Mechatronics and Control

课程简介

传感器与执行器 - 仪器与测量原理；频率响应特性；用于运动和位置测量的传感器；力、压力和加速度传感器等；直接电流电机、步进电机、压电执行器等执行器。 信号调理与传输 - 概念与原理；运算放大器与模拟电子技术；模拟信号与数字信号转换、多路复用；数据采集原理、信号滤波。 数字逻辑控制器与PLC - 逻辑；机电一体化系统中控制器的设计，组合逻辑和顺序控制，逻辑方程的最小化；梯形图逻辑图；微控制器和可编程逻辑控制器（PLC）简介。 反馈控制简介 – 开环和闭环系统分析；传递函数与框图，时间域规范如超调量、稳态误差等。 反馈控制系统 – 自动控制器，基本的P、PD、PI、PID控制器，劳斯-赫尔维茨稳定性判据，满足设计规范的控制器设计。 实验室实验 有两节实验室课程。 典型实验： 1. 使用线性可变差动变压器（LVDT）进行位移测量 2. 使用可编程逻辑控制器（PLC）进行顺序控制 3. 直流伺服机构 4. 水位控制

学习目标

为学生提供设计机电一体化系统以整合机械、电气和控制工程系统的产品开发知识。

先修要求

先修课程：ME31003 系统动力学

教学模式

讲授提供传感器和执行器、信号调理、数字逻辑控制器、反馈控制系统和稳定性分析的基本知识。习题课通过实际应用说明这些知识。作业培养概念理解。实验提供动手经验和结果的分析解释。项目增强应用知识设计实际机电一体化系统的能力。