《机电控制实验》教学大纲

《机电控制实验》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：01140012课程性质：专业必修课学分：1学分学时：16学时先修课程：电工与电子技术、机械工程测试技术后续课程：毕业设计适用专业：机械电子工程（专升本）开课单位：机械工程学院一、课程说明《机电控制实验》使学生认识不同类型电机，掌握三相异步电动机启动、停止、正反转、能耗制动等基本继电器接触器控制环节以及PLC的简单设计编程。使学生理解组成机电系统的各个部分是如何工作的，进一步提高学生的动手、动脑能力和理论应用能力，为后继课程的学习打下坚实的基础。二、课程目标通过本课程的学习，学生达到如下目标：课程目标1：能够使用物理知识、电路理论和控制理论对机电传动控制问题进行分析，完成简单的实验方案设计和实验操作；通过观察实验现象巩固、加深并扩大所学的基本理论知识，加强解决实际问题的能力。三、课程目标与毕业要求《机电控制实验》课程教学目标对机械电子工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度4.研究4.2能够基于科学原理并采用科学方法对机电工程领域相关的复杂工程问题选择研究路线，设计实验方案；课程目标1：能够使用物理知识、电路理论和控制理论对机电传动控制问题进行分析，完成简单的实验方案设计和实验操作；通过观察实验现象巩固、加深并扩大所学的基本理论知识，加强解决实际问题的能力。H注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。

四、教学内容、基本要求与学时分配实验的教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2实验项目、实验内容与学时实验项目实验内容和要求实验学时对应的课程目标1.电动机的启停和运动方向控制实验内容：交流电机的控制电路设计、安装实验要求：理解电气设计、安装的规范和基本应用方法，能用常用低压电器实现三相交流异步电机启停、正反转控制电路的设计、安装和调试。212.可编程序控制器的基本使用实验内容：I/O端子的连接方法，编程软件的基本使用和操作；实验要求：掌握编程软件的使用及编制程序的方法，可编程序控制器的操作方法；掌握基本指令的使用方法，进一步加深对基本指令的理解和使用，程序设计方法。213.交通信号灯控制实验内容：利用可编程序控制器（PLC）实现能按时间进行的复杂控制的编程与调试；实验要求：掌握高级应用指令编程与调试。214.传送带定量输送实验内容：传送带定量输送安装调试；实验要求：掌握电机的启动、调速、制动以及正反转控制方法；掌握光电传感器、接近传感器等传感器的使用方法；掌握传送带系统的PLC控制方法。415.交流电机的无级调速实验内容：变频器的使用方法，PLC与变频器的控制方式；实验要求：掌握交流变频调速装置的基本操作与参数设定；掌握可编程序控制器（PLC）控制变频调速装置，实现速度控制。216.机械手物块搬运控制实验内容：利用机械手完成圆柱物块的抓取、搬运和放开；实验要求：掌握机械手运动的流程，利用顺序控制理念画出顺序功能图，再将其转换为梯形图程序。41合计16五、教学方法及手段学生通过实验验证理论课的内容，掌握三相异步电动机启动、停止、正反转、基本继电器-接触器控制环节原理、PLC的简单编程方法以及变频器的使用。实验教学采用教师讲授和学生动手操作的方法；在实验前学生应复习和掌握与本实验有关的教学内容、认真阅读实验指导书；在实验中要严格遵守实验纪律，按操作规程使用仪器；实验结束后，按规定对仪器进行维护保养；每完成一项实验，要认真完成一份实验报告。

六、课程资源1.教材机电工程教研室.《机电控制实验》指导书.2022.2.参考书（1）汤蕴璆.电机学（第5版）[M].北京：机械工业出版社，2014.（2）阮毅.电力拖动自动控制系统：运动控制系统（第5版）[M].北京：机械工业出版社，2016.（3）肖维荣.装备自动化工程设计与实践（第2版）[M].北京：机械工业出版社，2021.（4）彭瑜.运动控制系统软件原理及其标准功能块应用[M].北京：机械工业出版社，2019.3.期刊（1）机械工程学报.中国机械工程学会.（2）TheInternationalJournalofRoboticsResearch.SAGEPublicationsInc.（3）机电工程.浙江省机电集团有限公司，浙江大学.（4）机电工程技术.广东省机械研究所有限公司，广东省机械工程学会.（5）机电产品开发与创新.中国机械工业联合会.4.网络资源（1）东南大学.《机电控制技术》在线开放课程./course/SEU-1449637172?%20appId=null（2）华中科技大学.《机电传动控制》精品课程./course/HUST-1463155164?from=searchPage（3）厦门大学.《电气控制实践训练》国家级精品课程./course/XMU-1001770002?tid=1206745204（4）西门子官网./cn/zh.html七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩全部由实验考核成绩构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标1实验考核实验预习30根据实验前预习情况、是否弄清与实验相关的教材内容，了解实验内容，弄清实验原理，掌握实验方法与步骤√30操作过程40遵归守纪、操作熟练、团队协作方面√40结果分析30实验结果是否详实、结论是否清晰、讨论是否合理√30合计：100分100八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定评定完成实验质量高低的主要依据是：实验预习情况、实验方案的合理性和创新性、实验动手能力的强弱、实验结果的正确性和实验报告质量等，指导教师对每位学生的每次实验进行记录，最后综合评定课程成绩。2.实验考核成绩的标准实验考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4实验考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100≥x>9090≥x>7070≥x≥6060>x实验预习30预习认真、熟练掌握方法与步骤有预习、基本掌握方法与步骤有预习、但未能