天津14775機電一體化系統(tǒng)設(shè)計(實踐)自考考試大綱(免費下載)已公布，天津自學(xué)考試大綱14775機電一體化系統(tǒng)設(shè)計(實踐)內(nèi)容包括：14775機電一體化系統(tǒng)設(shè)計(實踐)課程性質(zhì)與目標(biāo)、考核內(nèi)容與考核目標(biāo)、實踐環(huán)節(jié)考核與成績及有關(guān)說明與實施要求等，詳情見下文：

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天津14775機電一體化系統(tǒng)設(shè)計(實踐)自考考試大綱

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第一部分課程性質(zhì)與目標(biāo)

一、課程性質(zhì)與特點

本課程是高等教育自學(xué)考試機械電子工程專業(yè)本科段的一門專業(yè)選修課，“以機為主、以電為用、機電結(jié)合”為方向，涉及到機械、電子、計算機等多學(xué)科領(lǐng)域，應(yīng)用范圍極其廣泛。學(xué)習(xí)機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計理論、方法和應(yīng)用，是適應(yīng)技術(shù)新潮流的需要，是自主創(chuàng)新的需要，對培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力、新產(chǎn)品的開發(fā)能力具有十分重要的作用。

二、課程目標(biāo)與基本要求

設(shè)置本課程的目的是使學(xué)生從機械工程、電氣工程、計算機工程等融合的角度，了解機電一體化系統(tǒng)的定義、組成、設(shè)計思想及方法，了解典型產(chǎn)品的機電一體化系統(tǒng)設(shè)計過程。在了解機電一體化系統(tǒng)基本組成的基礎(chǔ)上，使學(xué)生掌握常用機械傳動系統(tǒng)、傳感與檢測系統(tǒng)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、微機控制系統(tǒng)的工作原理、性能、特點及應(yīng)用。在以上學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，使學(xué)生領(lǐng)悟機電一體化系統(tǒng)的原理、應(yīng)用原則和設(shè)計方法，提高其對機電一體化系統(tǒng)的綜合分析、設(shè)計能力，也為學(xué)生以后從事機電類產(chǎn)品的開發(fā)奠定理論基礎(chǔ)。

學(xué)習(xí)本課程要求掌握機械工程專業(yè)知識，能夠用于對裝備制造業(yè)及相關(guān)行業(yè)中復(fù)雜工程問題的解決途徑進行分析、改進。能夠設(shè)計滿足特定需求的機械系統(tǒng)、零部件或工藝過程，并能夠體現(xiàn)創(chuàng)新意識；設(shè)計方案能夠綜合考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等制約因素，并得出可接受的指標(biāo)。要求具有終身學(xué)習(xí)的知識基礎(chǔ)，掌握自主學(xué)習(xí)的方法，有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力。

第二部分考核內(nèi)容與考核目標(biāo)

第一章總論

一、學(xué)習(xí)目的與要求

本章介紹機電一體化基本概念，設(shè)計流程及方法。通過本章學(xué)習(xí)掌握機電一體化的基本涵義，掌握機電一體化系統(tǒng)及其組成；了解現(xiàn)代機電一體化系統(tǒng)設(shè)計流程及方法。

二、考核知識點與考核目標(biāo)

（一）“機電一體化”涵義（重點）：

識記：認識機電一體化英文“Mechatronics”。

理解：機電一體化的定義。

（二）機電一體化系統(tǒng)的共性關(guān)鍵技術(shù)與優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域（次重點）：

理解：解決產(chǎn)品采用微電子技術(shù)所面臨的的共性關(guān)鍵技術(shù)。

（三）機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成要素、功能構(gòu)成及其價值評價（重點）：

識記：機電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成要素。

理解：機電一體化系統(tǒng)具有的目的功能。

（四）機電一體化系統(tǒng)構(gòu)成要素之間的相互連接（次重點）：

識記：接口的定義

（五）機電一體化系統(tǒng)設(shè)計的考慮方法及設(shè)計類型與流程（重點）：

識記：機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）設(shè)計的考慮方法及特點。

理解：機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的設(shè)計類型。

理解：機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的設(shè)計流程。

（六）機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計程序、準(zhǔn)則與規(guī)律（次重點）：

識記：機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計程序及方法。

識記：機電一體化系統(tǒng)設(shè)計準(zhǔn)則中考慮因素包含哪些。

（七）機電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的開發(fā)工程與現(xiàn)代設(shè)計方法（次重點）：

