《机电一体化课程设计》任务书（精选11篇）

《机电一体化课程设计》任务书 第1篇

《机电一体化课程设计》任务书

一、课程设计题目

1.数控车床工作台二维运动伺服进给系统设计

（注：这里的二维运动指的是工作台在水平面内沿横轴和纵轴的运动）2.数控铣床工作台三维运动伺服进给系统设计 3．自拟题目

二、设计要求

1、能用键盘输入命令控制工作台的运动方向

2、能实时显示当前运动位置

3、具有越程指示报警及停止功能

4、参照工具书，结合实际，自己设定系统定位精度，脉冲当量，空载启动时间，最大进给速度，各个方向的运动范围，切削用量等参数

三、设计内容

1、总体方案确定

（1）总体方案设计（2）绘制总体方案图

2、机械系统设计

（1）执行元件参数及规格的确定；（2）传动机构的具体结构及参数设计；（3）执行机构的具体结构及参数设计。（4）绘制进给传动系统示意图。

3、控制系统硬件电路设计

（1）微机的选用、存储器的选用与扩展、译码电路设计、接口电路设计等（2）绘制控制系统原理框图

4、传感器的选择（适用于半闭环控制方式和全闭环控制方式）

四、课程设计报告书内容（不少于3000字，要求计算准确、文字通顺、书写工整。

要求图纸、图面布置合理、正确清晰。）

1． 设计题目和要求

2． 系统总体方案框图及分析说明

3． 机械系统设计计算、各部件类型选择说明及进给传动系统的示意图与说明 4． 控制系统工作原理框图与设计说明

5． 传感器的选择与设计说明（适用于半闭环控制方式和全闭环控制方式）6． 课程设计总结与心得体会 7． 参考资料

五、主要参考书目

机械原理、机械设计、电工电子技术、单片机原理与系统设计、机电一体化等相关书籍，如：

[1] 尹志强等编著.机电一体化系统课程设计指导书.北京:机械工业出版社.2007.5 [2] 郑堤主编.机电一体化设计基础.北京:机械工业出版社.1997 [3] 曾励主编.机电一体化系统设计.北京:高等教育出版社，2004.4 [4] 张建民等编著.机电一体化系统设计（第二版）.北京:高等教育出版社.2001.8

《机电一体化课程设计》任务书 第2篇

一、目的毕业设计是完成教学计划达到专科生培养目标的重要环节，是教学计划中综合性最强的实践教学环节，对培养学生的思想、工作作风及实际能力，提高毕业生全面素质具有很重要的意义。

毕业设计的教学目标应使学生在以下几方面的能力得到训练和提高：

1、综合运用所学专业知识分析、解决实际问题的能力：

2、掌握文献检索、资料查询的基本方法及获取新知识的能力

3、书面和口头表达的能力：

4、协作配合工作的能力：

二、选题原则

1、在充分满足教学要求和对学生技能训练的情况下尽可能结合实际选题、题目的难易程度适当，使学生经过努力在规定时间内能独立完成为宜

三、毕业设计要求

1、每个学生必须独立完成毕业设计；

2、设计图纸要清晰，尺寸标注要准确，数据要完整，书写要规范。

3、设计主题要完整。

4、设计图纸可手工作图，也可电脑制作。文字部分用A4纸打印。整个设

计材料要装订成册。

5、设计完成后应有相应的总结报告。

四、对毕业学生的要求

1、学生在此期间应定期与指导教师联系，汇报设计进展情况

2、及时将疑难问题请教指导教师

3、严禁抄袭，否则毕业设计无成绩。

4、按要求在2012年4月30日前上交毕业设计给指导教师，过期不予答辩。

5、未按要求完成毕业设计的学生不能评定成绩，不予毕业。

6、要求计算说明书计算准确、文字通顺、书写工整。

7、要求图纸、图面布置合理、正确清晰、符合制图标准及有关规定。

五、毕业设计的课题

（一）毕业设计课题如下：

（1）机电控制与可编程序控制器技术课题设计。

使用可编程序控制器技术的典型电气控制系统。

（2）液压气动控制技术课题设计。

典型加工装置的流体传动与控制系统。

（3）机械制造工艺学课题设计。

典型零件、典型机械传动机构的设计。

（4）根据学生顶岗实习、毕业实习岗位及实际工作，自选设计课题。

（二）毕业实习报告

1、实习内容

（1）机电一体化设备（数控机床、自动线、加工中心等）是实习的重点。

1）了解数控机床及机电设备的结构、组成及工作原理。

2）了解典型零件的加工过程与工艺要求。

3）了解微机控制系统原理和数控编程方法。

4)结合图纸、资料等熟悉设备的结构，找出其特点。

5)深入分析典型零件的工艺过程，做好记录，为撰写实习报告收集资料。

2．现场实习

学生带着问题到车间，生产一线。了解生产中的设备、工艺等。通过观察、记录、查阅资料、现场请教等使问题得到解决。

3、实习报告

（1）实习单位的基本情况：工厂概况、车间概况、主要产品、人员组成等。

（2）典型零件（可以由指导教师指定，也可由学生自定）的加工工艺过程，画出草图，标明主要尺寸、工序、工装、加工设备、检测方法等。

（3）对于数控设备，说明其编程方法。

（4）本人在实习中的收获、体会及对工厂（车间）的合理化建议。

六、成果要求

1．毕业设计应提交设计图纸和相应的说明书。图纸须规范、完整、清晰、正确，格式符合国家标准的要求；说明书须规范、详实，应包括：目录、任务书、开题报告、正文（摘要、正文内容，结语，参考文献）、附录等。须提交打印文件和电子版各1份，字数不少于8000字。

2．毕业论文应包括：目录、正文（前言、摘要、正文内容、结语、参考文献）、附录等。须提交打印文件和电子版各1份，字数不少于8000字。

七、成绩评定

1．毕业设计的成绩采取五级记分和评语相结合的办法。根据学生毕业设计的优缺点、数据和结论的精确程度、说明书与图纸的质量、答辩情况等写出评语。并由答辩负责人签字。

2．评分标准

优秀（90分以上）：毕业设计的内容正确、有独立见解或取得有价值的成果；有很强的独立工作能力；提交的文字材料及附件完整、清晰、答辩正确。

良好（80分—89分）：毕业设计内容正确、有较强的独立工作能力；提交的文字材料及附件完整；答辩时回答基本正确，无概念性错误。

中等（70分—79分）：毕业设计内容正确、独立工作能力一般；提交的文字材料及附件完整；答辩时回答问题基本正确，主要概念清楚。

及格（60分—69分）：毕业设计(内容无原则性错误；独立工作能力差；提交的文字材料及附件完整；答辩时回答问题不完全准确，有个别概念性错误。

不及格（60分以下）：毕业设计未完成规定的任务和要求或有原则性错误；提交的文字材料及附件不完整；答辩时概念性错误较多。无故不参加答辩者，以不及格论。

附件1：

参考选题:

（1）机电控制与可编程序控制器技术课题设计。使用可编程序控制器技术的典型电气控制系统。① 仓储系统MCGS监控

② 产品加工设备电气控制设计

③ 产品包装设备电气控制设计

④ 生产线上运输升降机的自动化设计(PLC)

