（1） 《机电一体化技术》（第二版），孙卫青、李建勇主编， 科学出版社， 2016年

（2）《机电一体化技术基础及应用》，黄筱调、赵松年编著，机械工业出版社，2011年6月

（3）《机电一体化设计》，陈鼎南编，清华大学出版社，2013年7月

西安建筑科技大学

“机电一体化系统设计”课程教学大纲

英文名称：Design of Mechatronics system

课程编号：107008

课程类型：学科专业方向课程

学    时：40                                   学分：2.5

适应对象：机械电子工程专业本科生、机械设计制造及其自动化专业本科生、机械工程专业本科生

先修课程：液压与气压传动、机电传动与控制等

使用教材及参考书：    《机电一体化技术》，孙卫青、李建勇主编，科学出版社，2009

                    《机电一体化技术》，李建勇主编，科学出版社，2004

一、课程性质、目的和任务

1，课程性质

本课程是机械电子工程专业方向的必修课。本课程在教学方面，着重基本知识、基本理论、基本方法以及基本技能，在实践能力方面着重于机电系统的建模与仿真能力的培养和训练。

2，本课程的目的和任务

通过本课程的学习，使学生

⑴    掌握机电一体化技术的基本原理、基本理论和基本方法，了解机电一体化技术的现状及发展趋势；

⑵    熟悉机电一体化的精密机械技术、伺服驱动技术、传感检测技术及自动控制技术；

⑶    具备仿真理论的基础知识，掌握基于MATLAM/SimuLink及基于功率键图的建模与仿真技术；

⑷    了解机电一体化系统的电磁兼容技术及特点；

⑸    掌握机电一体化系统设计的基本方法，熟悉典型的机电一体化系统，并具备初步设计能力。

二、课程教学内容及要求

       第1章  机电一体化技术导论

内容：概述，机电一体化系统的基本组成和分类，机电一体化的理论基础与关键技术，机电一体化技术的作用，机电一体化的发展。

基本要求：

⑴理解机电一体化技术的基本组成、分类及意义；

⑵理解机电一体化的理论基础与关键技术；

⑶了解机电一体化技术的作用和发展趋势。

重点：机电一体化系统的基本组成，机电一体化的理论基础与关键技术。

第2章    机电一体化的单元技术

内容：概述，精密机械技术，传感检测技术，伺服驱动技术。

基本要求：

⑴理解精密机械技术的基本要求及常用机构；

⑵了解传感器的组成、分类、选用原则以及测量电路及其计算机接口；

⑶了解伺服驱动技术的种类、特点及基本要求，了解常用的控制用电动机；

重点：精密机械技术的基本要求及常用机构。

第3章机电一体化的计算机控制技术

内容：概述，计算机在控制系统中的应用，工业控制计算机，数字PID控制技术，嵌入式系统技术，计算机控制系统的设计。

基本要求：

⑴了解计算机在控制系统中的应用；

⑵了解工业计算机的基本要求和类型以及可编程控制器；

⑶掌握数字PID技术的算法和参数选择；

⑷了解嵌入式系统；

⑸熟悉计算机控制系统的设计过程

重点：单片机与可编程控制器，PID控制器的算法与参数选择

第4章    机电一体化系统的建模与仿真

内容：概述，机电一体化系统的数学模型，仿真理论基础，机电一体化系统的建模与仿真实例。

       基本要求：

       ⑴理解建模与仿真的基本概念；

⑵理解机电一体化数学模型的基本形式及建立方法；

⑶掌握仿真理论基础；

⑷掌握MATLAM/SimuLink环境下的建模与仿真技术；

重点：机电一体化数学模型的基本形式及建立方法，仿真理论基础，MATLAM/SimuLink环境下的建模与仿真技术。

第5章    机电一体化系统的接口与电磁兼容技术

内容：机电一体化系统的接口技术，机电一体化系统的电磁兼容技术。

⑴了解人机接口与机电接口技术和设计

⑵了解电磁干扰的形式和途径；

⑶熟悉常用的干扰抑制技术；

⑷了解电源系统的抗干扰基本要求。

重点：常用的干扰抑制技术。

第6章  机电一体化系统的设计

内容：概述，机电一体化系统的产品规划，机电一体化系统的概念设计，机电一体化系统的详细设计，机电一体化系统的评价与决策。

基本要求：

⑴了解机电一体化系统设计的基本过程及基本规律；

⑵了解机电一体化系统产品规划的基本过程及特点；

⑶熟悉机电一体化系统概念设计的过程及特点；

⑷了解机电一体化系统的详细设计过程；

⑸了解机电一体化系统的评价与决策方法，掌握系统评价的常用方法.。

重点：机电一体化系统概念设计的过程及特点，机电一体化系统的评价与决策方法。

难点：系统评价的常用方法。

三、课程教学基本要求

1，课堂讲授：

教学方法采用课堂讲授与多媒体技术相结合的方法。以讲授为主，使学生掌握机电一体化技术的基本理论、方法，特别是建模与仿真技术和方法。辅以实验及上机实践。

2, 作业方面：

布置习题的目的：加深对基本概念的理解，加强对基本知识的掌握，熟练运用基本方法。

习题数量大致为重点章节2~3个题。

3，考核方式：

本门课程为考试课程。考试的笔试成绩宜占总成绩的70%（宜采用闭卷考试），题型有：选择题、分析题、综合题、应用题等。实践成绩（包括上机、实验、出勤等）宜占总成绩的30%。

四、实践环节

本课程要求理论联系实际，除进行必要的课堂讲授外，应进行实验及上机，以加强实践，培养能力。

学生应至少完成三类大作业之一：⑴基于MATLAM/SimuLink的建模与仿真；⑵伺服驱动系统的实验；⑶PLC编程实验。

       实践学时共4学时，提倡学生自主、适当增加课外上机学时。

五、学时分配

六、教学内容更新说明

       无。

制订者：史丽晨

审定者：史丽晨                                批准者：                             校对者：刘海霞

制定日期： 2017 年 5月 3 日