《運(yùn)動(dòng)控制裝置課程設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱課程英文名CourseDesignofMotionControlTechniques課程代碼01P0019學(xué)分2總學(xué)時(shí)2周課程類別集中實(shí)踐環(huán)節(jié)先修課程《電子技術(shù)》、《微機(jī)原理》、《智能控制終端技術(shù)》、《運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》課程性質(zhì)選修課適用專業(yè)自動(dòng)化開(kāi)課學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院執(zhí)筆人審定人制定時(shí)間2020年n月注：課程性質(zhì)是指必修/限選/任選。一、課程的地位與任務(wù)（一）課程地位作為自動(dòng)化專業(yè)本科生必修的一門集中實(shí)踐課程，本課程設(shè)計(jì)是在理論課程完成以后,分組獨(dú)立利用相關(guān)器件實(shí)現(xiàn)具有位置、速度、轉(zhuǎn)矩（力）控制和檢測(cè)相關(guān)功能，為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)后控制工程應(yīng)用實(shí)踐中的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步具有應(yīng)用單片機(jī)、DSP或者ARM等嵌入式處理器或其他控制器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制裝置設(shè)計(jì)和控制的能力。掌握嵌入式處理器的硬件接口技術(shù)（鍵盤、LED/LCD、串并行微型打印機(jī)、通訊接口等）和數(shù)據(jù)處理技術(shù)（A/D、D/A）、掌握常用傳感器選型（位置、速度、力傳感器等），掌握按照指定功能和精度要求，進(jìn)行器件選型、電路整體設(shè)計(jì)和軟件編程，做出實(shí)際系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)被控量檢測(cè)和控制輸出。掌握運(yùn)動(dòng)控制裝置分析，器件比較選型，原理圖繪制及電路仿真設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)建模仿真，元器件購(gòu)置，電路板焊接，軟件編程調(diào)試，運(yùn)動(dòng)控制裝置故障排除等。通過(guò)本課程實(shí)踐，掌握運(yùn)動(dòng)控制裝置總體設(shè)計(jì)流程和軟硬件設(shè)計(jì)調(diào)試方法，包括有刷直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)、交流伺服電機(jī)、舵機(jī)等電動(dòng)或其他液壓、氣動(dòng)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。培養(yǎng)學(xué)生自主分析、設(shè)計(jì)具有位置、速度或力的測(cè)控系統(tǒng)的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生在運(yùn)動(dòng)控制裝置設(shè)計(jì)領(lǐng)域具備解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。（二）課程目標(biāo)1.能夠基于嵌入式處理器或工控機(jī)、PLC等及相關(guān)常用外圍器件，根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)任務(wù)所面臨的多種制約條件給出運(yùn)動(dòng)控制裝置設(shè)計(jì)方案，能夠進(jìn)行相關(guān)器件比較和選型。.2,能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)獲取運(yùn)動(dòng)控制裝置軟硬件技術(shù)資料和硬件、軟件開(kāi)發(fā)的知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。.能夠小組成員協(xié)調(diào)分工合作，利用軟件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制裝置的電路原理圖繪制和PCB板繪制，具有運(yùn)動(dòng)控制裝置電路原理圖繪制及仿真的能力，完成器件的排布，布線，焊接,熟練掌握程序編制，調(diào)試，故障分析排出，具有實(shí)際系統(tǒng)搭建和調(diào)試能力；或者能夠根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制裝置實(shí)物進(jìn)行控制系統(tǒng)建模和仿真及調(diào)試，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)；通過(guò)小組合作，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)友愛(ài)、互幫互助、不怕困難和堅(jiān)韌不拔的精神。

.能夠撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告、總結(jié)報(bào)告等，掌握技術(shù)書(shū)面報(bào)告撰寫(xiě)要領(lǐng)，具有自主學(xué)習(xí)的能力。二、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系課程目標(biāo)課程目標(biāo)對(duì)畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）畢業(yè)要求3-2畢業(yè)要求3-4畢業(yè)要求4-3畢業(yè)要求5-1畢業(yè)要求9-3畢業(yè)要求10-2課程目標(biāo)1LM課程目標(biāo)2M課程目標(biāo)3MM課程目標(biāo)4M三、設(shè)計(jì)選題及任務(wù)要求