（2）液压气动控制技术课题设计。

典型加工装置的流体传动与控制系统。

① 450KN油压机设计

② 半自动液压专用铣床液压系统的设计

（3）机械制造工艺学课题设计。

典型零件、典型机械传动机构的设计。

① 下置式蜗杆减速器设计

② 3L-108空气压缩机曲轴零件的机械加工工艺及夹具设计 ③ 自动洗衣机行星齿轮减速器的设计

④ 活塞的机械加工工艺，典型夹具及其CAD设计

高职机电一体化专业课程设计 第3篇

传统的机电一体化专业在培养模式、课程设置、教学内容、教学方法及手段等方面严重滞后, 远远满足不了经济建设对人才知识结构的需求, 所以, 对机电一体化专业的教学改革势在必行。高等职业教育必须紧紧围绕地方经济建设和支柱产业发展的需求, 更好地为地方经济建设和社会发展服务。目前, 传统教育体制下培养的机电一体化专业学生 “就业难”, 从而造成了 “招生难” 的局面。但从经济学的观点来看, 表面的人才饱和、过剩, 恰恰预示着人才的短缺, 饱和的是 “大陆人才”的饱和, “特色人才”的短缺。机电一体化专业的教学改革, 必然能适应社会的需求, 培养出更好更多的应用型的高级技术人才。

机电一体化专业毕业生就业范围广, 不受行业限制, 可以从事与电有关的设备的生产、技术改造和维护, 自动生产线的运行维护和技术改造、数控设备的运行维护和技术改造等工作。近几年来, 各企业不断引进国外先进设备、自动生产线, 对机电一体化专业毕业生需求越来越多, 因此毕业生就业前景一片看好。

2 建设目标

2. 1 培养适应机电设备的高素质技术技能型专门人才

深化校企合作教育, 加强工学结合力度, 将学生知识学习、技能提升、能力培养和素养形成融入整个教学过程, 实现从学习者到工作者的角色转换, 努力培养适应机电类岗位的职业技能强、综合素质高、具有可持续发展能力的高素质技术技能型人才, 真正实现零距离上岗。

2. 2 应具备的能力

( 1) 高等数学应用能力; 阅读简单英语专业技术说明文件和简单会话能力; 进行常见体育活动和体育锻炼的能力。

( 2) 具备分析与设计常用机电设备的基本能力。

( 3) 具有从事家用电器与制冷设备的安装、调试、使用、维护与管理的基本技能。

( 4) 掌握计算机应用的基本实践技能, 具备机电工程计算机辅助设计的基本应用能力。

(5) 具有在相关专业继续学习与深造的能力。

(6) 具有一定的自主创业能力。

2. 3 素质结构

( 1) 热爱社会主义祖国, 拥护中国共产党的领导, 有社会主义民主、法制观念。

( 2) 懂得马列主义、毛泽东思想基本原理和建设有中国特色社会主义理论, 懂得社会主义市场经济理论, 树立辨证唯物主义观点。

( 3) 有较强的事业心和实事求是的科学态度。热爱劳动, 勤奋学习, 勇于实践, 锐意进取, 具有较强的开拓精神。

3 高职机电一体化专业课程建设方案

3. 1 以职业能力为主线, 以产品工艺流程为载体, 以行业新技术为重点, 保证建设内容的实用性与针对性

以职业能力为主线, 遵循学生的认知规律和职业成长规律, 系统设计课程体系; 以真实的产品工艺流程为载体, 呈现机电企业生产场景中的操作过程, 以新技术为重点, 突出核心技能和知识的学习及职业素养的训练, 改革教学内容; 以 “工学结合、开放性、标准化、集成化、动态化、高效化、交互式”为原则, 构建开放式平台, 保证了建设内容的实用性。开发面向学生、企业工程技术员等不同用户、不同层次的新技术培训包。

3. 2 探索有效的教学形式

突破传统的课堂教学模式, 探索多种灵活有效的教学形式, 如教师讲授与高职生讨论相结合, 布置专题, 由高职生讲说, 教师点评总结等, 加强师生间的互动, 激发高职生的学习兴趣, 以便于高职生理解。定期举办相关学术讲座, 开展学术交流, 开拓了高职生的视野, 培养高职生的创新意识; 就本课程中某些重点难点问题, 聘请专家举办学术报告, 帮助高职生掌握机电一体化系统设计基本理论与基本知识。理论学习与实践相结合, 鼓励高职生走出课堂, 自觉参加活动、练习, 使高职生在实践中加深对高职机电一体化系统设计课程的理解, 进一步提高能力。基于这样一条明确主线, 学生的学习更具方向性和目的性, 学习效果明显提高。而且, 整个教案的内容组织注重引导学生探讨各种知识的内在联系, 技术的引入背景, 注重知识的理解, 而非简单记忆。

通过对相应职业岗位群及典型工作任务的分析, 确定应用机电技术专业人才培养目标是: 具有良好职业素养、团队合作精神、创新意识和可持续发展能力的, 德、智、体、美等全面发展的高素质技能型人才。同时, 充分考虑到应用机电技术专业技术特征, 设计“普适性+ 个性化”人才培养方案, 基于工作过程开发了应用机电技术专业课程体系。将知识传授与提高能力的训练有机结合起来, 引导学生切实增强设计能力。基本思路是: 按培养形象感知、思想洞察、逻辑思辨意识和相应能力的架构组织教学单元, 使学生了解教学宗旨, 认识能力在机电一体化系统设计学习与应用中的意义, 以及培养训练的方法。然后选择相应的作品加以解剖, 按照选定的角度, 重点分析其主要的方法, 最后引导学生在课内外进行实践训练。这样, 就可以把学生积累的知识和经验, 从其他课程习得的知识与理论, 以及在课外阅读和业余生活中获得体验全部调动起来, 共同促进其机电一体化系统设计意识和能力的增长。

摘要：培养成为真正名副其实的机电一体化专业人才, 是职教工作者研究的重要课题之一;高职机电一体化专业要适应时代发展, 迅速转变思想观念, 分析了高职机电一体化专业教育存在的问题, 提出解决问题的新措施, 努力打造科学高效的高职机电一体化专业教学机制。

关键词：高职,机电一体化专业,教学

参考文献

《机电一体化课程设计》任务书 第4篇

关键词：机电一体化系统设计；教学改革；教学效果

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）11-0029-02

“机电一体化”是微电子技术向机械工业渗透过程中逐渐形成的，涉及机械学、电子学和信息科学的新兴交叉学科[1]。作为机械类专业的一门重要课程，《机电一体化系统设计》对培养学生的创新能力和机电产品设计能力具有重要作用[2]。由于综合了多门学科，该课程所涉及的知识点量多面广，而且有些内容学生在相关的课程中接触过，如果在教学过程中不加注意，容易使本门课程变成“炒剩饭”，影响学生的学习兴趣和教学效果。本文针对课程学习中存在的问题，结合作者多年的教学经验，从教学内容、教学方式两个方面提出了改革措施。

一、课程存在问题

《机电一体化系统设计》的教学内容各部分内容差别很大，连续性差，教师在讲授过程中，必须将各个章节的内容有机联系起来；此外，各部分内容又相对独立，若讲授时一视同仁，不分主次，往往给学生造成是在重温旧知识的感觉，甚至搞不懂学习这门课程的真正目的是什么[3]。《机电一体化系统设计》的主要任务是使学生树立正确的系统设计思想，培养理论联系实际、调查研究、刻意创新的能力，使学生掌握机电有机结合的理论、机电一体化系统设计的基本规律及基本方法，具备机电一体化产品的设计能力。仅靠传统的课堂授课是无法实现这个任务目标的，必须从教学内容和教学方式上作出改革。

