儀器儀表工程課程教學(xué)大綱

（工程建筑套表）儀器儀表

工程

20XX年XX月

目錄

儀器儀表工程

《專業(yè)英語》課程教學(xué)大綱1

《計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱3

《工業(yè)工程》課程教學(xué)大綱8

《工程光學(xué)》課程教學(xué)大綱16

《傳感器技術(shù)》課程教學(xué)大綱21

《誤差理論和數(shù)據(jù)處理》課程教學(xué)大綱25

《信號(hào)處理技術(shù)》課程教學(xué)大綱29

《測(cè)控技術(shù)及系統(tǒng)》課程教學(xué)大綱34

《專業(yè)英語》課程教學(xué)大綱

課程名稱（中文）：專業(yè)英語學(xué)分?jǐn)?shù)：2學(xué)分

課程名稱（英文）：ProfessionalEnglishformechanicalengineering

課內(nèi)學(xué)時(shí)數(shù)：32（最低要求）上機(jī)（實(shí)驗(yàn)）時(shí)數(shù)：0小時(shí)

課外學(xué)時(shí)數(shù)：4（最低要求）

教學(xué)方式：課堂授課+（上機(jī)、實(shí)驗(yàn)）

教學(xué)要求：

1.了解先進(jìn)的工程材料

2.了解機(jī)械加工方法和設(shè)備

3.了解公差和夾具

4.了踴E傳統(tǒng)加工方法

5.了解計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)控技術(shù)

6.了解計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造的知識(shí)

7.了解虛擬制造和網(wǎng)絡(luò)化制造和快速成形技術(shù)

8.了解快速成形制造技術(shù)

9.了解納米和微機(jī)械制造技術(shù)

10.了解智能制造技術(shù)

課程內(nèi)容簡(jiǎn)介（500字以內(nèi)）：

本教材共分倆大部分，每部分有16個(gè)單元。第壹部分為機(jī)械制造基礎(chǔ)，內(nèi)容包括工程材料及

其處理、機(jī)械加工方法、公差和夾具、非傳統(tǒng)加工方法等；第二部分為先進(jìn)制造技術(shù)，內(nèi)容涉及制

造領(lǐng)域的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，如計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造、柔性制

造、計(jì)算機(jī)集成制造、虛擬制造和網(wǎng)絡(luò)化制造、快速成形、納米和微機(jī)械制造、半導(dǎo)體制造、機(jī)械

測(cè)量和反求工程，以及計(jì)算機(jī)質(zhì)量控制等方面的內(nèi)容。目介紹了壹些常用的機(jī)械工程技術(shù)應(yīng)用文體

范例，有產(chǎn)品說明書、廣告、報(bào)價(jià)單、售貨合同及科技論文寫作指南等。

課程大綱（具體到章、節(jié)、小節(jié)）：

PartIFUNDAMENTALOFMANUFACTURINGENGINEERING

第壹章制造工程基礎(chǔ)

UnitlAdvancedEngineeringMaterials（第壹單元先進(jìn)工程材料）

Unit6InjectionMolding（第六單元注塑成型）

Unit7MetalCutting（第七單元金屬切削）

Unit8Grinding（第八單元磨削加工）

UnitllLatheandTurning（第十壹單元車床和車削）

Unitl2DrillingandMilling（第十二單元鉆削和銃削）

Unitl3JigsandFixtures（第十三單元鉆模和夾具）

Unitl4LimitsandTolerances（第十四單元極限和公差）

Unitl5UnconventionalMachiningProcesses（第十五單元非力口工方法）

PartnADVANCEDMANUFACTURINGTECHNOLOGIES

第二章先進(jìn)制造技術(shù)

UnitlComputerTechnologies（第壹單元計(jì)算機(jī)技術(shù)）

Unit2NumericalControlofProduction（Equipment第二單元力口工設(shè)備）

Unit7CAD/CAM/CAPP（第七單元計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/制造/工藝規(guī)劃）

UnitlOVirtualManufacturingandNetworkedManufacturing（第十單元虛擬和網(wǎng)絡(luò)制造）

UnitllRapidPrototypingandManufacturingTechnologies（第十壹單元快速成形制造技術(shù)）

Unitl2NanomaterialandMicro-Machine（第十二單元納米材料和微加工）

Unitl3IntelligentManufacturing（第十三單元智能制造）

參考教材名稱：葉邦彥，陳統(tǒng)堅(jiān)編：《機(jī)械工程英語》北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006年

主要參考書：

1）唐壹平主編：《先進(jìn)制造技術(shù)》北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004;

2）盧秉恒主編：《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005。.

