机电系统建模与仿真课程教学大纲.doc

*机电系统建模与仿真课程教学大纲 一课程基本信息 开课单位：机械工程学院 课程编号：02010265b 英文名称： Simulation of mechatronic system 学时：总计32学时，其中理论授课28学时，实验（含上机）4学时 学分：2学分 面向对象：机械电子工程专业 先修课程：电工电子技术、理论力学、液压与气压传动 教材： 机电系统仿真与设计 张立勋主编，哈尔滨工程大学工业出版社 主要教学参考书目或资料：1机电系统动态仿真：基于MATLAB/Simulink刘白雁著 电子工业出版社，20052MATLAB/Simulink与控制系统仿真王正林编 北京工业大学出版社,2005二教学目的和任务机电系统设计是机械电子工程专业的一门专业技术课，主要是培养学生掌握用计算机仿真控制系统的基本方法，使学生能够熟练应用仿真技术分析机电系统，为今后从事机电系统的分析、设计打下基础。要求学生掌握有关的基本理论，初步培养进行系统分析能力，为进一步从事有关方面的学习及研究工作奠定基础。三教学目标与要求本门课程通过授课、实验、实习等教学环节，使学生掌握机电系统的基本概念、基本观点，初步掌握机电系统的各种仿真方法，够熟练应用仿真技术分析机电系统，为专业课的学习和进一步深造打下必要的理论基础，掌握必要的基本技能四教学内容、学时分配及其基本要求第一章 绪言（2学时）（一）教学内容1、机电一体化技术2、机电一体化系统设计的技术路线3、仿真在机电系统设计中的作用4、机电系统常用的计算机仿真软件（二）基本要求 1、了解机电一体化相关技术的作用 2、掌握机电系统常用的计算机仿真软件 3、掌握仿真在机电系统设计中的作用 4、理解基本结构要素在机电系统中的作用第二章 机械传动系统的建模及仿真（6学时） （一）教学内容1、机械传动系统概述2、机械传动系统的动力学模型3、传动机构的仿真分析4、传动机构的机械参数对系统性能的影响（二）基本要求 1、掌握机械传动系统的惯量、摩擦、阻尼、刚度、间隙等参数对传动系统特性的影响 2、掌握机械传动系统的动力学模型 3、理解传动机构的仿真分析第三章 机构动态仿真（8学时，包含2学时试验） （一）教学内容1、机构运动学模型及仿真2、机构动力学分析3、机构动态仿真实例（二）基本要求 1、掌握机构运动学模型及仿真 2、掌握机构动力学分析 第四章 伺服驱动系统的设计与仿真（8学时包含2学时试验） （一）教学内容1、概述2、基于传递函数的伺服控制系统设计与仿真3、基于状态空间模型的控制系统设计4、模糊控制系统设计及仿真5、非线性环节对伺服系统性能的影响（二）基本要求 1、了解直流、交流伺服驱动系统的原理、特性和控制特点 2、掌握伺服控制系统的建模 3、掌握模糊控制系统设计及仿真 4、理解非线性环节对伺服系统性能的影响第五章 实时仿真（8学时） （一）教学内容1、物理仿真2、仿真器3、采样系统仿真4、数据采集、通讯和处理5、仿真结果的可信度评估（二）基本要求 1、掌握实时仿真的一般概念 2、掌握采样系统仿真 3、掌握数据采集、通讯和处理 4、理解仿真结果的可信度评估五教学方法及手段采用本大纲教学内容的顺序进行教学，并采用电子课件和CAI课件辅助教学六考核方式及考核方法考核方式为“考查”。采用的考核方法闭卷考试。成绩构成：平时成绩35 %，实验成绩10 %，期末考试成绩占55 %等七课内实验（上机）教学安排序号实验项目学时性质类型1机电系统仿真2必做综合2复杂系统的设计与仿真2必做设计 （制定人：刘芳华 审定人： ）