二、教学内容改革

1.以系统设计思想为主线。机电一体化的目的是提高产品或系统的附加价值，即多功能、高效率、高可靠性、省材料、省能源，并使产品结构向轻、薄、短、小化方向发展，从而不断满足人们生活的多样化和生产的省力化、自动化需求。因此，机电一体化的研究方法不能只是简单拼凑，应该从系统设计方案开始到各元部件选择到系统最终成形的全过程都要贯彻系统设计的思想。首先是从整体角度及可行性方面对系统进行多种整体方案设计；然后对其机械机构、执行元件、微机控制系统、检测传感装置等组成部分及相关接口进行细节设计；最后对系统性价比进行衡量，得出优化设计方案，选择原则是在保证目的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本。以上三个环节相互影响，一般在绪论里讲第一个环节，在此环节让学生了解一个典型的机电一体化系统或产品整体上的五大功能构成和五大功能要素，在进行系统整体方案设计时可能有多种选择，需要结合系统的功能要求、技术指标和成本控制多方面因素进行综合评价，优化出最佳的方案。以设计精密数控机床为例，从总体上对其五大功能和功能要素进行分解，分解的结果可以用功能矩阵来表示[4]，最终设计方案的选择取决于能否提高产品或系统的附加价值。第二个环节分别讲述构成机电一体化的功能要素，尽管每一功能要素在内容上相对独立，但它们作为机电一体化系统或产品组成部分，通过广义接口联系在一起，彼此相互影响，学生只有认识了这一点，才能从总体上把握机电一体化的系统设计思想。还以设计精密数控机床为例，为了达到高精度，可以选用精密机械，但这势必造成系统成本的增加，而且，成本有可能随着精度要求的提高成几何倍数增加。另一个可行的方法是采用软件补偿来提高精度，但这会对微机控制系统和传感检测系统提出新的要求。第三个环节是对系统性能的综合评价，评价的结果不符合要求时还有可能需要对整体方案或各个功能要素重新选择，直至满足要求为止。在课程讲述过程中，仅仅介绍系统设计思想，既抽象又枯燥，若能结合实际案例，学生就会在潜移默化中逐渐领略机电一体化系统设计方法的精髓。一般教材在后面的章节中都会给出很多的案例，建议这些案例不要都放在最后讲，找出一个或几个典型案例，在讲授每一部分内容时都结合该案例，并将系统设计方法融于其中，既利于学生对知识的掌握，又能起到举一反三的作用，便于学生分析和设计其他的机电一体化产品。

2.以理论联系实际为导向。高等学校培养的是具有创新能力的高级应用型人才，即具有较高的综合素质，宽厚扎实的专业理论，并能将理论应用于解决实际问题，且有创新实践能力的高级专门人才。机电一体化系统设计综合性较高，知识点量多面广，并且内容抽象，学生很难在有限的课时内完全掌握；而对于从事该门课程教学的教师来讲，不能只注重理论知识的讲解，要以理论联系实际为导向。为此，课前要做大量的准备，广泛积累素材以丰富课堂教学效果，将抽象的道理通俗化、形象化，加深学生的印象。如有时教材上只介绍某些元部件的工作原理，学生即使明白其工作原理了，但对其长什么样却知之甚少，更谈不上怎么用了。可以利用网络平台下载很多产品样本，产品样本主要是推销产品用，一般会详细介绍产品的外形和应用，将教材和样本二者结合在一起讲述，无形中就将理论和实际联系在一起了。此外，还可以在授课过程中加强演示验证内容，俗话说百闻不如一见，有的知识应用性较强，理论比较抽象，很难通过讲的方式让学生掌握，但通过实验或者观看视频等，立刻就拨开云雾见晴天了。如在讲光电编码器时提到，光电编码器的输出信号可以经过2倍频或4倍频以提高检测分辨率，用语言描述时学生不容易理解，把光电编码器信号引出来，用示波器一看，一目了然。当然也可以通过《机电一体化系统设计》课程设计，让学生利用所学亲自参与机电一体化产品设计，在设计过程中通过查阅资料、技术调研、设计加工、组装调试等可进一步加强学生理论联系实际的能力。

三、教学方式改革

明确了教学内容，还要通过适当的方式将知识传授给学生。首先要培养学生的学习兴趣，学生对某一学科有兴趣，才会不知疲倦，才会有灵感，才会乐在其中，既能提高学习效果，又能成为创新的动力和源泉。如在讲述第一章绪论时，在引出机电一体化的概念和内涵后，不是把重点放在对概念的进一步解释上，而是以图片或录像的方式列举了大量机电一体化产品实例。这些实例中大部分来自生活或生产实践，学生在观看这些实例的过程中，对这些产品的神奇功能产生了浓厚的兴趣，自然就会产生探个究竟甚至亲自进行设计的愿望。其次，要重视学生的基础知识，如果说兴趣是前进的动力，那么基础知识就是成功的基石，学生要想真正掌握这门技术，必须拥有牢固的基础知识。在讲数控部分内容时，很多同学说参加过数控编程的实习活动，会用G代码编程，当问到编程的几个坐标系时，却没有几个人真正明白，但数控机床的坐标系是编程的基础，是数控加工的参照，如果连参照都不知道在哪儿，怎么能真正掌握数控技术呢？最后，对授课内容要“避轻就重”，机电一体化作为综合学科，包含的内容较多，不同专业培养目标不同，讲课的重点也不应一样，在讲述时要结合专业“避轻就重”。“避轻”就是对学生有一定基础的内容少讲，“就重”就是对学生难以理解、接触较少的内容重点讲。机械类专业的学生机械基础较好，对机构的力传递、运动传递容易掌握，对执行元件的学习基础较弱，但这部分内容在机电一体化系统中有重要的地位，因此要重点讲述。

机电一体化是一门不断发展、高技术密集的新型交叉学科，所涉及的知识量多面广，本文针对课程存在的问题，基于作者的教学实践经历，从教学内容、教学方式提出了改革措施，在教学内容上强调以系统设计方法为主线，以理论联系实际为导向，在教学方式中重视培养学生的学习兴趣和基础知识，对授课的内容不是一刀切，而是避轻就重。通过这些改革措施，取得了较为满意的教学质量和效果。

参考文献：

[1]张建民.机电一体化系统设计[M].北京：高等教育出版社，2007.

[2]赵江铭，杨杰伟，白国长.《机电一体化系统设计》教学改革探讨[J].科技信息，2011，（25）：168.

[3]文振華，尹欣，孙新.机电一体化课程教学探讨[J].管理工程师，2011，（5）.

[4]赵松年，张鹏奇，等.机电一体化机械系统设计[M].北京：机械工业出版社，1996.

《机电一体化课程设计》任务书 第5篇

课程类型 专业课程

学 时 数 44 学 分 数 2.5 一,编写说明

(一)本课程的性质,地位和作用

本课程是面向机械制造及自动化专业开设的一门专业课.机电一体化系统技术是微电子技术和计算机技术像机械工业渗透的过程中逐渐形成并发展起来的一门新型综合性学科,机电一体化技术的应用不尽提高和拓展了机电产品的性能和功能,而且使机械工业的技术结构,生产方式及管理体系发生了巨大的变化,极大提高生产系统的工作质量.通过本课程的学习,对于学生掌握机电一体化系统开发的基础知识,拓宽学生的知识面是很有意义的.本课程是学生在学完技术基础课,专业基础课之后的专业技术课程内容的综合应用,对于培养学生综合应用基础和专业知识,掌握以系统论,信息论和控制论为核心的机电一体化系统的设计基本原理和方法,掌握机电一体化技术的关键技术有着重要意义.(二)本大纲制定的依据

本大纲根据机械设计制造及其自动化专业的人才培养目标的基本理论和基本技能要求,本课程性质,跟踪现代机电一体化系统技术的发展编写.(三)大纲内容编写原则

根据人才培养目标的要求,使学生了解,掌握机电一体化的系统设计的基本知识,特点和方法;结合机电一体化共性的关键技术,对其各子系统的设计原理及设计方法进行系统的分析和介绍;强调对学生综合能力和工程能力的训练和培养;通过本课程的学习,使学生了解,掌握机电一体化系统的内涵及机电一体化系统设计的理论和方法.(四)实践环节

1.课程设计

(1)名称:机械手控制系统编程与操作

(2)主要内容与要求:利用PLC实现机械手控制功能的要求编写程序,安装调试实验台.按照本课程实验说明书要求完成,并通过实验验证程序的正确性.(3)学时分配:4(五)教学时数分配表

