授 课

类 别

理论课（ √ ）；实验课（  ）

教 学 

时 数 

2 学时

教学

目的

及

要求 

重点掌握电气式执行元件系统的主功能和系统组成；电磁变换执行元件的特性分析；具有反馈环节驱动电路电磁变换执行元件的动态特性分析；步进电动机的特性分析。了解压电式执行元件及其特性分析；执行元件与机械结构结合中的若干问题。

 教 学 内 容 提 要 

备注

第5.3节  电气式执行元件系统的特性分析

电气式执行元件系统的主功能：将输入电控信号转换为机械物理参量。

电气式执行元件系统的组成：控制电路→驱动电路→电/机变换→机械变换。

常用电气式执行元件：DC/AC伺服电机，步进电机，直线电机（含电磁铁）、压电元件、超声波电机等。

5.3.1 电磁变换执行元件的特性分析

DC/AC伺服电机为例进行特性分析。

5.3.2 具有反馈环节驱动电路电磁变换执行元件的动态特性分析

DC伺服电机典型反馈驱动电路控制的动态特性分析；测速发电机（旋转变压器）反馈驱动电路控制的动态特性分析。

5.3.3 步进电动机的特性分析

环行分配、功率放大、步进电动机变换的特性分析

5.3.4 压电式执行元件及其特性分析

电压—电荷—应力变形特性分析。

第5.4节 执行元件与机械结构结合中的若干问题

5.4.1 机械惯性阻转矩的匹配方法

5.4.2 凸轮理论曲线分析

5.4.3 残余振动分析

5.4.4 无残余振动的定位分析

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，突出教学重点，图文并茂，尽可能让每一位学生更好地认知教学过程中的难点。

系统组织学生互动掌握电磁变换执行元件的特性分析；具有反馈环节驱动电路电磁变换执行元件的动态特性分析；步进电动机的特性分析。

讨论作业习题的安排

课外作业：

1 题：试以传递函数形式表示几种包括负载在内的典型机械系统的动态特性。

2 题：试举出几种机电一体化系统中常用的线性变换机构。

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。

参考资料 

教学实施小结