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机械工程测试与控制技术教学大纲
(总学分:5.5 总上课时数:88)
东南大学机械工程学院
一、课程的性质与目的
测控技术是人类认识和改造客观世界的重要手段,是科学研究的基础方法,现代社会的发展和科技的进步无一不与测控技术的广泛应用相关联。在工程技术领域中,工程研究、产品开发、生产监督、质量控制和性能试验等都离不开测控技术,它在国民经济各个领域起着越来越重要的作用,已成为国民经济发展和社会进步的一项必不可少的重要基础技术。
《机械工程测试与控制技术》是机械工程学院一门技术基础课。本课程旨在通过测控技术的学习,培养学生掌握测控技术的基本知识和技能,掌握测控系统分析和设计的基本方法,能够合理选用测控方法和装置构建测控系统,能从理论上对其动态性能和稳态精度进行定性分析和定量计算,为学生进一步学习、研究和处理机械工程技术问题打下基础。
二、课程内容的教学要求
1. 信号与系统分析基础
掌握信号的分类与描述方法、拉普拉斯变换及其逆变换
2. 测控系统的数学描述
了解数学模型的基本概念,掌握测控系统微分方程、传递函数、方框图、信号流图描述方法,掌握一般的建模方法
3. 测控系统的时域分析
掌握测控系统的传输特性、静态特性、动态特性,判断系统的稳定性
4. 测控系统的根轨迹分析
掌握根轨迹方法的基本原理和一般步骤
5. 测控系统的频域分析
掌握频率响应的基本概念、频率特性的描述方法(奈奎斯特图、BODE图)、频域稳定性判据,稳态裕量的计算
6. 测控系统的频域设计与校正
掌握系统校正设计的基础,掌握串联校正、并联校正的基本理论和设计方法
7. 离散时间测控系统理论
掌握z变换与z反变换,掌握离散系统性能分析方法
8. 测控传感器
掌握机电系统常见物理量的检测用传感器及其测试原理、传感器选择原则等
9. 测控信号调理、记录及其处理
掌握系统不失真测试条件、误差分析方法、信号调理(电桥、放大、调制与解调、滤波)、信号处理方法(相关分析、频谱分析)
10. 振动测量
11. 噪声测量
三、能力培养的要求
1. 分析能力的培养:主要是对机电系统动态特性分析能力的培养,同时也要注意培养实验动手能力的培养。
2. 自学能力的培养:通过本课程的教学,要培养和提高学生对所学知识进行整理、概括、消化吸收的能力,以及围绕课堂教学内容,阅读参考书籍和资料,自我扩充知识领域的能力。
3. 表达能力的培养:主要是通过作业,清晰、整洁地表达自己解决问题的思路和步骤的能力。
4. 创新能力的培养:培养学生独立思考、深入钻研问题的习惯,和对问题提出多种解决方案、选择不同计算方法,以及对计算进行简化和举一反三的能力。
四、建议学时分配
课 程 内 容 讲 课 习题课或课堂讨论 实 验 上 机
绪论 2
信号与系统分析基础 12
测控系统的数学描述 12
测控系统的时域分析 8 12
测控系统的根轨迹分析 6
测控系统的频域分析 10 8
测控系统的频域设计与校正 10
离散时间测控系统理论 4
测控传感器 6
测控信号调理、记录及其处理 8 4
振动测量 6 4
噪声测量 4 4 |
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