識記：現(xiàn)代設(shè)計方法列舉。

第二章機電一體化系統(tǒng)機械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計

一、學(xué)習(xí)目的與要求

掌握機電一體化系統(tǒng)中傳動機構(gòu)的種類、特點、基本要求；了解機電一體化系統(tǒng)中典型的傳動部件、導(dǎo)向和旋轉(zhuǎn)支承部件以及架體等的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。

二、考核知識點與考核目標(biāo)：

（一）機械系統(tǒng)部件的設(shè)計要求（重點）：

理解：機電一體化系統(tǒng)的機械系統(tǒng)特點、要求及相關(guān)措施。

（二）機械傳動部件的選擇與設(shè)計（重點）：

1.機械傳動部件及其功能要求（次重點）

理解：常用的機械傳動部件列舉、主要功能、目的和要求。

2.四杠螺母機構(gòu)基本傳動形式（重點）

理解：根據(jù)絲杠和螺母相對運動組合情況，確定基本傳動形式類型。

3.滾珠絲杠傳動部件（重點）

理解：滾珠絲杠副的組成及結(jié)構(gòu)特點

理解：滾珠的循環(huán)方式

理解：滾珠絲杠副支承方式種類。

應(yīng)用：掌握滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整與預(yù)緊方法

4.齒輪傳動部件（重點）

理解：各級傳動比的最佳分配原則。

理解：諧波齒輪組成部分。

應(yīng)用：掌握圓柱齒輪和斜齒輪傳動間隙的調(diào)整方法。

（三）導(dǎo)向支承部件的選擇與設(shè)計（重點）：

識記：導(dǎo)軌副的組成和分類

理解：導(dǎo)軌副滿足的基本要求。

（四）旋轉(zhuǎn)支承部件的選擇與設(shè)計（次重點）：

理解：旋轉(zhuǎn)支承按結(jié)構(gòu)特點的分類及基本要求。

（五）軸系部件的選擇與設(shè)計（一般）：

識記：軸系設(shè)計要考慮的基本問題。

識記：軸系用軸承的種類。

（六）系統(tǒng)（產(chǎn)品）的機座或機架設(shè)計（次重點）：

識記：機座或機架的作用及基本要求

理解：機座或機架的結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

第三章機電一體化系統(tǒng)執(zhí)行元件的選擇與設(shè)計

一、學(xué)習(xí)目的與要求

本章介紹了執(zhí)行元件的種類和特點，要求通過本章學(xué)習(xí)了解常用控制用電機種類及要求。掌握步進電機的種類及結(jié)構(gòu)、工作原理；掌握直流和交流伺服電機結(jié)構(gòu)組成、調(diào)速方法。

二、考核知識點與考核目標(biāo)：

（一）對執(zhí)行元件的種類、特點及基本要求（重點）：

理解：執(zhí)行元件的分類以及機電一體化系統(tǒng)對執(zhí)行元件的基本要求。

（二）常用的控制用電動機（重點）：

理解：機電一體化系統(tǒng)對控制用電動機的基本要求。

識記：控制方式的基本形式及種類。

（三）直流（DC）與交流（AC）伺服電機及驅(qū)動（重點）：

識記：直流和交流電機的組成結(jié)構(gòu)。

理解：帶勵磁線圈的直流電機勵磁方式分類和直流電機的調(diào)速方式。

（四）步進電機及其驅(qū)動（重點）：

識記：步進電機的特點及種類

理解：步進電機的工作原理，步距角大小與通電方式和轉(zhuǎn)子齒數(shù)的關(guān)系。

第四章機電一體化系統(tǒng)微機控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計

一、學(xué)習(xí)目的與要求

本章介紹機電一體化系統(tǒng)的微機控制系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)計內(nèi)容，通過本章學(xué)習(xí)了解微機控制

系統(tǒng)的設(shè)計思路、構(gòu)成與種類，以及常用硬件特點。掌握機電一體化系統(tǒng)中常用傳感器的基本原理與適用場合；了解傳感檢測系統(tǒng)中常用信號預(yù)處理技術(shù)的基本原理。

