一、课程名称

机械电子工程

Mechatronics Technology

二、学分、学时

2学分、40学时

三、预修课程

机械设计、制造基础；电工电子技术；数字电路基础；机械控制工程；计算机原理与控制、单片机原理等。

四、适用学科领域

适用于机械工程学科中的各种博士、硕士学科专业。

五、课程主要内容、重点难点及学时分配

（一）课程主要内容

“机械电子工程”是现代机械技术与现代微电子技术不断结合逐渐形成并发展起来的一门新兴的综合性技术学科，是从系统的观点出发，综合利用机械技术、现代微电子和计算机控制技术，通过机电有机结合的方法来开发最佳的机电一体化产品。

本课程主要内容有：机电一体化的设计思想、发展概况、共性关键技术；和机电一体化产品的开发程序，机电一体化系统的机械系统设计、接口技术、检测系统设计、伺服系统设计、控制系统设计，机电一体化系统总体设计和典型机电一体化系统设计简介等。

（二）课程重点、难点

1．本课程重点是：机电一体化产品的接口技术、检测技术、伺服技术和控制技术等。

2．本课程要求学生掌握机电产品的接口技术，接口技术要求有相当深厚的计算机硬件和计算机原理等方面知识，而这些知识学习起来是有一定难度的。

（三）课程内容

第一章 概论

1.1 机电一体化的涵义

1.2 机电一体化的设计思想和发展概况

1.3 机电一体化产品的构成与分类

1.4 机电一体化的共性关键技术

1.5 机电一体化产品的设计路线和步骤

第二章 机械系统设计

2.1 概述

2.2 传动机构设计

2.3 导向机构设计

2.4 执行机构设计

第三章 接口技术

3.1 概述

3.2 人机接口设计

3.3 机电接口设计

第四章 检测系统设计

4.1 概述

4.2 模拟式传感器信号的检测

4.3 数字式传感器信号的检测

4.4 检测信号的采集和预处理

第五章 伺服系统设计

5.1 概述

5.2 伺服系统中的执行元件

5.3 执行元件的控制和驱动

5.4 开环控制的伺服系统设计

5.5 闭环控制的伺服系统设计

第六章 控制系统设计

6.1 概述

6.2 被控对象数学模型的建立

6.3 微机控制技术基础

6.4 数字控制器设计

6.5 微机控制装置设计

第七章 机电一体化总体设计

7.1 概述

7.2 性能指标分析

7.3 功能及性能指标的分配

7.4 定量电子称总体设计举例

第八章 典型机电一体化系统设计简介

8.1 CNC 机床

8.2 工业机器人

8.3 汽车机电一体化系统

8.4 先进制造系统（CIMS）

8.5 机电一体化的照相机产品设计

教学课时安排

六、主要参考书目及学术期刊

郑堤，唐可洪主编．《机电一体化设计基础》．北京：机械工业出版社1997

张建民等编著．《机电一体化系统设计》．北京：北京理工大学出版社1996

机电一体化技术手册编委会．《机电一体化技术手册》．北京：机械工业社，1994

胡佑德主编．《伺服系统原理与设计》．北京：北京理工大学出版社，1993

林其俊主编．《微机控制机械系统设计》．上海：上海科学技术出版社，1991