預(yù)修課程（最低要求）：工程材料基礎(chǔ)，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，裝備和制造技術(shù)基礎(chǔ)

適用專業(yè)：機(jī)械工程

《計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

課程名稱（中文）：計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用學(xué)分?jǐn)?shù)：2學(xué)分

課程名稱（英文）：computertechnologyandapplication

課內(nèi)學(xué)時(shí)數(shù)：60（最低要求）上機(jī)（實(shí)驗(yàn)）時(shí)數(shù)：12小時(shí)

課外學(xué)時(shí)數(shù)：20（最低要求）教學(xué)方式：課堂授課+上機(jī)、實(shí)驗(yàn)

教學(xué)要求：本課程適用于機(jī)械工程類、儀器類、測(cè)控類工程碩士研究生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)技術(shù)之需要，要

求學(xué)生了解計(jì)算機(jī)原理、輸入輸出系統(tǒng)、掌握計(jì)算機(jī)通信、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集、測(cè)控技術(shù)等知識(shí)，為

解決工程實(shí)際問題、進(jìn)行碩士論文研究打好基礎(chǔ)。

課程內(nèi)容簡(jiǎn)介（500字以內(nèi)）：

第1章介紹微型計(jì)算機(jī)硬件和系統(tǒng)，學(xué)習(xí)微機(jī)的處理器及其發(fā)展技術(shù)、總線技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)、

BIOS,中斷技術(shù)、各類流行的操作系統(tǒng)、輸入輸出設(shè)備等。第2章介紹計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)，學(xué)習(xí)單

片機(jī)、DSP、ARM等處理器為核心的嵌入式系統(tǒng)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器PLC、數(shù)

控機(jī)床等。第3章介紹計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，學(xué)習(xí)近程通信常用的USB和RS232通信協(xié)議、中遠(yuǎn)程通

信常用的RS422、RS485通信協(xié)議以及485組網(wǎng)技術(shù)、RS232和RS485電平轉(zhuǎn)換技術(shù)、TTL和

RS232電平轉(zhuǎn)換技術(shù)、且行通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)知識(shí)等。第4章介紹計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集技術(shù)，

學(xué)習(xí)信號(hào)放大電路、濾波電路、濾波技術(shù)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和轉(zhuǎn)換技術(shù)。第5

章介紹計(jì)算機(jī)測(cè)控應(yīng)用技術(shù)，學(xué)習(xí)PID控制技術(shù)、PWM控制技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)、虛擬儀器設(shè)計(jì)、

分布式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。第6章介紹單片微機(jī)原理和應(yīng)用技術(shù)，主

要是目前仍在大量使用且高速發(fā)展的單片機(jī)原理和應(yīng)用技術(shù)。

課程大綱（具體到章、節(jié)、小節(jié)）：

第1章微型計(jì)算機(jī)硬件和系統(tǒng)

1.1微型計(jì)算機(jī)的處理器

1.2微型計(jì)算機(jī)總線

1.3存儲(chǔ)器

1.3.1存儲(chǔ)器類型和存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)

1.3.2隨機(jī)主存儲(chǔ)器（RAM）

1.3.3輔助存儲(chǔ)器

1.4微機(jī)基本輸入輸出系統(tǒng)（BIOS）

1.5中斷系統(tǒng)

1.6操作系統(tǒng)（OS）

1.6.1Windows95

1.6.2WindowsCE

1.6.3WindowsNT（工作站）

1.6.4Windows98

1.6.5WindowsME

1.6.6Windows2000

1.6.7WindowsXP

1.6.8WINDOWS2003

1.6.9LINUX

1.6.10|jC/OS-n

1.7常用輸入輸出設(shè)備

1.7.1輸入輸出設(shè)備

1.7.2鍵盤

1.7.3顯示器

174打印機(jī)

第2章計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)

2.1單機(jī)嵌入式系統(tǒng)

2.1.1基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)

2.1.2基于DSP的嵌入式系統(tǒng)

2.1.3基于ARM的嵌入式系統(tǒng)

2.2工業(yè)控制計(jì)算機(jī)

2.2.1工控機(jī)概述

222compactPQ總線工控機(jī)