二、考核知識點與考核目標(biāo)：

（一）微機控制系統(tǒng)的設(shè)計思路（次重點）：

識記：了解微機控制系統(tǒng)設(shè)計過程中遇到的問題。

識記：了解微機控制系統(tǒng)的設(shè)計思路。

（二）微機控制系統(tǒng)的構(gòu)成與種類（次重點）：

識記：了解微型計算機的系統(tǒng)構(gòu)成及種類。

（三）微機應(yīng)用領(lǐng)域及其選用要點（次重點）：

識記：了解微型計算機的應(yīng)用范圍。

（四）微機控制系統(tǒng)的軟件與程序設(shè)計語言（一般）：

識記：概述微機軟件內(nèi)容。

（五）8086／8088微機的硬件特點（一般）：

識記：了解8086／8088CPU的主要結(jié)構(gòu)特點。

（六）微機應(yīng)用系統(tǒng)的輸入／輸出控制的可靠性設(shè)計（一般）：

識記：了解光電隔離電路的作用。

（七）可編程序邏輯控制器（PLC）的構(gòu)成及應(yīng)用舉例（一般）：

識記：了解PLC的定義及特點。

（八）常用檢測傳感器的性能特點、選用及其微機接口（重點）：

理解：傳感器的定義及對檢測傳感器的基本要求。

識記：了解傳感器的種類及各自特點。掌握改善傳感器性能的技術(shù)措施。

識記：了解傳感器的測量電路組成。

第五章機電一體化系統(tǒng)元、部件的特性分析

一、學(xué)習(xí)目的與要求

本章通過介紹機械系統(tǒng)、傳感監(jiān)測系統(tǒng)、執(zhí)行元件系統(tǒng)特點，了解自動控制理論基本目標(biāo)及特點，掌握元、部件、傳感器和執(zhí)行元件的特點。

二、考核知識點與考核目標(biāo)：

（一）自動控制理論與機電一體化系統(tǒng)（重點）：

理解：伺服控制的目標(biāo)及“反饋”的涵義

（二）元、部件的力學(xué)特性分析（重點）

理解：機械系統(tǒng)的特性及變換機構(gòu)

（三）傳感器的動態(tài)特性（次重點）

理解：掌握機電一體化系統(tǒng)中傳感器輸入和輸出物理量類別。

識記：了解變換器根據(jù)變換物理過程分類。

（四）執(zhí)行元件的動態(tài)特性（次重點）

識記：了解機電一體化系統(tǒng)中電氣執(zhí)行元件輸入和輸出量。

第六章機電一體化系統(tǒng)機電有機結(jié)合的分析與設(shè)計

一、學(xué)習(xí)目的與要求

本章介紹機電一體化系統(tǒng)設(shè)計過程中各機電參數(shù)相互匹配結(jié)合過程，要求了解機電設(shè)計過程中穩(wěn)態(tài)與動態(tài)設(shè)計特點及相關(guān)考慮方法。

二、考核知識點與考核目標(biāo)：

（一）機電有機結(jié)合的穩(wěn)態(tài)與動態(tài)設(shè)計（次重點）：

識記：了解機電一體化系統(tǒng)設(shè)計中穩(wěn)態(tài)設(shè)計和動態(tài)設(shè)計特點

（二）機電有機結(jié)合之一：穩(wěn)態(tài)設(shè)計的考慮方法（次重點）：

識記：了解減速比的匹配選擇原則和伺服系統(tǒng)放大器的設(shè)計和選擇應(yīng)該考慮的主要問題。

（三）機電有機結(jié)合之二：動態(tài)設(shè)計的考慮方法（次重點）：

識記：了解PID調(diào)節(jié)的涵義及各自特點

（四）可靠性、安全性設(shè)計（次重點）：

識記：了解可靠性的概念及保證可靠性的方法

第三部分有關(guān)說明與實施要求

一、考核目標(biāo)的能力層次表述

本課程的能力考核目標(biāo)共分為三個能力層次：“識記”、“理解”、“應(yīng)用”。各能力層次為遞進等級關(guān)系，后者必須建立在前者的基礎(chǔ)上，其含義是：

識記：能夠識別和記憶本課程中的有關(guān)名詞、概念及規(guī)律的主要內(nèi)容，并能夠根據(jù)考核的不同要求，做出正確的表述、選擇和判斷。

理解：能夠領(lǐng)悟和理解本課程中有關(guān)概念及規(guī)律的內(nèi)涵，全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有關(guān)概念、原理、方法的區(qū)別與聯(lián)系，并能夠根據(jù)考核的不同要求，對問題進行邏輯推理和論證，做出正確的判斷、解釋和說明。

