7． 智能设计方法。介绍智能设计及其相关技术的基本思想、基本理论、解决方案和应用实例，包括人工智能基本理论、专家系统基本理论、神经网络基本思想、智能技术设计基本理论、关键技术和实施方案实例介绍。（6）
8． 反求工程设计。概述（反求工程的类型、涉及的知识范围），相似理论和相似设计方法（相似的概念、相似准则的确定：方程分析法和量纲分析法、模型试验、几何和半几何相似设计），零件的尺寸确定和制造工艺（测绘基准和尺寸确定的原则、制造工艺、装配工艺），材料的分析和选择（零件的材料选择、材料成份分析），工程应用实例（新型装载机连杆设计、自动榴弹发射器设计、汽车后视镜设计）。(8) 主要教材：
孙靖民 陈时锦等 现代机械设计方法 哈尔滨工业大学出版社 2003 主要参考资料：
1、徐灏主编 机械设计手册 机械工业出版社 2000
2、高社生 张玲霞等 可靠性理论与工程应用 国防工业出版社 2002 3、周济 查建中等 智能设计 高教出版社 1998
4、王新荣等 有限元素法及其应用 台北：中央图书出版社 1997 5、刘之生 黄纯颖 反求工程技术 机械工业出版社 1992
院（系）审核意见： 分评委员会审批意见：
(教授委员会)
签字： 签字： 日期： 日期：
-24-
现代机械设计理论与方法课程内容简介
课程编号：S0200008C
课程名称：现代机械设计理论与方法
英文译名： Modern Mechanical Design Theory and Methodology 适用学科范围：机械工程
先修课程：计算机辅助设计、数值分析 开课院系：机电工程学院
任课教师：梁迎春教授，王黎钦教授，钟诗胜教授，陈时锦副教授，王洪祥副教授，林琳讲师
内容简介：
在设计理论方面：具体介绍技术系统的组成，系统分析设计中主要介绍功能分析法，运用具体实例简要介绍价值分析。从创造力的培养角度，介绍创造性思维方法。
在设计方法方面：介绍机械可靠性设计的目的、意义，可靠性的概念和指标，机械静强度和疲劳强度的可靠性设计，介绍系统的可靠性设计、系统可靠性优化、失效分析方法、维修度和有效度；介绍有限元分析方法及其在机械设计和分析中的应用，包括有限元法的基本概念和解题思路、解题步骤，结合具体实例和大型软件介绍结构分析中的有限元方法，结构动力学问题，有限元法的前后处理；介绍动态分析设计法，包括传递函数分析法，模态分析方法和模态综合方法，重点介绍模态的正交性和利用模态正交性求解系统动力学问题；介绍智能设计及其相关技术的基本思想、基本理论、解决方案和应用实例，包括人工智能基本理论、专家系统基本理论、神经网络基本思想、智能技术设计基本理论、关键技术和实施方案实例介绍。介绍反求工程设计法，介绍反求工程设计的目的和意义，相似理论和相似设计，零件的材料分析和选择，以及反求设计具体实例，重点介绍相似准则和半几何相似产品设计。 主要教材：
孙靖民 陈时锦等 现代机械设计方法 哈尔滨工业大学出版社 2003 主要参考资料：
1、徐灏主编 机械设计手册 机械工业出版社 2000
2、高社生 张玲霞等 可靠性理论与工程应用 国防工业出版社 2002 3、周济 查建中等 智能设计 高教出版社 1998
4、王新荣等 有限元素法及其应用 台北：中央图书出版社 1997 5、刘之生 黄纯颖 反求工程技术 机械工业出版社 1992
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机电系统计算机控制课程大纲
课程编号：S0200009C
课程名称：机电系统计算机控制
开课院系：机电工程学院 任课教师：陈维山教授、韩俊伟教授、崔贤玉副教授 董慧娟副教授、富宏亚教授、赵 慧副教授
朱 波副教授、刘军考副教授
先修课程：控制理论、计算机原理 适用学科范围：机械工程
模拟电子技术、数字电子技术
学时：28/8 学分：2
开课学期：春季 开课形式：课堂讲授+实验 课程目的和基本要求：
1）课程目的：
本课程的教学目的是使学生对机电系统的计算机控制系统的基本硬件组成基础设计理论、计算机控制器的基本设计方法等有一个全面的了解。同时，在步进电机、直流伺服电机、液压伺服控制系统等系统能够从理论方面进行系统的设计。
2）基本要求：
要求通过该课程的学习，学生们能够掌握采样控制系统的基本理论知识，数字控制器的模拟化设计方法，数字控制器的离散化设计方法，数字滤波方法，步进电机计算机控制系统的设计，直流伺服电机计算机控制系统的设计，液压计算机伺服控制系统的设计等。
课程主要内容：
第一章：绪论
机电控制系统的基本组成；机电控制系统的分类；机电控制系统的主要技术指标。 第二章：信号采样与保持
