《液压控制管理系统》课程教学大纲pdf

  《液压控制管理系统》课程教学大纲 课程编号：课程编号 081183111 课程编号课程编号 课程名称：液压控制管理系统课程名称 课程名称课程名称 英文名称：英文名称：Hydraulic control system 英文名称英文名称：： 课程类型：课程类型：专业课 课程类型课程类型：： 课程要求：课程要求：选修 课程要求课程要求：： 学时学时/学分学分：：40 /2.5 （讲课学时：36 实验学时：0 上机学时：4 ） 学时学时 学学分分：： 适用专业：适用专业：机械设计制造及其自动化 适用专业适用专业：： 一、一、课程性质与任务课程性质与任务 一一、、课程性质与任务课程性质与任务 液压控制管理系统是流体传动及控制技术的一个重要分支，也是控制领域中的一个重要组成部分， 它以液压控制元件和液压执行元件作为动力机构实现对控制对象的连续、精确、快速、大功率的 控制。液压控制管理系统主要由液压伺服控制管理系统及液压电液比例控制管理系统组成。通过本课程的学习， 可使学生熟悉液压伺服控制管理系统及电液比例控制管理系统的组成及工作原理，掌握液压控制管理系统的分 析及设计方法。 二、二、课程与其他课程的联系课程与其他课程的联系 二二、、课程与其他课程的联系课程与其他课程的联系 本课程的先修课程有《控制工程基础》、《流体力学》、《液压与气压传动》，通过先修课程的教 学使学生掌握流体力学基本理论、控制管理系统工作原理及分析方法、液压传动系统的工作原理及特 点。为本课程的学习提供必要的基本理论支撑。 三、三、课程教学目标课程教学目标 三三、、课程教学目标课程教学目标 1.熟悉液压伺服控制管理系统的发展前沿，了解液压伺服系统创新设计的途径和方法。(支撑毕业 要求 3.1) 2.在液压伺服系统模块设计过程中，可以依据系统的控制方式，系统参量变化特点等因素识别完成 设计任务面临的各种制约条件，并提出解决方案。(支撑毕业要求 3.2) 3.在液压伺服系统的设计过程中，可以通过文献检索，考虑社会、健康、安全、法律、文化以 及环境等多种制约因素，并阐明设计的具体方案的合理性。(支撑毕业要求 3.3) 4.在课程的上机教学中，能完成伺服系统建模，正确地处理实验数据，分析计算结果，并得出 合理有效的结论。(支撑毕业要求 4.1，4.2) 5.了解液压伺服控制管理系统的组成、工作原理，掌握液压伺服控制管理系统的稳态及动态特性分析方 法、设计方法及其实现过程。能够应用 Matlab 等现代计算工具，完成对复杂液压伺服系统的建模 与仿真，求解复杂的工程问题。(支撑毕业要求 5.1，5.2) 6.了解液压伺服系统相关设计规范和行业标准，掌握液压伺服系统的设计方法与需要注意的几点，能 够理解和评价所设计系统对于可持续发展的影响。(支撑毕业要求 7.1) 四、四、教学内容教学内容、、基础要求与学时分配基础要求与学时分配 四四、、教学内容教学内容、、基本要求与学时分配基本要求与学时分配 对应课 序 学 教学 教学内容 教学要求 程教学 号 时 方式 目标 1 一、 概述 1.了解本课程研究的对象、 2 讲授 1 、6 1.液压伺服控制管理系统的工作原理及 内容 。 196 组成； 2.熟悉液压伺服系统的工 2.液压伺服控制的分类及优缺点； 作原理及元件组成。 3.液压伺服控制的发展与应用。 3. 了解液压伺服控制发展 历程及应用前景。 2 二、 液压放大元件 1.熟悉常用液压放大元件 6 讲授、 2 、3 1.圆柱滑阀的结构与分类； 的结构特点及工作原理。 2.滑阀静态特性的一般分析； 2.熟悉滑阀不同结构及形式 3.零开口四边滑阀静态特性分析； 对其工作特性的影响。 4.正开口四边滑阀静态特性分析； 3.掌握液压放大元件的静 5.双边滑阀静态特性 态特性、功率特性的分析方 6.滑阀受力分析； 法。 7.滑阀的输出功率及效率； 4. 了解滑阀的参数选择及 8.滑阀的设计 结构设计方法。 9.喷嘴挡板阀； 5.了解喷嘴挡板阀和射流 10.射流管阀。 管阀的工作原理及特性。 3 三、 液压动力元件 1.了解液压动力元件的基 4 讲授 2 、3 1.四通阀控制液压缸； 本形式及特点。 2. 四通阀控制液压马达； 2. 了解各类液压动力元件 3.三通阀控制液压缸； 传递函数的求解与建模方 4.泵控液压马达； 法。 5.液压动力元件与负载的匹配。 3.熟悉各类液压动力元件 的静态和动态响应特性。 4.