2.2.3STD總線工控機(jī)

2.2.4PC104總線工業(yè)控制計(jì)算機(jī)

2.3可編程控制器(PLC)

2.3.1PLC的應(yīng)用特點(diǎn)

2.3.2PLC的基本結(jié)構(gòu)

2.3.3PLC的工作原理

2.3.4PLC編程技術(shù)

2.4數(shù)控機(jī)床

第3章計(jì)算機(jī)通信技術(shù)

3.1USB接口

3.1.1USB概述

3.1.2USB系統(tǒng)

3.1.3USB總線拓樸

3.1.4USB通信端點(diǎn)和管道

3.1.5USB總線協(xié)議

3.1.6USB接口器件介紹

3.1.7USB接口在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.2RS-232c接口

3.2.1RS-232C傳遞信息的格式標(biāo)準(zhǔn)

3.2.2RS-232C標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)線定義

323信號(hào)線的連接和使用

3.2.4RS-232C電氣特性

3.2.5機(jī)械特性

3.3RS-423A/422A/485接口

3.3.1RS-423A接口

3.3.2RS-422A接口

3.3.3RS-485接口

3.3.4RS-232C和RS-422A的轉(zhuǎn)換

3.3.5RS-423A/422A/485接口性能比較

3.4CAN總線接口

3.4.1CAN總線特點(diǎn)

3.4.2標(biāo)準(zhǔn)CAN總線和擴(kuò)展CAN總線的關(guān)系

3.4.3總線仲裁

3.4.4出錯(cuò)處理

3.4.5內(nèi)置倆路CAN控制器的微處理器DS80C590

3.5且行接口

3.5.1且行接口原理

3.5.2PC兼容且行打印機(jī)接口

3.5.3IEEE488總線

3.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和TCP/IP協(xié)議

3.6.1Internet

3.6.2TCP/IP協(xié)議

3.6.3Internet的傳輸原理和服務(wù)功能

3.6.4Internet在中國(guó)

第4章計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集技術(shù)

4.1集成運(yùn)算放大器和信號(hào)調(diào)理

4.1.1運(yùn)算放大器主要參數(shù)

4.1.2虛地概念

4.1.3集成運(yùn)放的典型應(yīng)用線路

4.2采樣保持電路

4.3采樣過程和采樣定理

4.4采樣偏差的校正技術(shù)

4.5信號(hào)隔離和選通技術(shù)

4.6數(shù)據(jù)采集中的抗干擾技術(shù)

4.6.1干擾因素和抗干擾基本方法

4.6.2若干特殊濾波技術(shù)

4.6.3A/D轉(zhuǎn)換過程中的抗干擾技術(shù)

4.7D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)和應(yīng)用電路

4.7.1R-2RT形電阻網(wǎng)絡(luò)型DAC的工作原理

4.7.2權(quán)電阻型DAC的工作原理

4.7.3DAC的性能指標(biāo)

4.7.4DAC0832及其和計(jì)算機(jī)的接口

4.7.58位之上DAC及其和微機(jī)的連接

4.8A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)和應(yīng)用電路

4.8.1逐位逼近式ADC的結(jié)構(gòu)及工作原理

4.8.2雙積分式ADC的結(jié)構(gòu)及工作原理

483”△模數(shù)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)及工作原理

4.8.4AD574系列A/D轉(zhuǎn)換器及其和計(jì)算機(jī)接口技術(shù)

4.8.512位A/D轉(zhuǎn)螺MAX186/MAX188

第5章控制系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)

5.1控制系統(tǒng)概述

5.2PID控制技術(shù)

5.2.1常規(guī)PID控制

5.2.2自適應(yīng)PID控制

5.2.3智能PID控制

5.3步進(jìn)電機(jī)的PWM控制技術(shù)

5.3.1PWM控制的基本原理

5.3.2步進(jìn)電機(jī)概述

5.3.3步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)原理

5.3.4恒力矩均勻細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)

5.3.5全數(shù)字PWM逆變驅(qū)動(dòng)技術(shù)

5.4變頻調(diào)速技術(shù)

5.4.1異步電動(dòng)機(jī)概述

5.4.2異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速

5.4.3異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速

5.4.4變壓變頻協(xié)調(diào)控制

5.4.5我國(guó)變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展概況

5.5虛擬儀器設(shè)計(jì)