應(yīng)用（包含簡單應(yīng)用和綜合應(yīng)用）：能在理解掌握的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計能力及對新產(chǎn)品的開發(fā)能力，為新產(chǎn)品的開發(fā)奠定基礎(chǔ)，是最高層次的要求。

二、指定教材

指定教材為考生自學(xué)、社會助學(xué)和考試命題的依據(jù)。

指定教材：《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計第5版》張建民主編高等教育出版社2020年2月

三、自學(xué)方法指導(dǎo)

1、自學(xué)時必須要認真閱讀教材，開始閱讀每一章之前，應(yīng)先認真學(xué)習(xí)大綱中有關(guān)該章的考核知識點、自學(xué)要求以及對知識點的能力層次要求和考核要求。以便在閱讀教材時做到心中有數(shù)，有的放矢。

2、使用教材時，應(yīng)注意將精讀與泛讀相結(jié)合，應(yīng)在泛讀即通讀的基礎(chǔ)和掌握較全面的知識背景條件下，對考核知識點進行重點地逐段細讀，逐句推敲，以求做到對基本概念深刻理解，對歷史脈絡(luò)徹底弄清，對基本理論牢固掌握。切忌在沒有全面學(xué)習(xí)教材的情況下孤立地抓考核知識點，以免生吞活剝，不能真正地理解和靈活地運用。

3、在自學(xué)過程中，既要思考問題，也要做好閱讀筆記，把教材中的基本概念術(shù)語、基本方法、基本原理加以整理，歸納出要點，從而加深對問題的認知、理解和記憶。有利于突出重點，并涵蓋全部課程內(nèi)容，同時鍛煉提高自己的自學(xué)能力。

4、在自學(xué)過程中，既要注重理論知識，也應(yīng)重視實際運用能力的培養(yǎng)。如運根據(jù)齒輪間隙產(chǎn)生原因，調(diào)整齒輪間隙問題等等。要通過完成練習(xí)思考題、鍛煉自己分析論證及書面表達的能力。

5、考生在自學(xué)過程中也可參考馮浩，汪建新，趙書尚，楊威主編《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》(第三版)（華中科技大學(xué)出版社，2020年版）輔助學(xué)習(xí)、理解相關(guān)知識。

四、對社會助學(xué)的要求

1.社會助學(xué)者應(yīng)根據(jù)本大綱規(guī)定的考試內(nèi)容和考核目標(biāo)，認真鉆研自學(xué)考試指定教材，明確本課程與其他課程不同的特點和學(xué)習(xí)要求，對自學(xué)應(yīng)考者進行切實有效的輔導(dǎo)，引導(dǎo)他們防止自學(xué)中的各種偏向，把握社會助學(xué)的正確導(dǎo)向。

2.要正確處理基礎(chǔ)知識和應(yīng)用能力的關(guān)系，努力引導(dǎo)自學(xué)應(yīng)考者將識記、理解與應(yīng)用聯(lián)系起來，把基礎(chǔ)知識和理論轉(zhuǎn)化為應(yīng)用能力，在全面輔導(dǎo)的基礎(chǔ)上，著重培養(yǎng)和提高自學(xué)應(yīng)考者的分析問題和解決問題的能力。

3.要正確處理重點、次重點和一般的關(guān)系。課程內(nèi)容有重點、次重點和一般之分，但考試內(nèi)容是全面的，而且三者之間是相互聯(lián)系的，不是截然分開的。社會助學(xué)者應(yīng)指導(dǎo)自學(xué)應(yīng)考者全面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)教材，掌握全部考試內(nèi)容和考核知識點，在此基礎(chǔ)上再突出重點?？傊?，要把重點學(xué)習(xí)同兼顧一般結(jié)合起來，切勿孤立地抓重點，把自學(xué)應(yīng)考者引向猜題押題。

4．助學(xué)學(xué)時建議。本課程共6學(xué)分，其中理論課5學(xué)分，助學(xué)建議不少于90學(xué)時；實踐課1學(xué)分，助學(xué)建議不少于18學(xué)時。

