实验教学大纲（course syllabus）

*实验名称

（Course Name）

机电伺服动力元件及系统课程实验

Experiments of Mechatronical Servo Power elements and System

教学课程代码

（Course Code）

ME386

*课程学时

（Credit Hours）

32

*实验学时

（Class Hours）

2

授课教师

（Lecturer）

王旭永

实验指导教师

(Mentor)

唐静君

实验学生

（Audience）

机械工程及自动化专业

授课语言

(Language of Instruction)

中文

*开课院系

（School）

机械与动力工程学院/School of Mechanical Engineering

先修课程基础

（Prerequisite）

系统模型分析与控制、电工与电子技术、

测试原理与技术、机电系统设计与实践

*实验简介（Description）

机电伺服动力元件及系统课程是机电控制类专业的一门专业技术课。该课程所安排的实验其主要任务是结合课程所学内容，通过对气动伺服定位系统的工作原理的讲解及演示，使学生对组成该系统的元件、结构、动作原理有一深刻的了解，并能对不稳定的系统进行校正使其稳定。其次通过对单级倒立摆的讲解及演示，使学生对用不同的控制方式解决不稳定系统的控制问题有一全面的认识，并能在解决问题的同时分析问题发生的原因，从而最终帮助学生巩固和掌握课程所学内容。

*实验简介（Description）

Mechatronical Servo Power Elements and System is a professional compulsory course for the undergraduates of mechatronic specialty in the School of Mechanical and Power Engineering. The main task of the experiment arranged in the course is to review the content of the course, through the explanation and demonstration of the working principle of the pneumatic servo positioning system, so that students can have a deep understanding of the components, structures and operating principles that make up the system, and can also correct the unstable system to make it stable. Secondly, through the explanation and demonstration of the single-stage inverted pendulum, students have a comprehensive understanding of the control problems of unstable systems with different control methods, and can analyze the causes of problems while solving problems, thus helping students to know the content of the course.

*实验教学目标(Learning Outcomes)

机电伺服动力元件及系统课程实验旨在培养相关专业学生对机电系统中伺服驱动元件及其构成系统的分析、设计和应用能力。为相关学生学习有关伺服动力元件的专业技能提供必要的知识基础和应用素质。（A5，B1，B2，B3，B4，C2，C3，C4）。具体要求：

1.掌握直流伺服电机和交流伺服电机的基本原理、特性；

2.掌握步进电机的基本原理和特性；

3.了解电机功放回路的构成原理；

4.掌握气动伺服元件的基本原理和特性；

5.掌握电机调速系统等的组成、特性和设计应用；

6.掌握气压位置伺服等的组成、特性和设计应用；

7.完成相应的伺服系统案例的分析与设计。

*实验项目

 (Experiment items)

项目序号

实验项目名称

实验学时

实验类型

小组人数

主要实验设备

1

倒立摆实验

1

演示

20

单级倒立摆系统、计算机

内容与

要求

1.简介单级倒立摆系统的组成、工作原理；

2.加深控制系统中有关控制对象和控制器方面的概念，特别是其中交流伺服电机的工作原理及特性。

项目序号

实验项目名称

实验学时

实验类型

小组人数

主要实验设备

2

气动位置伺服系统实验

1

演示

20

Festo气动位置伺服系统，信号发生器，示波器

内容与

要求

1.了解气动伺服阀及其位置伺服系统的构成和特性。

2.掌握伺服系统动静态特性的评价和调节方法。

*考核方式

(Grading)

实验项目按5分计，包括预习实验指导书，态度是否认真，是否独立完成规定实验内容，是否善于观察提出问题等方，。具体规则如下：

1．缺席或无实验报告提交：0分

2．签到并基本完成实验报告：60%

3．签到并基本完成实验报告，实验错误较少：70%

4．签到并完成实验报告，试验结果正确，数据分析正确：80%

5．报告完成认真，文字、图表清晰，数据分析正确，见解独到：90%

6．报告完成认真，文字、图表清晰，数据分析正确，并有创新性理念提出：100%

*实验指导教材或参考资料

(Textbooks & Other Materials)

参考资料：

1．梅晓榕，自动控制元件及线路，科学出版社，2007

2．王春行，液压控制系统，机械工业出版社，2011

备注

（Notes）