5.5.1虛擬儀器基本概念

5.5.2LabVIEW虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)

5.5.3虛擬儀器設(shè)計(jì)舉例

5.6分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5.6.1概述

5.6.2基于串行總線配料控制系統(tǒng)

5.6.3基于Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線玻璃生產(chǎn)線原料配料控制系統(tǒng)

5.7設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5.7.1設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的意義

5.7.2設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷的分析方法

5.7.3設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)

第6章單片微型計(jì)算機(jī)

6.18位單片機(jī)系列產(chǎn)品

6.28051單片機(jī)

6.2.18051的基本結(jié)構(gòu)和功能

6228051封裝和弓|腳功能

6.2.3時(shí)鐘電路

624復(fù)位和復(fù)位電路

6.2.5存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)

6.2.6指令部件

6.2.7特殊功能寄存器區(qū)

6.2.8布爾處理器

6.2.98051單片機(jī)程序執(zhí)行方式

6.2.108051單片機(jī)低功耗操作方式

6.2.118051單片機(jī)編程和校驗(yàn)方式

6.2.128051的機(jī)器周期和指令周期

6.2.138051訪問片外存儲(chǔ)器的時(shí)序

6.2.148051的系統(tǒng)擴(kuò)展

6.2.158051的中斷系統(tǒng)

6.2.168051的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

6.2.178051的串行接口

6.3單片機(jī)在沖床自動(dòng)控制中的應(yīng)用

6.4多功能單片機(jī)C8051F

6.4.1C8051F特性簡(jiǎn)介

6.4.2指令集

6.43中斷系統(tǒng)

6.4.4電源管理方式

參考教材名稱：畢宏彥主編：《計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)》西安：西安交通大學(xué)出版。

主要參考書：

1）劉樂善等《微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用》，武漢：華中科技大學(xué)出版社，2001.

2）薛鈞義等《微機(jī)控制系統(tǒng)及應(yīng)用》，西安：西安交通大學(xué)出版社,2004.

預(yù)修課程（最低要求）：IBMPC微型計(jì)算機(jī)原理，模擬電路，數(shù)字電路。

適用專業(yè)：機(jī)械工程；儀器科學(xué)；自動(dòng)控制工程；

《工業(yè)工程》課程教學(xué)大綱

課程名稱（中文）：工業(yè)工程學(xué)分?jǐn)?shù)：2學(xué)分

課程名稱（英文）：IndustriaEngineer課內(nèi)學(xué)時(shí)數(shù)：40

教學(xué)方式：課堂授課

課程內(nèi)容簡(jiǎn)介（500字以內(nèi)）：

現(xiàn)代工業(yè)工程是以大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)為研究對(duì)象，在制造工程學(xué)、管

理科學(xué)和系統(tǒng)工程學(xué)等學(xué)科基礎(chǔ)上逐步形成和發(fā)展起來的壹門綜合性很強(qiáng)的交叉工程

領(lǐng)域。工業(yè)工程是壹門工程技術(shù)和管理技術(shù)相結(jié)合的綜合性工程領(lǐng)域，它以降低成本,

提高質(zhì)量和生產(chǎn)率為導(dǎo)向，采用系統(tǒng)化、專業(yè)化和科學(xué)化的方法，綜合運(yùn)用多種學(xué)科

的知識(shí)，對(duì)人員，物料、設(shè)備、能源和信息所組成的集成系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、

創(chuàng)新和決策等工作，使之成為更有效、更合理的綜合優(yōu)化系統(tǒng)。工業(yè)工程領(lǐng)域的特點(diǎn)

是強(qiáng)調(diào)“系統(tǒng)觀念"和"工程意識(shí)"，重視研究對(duì)象的"統(tǒng)籌規(guī)劃、整體優(yōu)化和綜合

原理"。因此，工業(yè)工程領(lǐng)域涉及的主要學(xué)科領(lǐng)域有系統(tǒng)科學(xué)、現(xiàn)代管理科學(xué)、計(jì)算

機(jī)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、人因工程等。

盡管工業(yè)工程是壹門工程學(xué)科,但它和機(jī)械、電子、化工等這些工程性學(xué)科具有完全

不同的特征。它不是研究如何設(shè)計(jì)開發(fā)新產(chǎn)品、新工藝、新設(shè)備，而是研究怎樣將這些

新工藝、新技術(shù)、新產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力且有效利用企業(yè)的材料、能源、人力、環(huán)