章节 序号

教 学 学 时 环 节 教学内容 讲 授 讨 论 见习实 验 其 它 小计 一 绪论 4 4 二

机械系统设计 6 6 三 传感器检测及其接口电路 8 8 四

控制电机及其选择计算 8 8 五

工业控制计算机及其接口技术 10 10 六

机电一体化系统设计及应用举例 4 4 8 总 计 40 44(六)考核方法与要求

1.平时成绩与期终成绩:平时成绩占30%,包括出勤,课堂提问,讨论等;期终成绩占60%.2.试卷成绩与实践成绩:试卷成绩占60%,实践成绩占10%(实验报告5%,实验过程考核5%).3.综合考核成绩的计算:平时成绩20% 实践成绩占10% 试卷成绩占70%=100%.(七)教材与主要参考书

1.教材:

姜培刚等.《机电一体化系统设计》.机械工业出版社,2006年1月.2.主要参考书:

李建勇.《机电一体化技术》.科学出版社,2004年4月.王孙安.《机械电子工程》.科学出版社,2003年8月.郑堤.《机电一体化设计基础》.机械工业出版社.2001年10月.二,教学内容纲要

第一章 绪论

一,教学目标:

1,了解机电一体化系统发展历史,内涵,应用和发展前景.2,掌握机电一体化系统的基本功能和要素.二,教学内容:

第一节 机电一体化系统的定义

一,△机电一体化的内涵;

第二节 机电一体化系统的基本功能要素

一,△ ○机电一体化系统功能分析方法

△机电一体化系统的构成要素 第三节 机电一体化的相关技术

一,机电一体化技术的相关关键技术

第四节 机电一体化系统设计的目标与方法

一,机电一体化系统设计方法

第二章 机械系统设计

一,教学目标:

1,掌握机械系统数学建模方法.2,掌握机械传动系统的特征及设计方法.3,了解常用的传动系统

二,教学内容:

第一节 机械系统设计

一,△○ 机械系统建模方法 第二节 机械传动系统的特征

一,△机械传动装置的特征参数及相应的调整方法

第三节 机械传动装置

一, △ ○传动比的设计方法

第三章 传感器检测及及接口电路

一,教学目标:

1.了解常用参量检测的传感器原理;2.掌握检测传感器的接口电路原理以及相应的信号处理方法.二,教学内容:

第一节 传感器

一,△○传感器性能指标的内涵 二,△传感器选择的原则

第二节 位移测量传感器 一,△大位移测量传感器的原理.第三节 速度,加速度传感器 一,△速度,加速度传感器测量原理

第四节 位置传感器 一,△位置测量原理.第五节 传感器前期信号处理 一,△○信号调理线路常用模块的原理

第六节 传感器接口技术 一,△○采样保持器原理及应用.第七节 传感器非线性补偿原理 一,△○软件补偿方法

第八节 数字滤波

一,△○随机误差的处理方法

第四章 控制电机及其选择计算 一,教学目标: 1.了解常用伺服电机的工作原理;2.掌握常用伺服电机的控制调节方法;3.掌握伺服电机的主要性能参数内涵及电机的选择方法.二,教学内容:

第一节 步进电动机及其控制 一,步进电机的工作原理 二,△步进电机的性能参数 三,△○步进电机的控制方法

第二节 直流伺服电动机及其控制 一,直流电机的工作原理 二,△○直流电机的控制方法

第三节 交流伺服电动机 一,交流电机的工作原理 二,△○交流电机的控制方法

第四节 直线电动机 一,直线电机的工作原理

第五节 控制电机的选择和计算 一,△控制电机的选择.第五章 工业控制计算机及其接口技术

一,教学目标: 1.了解常用的工业控制计算机种类 2.掌握各种工业计算机的区别;3.掌握各种信号接口原理.二,教学内容: 第一节 工业控制计算机 一,常用控制计算机的种类 二,△○各种控制计算机的区别

第二节 计算机的接口技术

一,△○开关量及数字两的输入/输出接口电路;二,△○功率放大电路的原理

第三节 可编程控制器

一,PLC的原理及选择方法,外围电路设计的原则

第四节 数字控制器设计 一,△○数字控制器的设计方法.第五章 机电一体化系统设计及应用举例

一,教学目标: 1.掌握机电一体化系统设计的要点

2.了解数控机床的设计过程及主要构成的设计方法.二,教学内容: 第一节 机电一体化产品的设计要点 一,△机电一体化产品的设计过程

第二节 机电一体化系统设计应用举例

一,数控机床的设计过程及主要构成的设计方法 注:用“△”明确重点内容,用“○”明确难点;

《机电一体化课程设计》任务书 第6篇

（三）2003-12-08

一、填空题

1．数据总线

地址总线

控制总线

2．S－100 Multi（或STD、STE）

3．总线接口逻辑

I/O功能逻辑

I/O电气接口

4．滤波

电平变换

光电隔离

功率驱动

5．多路开关

采样保持器

转换器

总线接口逻辑

6．采样精度

采样速度

成本

7．D/A转换器

通道选择器

8．信号调理

二、简答题

1．试述可编程序控制器的功能和组成。

可编程序控制器可取代继电器控制，完成顺序和程序控制；可组成闭环系统，实现精确的位置和速度控制；可构成高速数据采集与分析系统，实现生产过程的完全自动化。

典型的可编程序控制器由电源、微处理器、存贮器、输入输出接口和编程器所组成。

2．开放式体系结构的主要特点是什麽？

开放式体系结构是近年来在电子工业和计算机工业中流行的一种设计思想，它使得当代计算机测控系统的设计方法与传统方法有了很大区别。

开放式体系结构的主要特点是：向未来的VLSI开放；向不同用户层次开放；向用户的特殊要求开放；采用模块化结构。

3．采用STD总线的工业控制机有哪几种工作模式？

由于STD总线的高度模块化和采用组合方法的特点，STD工业控制机可以灵活地组成各种系统。其工作模式有三种：

（1）独立工作模式

即采用微机的基本系统与工业用I/O模板单独构成控制系统。

（2）作为前端控制机 STD工业控制机可作为其它微机（工业PC机）的前端控制机，完成实时在线控制，并把采集的数据和执行结果传送给上位机。

（3）构成分布式组合利用STD控制机的组合方法，可方便地进行各种分布式系统的组合。

4．简述STD总线微机控制系统的主要特点。

STD总线微机控制系统的主要特点：

（1）采用小板结构，高度的模块化，其功能模板结构灵活，可靠性高，硬件冗余小，成本低。

（2）模板设计具有严格的标准和广泛的兼容性。

（3）面向I/O的设计，具有强大的I/O扩展能力，使控制系统非常适合工业控制的应用。

（4）高可靠性。

5．STD总线系统的I/O子系统有哪些主要功能？

在计算机工业过程控制系统中，I/O子系统是过程接口，其主要功能有：

（1）开关量的输入输出

用于I/O信号的测量与控制。

（2）模拟量的输入输出

用于外部模拟量的采样及输出模拟量的控制。

（3）脉冲量的输入输出

用于输入脉冲信号的接收、输出脉冲信号的控制；定时信号的产生及处理；伺服电机使用的运动控制接口。

6．A/D、D/A接口的功能是什麽？

在工业系统中，需要测量和控制的参数经常是连续变化的模拟信号，这些物理量经传感器变成连续变化的电压、电流等信号，A/D接口的功能是将这些模拟量再变换成数字量，以便计算机识别。D/A接口的功能则是将经计算机处理后的数字量转换成模拟电压或信号，输送到执行机构，达到控制过程的目的。