掌握液压动力元件的参 数设计及选型方法。 4 四、 机液伺服系统 1.了解机液伺服系统的元 6 讲授 3、5 1.机液位置伺服系统； 件组成、工作原理及应用领 2.结构柔度对系统稳定性的影响； 域。 3.动压反馈装置； 2.熟悉执行元件、联接机构 4.液压转矩放大器。 和反馈机构的结构柔度对 伺服系统稳定性的影响。 3.熟悉动压反馈装置对伺 服系统性能的影响。 4. 了解液压转矩放大器的 结构原理及应用方法。 5 五、 电液伺服阀 1.了解电液伺服阀的结构 6 讲授 2 、3 1.电液伺服阀的组成和分类； 组成及分类。 2.力矩马达； 2. 了解力矩马达的结构组 3.力反馈两级电液伺服阀； 成及工作原理。 4.直接反馈两级滑阀式电液伺服 3.熟悉各类电液伺服阀的 阀； 结构特点、工作原理及响应 5.其它形式电液伺服阀简介； 特性。 6. 电液伺服阀的特性及主要性能指 4. 了解其它形式电液伺服 标。 阀的工作原理及应用领域。 5.熟悉电液伺服阀各项性 197 能指标对伺服系统性能的 影响。 6 六、 电液伺服系统 1.了解电液伺服系统的分 6 讲授 3 、5 1.电液伺服系统的类型； 类及应用。 2. 电液位置伺服系统的分析； 2.熟悉电液位置伺服系统、 3. 电液伺服系统的校正； 电液速度伺服系统和电液 4. 电液速度控制管理系统； 力控制管理系统的性能分析方 5. 电液力控制管理系统。 法。 3.熟悉电液位置伺服系统 的系统校正方法。 7 上机1：液压位置控制管理系统的建模 1.掌握电液位置伺服系统 4 上机 4 、5 与仿真。 的Matlab建模方法及数据 分析方法； 2.熟悉系统的时域、频域特 性分析方法。 8 七、 液压伺服系统模块设计 1.熟悉液压伺服系统的一 6 讲授 5、6 1.液压伺服系统的设计步骤； 般设计步骤。 讨论 2.液压伺服系统设计举例； 2.掌握典型液压伺服系统 3.液压能源的选择。 的设计方法，参数优化方法 和元件选型方法。 3. 了解现代计算方式在液 压伺服系统中的应用。 4. 了解液压伺服系统对液 压能源的要求及匹配方法。 五、五、其他教学环节其他教学环节（（课外教学环节课外教学环节、、要求要求、、目标目标）） 五五、、其他教学环节其他教学环节 （（课外教学环节课外教学环节、、要求要求、、目标目标）） 1.上机训练(4 学时) (1)液压位置控制管理系统的建模与仿真：根据自整角机位置伺服系统原理图，采用 Simulink 组件 进行液压位置控制管理系统数学建模，仿真分析系统的时域及频域响应特性；对系统来进行 PID 校正， 分析运算结果。 六、六、教育学生的方式教育学生的方式 六、、教育学生的方式教育学生的方式 六 本课程以课堂教学为主，结合讨论、上机等教学手段和形式完成课程教学任务。 在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论等教育学生的方式和手段让学生理解液压控制管理系统的体系、 主线，掌握液压控制管理系统的基本概念，基础原理和各种伺服控制管理系统的分析及设计方法，强调课 程的工程应用背景。 在上机教学环节中，通过实际动手操作培育学生初步运用现代计算方式解决实际问题的能力。 培育学生自主学习能力、察觉缺陷与解决实际问题的能力、获取和整理信息的能力，激发学生的创新 思维。 七、七、考核方式考核方式 七 七、、考核方式考核方式 最终成绩由平时作业成绩、平时出勤成绩、综合作业成绩和实验成绩等组合而成。各部分所 占比例如下： 上机成绩：上机成绩：5%。 主要考核学生对Matlab工具的熟悉程度，以及对液压伺服系统仿真和优化 上机成绩上机成绩：： 计算的能力。 平时作业：平时作业：20% 。考核学生对液压伺服理论及应用的理解情况，能够利于所学知识求解相关工 平时作业平时作业：： 198 程问题。 平时表现：平时表现：5%。主要考查学生平时学习态度，学习主动性等。 平时表现平时表现：： 期末考试成绩：期末考试成绩： 70% 。 主要考核对课上讲授的关键知识点的复习、理解和掌握程度；以及 期末考试成绩期末考试成绩：： 分析和解决实际问题的能力。 八、、教材及参考书目教材及参考书目 八 八、、教材及参考书目教材及参考书目 八 1. 教材： [1] 液压伺服控制管理系统. 王春行. 机械工业出版社，2011.

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