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实验教学

实验课程设计

实验课程设计内容

实验名称

学时

内容要求与教学方式

学分

微机原理(单片机)课程设计

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采用分组选题完成规定任务的教学方式。本课程使学生获得单片机应用系统设计的基础理论,掌握单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法,培养和训练学生正确地应用单片机解决工业控制、工业检测领域具体问题的能力。主要训练并考查学生硬件设计、软件编程、实际调试、语言表达、团队合作,解决综合问题的能力。

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电气传动课程设计

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通过一种典型自动控制系统调节器的设计、调试,掌握各环节和真个系统的调试步骤与方,测试参数变化对系统性能影响的规律;实验数据的分析与处理,培养独立分析问题、解决问题的能力。教学内容:介绍电气传动综合试验台,电气传动的基础理论知识以及典型电气传动控制系统设计的基本方法。测定执行机构参数;通过多种实验方法对调速系统各个环节参数进行测试,如转速反馈系数、电流反馈系数、晶闸管触发及整流装置放大倍数、电枢回路电感、电枢回路总电阻和电机内阻、电磁时间常数、机电时间常数及直流电动机电势常数等。根据测定的参数建立系统的数学模型,按照工程设计方法设计调速系统的各调节器,选择调节器参数,系统校正成典型系统。研究调节器参数变化对系统性能的影响。

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自动控制系统综合设计

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通过数字随动系统设计、温度控制系统设计和小功率随动系统设计,达到以下要求:掌握时域、频域建模的测试方法及统计方式,达到能够对一般工业系统进行建模测试的能力。掌握正确的实验设计方法,树立理论联系实际,刻意创新,敢于动手和实干的作风,以及提高控制系统实验调试的能力。对各类典型控制系统的建模方法、设计方法及现场调试技能进行基本训练。

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可编程序控制器课程设计

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课程内容包括理论和实验操作两部分,理论课主要介绍五个专题:可编程控制器的基本组成和工作原理、可编程控制器软件开发的流程和方法、各主流厂家的可编程控制器的概述、OMRON可编程控制器的系统配置和指令系统、可编程控制器控制系统的设计方法,学生分别进行数字量输入输出、模拟量输入输出、机械手顺序控制系统的设计与调试、汽车玻璃涂胶生产线控制系统的设计与实践。通过这门课程,让学生了解可编程控制器的工作原理,学会如何使用可编程控制器,而且通过创造实际的应用环境,使学生对可编程控制器在生产实际中的应用有直接的认知和体验。

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电力系统分析课程设计

 

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设计发电厂原动机的动力调节实验基于对原动机动力源的控制系统,改变原动机的转速;理解电力系统中锅炉-汽轮机-同步发电机的动力传输路径; 掌握手动、自动调节原动机转速的方法;同步发电机励磁控制实验理解同步发电机励磁调节原理;理解励磁控制系统的基本任务;了解微机励磁调节器的操作方法。

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流体控制系统课程设计

 

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理论与实践相结合,进行流体控制系统建模仿真、设计分析和试验测试。对一套由电液伺服阀控缸构成的液压位置伺服系统的设计与分析,使学生具备如下基本技能:运用AMESim的液压元件及系统的建模与分析能力;运用Matlab/Simulink的典型控制方法的编程能力;运用AMESimMatlab的机电液系统联合仿真能力;嵌入式计算机控制器的设计、编程与调试能力;伺服控制系统静动态性能测试与数据分析能力。本课程设计加强了学生动手与实践技能训练,培养学生灵活运用所学理论和基本技能解决控制系统设计与分析过程中各种实际问题的能力。

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优化控制课程设计

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对一种典型的非线性控制系统进行综合性的实验,进行自适应控制器的设计、仿真与实际系统调试。培养分析问题、解决问题的独立工作能力,对被控系统控制结果的分析。掌握Matlab语言在控制系统设计与仿真中的应用技能,提高系统设计与仿真的效率。控制对象可以是倒立摆系统或球杆系统。主要内容为:根据所给被控系统参数,推导被控对象的数学模型及传递函数。根据给定指标设计自适应控制器或智能控制器,给出详细设计说明。按设计方案,搭建Simulink仿真系统,对被控对象进行实时控制。分析控制器不同参数对控制性能的影响。分析实验数据,总结对被控系统的控制性能及存在问题的分析。

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过程控制系统课程设计

 