三、分析题

1．画图说明工业PC机与普通信息处理计算机的主要区别是什么？

工业控制机与普通信息处理机的差别在于取消了普通信息处理机的大母板，将其改为功能插板，与普通信息处理机相比较,工业控制机有以下特点：

（1）具有丰富的过程输入输出功能。

（2）良好的时实性，能对生产过程工况变化实时地进行监控。

（3）可靠性高，故障率低，维修时间短，运行效率高。

（4）采用抗干扰电源，密封机箱，具有良好的环境适应性。

（5）丰富的应用软件。

（6）具有良好的技术综合性。

2．画图说明8路输入、8路输出STD总线开关量接口模板的组成原理。

如图所示，STD总线的开关量输入输出模板的典型接口由STD总线接口逻辑、I/O功能逻辑（输入缓冲器和输出锁存器）、I/O电气接口等三部分组成。输入模板的基本组成为：外部开关信号→输入信号条理电路→输入缓冲器→输入端口译码控制→STD总线；输出模板的基本组成为：STD总线信号→输出端口译码控制→输出锁存器→输出信号条理电路→负载。

3．试分析比较工业控制PC计算机与可编程序控制器的主要区别。

工业控制PC计算机与可编程序控制器以较强的输出带负载能力、良好的抗干扰能力和可靠性，在工业现场控制系统中得到了广泛的应用。但两者在系统组成、功能以及程序语言等方面有所不同。

工业控制PC计算机的基本系统与普通PC机大体相同，但备有各种控制模板，一般不需要再作硬件开发，在结构上进行了模块化；系统具备完整的控制功能，软件丰富，执行速度快，适用于需要作大量数据处理的测控系统。在程序语言方面，工业控制计算机以使用高级语言为主，也可使用汇编语言。

机电一体化综合实训任务书 第7篇

一、实训意义

机电一体化综合实训是机电一体化专业学生的一个综合性专业实训项目，目的是让学生了解和掌握模块式柔性自动化生产线的结构，工作过程及操作方法，并进行简单的编程，培养学生的动手能力，了解企业的生产模式，为今后的工作打下坚实的基础。

二、PLC实训目的

1、熟悉自动化生产线的结构，工作过程及操作方法。

2、熟悉自动化生产线的编程。

3、掌握FX2N型PLC的通讯。

4、掌握PLC控制步进电机。

三、实训准备

预习是实训前的重要准备工作，是保证实训顺利进行的必要步骤，也是培养学生独立工作能力、提高实训质量与效率的重要环节，要求做到：

1、实训前应复习有关课程的教材，熟悉有关理论知识。

2、认真阅读实训指导及有关实训设备介绍。

3、实训预习分组进行，每组4人，每人都要预习。

四、实训时间 1周

五、实训地点 自动化生产线实训室

六、实训总结

实训总结要求每人写一份实训报告，实训报告内容主要包括以下几方面：

1、实训名称、专业班级、姓名、实训日期。

2、列出实训主要设备名称。

3、实训目的和主要内容。（自动化生产线的结构、气路图、I/O分配、梯形图）

4、写出调试的全部程序

5、总结实践技能方法。

6、分析实训中遇到的主要问题及解决的措施

7、必须手写

七、实训内容及安排

星期一

实习动员，分组，讲实训安排及要求，熟悉实训设备，了解学生对有关理论知识的掌握情况

主要完成对自动生产线的供料站、搬运站、加工站、装配站、装配搬运站、分拣站装置组成、工作原理、控制要求及结构功能的培训

星期二 气路图、气动符号、传感器、电路图、电工符号

化整为零，主要完成各分站单站的机械、气动、电气等部件的拆卸与安装及软件编程等培训工作

星期三 组装气路、机械部分

星期四 设计加工站程序（PLC控制换刀步进电机）并验证 设计加工站、装配站、装配搬运站联动程序（PLC通讯）

星期五

验证三站联动程序

完成实训报告

八、考核及评分标准 考核占70% 1.硬件安装20分（机械、气动、电气等部件的拆卸与安装；组装气路）2.程序设计及验证50分（加工站程序20分；三站联动程序30分）纪律及考勤10%平时成绩10% 实习报告10%

九、实训指导教师

十、实训班级、人数、周次

机电一体化教研室

《机电一体化课程设计》任务书 第8篇

机电一体化是一门综合性的学科,涉及到机械、电子、信息、自动控制等多学科领域,应用范围极其广泛。学习机电一体化系统的设计理论、方法和应用,是适应技术新潮流的需要,是自主创新的需要,对培养学生的设计能力、新产品的开发能力具有十分重要的作用。

1 教学思路

建构一种高职机电一体化系统设计教学的新模式和教材新框架的可能性作一点探索和尝试。具体方案是突破现行高职机电一体化系统设计教学以建立知识体系或价值体系为出发点的主导模式,着眼于帮助学生在新的高度上形成设计意识,深化学生对机电一体化系统设计基本要素及其内在联系的自觉把握,增强应用性,增进时代感,把机电一体化系统设计的思想性与工具性融为一体,将知识传授与提高能力的训练有机结合起来,引导学生切实增强设计能力。基本思路是 :按培养形象感知、思想洞察、逻辑思辨意识和相应能力的架构组织教学单元,使学生了解本单元的教学宗旨,认识能力在机电一体化系统设计学习与应用中的意义,以及培养训练的方法。然后选择相应的作品加以解剖,按照选定的角度,重点分析其主要的方法,最后引导学生在课内外进行实践训练。这样,就可以把学生积累的知识和经验,从其他课程习得的知识与理论,以及在课外阅读和业余生活中获得体验全部调动起来,共同促进其机电一体化系统设计意识和能力的增长。

2 课程的研究对象

“机电一体化系统设计”课程研究的对象是机械工程领域常见的一些机电产品(系统),如数控机床、加工中心、机器人等。在机电一体化系统或产品设计中,怎样利用机电一体化设计的基本原理和方法,通过对机电一体化系统建模、利用机械传动与驱动、传感器与检测、PLC和计算机控制等技术,进行机电一体化系统或产品的综合设计。

3 课程的性质

“机电一体化系统设计”课程是我校机械工程及自动化专业、机械电子工程专业、材料成型与控制工程专业和工业工程专业的必修课程,属技术基础课,在本科教学计划中占有重要的地位。它是对所学的基础课及一些技术基础课的综合与运用。例如,在一个机电一体化系统中,传动系统就是机械原理及机械设计中常见的机构,如齿轮机构、丝杠螺母传动机构等 ;动力系统主要为电力拖动课程中的步进电机、交流伺服电机和直流伺服电机 ;测试技术中的各种传感器、信号调理电路作为机电一体化系统中的传感与检测装置 ;伺服控制系统与自动控制理论、模拟数字电路、微机原理等课程的内容密切相关 ;用PLC可以实现系统的顺序控制 ;为了进行系统的动态特性分析,系统数学模型的建立又是以数学和自动控制理论等课程的内容为理论基础。所以,机电一体化课程诠释了基础课及一些技术基础课和专业课的应用。

4 教学方法

4.1 探索有效的教学形式

积极探讨符合高职机电一体化系统设计课程教学规律和特点的方法,主要运用了“课堂讨论教育法”、“情境教育法”、“电化教学法”、“激励教育法”等,逐渐形成了多样性、个性化的教学方法。在教学内容改革方面,紧扣时代脉搏,密切联系学生实际,在加强教育的针对性和引导性上下工夫,坚持与时俱进,勇于改革,突破传统的课堂教学模式,探索多种灵活有效的教学形式,如教师讲授与高职生讨论相结合,布置专题,由高职生讲说,教师点评总结等,加强师生间的互动,激发高职生的学习兴趣,以便于高职生理解。定期举办相关学术讲座,开展学术交流,开拓了高职生的视野,培养高职生的创新意识 ;就本课程中某些重点难点问题,聘请专家举办学术报告,帮助高职生掌握机电一体化系统设计基本理论与基本知识。理论学习与实践相结合,鼓励高职生走出课堂,自觉参加活动、练习,使高职生在实践中加深对高职机电一体化系统设计课程的理解,进一步提高能力。基于这样一条明确主线,学生的学习更具方向性和目的性,学习效果明显提高。而且,整个教案的内容组织注重引导学生探讨各种知识的内在联系,技术的引入背景,注重知识的理解,而非简单记忆。