数字信号输入输出接口设计；模拟量输入接口设计；模拟量输出接口设计；信号采样与保持；Z变换；差分方程求解。
第三章：计算机控制系统理论基础 脉冲传递函数—开环脉冲传递函数、闭环脉冲传递函数；计算机控制系统性能分析—计算机控制系统稳定性、动态特性分析。
第三章：数字控制器的模拟化设计方法
PID控制规律的离散化方法；数字PID控制器的设计—数字PID控制器的工程化设计方法；数字PID控制算法的改进—积分项的改进、微分项的改进；数字PID控制器的参数整定；数字控制器的等价离散化设计；数字控制器的对数频率特性设计方法。
第四章：数字控制器的离散化设计方法
最少拍随动系统的设计；最少拍无差系统的局限性；最少拍无纹波系统设计；最少拍设计的改进。
第五章：数字滤波
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数字滤波方法—数字滤波的特点，程序判断滤波、算术平均滤波、加权平均滤波、中值虑波、惯性滤波。步进电机的原理与分类；
第六章：步进电机的控制
步进电机的主要技术指标；环形分配器；步进电机的驱动—单电压驱动电路、双电压驱动电路、斩波恒流驱动电路；步进电机的细分驱动；步进电机控制系统设计。
第七章：直流伺服电机的控制
直流伺服电动机的调速方法；直流调速系统的主要技术指标；直流电动机的传递函数；直流电动机的PWM调速原理；PWM调速系统的特殊问题；转速闭环直流调速系统的稳态设计；转速闭环直流调速系统的动态校正；转速闭环直流调速系统的特殊问题及其解决方法；无测速机直流调速系统设计；转速电流双闭环直流调速系统的组成与稳态设计；双闭环直调速系统的动态设计。
综合性系统设计：步进电机计算机控制系统设计；
直流伺服电机计算机控制系统设计； 液压伺服控制系统设计。
课程主要教材：
1) 《机电系统计算机控制》，陈维山，赵杰，哈尔滨工业大学
主要参考文献：
1） 《机电控制工程》，高钟毓，清华大学 2) 《机电控制工程》，华中理工大学 3) 《微型计算机控制技术》，黄一夫，华中理工大学 4) 《机械系统计算机控制》，清华大学 5) 《电力拖动系统设计》，陈伯时，上海机械学院
院（系）审核意见： 分评委员会审批意见： （教授委员会）
签字： 签字： 日期： 日期： -27-
转速电流
机电系统计算机控制课程内容简介
课程编号：S0200009C 课程名称：机电系统计算机控制 英文译名：Computer control of mechatronics system 适用学科：机械电子工程
先修课程：自控原理、计算机原理、模拟电子技术、数字电子技术 开课院（系）：机电工程学院机电控制及自动化系
任课教师：陈维山教授 韩俊伟教授 崔贤玉副教授 董慧娟副教授
富宏亚教授 赵慧副教授 朱 波副教授 刘军考副教授
内容简介：
机电控制系统的基本组成、分类、主要技术指标。数字信号与模拟信号输入输出接口设计；信号采样与保持；Z变换；差分方程求解。脉冲传递函数—开环与闭环脉冲传递函数；计算机控制系统性能分析—计算机控制系统稳定性、动态特性分析。PID控制规律的离散化方法；数字PID控制器的设计—数字PID控制器的工程化设计方法；数字PID控制算法的改进—积分项的改进、微分项的改进；数字PID控制器的参数整定；数字控制器的等价离散化设计、对数频率特性设计方法。最少拍随动系统的设计；最少拍无差系统的局限性；最少拍无纹波系统设计。数字滤波方法—数字滤波的特点，程序判断滤波、算术平均滤波、加权平均滤波、中值虑波、惯性滤波。步进电机的原理、分类、主要技术指标；环形分配器；步进电机的驱动—单电压驱动电路、双电压驱动电路、斩波恒流驱动电路；步进电机的细分驱动；步进电机控制系统设计。直流伺服电动机的调速方法；直流调速系统的主要技术指标；直流电动机的传递函数；直流电动机的PWM调速原理；PWM调速系统的特殊问题；转速闭环直流调速系统的稳态设计以及动态校正；转速闭环直流调速系统的特殊问题及其解决方法；无测速机直流调速系统设计；转速电流双闭环直流调速系统的组成与稳态设计； 转速电流双闭环直调速系统的动态设计。
综合性系统设计：步进电机计算机控制系统设计；直流伺服电机计算机控制系统设计；液压伺服控制系统设计。
课程主要教材：
1） 《机电系统计算机控制》，陈维山，赵杰，哈尔滨工业大学
参考文献：
1） 《机电控制工程》，高钟毓，清华大学 2） 《机电控制工程》，华中理工大学 3） 《微型计算机控制技术》，黄一夫，华中理工大学 4） 《机械系统计算机控制》，清华大学 5） 《电力拖动系统设计》，陈伯时，上海机械学院
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