理論課程學(xué)時分配見下表，考生也可參考該表安排自學(xué)時間。

五、關(guān)于命題考試的若干規(guī)定

1、本大綱各章所提到的內(nèi)容和考核目標(biāo)都是考試的內(nèi)容。

2、試卷中對不同能力層次要求和試題所占的比例大致是：“識記”為40%，“理解”為50%，“應(yīng)用”為10%。

3、試題難易程度要合理，可分為四檔：易、較易、較難、難，這四檔在每份試卷中所占比例依次為2：3：3：2左右。

4、每份試卷中，各類考核點所占比例約為：重點占60%，次重點占30%，一般占10%。

5、試題題型一般分為：填空題、選擇題（包括單項與多項）、解釋概念（命題）題、簡答題、論述題等。

6、考試采用閉卷筆試?？荚嚂r間為150分鐘，采用百分制評分，60分為及格。

六、 題型示例（樣題）

（一） 填空題

滾珠絲杠螺母副是機電一體化系統(tǒng)中將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為                  的傳動裝置。

（二）單項選擇題

PID控制器中，P的作用是（       ）

A.降低系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差       B. 增加系統(tǒng)穩(wěn)定性   

C. 提高系統(tǒng)無靜差度         D. 減少系統(tǒng)阻尼

（三）多項選擇題

略

（四）解釋概念或命題

PID調(diào)節(jié)的含義是什么，并簡述各調(diào)節(jié)器作用。

（五）簡答題

直流電動機的調(diào)速方法有哪些？

（六）論述題

簡述圓柱齒輪傳動間隙調(diào)整方法中的偏心套(軸)調(diào)整法

七、實踐考核內(nèi)容與實施要求

本課程實驗是機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程的重要組成部分，共安排4個必做實驗：步進控制系統(tǒng)實訓(xùn)實驗、交流伺服控制系統(tǒng)實訓(xùn)實驗、單軸電機運動控制實驗、絲杠反向間隙實驗。通過實驗，能夠設(shè)計/開發(fā)滿足機電裝備設(shè)計與控制等特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或控制流程，并能夠體現(xiàn)創(chuàng)新意識。

（一）實驗項目一

實驗名稱：①步進電機控制系統(tǒng)實訓(xùn)實驗；

預(yù)習(xí)要求：《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》實驗指導(dǎo)書。

實驗方式：在教師指導(dǎo)下，學(xué)生親自動手操作。

實驗?zāi)康模菏煜る姍C控制系統(tǒng)工作原理，步進伺服系統(tǒng)的操作和使用方法。

實驗設(shè)備：機電一體化技術(shù)綜合測試平臺。

實驗分組：5~10人/組（有條件時2人/組）。

（二）實驗項目二

實驗名稱：②交流伺服電機控制系統(tǒng)實訓(xùn)實驗。

預(yù)習(xí)要求：了解交流電機的工作原理、基本結(jié)構(gòu)以及變頻調(diào)速方法。注意接通電源前應(yīng)檢查實驗板上不得有雜物。詳見《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》實驗指導(dǎo)書。

實驗方式：在教師指導(dǎo)下，學(xué)生親自動手操作。

實驗?zāi)康模菏煜る姍C控制系統(tǒng)工作原理，交流伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置，操作和使用方法。

實驗設(shè)備：機電一體化技術(shù)綜合測試平臺。

實驗分組：5~10人/組（有條件時2人/組）。

（三）實驗項目三

實驗名稱：③單軸電機運動控制實驗；

預(yù)習(xí)要求：《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》實驗指導(dǎo)書。

實驗方式：在教師指導(dǎo)下，學(xué)生親自動手操作。

實驗?zāi)康模撼浞掷斫鈾C電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法與實例，掌握理解運動控制系統(tǒng)加、減速控制的基本原理及其常見實現(xiàn)方式。

實驗設(shè)備：實驗設(shè)備：機電一體化技術(shù)綜合測試平臺。

實驗分組：5~10人/組（有條件時2人/組）。

（四）實驗項目四

實驗名稱：④絲杠反向間隙實驗。

預(yù)習(xí)要求：《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》實驗指導(dǎo)書。

實驗方式：在教師指導(dǎo)下，學(xué)生親自動手操作。

實驗?zāi)康模赫莆諑追N位置檢測裝置（碼盤、光柵尺）的使用方法及信號處理方法，理解半閉環(huán)控制系統(tǒng)誤差的測量。理解絲杠反向間隙的概念及其測量和補償?shù)姆椒ā?/p>

實驗設(shè)備：機電一體化技術(shù)綜合測試平臺

實驗分組：5~10人/組（有條件時2人/組）。

文章來源：http://www.zhaokao.net/zxks/system/2024/03/04/030007033.shtml

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