4.2 考核方式

1)改变以往单一地以期末考试分数评价高职生能力的考核方法,注重高职生的平时表现。高职生课堂发言、参加小组讨论、作业完成情况、到课率、参加活动等因素都考虑在内,综合全面地考察高职生的能力和素质。

2)对教师的授课情况进行不定期考核,关注高职生对于授课教师的反馈意见及建议,不断改进教学方法和教学手段,增强教学效果。

5 课程教学要求

有调查显示,企业招聘员工不仅看重技能,更看重综合职业能力。而机电一体化系统设计,对于学生学习专业知识,形成综合职业能力和可持续发展能力具有重要的作用。本课程并不详细介绍其中涉及的某一专门技术,而是从机械与电子等融合的角度,介绍机电一体化系统的组成、设计思想及方法、典型产品的分析等内容。使学生在了解机电一体化系统基本组成的基础上,掌握常用机械受控模块、测量模块、伺服闭环系统、顺序控制系统、控制电机及其驱动电路的工作原理、性能、特点及应用,从而能综合运用这些技术,提高对现有机电一体化系统的综合分析、设计能力,也为新产品的开发奠定理论基础。

课程的基本要求是 :以机电一体化系统的基本组成为线索,要求学生掌握机电一体化系统(产品)的基本组成、各部分的主要功能、特点 ;机电一体化系统(产品)设计的设计准则、评价标准、数学建模 ;机电一体化系统(产品)各组成部分的功能原理、设计方法等 ;最后通过实例对常用的机电一体化系统进行综合分析。具体要求如下。

(1)在绪论部分

掌握机电一体化系统的基本概念、了解一些典型的机电一体化系统。

(2)机电一体化系统设计的基本原理和方法部分

掌握进机电一体化系统(产品)的设计思想、设计步骤 ;各阶段的设计目标、设计内容、设计依据和评价标准。

(3)在数学模型部分

掌握,机械系统数学的数学模型、电气系统数学模型建立的方法 ;机电模型相似的原理方法。

(4)在机械传动系统部分

掌握常用的机械传动系统,即齿轮系传动系统、滚珠丝杠螺母传动系统、同步带传动系统和间歇传动机构的工作原理、特点、设计与选择方法。

(5)传感器与检测系统部分

掌握机械量传感器的分类、性能指标 ;掌握常用的位移传感器、速度传感器、加速度传感器、力压力和扭矩传感器、位置传感器的工作原理、特点及应用。

(6)在动力系统部分

掌握常用控制电机的种类和特点 ;掌握直流伺服电机、交流伺服电机和步进电机的工作原理、特性。

(7)在控制系统部分

在掌握可编程控制器控制方式、单片机控制器控制方式的原理、方法、控制系统设计的步骤及应用。

摘要：高职机电一体化系统设计成为学校重点扶持和建设的课程。呈现出研究方向多样化的鲜明特色。注重对高职生训练,全面提升高职生的整体素养,拓宽思维、开阔眼界、提高审美情趣。

《机电一体化课程设计》任务书 第9篇

【关键词】机电一体化系统设计;教学内容;教学模式;教学改革

【中图分类号】TH-39【文献标识码】A【文章编号】1001-4128(2011)02-0039-01

机电一体化技术是机械、电子、测控等多学科相互渗透、结合形成的一门综合性应用技术。随着科学技术和经济的不断发展，机电一体化技术在机械制造中应用越来越广泛，已成为当今制造业技术发展的主流，机电行业对具有机电一体化技术方面的高级专门人才的需求也愈来愈为迫切。“机电一体化系统设计”课程是机电类各专业必修的专业课程，在我校人才培养环节中发挥着重大作用，原有的教学内容、教学方法、教学手段应该与时俱进，课程应向实践性、应用性和跨学科的知识结构发展。

1 整合、精选教学内容

机电一体化技术从学科角度来看，它是集机械技术、微电子技术、计算机技术、电气技术、信息技术的有机统一体，而不是机械技术、电气技术的简单组合体；从机电一体化技术的成果或最终体现来看，它则是在计算机控制下由机械本体、电、气、液压以及光电器件组成的产品或设备，是一个自动化的工作系统[1]。在教学过程中，应减少理论教学内容，增加实例教学内容，注重引导学生综合运用已学课程的知识。因此分配较多的课时讲授诸如工业机器人、激光加工快速成型机、数控机床、三坐标测量机等典型的机电一体化产品实例，从机电结合的角度介绍机电一体化系统的主要研究内容及应用领域、典型机电一体化产品的分析与设计等内容。课程教学中及时增加反映学科发展的新系统、新案例，明确机械、电子、测控等各部分内容的相互联系和有机结合，体现机电一体化系统的科学性、系统性及实用性。由于缺乏工程实践，学生普遍感到学习“机电一体化系统设计”这门课程难度大，因此要求学生大量阅读和搜集先进的机电一体化产品实例，并以研讨汇报的形式展示自己的学习成果，在老师的指导下解决问题，培养学生的学习兴趣，注重学生工程意识的培养，以及理论联系实际，分析问题和解决问题的能力。

2 采用灵活多样的教学手段和教学方式

在理论教学中，充分利用现代综合教育技术，多媒体技术和网络技术等，利用影像、动画等丰富的多媒体信息提高课堂教学的生动性。例如授课过程中结合日常生产生活中的机电一体化产品实例，从汽车、洗衣机、采棉机等机电一体化产品入手，使用图片和影像资料使学生了解典型机电一体化系统的工作方式，把抽象的理论通过生动的展示具体化为学生的感官认识，使学生较快地理解教学内容。为了激发学生的求知欲，教师应与时俱进，了解机电一体化技术的最新动态，例如大部分学生对机器人、军事武器装备及航天器有浓厚的兴趣，使用这些实例对学生进行讲解，并鼓励学生主动查找有关资料相互讨论，提高学生的学习兴趣和学习的动力。

3 积极探索全新的教学模式

机电一体化系统设计课程属于综合性应用技术，实践性很强。从培养学生工程实践能力与创新能力的出发，建立了涵盖机械、检测、控制、驱动等内容的多层次实验体系，应积极探索面向解决问题综合性实验和面向创新能力培养的开放性创新性实验等多种实践形式[2]，为提高学生综合应用机电一体化理论知识、分析和设计机电一体化系统的工程实践能力。例如开设慧鱼机器人的组装和调试,包括机械部分的结构组装调试和控制部分的连接及调试,通过编程软件对组装成的机器人进行整体调试。这样可以使学生所学知识得到利用,也提高学生对本课程的学习兴趣，巩固学生基础能力,锻炼了实践能力。学生亲自动手,并鼓励学生脱离图纸自己设计,这样能很好地开发思维,增强学生的创新能力。

在毕业设计中选择与机电一体化密切相关的实际工程课题作为本专业学生的毕业设计题目，学生在资料查询、制定研究方案、发现与解决问题等方面都表现出了极大的创新能力。培养学生的团队合作精神，提供一个切实有效的教学平台，将加强学生的工程实践能力、创新能力和工程意识培养与训练切实落实到每个教学环节中去。