序號(hào)參考選題任務(wù)與要求1直流電機(jī)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)1.建立有刷直流電機(jī)的速度環(huán)和電流環(huán)閉環(huán)控制系統(tǒng)模型，并進(jìn)行仿真分析2.采用EDA軟件，繪制有刷直流電機(jī)雙閉環(huán)控制器的電路原理圖和PCB圖3.制作有刷直流電機(jī)雙閉環(huán)控制器，完成軟硬件調(diào)試2基于加減速規(guī)劃控制的國(guó)旗升降控制系統(tǒng)1.設(shè)計(jì)國(guó)旗升降控制系統(tǒng)的系統(tǒng)方案2.采用EDA軟件，繪制所設(shè)計(jì)線路的原理圖和PCB圖3.制作國(guó)旗升降控制系統(tǒng)，完成軟硬件調(diào)試3步進(jìn)電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)國(guó)旗升降控制系統(tǒng)的系統(tǒng)方案2.采用EDA軟件，繪制所設(shè)計(jì)線路的原理圖和PCB圖3.制作國(guó)旗升降控制系統(tǒng)，完成軟硬件調(diào)試4日月湖水溫檢測(cè)小船控制系統(tǒng)研究1.設(shè)計(jì)日月湖水溫檢測(cè)小船控制系統(tǒng)的系統(tǒng)方案2.采用EDA軟件，繪制所設(shè)計(jì)線路的原理圖和PCB圖3.制作日月湖水溫檢測(cè)小船控制系統(tǒng)，完成軟硬件調(diào)試5基于單片機(jī)的傳送帶控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)傳送帶控制系統(tǒng)的系統(tǒng)方案2,采用EDA軟件，繪制所設(shè)計(jì)線路的原理圖和PCB圖3.制作傳送帶控制系統(tǒng)，完成軟硬件調(diào)試6直線滑臺(tái)直流電機(jī)的加減速閉環(huán)控制L建立有刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的直線滑臺(tái)閉環(huán)控制系統(tǒng)模型，并進(jìn)行仿真分析2.采用EDA軟件，繪制有刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的直線滑臺(tái)閉環(huán)控制系統(tǒng)的電路原理圖3.采購(gòu)實(shí)物構(gòu)建有刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的直線滑臺(tái)閉環(huán)控制系統(tǒng)，完成軟硬件調(diào)試7基于單片機(jī)的雙直流電機(jī)同步控制1.建立兩個(gè)有刷直流電機(jī)的速度同步控制系統(tǒng)模型，并進(jìn)行仿真分析2,采用EDA軟件，繪制有刷直流電機(jī)雙閉環(huán)控制器的電路原理圖和PCB圖3.制作雙直流電機(jī)同步控制器，完成軟硬件調(diào)試8六軸機(jī)械臂實(shí)驗(yàn)裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1.設(shè)計(jì)基于舵機(jī)驅(qū)動(dòng)的六軸機(jī)械臂實(shí)驗(yàn)裝置控制系統(tǒng)的系統(tǒng)方案2.采用EDA軟件，繪制所設(shè)計(jì)線路的原理圖和PCB圖3.制作六軸機(jī)械臂實(shí)驗(yàn)裝置控制系統(tǒng)，完成軟硬件調(diào)試9電動(dòng)自行車的直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)L設(shè)計(jì)給出電動(dòng)自行車的直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)方案2.采用EDA軟件，繪制所設(shè)計(jì)線路的原理圖和PCB圖3.制作電動(dòng)自行車的直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)，完成軟硬件調(diào)試10其他（學(xué)生自主創(chuàng)新）1.設(shè)計(jì)某個(gè)運(yùn)動(dòng)控制裝置的系統(tǒng)方案2.采用EDA軟件，繪制所設(shè)計(jì)裝置的原理圖和PCB圖，并購(gòu)買器件完成實(shí)際制作調(diào)試或進(jìn)行仿真3.撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告、總結(jié)報(bào)告注：學(xué)生可任選其中一個(gè)題目進(jìn)行設(shè)計(jì)。四、課程設(shè)計(jì)的主要進(jìn)程與時(shí)間安排序號(hào)主要進(jìn)程教學(xué)內(nèi)容時(shí)間分配1設(shè)計(jì)任務(wù)下發(fā)設(shè)計(jì)任務(wù)講解第1天2方案設(shè)計(jì)（和仿真分析）資料查找、方案設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫(xiě)第2-4天3繪制原理圖、印刷板圖熟悉EDA軟件，繪制原理圖、印刷板圖第5-9天4驗(yàn)收?qǐng)D紙驗(yàn)收、總結(jié)報(bào)告、現(xiàn)場(chǎng)答辯第10天注：進(jìn)程安排的最少時(shí)間為0.5大。五、課程考核與成績(jī)?cè)u(píng)定（一）考核方式與評(píng)價(jià)

考核類別考查考核形式開(kāi)題報(bào)告、實(shí)物驗(yàn)收、現(xiàn)場(chǎng)答辯和總結(jié)報(bào)告撰寫(xiě)四部分組成成績(jī)?cè)u(píng)定開(kāi)題報(bào)告：20%o主要考核開(kāi)題報(bào)告的撰寫(xiě)質(zhì)量和規(guī)范程度。實(shí)物驗(yàn)收：30%o主要考核最后上交作品的完成程度，以及原理圖、印刷板板設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量（和/或仿真程序設(shè)計(jì)完成質(zhì)量）。現(xiàn)場(chǎng)答辯：30%o主要考核小組答辯時(shí)各組內(nèi)成員對(duì)課程設(shè)計(jì)課題技術(shù)問(wèn)題回答情況和組內(nèi)分工情況?？偨Y(jié)報(bào)告：20%o主要考核課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告的撰寫(xiě)質(zhì)量、規(guī)范程度以及組內(nèi)成員的貢獻(xiàn)比例。成績(jī)登記方式百分制（二）課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)和達(dá)成標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)教學(xué)環(huán)節(jié)考核環(huán)節(jié)合格標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)1實(shí)踐和報(bào)告開(kāi)題報(bào)告A0.6實(shí)物驗(yàn)收B總結(jié)報(bào)告DR標(biāo)達(dá)程度=(0.2/0.7)x(A/A0)+(0.3/0.7)x(B/Bo)+(0.2/0.7)x(D/D0)課程目標(biāo)2實(shí)踐開(kāi)題報(bào)告A0.6實(shí)物驗(yàn)收B現(xiàn)場(chǎng)答辯C總結(jié)報(bào)告D目標(biāo)達(dá)程度=(0.2/1)x(A/Ao)+(0.3/1)x(B/B0)+(0.3/1)x(C/C())+(0.2/1)x(D/D())課程目標(biāo)3實(shí)踐和報(bào)告開(kāi)題報(bào)告A0.6實(shí)物驗(yàn)收B總結(jié)報(bào)告D目標(biāo)達(dá)程度=(0.2/0.7)x(A/A())+(0.3/0.7)x(B/B0)+(0.2/0.7)x(D/D0)課程目標(biāo)4報(bào)告開(kāi)題報(bào)告A0.6總結(jié)報(bào)告D目標(biāo)達(dá)程度=(0.2/0.4)x(A/Ao)+(0.2