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1、2023/2/181机电控制系统分析与设计机电控制系统分析与设计 课程设计指导课程设计指导机械科学与工程学院机械科学与工程学院机械电子工程系机械电子工程系吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业2日程安排日程安排二周时间二周时间第第1天天-准备（参考资料及设计手册）准备（参考资料及设计手册）第第2-3天天-总体方案确定，完成机械结构草总体方案确定，完成机械结构草图。图。第第4天天-设计计算、选择执行元件和传感设计计算、选择执行元件和传感器。器。第第5-8天天-完成机械结构图。完成机械结构图。第第9-10天天-完成电气原理框图。完成电气原理框图。第第11-13天天-完成设计说明书。完成设计说明书。
2、第第14-15天天-答辩。答辩。吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业3考核方法考核方法考核成绩由设计、答辩、平时成绩三部考核成绩由设计、答辩、平时成绩三部分组成分别占分组成分别占60%、30%、10%设计成绩由设计的正确性、图纸质量、设计成绩由设计的正确性、图纸质量、说明书质量、独创性等几方面决定说明书质量、独创性等几方面决定平时成绩由平时表现和按日程检查的完平时成绩由平时表现和按日程检查的完成情况决定成情况决定雷同取消成绩雷同取消成绩缺席缺席三次点名三次点名取消成绩取消成绩特殊情况需学院假条特殊情况需学院假条吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业4机电控制系统课程设计机电控制系统课程设计主
3、要内容：主要内容：一、一、课程设计的任务及其性能指标课程设计的任务及其性能指标二、系统总体设计二、系统总体设计三、机械系统设计步骤及要点三、机械系统设计步骤及要点四、检测系统设计及其要点四、检测系统设计及其要点五、控制器及其信息接口设计五、控制器及其信息接口设计六、课程设计说明书六、课程设计说明书吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业5课程设计的任务及其性能指标课程设计的任务及其性能指标1.设计任务介绍设计任务介绍举例：举例：课程设计的题目：课程设计的题目：X-Y数控进给工作台控制系统设计数控进给工作台控制系统设计 数控进給工作台是数控机床的主要部件之一，是典型的位置伺数控进給工作台是数控机床
4、的主要部件之一，是典型的位置伺服系统，有三种形式：服系统，有三种形式：开环系统开环系统半闭环系统半闭环系统闭环系统闭环系统吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业6课程设计的任务课程设计的任务根据技术要求设计一根据技术要求设计一XY数控工作台数控工作台，包括包括机械系统机械系统和和控制系统控制系统。设计工作分成：机械部分总装配图纸、设计工作分成：机械部分总装配图纸、控制器的原理图和部分程序设计。控制器的原理图和部分程序设计。吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业工作台实物图工作台实物图7吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业8数控工作台主要性能指标（参数要求）数控工作台主要性能指标（参数要求）X
5、方向工作行程：方向工作行程：300mmY方向工作行程：方向工作行程：200mm工作台面参考尺寸：工作台面参考尺寸：500 300（mm2）平均切削力：平均切削力：1500N平均切削平均切削进给进给速度：速度：600mm/min最高运最高运动动速度：速度：6m/min定位精度：定位精度：0.01mm工作寿命：工作寿命：每天每天8小小时时，工作，工作8年年吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业91.总体方案设计总体方案设计设计任务分析设计任务分析主要参数及技术指标的确定主要参数及技术指标的确定方案制定方案制定在具体设计之前，本着在具体设计之前，本着简单、实用、经济、简单、实用、经济、安全、美观安全
6、、美观的基本原则所进行的综合性的设的基本原则所进行的综合性的设计。计。设计内容：设计内容：吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业2.技术支持技术支持设计设计任任务书务书（技（技术术任任务书务书）机构运机构运动简图动简图（系（系统简图统简图）关关键键元器件确定元器件确定总总装配装配图图部件装配部件装配图图电电气、光学、气气、光学、气动动、液、液压压原理原理图图总总体体设计报设计报告告10吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业设计思路设计思路1.确定控制方式确定控制方式 定位精度定位精度中等，负载不大，适合采用开环中等，负载不大，适合采用开环控制方式或采用半闭环控制方式控制方式或采用半闭环控制方式
7、2.确定机械传动方案确定机械传动方案 滚珠丝杠、滚动导轨；无间隙联轴器滚珠丝杠、滚动导轨；无间隙联轴器3.确定检测方案确定检测方案 半闭环系统采用增量式光电编码盘检测电机半闭环系统采用增量式光电编码盘检测电机或丝杠转角、转速、零位或丝杠转角、转速、零位11吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业4.4.执行元件确定执行元件确定 开环系统选用步进电机，半闭环和全闭环系开环系统选用步进电机，半闭环和全闭环系统选择直流伺服电机或交流伺服电机统选择直流伺服电机或交流伺服电机5.5.控制器计算机系统选择控制器计算机系统选择 单片机、可编程控制器、工业控制单片机、可编程控制器、工业控制计算机计算机6.接口设
8、计接口设计12吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业控制器及信息接口设计控制器及信息接口设计13操作面板（决定人机接口）操作面板（决定人机接口）吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业控制器及信息接口设计控制器及信息接口设计14吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业人机接口设计人机接口设计151.分析信号形式、统计数量分析信号形式、统计数量2.设计接口设计接口吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业人机接口设计人机接口设计16吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业机电接口设计机电接口设计17信息输入接口信息输入接口 光电编码盘、直线光栅、接近开关等光电编码盘、直线光栅、接近开关等细分细分-辨向辨向
9、-计数计数吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业信息输入接口信息输入接口18吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业信息输入接口信息输入接口19吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业控制输出接口控制输出接口20步进电机接口步进电机接口直流伺服电机接口直流伺服电机接口吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业设计说明书设计说明书21按以下目录：按以下目录：l设计任务设计任务l第一章第一章 总体设计总体设计l1.1.l 1.1.1l1.2l第二章第二章 机械系统设计机械系统设计l2.1 l第三章第三章 检测系统设计检测系统设计l第四章第四章 控制器设计控制器设计l总结总结l参考文献参考文献吉林大学机械科
10、学与工程学院固体力学专业参考书目参考书目单片微机测控系统设计大全单片微机测控系统设计大全王福瑞等编王福瑞等编著，北京航空航天大学出版社著，北京航空航天大学出版社机械设计手册机械设计手册、机电一体化系统设计机电一体化系统设计手册手册电动机（步进电机、直流伺服电机等）产品电动机（步进电机、直流伺服电机等）产品技术手册技术手册传感器产品技术手册传感器产品技术手册一切网络资源一切网络资源22吉林大学机械科学与工程学院固体力学专业课程设计提交材料课程设计提交材料1.机械结构图机械结构图1张张A1，要求结构，安装位置表，要求结构，安装位置表达清楚。达清楚。2.电气原理图电气原理图1张张A1。3.说明书说明书1份，份，5千字，其中要求设计程序语句千字，其中要求设计程序语句不少于不少于20条，参考文献不少于条，参考文献不少于20篇。篇。4.图纸要求手绘，说明书要求手写。图纸要求手绘，说明书要求手写。23