4 采用科学的质量评价体系

因该课程涉及的知识面广，学科综合性强，采用闭卷考核方式有较大的局限性，不能完全反映学生的真实成绩[3]。在质量评价体系方面，应以促进知识的掌握，能力的培养及提高教学质量为目标，进行考试内容与方法的改革，因此采用闭卷考试与平时作业相结合的形式，平时作业由教师根据课堂内容制定，形式为幻灯片汇报，针对一个题目，提倡小组成员合理分工，合作完成，目的在于鼓励学生阅读参考书，查找资料，拓宽和加深对理论知识的理解认识。同时注重考试内容的灵活性，增加了分析能力、创新能力的考题，重点考核学生的知识应用和知识迁移能力，适当地将实践环节成绩、论文写作成绩和平时成绩以适当的比例计算到总成绩中去，构建新的教学评价体系，科学分析评价教学效果[4]。

5 结束语

本着我校培养“宽基础、强能力和高素质”的创造性人才的需要，立足于学院教学改革的实际，本文通过“机电一体化系统设计”教学改革，进一步探索全方位的人才培养模式，推进教学改革的深入进行。改变原有的单一的教学模式，根据机电一体化技术的知识结构及其在培养学生知识能力结构中的任务和作用，进一步明确各部分内容的功能定位，整合课程的教学内容。探索应用性，综合性实践教学环节，充分利用多种教学方法和手段，改进教学质量评估体系。培养学生的机电一体化工程意识和工程实践能力，改善教学效果，使这门课程更好的为培养人才服务。

参考文献

[1] 闫华，汪木兰等.《机电一体化系统设计》课程教学改革的实践.[J]. 科技教育创新，2008（15）： 241~242

[2] 杨富超，吴媛. 机电一体化技术课程的教学改革.[J]. 河南机电高等专科学报，2008（16）： 58~59

[3] 黄中华，谢雅. 机电一体化技术课程教学方法探讨.[J]. 长沙学铁道学院学报，2009（10）： 86~87

[4] 徐浩宁，谢雅. 机电专业实践教学新模式.[J]. 职业技术，2009（2）： 20~21

基金项目：石河子大学“263骨干教师”资助项目，项目编号：JD07002

机电一体化 课程重点 第10篇

机电一体化系统由机械系统、信息处理系统、动力系统、传感检测系统、执行元件系统五个子系统组成。

全闭环系统、半闭环系统。

机电一体化的基本特征是给机械添加了“头脑”。

机电一体化系统必须具有一下三个“目的功能”：

1、变换功能；

2、传递功能；

3、储存功能。

机电一体化系统设计的考虑方法通常有：机电互补法、融合（结合）法和组合法。机电一体化系统的设计类型大致有以下三种：

1、开发性设计；

2、适应性设计；

3、变异性设计。P13

并行工程与串行工程的差异就在于在产品的设计阶段就要按并行、交互、协调的工作模式进行系统设计，就是说，在设计过程中对系统生命周期内的各个阶段的要求要尽可能地同时进行交互式的协调。

丝杠螺母机构主要用来将旋转运动变换为直线运动或直线运动变换为旋转运动。

丝杠螺母机构的基本传动形式有：

1、螺母固定、丝杠转动并移动（获得较高的传动精度）；

2、丝杠转动、螺母移动（结构紧凑、丝杠刚性较好，适用于行程较大的场合。常用！！）；

3、螺母转动、丝杠移动；

4、丝杠固定、螺母转动并移动。

滚珠丝杠副的螺纹滚道有单圆弧形和双圆弧形。滚道型面与滚珠接触点的法线与丝杠轴向的垂线间的夹角α称接触角，一般为45°。P26

滚珠的循环方式有内循环和外循环两种。外循环从结构上看有三种形式：

1、螺旋槽式；

2、插管式；

3、端盖式。

基本导程Ph。

滚珠丝杠副在有负载时，滚珠与滚道面接触点处将产生弹性变形。换向时，其轴向间隙会引起空回。这种空回是非连续的，既影响传动精度，又影响系统的稳定性。

调整预紧的方法：

1、双螺母螺纹预紧调整式；

2、双螺母齿差预紧调整式；

3、双螺母垫片预紧调整式；

4、弹簧式自动调整预紧式；

5、单螺母变位导程预紧式和单螺母滚珠过盈预紧式。

常用轴承的组合方式：

1、单推—单推式；

2、双推—双推式；

3、双推—简支式；

4、双推—自由式（轴向刚度和承载能力低）。

当选定执行元件步距角α、系统脉冲当量δ和丝杠基本导程Ph之后，其减速比i应满足匹配关系为iPh)。

各级传动比的最佳分配原则：

1、重量最轻原则；

2、输出轴转矩角误差最小原则；

3、等效转动惯量最小原则。

谐波齿轮传动的传动比：P41

圆柱齿轮传动的齿侧间隙的调整方法：

1、偏心套（轴）调整法；

2、轴向垫片调整法；

3、双片薄齿轮错齿调整法。

间歇传动机构：

1、棘轮传动机构；

2、槽轮传动机构；

3、蜗形凸轮传动机构。

机电一体化系统对导轨的基本要求是导向精度高、刚性好、运动轻便平稳、耐磨性好、温度变化影响小以及结构工艺性好等。

导向精度是指动导轨按给定方向作直线运动的准确精度。

导轨副的截面形状：

1、三角形导轨（磨损后能自动补偿）；

2、矩形导轨；

3、燕尾形导轨；

4、圆形导轨。

静压导轨副工作原理P65-P66。

方向精度是指运动件转动时，其轴线与承导件的轴线产生倾斜的程度。

置中精度是指在任意截面上，运动件的中心与承导件的中心之间产生偏移的程度。嵌入式滚动支承形式：图a所示的结构，接触面积小，其摩擦阻力矩较另外两种小，但所承受的载荷也较小，在耐磨性方面也不及后两种结构好。图b所示结构能承受较大载荷，但摩擦阻力矩较大。图c所示结构，在承受载荷和摩擦阻力矩方面，介于前两者之间。P71

执行元件的种类：

1、电动式执行元件；

2、液动式执行元件；

3、气动式执行元件。特点：P91。

步进电动机一般为开环控制，直流和交流伺服电机可采用半闭环或全闭环控制方式。闭环控制方式可得到比开环控制方式更精密的伺服控制。

电动机的功率密度PG。电动机的比功率dp/dtd(T)/dtTNd/dtTTN2TNTN/Jm。

对于起停频率低，但要求低速平稳和扭矩脉动小，高速运行时振动、噪声小，在整个调速范围内均可稳定运动的机械；对起停频率高，但不特别要求低速平稳性产品。

直流伺服电机与驱动：P98。脉宽调制直流调速驱动系统原理如图3.4所示。P99。步进电机是将电脉冲信号转换成机械角位移的执行元件。转子角位移的大小及转速分别与输入的电脉冲数及其频率成正比，并在时间上与输入脉冲同步。

步进电动机的特点：

1、工作状态不易受各种干扰因素的影响；

2、步距角的误差不会长期积累；

3、控制性能好，不易“丢步”。

步进电机的工作原理。P105-P107

步距角的大小与通电方式和转子齿数有关，大小为：360/(zm)。m—运行拍数，通常等于相数或相数整数倍，即mKN（N为电动机的相数，单拍时K=1，双拍时K=2）。

实现环形分配的方法有三种：

1、采用计算机软件，利用查表或计算方法来进行脉冲的环形分配，简称软环分；

2、采用小规模集成电路搭接而成的三相六拍环形脉冲分配器；

3、采用专用环形分配器器件。

将一个步距角细分成若干步的驱动方法称细分驱动。

要实现细分，需要将绕组中的矩形电流波改成阶梯形电流波，即设法使绕组中的电流以若干个等幅等宽度阶梯上升到额定值，并以同样的阶梯从额定值下降为零。

使用微型计算机对步进电机进行控制有串行和并行两种方式。

专用控制系统适合于大批量生产的机电一体化产品。

对于多品种、中小批量生产的机电一体化产品来说，由于还在不断改进，结构还不十分稳定，特别是对现有设备进行改造时，采用通用控制系统比较合理。

微型计算机：字长—微处理器的字长定义为并行数据总线的线数。字长直接影响数据的精度、寻址的能力、指令的数目和执行操作的时间。速度—速度的选择与字长的选择可一并考虑。

