授 课

类 别

理论课（ √ ）；实验课（  ）

教 学 

时 数 

4 学时

教学

目的

及

要求 

了解执行元件的主要类型和特点；掌握机电一体化系统（产品）对执行元件的基本要求；了解常用控制电机类型与主要特点；掌握机电一体化系统对伺服控制电动机的基本要求；掌握典型伺服控制电动机的主要特点和选用原则。

 教 学 内 容 提 要 

备注

第3.1节 机电一体化系统常用的执行元件

（1）执行元件的主要类型，能量转化方法及其特点

电气式、气压式、液压式、其他形式。

（2）机电一体化系统（产品）对执行元件的基本要求

惯量小，动力大；体积小，重量轻；安装方便、便于维修维护；易于实现自动化控制。

第3.2节 机电一体化系统常用控制电机

（3）机电一体化系统（产品）常用控制电机

DC/AC电动机、力矩电动机、步进（脉冲）电动机、变频调速电动机、开关电磁电动机以及其他电动机（直流或交流脉宽调速电动机、电磁伸缩元件）等，及其主要特点简介。

（4）机电一体化系统对伺服控制电动机的基本要求

·性能密度大。即功率密度 P_w=P/G 或比功率密度 P_bw=(T²/J)/G 大。

·快速性好。加速度大、响应特性好。

·位置控制/速度控制精度高、调速范围大、低速平稳性好、分辨率高和振动噪音小。

·能适应频繁启动，可靠性高、寿命长。

（5）伺服控制电动机的种类、特点以及选用

种类：动力用电动机和控制用电动机；主要特点：伺服控制电机电特性与应用原则；伺服控制电机的选择基本原则（要求）。

2 学时

2 学时

教学组织与设计 

教学过程的组织

每次课第一节课开始，学生教师互动相互尊重人性化管理加强课堂纪律的整理；在多媒体教学手段应用的基础上，充分发挥传统教学方法（板书教学与互动）的特点，引用互动提问式教学方法，传递尽可能多的信息，并用实践应用实例和科研项目实例支撑教学重点，图文并茂，尽可能让每一位学生进入教学认知过程中来。

重点讲解引导学生对机电一体化系统执行元件以及对伺服控制电动机的主要特定的认识与掌握。

讨论作业习题的安排

课外作业：

1 题：机电一体化系统中传动机构的作用是什么？

2 题：机电一体化系统对传动元件的基本要求是什么？

3 题：滚珠丝杠副的主要构成元件、传动特点以及支承方式（含特点）有哪些？

4 题：已知某四级齿轮传动系统，各齿轮的转角误差弧度，各级传动比i=4，求：1）传动系统的最大转角误差。2）为缩小应采取的措施是什么？

教学手段的应用

多媒体教学手段与传统教学方法（板书教学与互动）相融合的教学手段的应用，将贯穿与整个教学过程中。

大量引用工程实际应用的典型机电一体化系统（产品）中所应用的执行元件的主要特点和要求，提高学生对执行元件的认知能力。

参考资料 

教学实施小结