機電一體化技術與系統(tǒng)課程說課
機電一體化定義：
機電一體化的概念最權威的說法應是92年6月出版的《中國大百科全書》電工卷的解釋：
是微電子技術向機械工業(yè)滲透過程中逐漸形成的一種綜合技術。
xxx多學科交叉的綜合技術。
xxx新型的機械電子器件
�。ǚQ為機電一體化產品）
出色的機電一體化案例：
1、異步電動機控制機床進給→用計算機控制伺服電機控制機床進給；
2、機床主軸的反轉制動→現代數控機床的主軸準停和主軸進給；
3、機床內鏈環(huán)的螺紋加工→具有編碼器的數控螺紋加工；
4、汽車發(fā)動機化油器供油→電子燃油噴射；
5、紡織工業(yè)的有梭織機→噴氣、噴水無梭織機；
6、紋板籠頭控制提花方式→電子計算機提花方式的轉變。
設置該課程（或開發(fā)該課程）的理由：
20世紀80年代初，世界制造業(yè)進入一個發(fā)展停滯、缺乏活力的蕭條期，幾乎被人們視作夕陽產業(yè)。
90年代后，微電子技術滲透進了制造業(yè)，而且在該領域得到了廣泛應用，為世界制造業(yè)注入了生機。
21世紀微電子技術主導下的機電一體化技術高速發(fā)展，20xx年機電產品出口對全國外貿出口增長的貢獻率達66%，拉動全國外貿出口增長17個百分點。（載自中國工業(yè)報）。
本課程的專業(yè)地位：
1、專業(yè)課
2、專業(yè)主干課程
3、高度“機電”結合的課程
4、整個專業(yè)課程中最后一門課本課程的主要任務：
實現微電子技術控制機電本體，提升傳統(tǒng)機電產品的技術含量，促進制造業(yè)的“可持續(xù)發(fā)展”。
本課程的重要前述課程：
機械工程設計基礎
液壓與氣壓傳動
機械創(chuàng)新設計
電路與電機
電子技術
單片機原理與接口技術
電氣控制與PLC應用
傳感器應用
教學內容：
第1章：緒論
圍繞機電一體化的定義、發(fā)展的前景來講。
第2章：機電一體化系統(tǒng)中的機械傳動
圍繞項目1：X—Y工作臺機械傳動系統(tǒng)；
涉及傳動比優(yōu)化、傳動比分配；精密傳動；實用新型專利的設計、思想；支承與導向（摩擦、低速爬行）。
第3章：機電一體化控制系統(tǒng)的組成與接口設計
圍繞項目2：X—Y工作臺微機控制系統(tǒng)
涉及微電子控制中的.最小系統(tǒng)、最大系統(tǒng)；前向通道、后向通道；以及系統(tǒng)組成、系統(tǒng)與外部設備的接口、功率放大器。
第4章：傳感器、執(zhí)行器與微機的接口
圍繞項目3：傳感器信號的采集處理系統(tǒng)
涉及傳感器送到微機的信號需放大、多通道輸入、采樣與保持、信號轉換。
第5章進給伺服驅動系統(tǒng)項目
圍繞項目4：步進電動機的環(huán)形分配系統(tǒng)
開發(fā)了兩個實驗，用兩種手段實現同一目的。
實驗一：步進電動機的硬件環(huán)形分配系統(tǒng)
實驗二：步進電動機的軟件環(huán)形分配系統(tǒng)
圍繞項目5：數控機床伺服驅動控制系統(tǒng)
通過空間直線的插補計算，得到三方向位移進給量，送伺服系統(tǒng)信號輸入端，控制伺服電機的進給工作。
教學方法與手段：
1、“機械學”中引進“電子學”知識點；
2、重點突出“實用新型專利”；
3、從關鍵機電一體化產品中引出機電結構；
4、現場教學、案例教學。
實踐環(huán)節(jié)的兩大創(chuàng)新：
一、實驗（不同手段解決同一問題）
實驗一：步進電動機硬件電路環(huán)行分配的實現
實驗二：步進電動機軟件程序環(huán)行分配的實現
二、綜合設計（給予充足時間去創(chuàng)新）
模仿教師申報課題：申報→專家審批→團隊組織做課題→專家驗收→結題。
學生的設計可以這樣做：“學生學期初申報課題→指導教師審批同意→學生做課題（指導教師整學期過程指導）→課題驗收（實驗室調試完成或生產現場調試）”。
�。▽W生綜合設計案例）
數控加工中心刀具換刀系統(tǒng)
PLC控制4位密碼鎖系統(tǒng)
單片機交通信號燈設計
汽車尾燈控制設計
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