按微处理机位数可将微型计算机分为位片、4位、8位、16位、32位和64位等机种。位数是指微处理机并行处理的数据位数，即可同时传送数据的总线宽度。

机器语言是设计计算机时所定义的、能够直接解释与执行的指令体系，其指令用“0”、“1”符号所组成的代码表示。当CPU的引脚MN/MX接到+5V时，8086/8088工作于最小模式。MN/MX接地，8086/8088则工作于最大模式。最小工作模式是指单处理器系统。

最大工作模式是相对于最小工作模式而言的。其特征是系统中可以包括两个或多个微处理器。

8086/8088引脚的功能定义。P137—P140

8086CPU最小工作模式系统的典型配置。P141图4.7

I/O寻址方法。P152

光电隔离电路的作用：

1、可将输入与输出端两部分电路的地线分开，各自使用一套电源供电；

2、可以进行电平转换；

3、提高驱动能力。

光电耦合隔离电路应用。P169

传感器是将被检测对象的各种物理变化量变为电信号的一种变换器。

按输出信号的性质可将传感器分为开关型、模拟型和数字型。

P180

传感器与微机的基本接口。表4.32

模拟量转换输入方式。表4.33

采样是指将连续时间信号转变为脉冲或数字信号的过程。

D/A转换过程。P206

直线插补与圆弧插补。P247

典型负载是指惯性负载、外力负载、弹性负载、摩擦负载。

等效转动惯量、等效负载转矩。P251公式（7.3）、公式（7.8）

计算举例。P251

额定转矩T（N.m或N.cm）应大于所需要的最大转矩。

系统执行元件的转矩匹配：TTeqT惯

有源校正，通常不是靠理论计算而是用工程整定的方法来确定其参数的。方法如：P265 调节器控制作用有三种基本形式，即比例作用、积分作用和微分作用。

控制作用对系统产生的控制结果。P267

由于减速器的主动轮和从动轮之间间隙的存在和传动方向的变化，齿轮传动的输入转角和输出转角之间呈滞环特性。

传动间隙对伺服系统的影响：

1、闭环之内的动力传动链齿轮间隙影响系统的稳定性；

2、反馈回路上的传动链齿轮传动间隙既影响系统的稳定性又影响系统精度。

可靠性是系统在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。

保证系统可靠性的方法：

1、提高系统的设计和制造质量；

2、冗余技术；

机电一体化课程综合实训课程总结 第11篇

专业前言

机电一体化专业是一个宽口径专业，适应范围很广，学生在校期间除学习各种机械、电工电子、计算机技术、控制技术、检测传感等理论知识外，还将参加各种技能培训和国家职业资格证书考试，充分体现重视技能培养的特点。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，目前正向光机电一体化技术方向发展，应用范围愈来愈广。

本专业主要面向制造业，培养具备现代化机电设备维修的基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机电设备维修与维护、机电设备的管理、产品营销及技术服务等方面工作的德、智、体、美等全面发展，具有创业、创新精神和良好职业道德的的高素质技能型人才。掌握机械技术和电气技术的基础理论和专业知识；具备相应实践技能以及较强的实际工作能力，熟练进行机电一体化产品和设备的应用、维护、安装、调试、销售及管理的第一线高等技术应用型人才。

开设的主要课程有：计算机应用基础、电力电子技术、机械制图、机械原理、数控机床与编程、ＣＡＤ／ＣＡＭ技术、自动控制理论数控机床编程与操作、传感器原理与应用、PLC编程与使用、电力拖动与控制、单片机原理与使用等。参观工博会

2010中国国际工业博览会于11月9日-13日在上海新国际博览中心举行。虽说每个展区我都走马观花地观看了一下，但是真正令我感兴趣并认真参观的仅有数控机床与金属加工展和工业自动化展。

首先说一下数控机床与金属加工展。参展的展品主要包括金属切削机床、金属成型机床、特种加工机床。金切机床突显技术优势，高、精、尖、新品云集。齐二机床、秦川机床、武重机床、上海机床、汉川机床、浙江凯达、德国STAMA、远东机械、帝马机械等名企踊跃参展，一批高速度、高精度、智能化、复合化、代表当今世界机床发展潮流的的尖端产品纷纷选择工博会作为全球首发平台。在钣金、激光加工和锻压成形领域，MWCS已经成为行业标杆性盛会。天田、通快、马扎克、MEGAFAB、BAYKAL、罗芬、百超、团结普瑞玛、杨力集团、沃得精 机、亚威、金方圆、捷迈、法利莱、楚天、大族、梁发记、台励福、三菱、村田等企业将展出一大批最新产品和最前沿的技术。

在参观的时候我注意到，虽然说各种数控产品不一样，但是它们的最基本的原理是一样的。既设计出来的零件必须是一笔画，否则零件是无法加工的。而各大厂商的展品，无论大小和复杂程度，在加工时也是遵循着这样的一个规律，而且都需要有肥皂水当作解离液和冷却液使用。我想这些产品的不同之处估计就在所能加工的零件的厚度以及加工出来的产品的精密度。

精密度是数控机床加工的一大特点，但是在参观时我发现效率也是数控机床不可忽略的一个重要方面。在短短的几分钟内，一个海宝形状的铁片便被水刀从钢板上切割下来，我想这对手工加工来说是很难做到的。

当然，由于所学知识的有限，参观时必然会有很多的疑惑。比如当我看到德国的一台大型数控机器在加工的时候就不是按照一笔画的规律，而是有规律的跳动到不同的地方切割，我猜想这也许就是自动化和数控的结合。

另一个比较有趣的展厅便是自动化展区。

一进展区，映入眼帘的便是一台台机器手，机器手娴熟而准确而迅速地搬移着零件。由于机器手的速度过快，很多机器都写着标语：速度过快，严禁触摸！不过在参展的商品中最令我惊愕的还是两个机器手在玩魔方！对于我来说，玩魔方是件痛苦的事，每次都会被绕晕，而机器玩魔方更是让人难以置信。面对被人们拧得复杂的魔方，机器手把它复原，并不是说机器手具有了智能，而是说人赋予了它们智能。纵观整台机器，技术含量还是很高的。不仅需要工程师事先编好程序，还得让机器手“认识”魔方，我想这里边应该会用到传感器技术——通过机器手上的微型探头来获取出现的情况从而控制机器手的操作。实训

在机电一体化专业课程学习期间，参与了本课程的实训内容有：数字电路与电工实训、变频调速实训、PLC编程与实训、传感器实训、数控车床、数控铣床加工零件等。

在实训中，我不仅对传感器、电路、电子技术等方面的知识有了更加深刻的认识，也锻炼了自己的编程能力，而且增强了自己团队合作意识以及遇到问题解决问题的能力。虽然这其中的过程有时不是那么的顺利，经常遇到挫折使我多次 感到气馁，几乎想要放弃，但是最终还是坚持了下来，得到满意的结果。总的来说实训过程是充实的，实训让我对机电一体化技术有了更加深入的了解，实训之中遇到了许多书本上没有的问题，激发了我们运用不同的知识来解决问题的潜能，培养了我们自主学习、运用知识解决问题的能力。特别是在数控车床、数控铣床编组实训中，我们小组同学积极讨论，不断分析研究，各施所长，努力配合，最终加工出了理想、合格的零件，很好地锻炼了我们团队合作的意识。