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过程控制系统课程设计是自动化专业的一门专业课程,它是综合性的理论与实践相结合的训练,也是本专业的基本技能训练。对一种典型的自动控制系统进行综合性的实验,掌握各部件和整个系统的调试步骤与方法以及操作实际系统的方。掌握参数变化对系统性能影响的规律,培养灵活运用所学理论解决控制系统中各种实际问题的能力。培养分析问题、解决问题的独立工作能力,实验数据分析与处理、编写设计说明和技术总结报告。以一种典型的工业过程—水箱作为被控对象,在其集散型控制系统上进行实验,其主要内容有: 单容水箱特性测试;双容水箱特性测试;根据测定的参数推导并建立对象的数学模型。设计单回路单容水箱和双容水箱的液位控制器,调整控制器参数,观察不同对象、不同干扰情况下控制系统的响应。研究控制器参数变化对系统性能的影响。设计流量-液位、双容水箱液位串级控制回路,调整控制器参数,使控制系统稳定,比较与单回路控制系统的区别。

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智能机器人课程设计

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理论与实践相结合,掌握智能机器人系统设计的基本方法。通过一类典型智能机器人的设计、调试,掌握各环节和整个机器人系统的调试步骤与方法,加强基本技能训练;掌握智能机器人信息检测与运动控制方法,培养灵活运用所学理论解决控制系统中各种实际问题的能力;学会实验数据的分析与处理,培养独立分析问题、解决问题的能力;培养求实严谨之科学作风,鼓励学生对所遇到的特殊问题进行深入探讨。教学内容:介绍智能机器人实验套件,简要讲述智能机器人的基础理论知识以及典型智能机器人系统设计的基本方法。学生分组并做好组内分工。测定信息采集系统、通信系统及运动执行机构性能参数。对于信息采集系统而言,选择一些典型的传感器作为学生测试的对象,如超声波测距传感器、红外线传感器、加速度计、电子罗盘、温湿度传感器、压力传感器等;对通信系统而言,测试典型无线通信方式的通信性能。对运动执行结构,测试执行电机转速、转向控制方法。根据测定的各环节性能指标,建立智能机器人系统的开环和闭环控制模型。根据给定功能及性能指标要求,按照工程设计方法选定智能机器人系统的各传感器及执行结构,并选择运动控制律,建立完整的智能机器人硬件系统。根据闭环控制模型和硬件系统构成,编制智能机器人控制软件,并测试其功能和性能指标。研究不同控制律对系统性能的影响。

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电机综合测试课程设计

 

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测试直流或交流电机伺服系统的静态、动态性能,设计电机伺服控制系统。培养学生独立分析问题、解决问题的能力。要求学生掌握电机伺服系统的基本组成及其工作过程和原理。学习并掌握各种传感器的工作原理、使用方法以及选择原则。通过对电机驱动电压、电流及输出转速、转矩的采集,对电机自身性能进行分析。设计电机伺服系统的闭环控制器,并进行调试。采集电机伺服系统的相关传感器数据,并对控制系统系统性能进行分析评价。

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电子实习

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熟悉常用电子元件的规格、性能及选用方法;掌握锡焊技术,掌握基本的操作技能和基本的工艺知识,掌握电子元器件的安装、焊接等基本技能,要求学生在工艺制作过程中严格执行工艺操作规范,养成严谨的工作作风和创新意识;了解电子产品研发、生产流程;培养学生的动手能力和工程实践能力。

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专业实习

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专业实习是学生把所学的专业知识应用于生产实际的一种重要的实践教学环节。专业实习的重点内容是把自动化专业相关的自动控制技术、计算机技术、电子技术应用于企业生产、科研开发和工程技术项目。根据实习单位的实际情况,结合自动控制系统、自动化设备、自动化生产过程从事相关的分析与集成、设计与运行等实践性工作。同时,了解工程师的职业性质与责任,了解企业管理知识和专业领域的新技术、新工艺和新成果,并对学生进行职业道德教育、技术安全教育、爱国教育等。

专业实习的教学方式是由学生在暑假自行联系与本专业相关的企业、科研单位,从事不少于2周的全日制实习,由实习单位给出实习鉴定,学生回校后撰写实习报告,并进行答辩。

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工程认识实习

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本课程采用实地参观、现场交流、听取企业技术人员报告的教学方式。促使学生了解并掌握所学理论知识在企业的实际生产管理中具体应用,具有较强的直观性和实践性,其目的是开阔学生的视野,丰富学生的知识结构,拓展学生的动手能力,提高学生的综合素质,为增强专业兴趣、促进专业学习、深入理解产业结构及就业形势起到积极作用,为学生今后从事自动化领域相关工作打下良好基础。

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毕业设计(论文)

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选题结合科研、生产、实验室建设等具有实际应用价值的课题,内容包括工程设计、技术科学研究或工程技术研究、软件开发和理论研究。选题必须符合本专业的培养目标及教学基本要求,使学生在所学专业知识的基础上能够综合运用所学的知识和技能,培养独立工作能力。优先选择结合生产、科研、实验室建设和社会实践等具有实际应用价值的课题。选题须经教学副所长(教研室副主任)、责任教授审核方可执行。指导教师与学生实行双向选择。指导教师与学生每周至少讨论一次。毕业设计实行开题答辩、中期检查和毕业答辩,答辩小组不少于5人。

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