境等當(dāng)下資源的工程技術(shù)。能夠說它的技術(shù)特征最突出表現(xiàn)為著眼于系統(tǒng)性、整體性

和技術(shù)和管理的有機(jī)結(jié)合。

課程大綱

第壹篇工業(yè)工程的發(fā)展史

1.1工業(yè)工程的概念

1.1.1工業(yè)工程的定義

1.1.2工業(yè)工程的內(nèi)容

1.2工業(yè)工程的產(chǎn)生和發(fā)展趨勢(shì)

1.2.1發(fā)展

1.2.2發(fā)展趨勢(shì)

第二篇工業(yè)工程的方法論

2.1方法論的概念

2.1.2工業(yè)工程的思想和原則

2.1.3基本方法

2.2業(yè)工程系統(tǒng)分析方法

2.2.1系統(tǒng)的概念

221.1系統(tǒng)的定義

2.2.1.2系統(tǒng)的特性

2.2.1.3系統(tǒng)的描述

2.2.1,4系統(tǒng)分析

2.2.2系統(tǒng)分析基本原理

2.2.2.1系統(tǒng)分析的內(nèi)容

2.2.2.2系統(tǒng)環(huán)境分析

2.2.23系統(tǒng)目標(biāo)分析

222.4方案匯總

2.2.2.S模型建立

2.2.3系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法

2.2.3.1系統(tǒng)評(píng)價(jià)

2.23.2系統(tǒng)評(píng)價(jià)原則

2.2.33系統(tǒng)評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系

2.2.3.4關(guān)聯(lián)矩陣法

2.23.5層次分析法

2.23.6費(fèi)用一事分析

2.23.7案例分析

2.3工作設(shè)計(jì)和工作研究

2.3.1工作設(shè)計(jì)

2.3.1.1工作方法研究

2.3.1.2工作專業(yè)化

2.3.2工作研究

2.321概述

23.2.2方法研究

2.3.23動(dòng)作研究

2.3.3作業(yè)測(cè)定

2.3.3.1工時(shí)定額

2.33.2時(shí)間研究的具體方法

2.33.3模特法及其應(yīng)用

23.3.4案例分析

2.4工效學(xué)

241概述

2.4.1.1工效學(xué)的研究?jī)?nèi)容

2.4.1.2人機(jī)系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)闡述

2.4.1.3人機(jī)系統(tǒng)分析和評(píng)價(jià)

2.4.2人的特性因素

2.4.2.1人的總體特征

2A2.2人的信息感覺.處理.輸出特性

2A2.3人體尺寸和勞動(dòng)姿態(tài)

2.4.3人機(jī)界面設(shè)計(jì)

2.4.3.1人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

2.43.2顯示器的選擇和設(shè)計(jì)

2A3.3控制器選擇和設(shè)計(jì)

2A3.4工作空間和工作地設(shè)計(jì)

2.4.4工作環(huán)境的影響及改善

2.441工作環(huán)境分類

2.442環(huán)境因素對(duì)操作者的影響

244.3環(huán)境改善的壹般設(shè)計(jì)方法

2.4.5勞動(dòng)安全和事故預(yù)防

245.1概述

2A5.2不注意和事故的關(guān)系

2A5.3事故產(chǎn)生的根本原因

2.5.1設(shè)施選址

2.5.1.1設(shè)施設(shè)計(jì)和物流分析概述

2.5.1.2設(shè)施設(shè)計(jì)和物流分析的內(nèi)容

2.5.1.3設(shè)施設(shè)計(jì)和物流分析的目標(biāo)及基本原則

251.4設(shè)施選址的影響因素

2.5.2物質(zhì)系統(tǒng)的布置

2.5.2.1布置的基本問題及布置決策的依據(jù)

2.5.2.2布置的基本原則

2.5.23基本布置系統(tǒng)的形式

2.S.2.4工藝原則布置的方法

2.S.2.5案例分析

第三篇先進(jìn)制造模式

3.1精益生產(chǎn)

3.1.1產(chǎn)生背景

3.1.2準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)制

3.1.3豐田式生產(chǎn)系統(tǒng)

3.1.4精益生產(chǎn)

