大体可以分为三个阶段。20世纪60年 代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人 们自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。 20世纪70至80年代为第二阶段，可称为蓬勃开展阶段。这一 时期，计算机技术、控制技术、通信技术的开展，为机电一体 化的开展奠定了技术根底。
第1章(616) 教材配套课件
第1章 机电一体化概论 2.对机械系统性能的影响 机电一体化系统的动力智能化、分散化，不但使传动链
缩短，提高了传动精度，而且使整个机电一体化系统的机械 结构更为简单，机械部件数量减少，使系统的刚度更好。由 于这些因素，使得机电一体化系统的运动特性和动力特性都 得到很大的提高，同时也使由机械磨损、配合间隙和受力变 形等机械因素引起的误差得到有效的控制，直接表现为系统 的运动精度提高和响应速度加快。
第1章 机电一体化概论
3.机电一体化系统的动力特征 与传统的机械系统相比，机电一体化系统中的动力系统正逐 步呈现出分散化、智能化的特征，主要表现为执行部件的位置、 速度、加速度等参数可以直接通过现代伺服驱动技术进行控制， 省去了传统的变速机构和凸轮机构等机械传动链，使动力系统更 加紧凑、独立。目前的趋势是动力系统以模块的形式供货，上面 集成有功率驱动和电子控制单元，具有编程接口和通信接口，能 完成主控计算机传来的各种位置和速度指令，同时具有自诊断功 能和自我保护功能，便于维护和提高可靠性。 正确认识机电一体化系统中动力系统结构分散化、功能智能 化的发展趋势，对系统功能的理解和设计有很大的帮助。
第1章 机电一体化概论 目前，机电一体化已逐步发展成为融机械技术、微电子
技术、信息技术等多种技术为一体的新兴交叉学科，机电一 体化实际上涵盖“技术”和“产品”两个方面。
从技术角度来看，机电一体化是指按系统工程观点，将 机械、电子、信息等有关技术进行有机地组织与综合，以实 现机电系统整体最佳化的技术方法。所谓的“有机地组织与 综合”，表明机电一体化代表了多学科先进技术相互交叉、 渗透复合的技术思想。“整体最佳化”则阐明了实现机电一 体化的基本目的，机电一体化系统应从整体上，包括功能、 效率、能耗、精度、可靠性、适应性等多方面形成综合最优 化。
电子教案
2.1 自动化控制技术(2)
变频器
变频器是一种将固定频率的交流电变换成频率、电压均连续可调 的交流电，以控制电动机运行的装置。 变频器-----采用电力半导体器件（电力晶体管、绝缘栅双极晶体 管、智能功率模块等）来实现无触点的控制。 组织教学 建议:①通过例子和实物进行教学。 ②结合实际进行各种自动化控制技术的简单应用(实训) 。 ③重点介绍各种自动化控制技术的主要部件。
2.2 检测与传感器技术 (1)
概念 主要部件-----传感器 。 传感器结构
敏感元件、转换环节、输出电路等三个基本部分。 常用的传感器: 位置传感器 -----通过检测或感受以确定被测物体是否达到所需的 位置并输出信号。 位移传感器-----是将线位移或角位移变换成相应的信号输出。 速度传感器-----将机械的旋转运动（即转速）转换成相应的电信 号输出。 角度传感器-----将转角的变化(即角位移)转换成相应的信号输出。 温度传感器-----将温度的变化转换成相应的信号输出。 光量传感器-----将光的数量(光线、光亮等) 转换成相应的信号输出。 其它传感器:力(压力)、流量、磁场（霍尔）、超声波、红外线等。
2.3 计算机与信息处理技术(2)
三种控制系统和控制方式的比较。 信息处理技术和过程。
[例2-12] 组织教学 建议:①实物配合进行教学。 ②重点介绍各种控制系统和控制方式的特点。
2.4 执行及驱动技术 (1)
概念 驱动执行形式:电动式、液压式、气动式和其它等。 电动式(电磁式)-----利用电磁线圈将电能转换成电磁力，再通过电
3.2 数控设备
概念
数控设备(数控机床)-----又称为CNC机床。 CNC机床-----一种解决复杂形、面的零件的自动化和一体化的生 产设备。 结构组成 程序、输入/输出设备、CNC（计算机数字控制）装置、PLC（可 编程序控制器）、主轴控制系统、进给伺服控制系统、位置检测 器及机床本体等。 种类 数控车床/数控铣床 /数控磨床 /数控镗床 /数控钻床 /数控加工中 心/数控线切割机床/数控电火花加工机床等。 组织教学 建议:在教学中尽量多结合实际例子或实物进行讲授。
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年月日
课题
第一、二章
课型
新课（习题）
授课日期
授课时数
（总第~）
教学目标
复习回顾第一、二两章内容，重点在知识结构、框架方面和学习态度、动力的提高、激发等。
教学重点
机电一体化系统组成及各部分的作用；学习态度端正、学习动力的激发
教学难点
学习态度端正、学习动力的激发
板书设计
第一章导论
概述、机电一体化系统的构成要素、机电一体化系统与一般自动控制系统、机电一体化技术与传统技术的关系、机电一体化技术的特点
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第二章机电一体化系统的组成
机械本体、检测及传感、控制器及工控机、执行机构、接口及接口技术
教学程序
教学方法与教学内容教学手段
ⅠⅡ
引课
简单回顾第一、二章内容，目的总结所学内容，巩固所学导课
知识。新课
第一章新课导论
1ห้องสมุดไป่ตู้述结合学生作业情2机电一体化系统的构成要素况，边提问边总
3结机电一体化系统与一般自动控制系统
4机电一体化技术与传统技术的关系
5机电一体化技术的特点
教后记
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教学程序
教学内容
教学方法与教学手段
第二章机电一体化系统的组成1机械本体2检测及传感3控制器及工控机4执行机构、5接口及接口技术本章对机电一体化系统的四个组成部分，即机械本体，检测及传感器，计算机控制与执行机构作出了进一步介绍。在机电一体化中有连接固定的功首先介绍了机本体能，实现特定目的的功能。因此它的性能好坏影响到机电一体化系统（或设备）的性能。对机械本体的要求是稳定、（或设备）机电一体化系统精密、可靠、轻巧和实用美观。传感器是由敏感元件、传感元件及测量元件组成。传感器有压力传感器、温度传感器、位移传感器，湿度传感器、气体传感器、光学传感器以及流量传感器等。第二节课的内容：完成练习、《机电一体化》的课程性质？1 2、机电一体化的英文写法及来历？3、机电一体化系统的组成？、常用传感器的分类？4、例举两例生活中传感器的应用实例，并简要叙述其工5作原理。6、本学期有几门课程，哪些要会考？能不能过关？、你认为你做好以专业技术谋生并带领你的家庭奔小康7的准备了吗？请简要叙述理由。
提问讲解例举等结合学生的经验尽量把课堂与社会生活结合，使学生减少枯炒感本部分内容在第一节课结束。本次练习作为期中成绩
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教后记
教学程序
教学内容
教学方法与教学手段
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Ⅲ
课堂小结收练习布置作业C预习第三章第一、二节内容。
教后记
本练习的安排为另时追加，计划中属于机动内容，主要目的针对学生学习态度和积极性方面的调整。