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课程名称：机械系统测控实验
英文名称：Measurement and control experiment of mechanical system
课程编号：0200303
面向专业：机械设计制造及其自动化
课程总学时：88+32； 实验学时：32
本大纲主撰人：戴小儒 （Tel：13611514557，E-mail： ）
一、课程作用和具体目标
测控技术是人类认识和改造客观世界的重要手段，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。在现代机械工程中，机电产品的研究、设计、制造等都离不开测控技术，机械系统测控技术已经成为机械工业现代化一项必不可少的重要基础技术。
“机械系统测控实验”为与“机械工程测试与控制技术”课程相配套的实验课程，是 “机械设计制造及其自动化”专业培养学生测控系统设计能力和创新能力的一门学科基础课程。课程建设立足机械设计、制造及其自动化的特点、面向机械工程实际、注重实践创新能力的培养。
本课程的目标：
（1）掌握机械测控系统的基本试验方法、常用传感器和测试仪器的使用方法。
（2）掌握信号调理和信号处理的一般方法，熟悉数据采集、信号调理、信号处理的一般流程，具备一般测试系统的分析和设计能力。
（3）掌握控制系统时域和频域分析设计的基本方法，以及从时域和频域测试和评价控制系统性能的基本手段；掌握应用电子模拟技术进行控制系统实验的基本方法；
（4）通过实验培养学生对机械工程测试和控制系统的初步设计、分析能力，以及实验研究工作的能力。
二、课程内容、学时分配与组织
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序
号
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实验项目名称
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内容提要
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实验性质
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实验
类型
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难度
等级
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学时
分配
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每组
人数
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备注
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1
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回转轴径向运动误差（位移）的测量
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1、测量轴的径向位移
2、测量轴的转速
3、测量机座的振动
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专业基础
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综合性
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高
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8
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3
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选做
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2
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转子模拟实验台振动频谱分析实验
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1、 信号分析处理
2、 振动测试分析与处理
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专业基础
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创新性
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高
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8
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3
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选做
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3
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系统时间响应模拟实验
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1、研究一阶惯性环节的运动规律
2、研究二阶系统的运动规律
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专业基础
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综合性
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中
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4
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3
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选做
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4
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系统频率响应模拟实验
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研究一阶系统和二阶系统的频率特性
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专业基础
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综合性
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中
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4
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3
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选做
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5
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等截面悬臂梁应力、应变的测量
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1、了解悬臂梁应力状态
2、学会使用应变仪，位移测量仪
3、验证计算结果
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专业基础
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综合性
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中
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8
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3
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必做
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6
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热电偶传感器在工程测试中的应用
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1、学会安装热电偶
2、了解散热器温度场分布特性
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专业基础
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综合性
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中
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8
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3
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选做
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7
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机械测量常用传感器综合实验
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了解各类常用机械传感器特性
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专业基础
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综合性
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中
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16
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3
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必做
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8
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控制系统的设计与校正实验
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掌握控制系统设计与校正的基本方法
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专业基础
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综合性
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中
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8
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3
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必做
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9
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网络化转子试验台转速闭环控制实验
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1、了解转子试验台控制系统特性
2、研究PID控制参数对系统性能的影响
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专业基础
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综合性
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高
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8
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3
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选做
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10
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运动控制实验
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了解交直流伺服控制的基本原理
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专业基础
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创新性
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高
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8
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3
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选做
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三、教学管理模式与注意事项
1 学生必须完成全部“必做实验”。在此基础上，可根据自己的兴趣爱好、能力强弱和时间多少，自主选择完成“选做实验”，数量不受限制。
2 在进行实验时，我们只对学生提出实验目的和希望获得哪种类型的实验结果，由学生自己设计实验、撰写实验方案、并根据实际情况进行相关的实验、撰写实验报告，过程中教师给以适当地指导。
3 实验室实施全开放管理，学生实验时间自定（可在相关教学内容讲授之前或之后，但必须在课程结束之前完成所有的实验项目）并提前预约，以便安排。
4 学生在实验前必须认真预习实验讲义中的相关内容，明确实验的基本原理、目的要求及安全事项。教师应在实验开始前，对学生的预习情况进行认真的检查和考核，并作必要的讲解和辅导。
5 要求学生严格遵守实验室管理条例和安全规范，强调安全操作。学生须经指导教师认可后，方能离开实验室。
四、设备与器材配置
实验台
传感器
示波器
测量仪器
万用表等。
五、考核与成绩评定
1 从考核形式、内容、评分标准等综合考察学生思考问题的能力、解决问题的能力、实验动手能力和撰写报告的能力（包括实验方案和实验报告）。
2 本课程最终成绩以优秀、良好、中等、及格、不及格五挡评定（相应于百分制为：大于等于90、80~89、70~-79、60~69、小于60）。
3 基本完成全部“必做实验”，评定成绩为及格。高质量完成全部“必做实验”，评定成绩为中等。
4 “选做实验”做得越多、难度越高、且完成情况越好的，则成绩越好。具体规定为：选做一个难度等级“中”的实验，视完成质量的高低，可加1~3分。选做一个难度等级“高”的实验，视完成质量的高低，可加5~15分。
5 评定完成实验质量高低的主要依据是：预习情况、实验方案的合理性和创新性、实验动手能力的强弱、实验结果的正确性和实验报告质量等，指导教师对每位学生的每次实验进行记录，最后综合评定课程成绩。
六、教材与参考资料
教材： 戴小儒。机械系统测控实验、南京：东南大学，2004
参考资料：贾民平、张洪亭、周剑英等. 测试技术. 北京：高等教育出版社，2001
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