3.1.5精益生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)例

3.2敏捷制造

3.2.1產(chǎn)生背景

3.2.2敏捷制造的基本思想

3.2.3敏捷制造的特征

3.2.4敏捷制造的管理思想和方法

3.2.5敏捷制造應(yīng)用實(shí)例

3.3CIMS和IMS

3.3.1CIMS的產(chǎn)生背景

3.3.2CIM的基本思想

3.3.3CIMS系統(tǒng)的組成

3.3.4IMS簡(jiǎn)介

3.3.5QMS應(yīng)用實(shí)例

3.4先進(jìn)制造模式在企業(yè)的實(shí)施

3.4.1各種模式比較

3.4.2網(wǎng)絡(luò)化制造模式

3.4.3在企業(yè)的實(shí)施策略和步驟

3.4.4案例分析

第四篇企業(yè)資源計(jì)劃和運(yùn)作管理

4.1工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)概述

4.1.1生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)過程

4.1.2生產(chǎn)類型和生產(chǎn)方式

4.1.3企業(yè)生產(chǎn)管理的內(nèi)容

4.1.4企業(yè)資源分類

4.2ERP基礎(chǔ)知識(shí)

4.2.1ERP的發(fā)展過程

421.1訂貨點(diǎn)法

4.2.L2MRP/閉環(huán)MRP

4.2.1.3MRPII/ERP

4.2.1.4ERP未來的發(fā)展

4.2.2ERP計(jì)劃的分類和作用

422.1計(jì)劃的作用和目標(biāo)

4.2.2.2計(jì)劃和控制的層次

4.2.2.3ERP中的計(jì)劃分類和計(jì)劃相互之間的關(guān)系

4.2.3ERP基本信息單元

423.1信息標(biāo)識(shí)和編碼

423.2制造標(biāo)準(zhǔn)

4.2,3.2.1物料清單（BOM）

423.2.2工藝分工路線

4.3物料需求計(jì)劃

4.3.1物料需求計(jì)劃的基本概念

4.3.2獨(dú)立需求和相關(guān)需求

433MRP的算法

4.3.3.1毛需求

4.33.2凈需求

43.3.3提前期對(duì)計(jì)劃的影響

4.3.3.4批量對(duì)計(jì)劃和生產(chǎn)過程的影響

4.4能力需求計(jì)劃

4.4.1生產(chǎn)能力需求計(jì)劃

4.4.1.1有限能力和無限能力

4.4.1.2能力計(jì)劃層次

4.4.1.3粗能力計(jì)劃

4.4.1.4細(xì)能力計(jì)劃

4.4.2約束理論（TOC）

4.4.3JIT拉式生產(chǎn)控制模式

4.4.4推式生產(chǎn)控制方式

4.4.5高級(jí)計(jì)劃和排產(chǎn)（APS）

4.5生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃和車間生產(chǎn)調(diào)度

4.6庫(kù)存管理

4.6.1倉(cāng)庫(kù)和貨位

4.6.2庫(kù)存控制

4.6.3庫(kù)存盤點(diǎn)

4.6.4庫(kù)存ABC分類

4.6.5庫(kù)存控制策略

4.7供銷管理

4.7.1采購(gòu)模式

4.7.2采購(gòu)計(jì)劃

4.7.3供應(yīng)商篩選

4.7.4采購(gòu)決策

4.8成本管理

4.8.1管理會(huì)計(jì)

4.8.2產(chǎn)品成本構(gòu)成

4.8.3產(chǎn)品成本計(jì)算

4.8.4作業(yè)成本法

4.8.5成本差異分析

4.9ERP系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和基本功能

4.10ERP實(shí)施后的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

第五篇質(zhì)量工程

5.1質(zhì)量工程總論

5.1.1質(zhì)量工程及其發(fā)展

5.1.2質(zhì)量工程的技術(shù)體系

5.1.3質(zhì)量管理和質(zhì)量保證國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)——IS09000族標(biāo)準(zhǔn)

5.1.4產(chǎn)品質(zhì)量工程支持的質(zhì)量控制模型

5.1.5信息時(shí)代的產(chǎn)品質(zhì)量工程及二十壹世紀(jì)的質(zhì)量觀

5.2設(shè)計(jì)質(zhì)量工程方法和應(yīng)用

521質(zhì)量功能配置(QFD)

521.1質(zhì)量功能配置概述

5.2.1.2質(zhì)量功能配置方法和步驟

5.2.1.3QFD中用戶需求的提取和分析技術(shù)

521.4質(zhì)量屋的建立

5.2.1.5計(jì)算機(jī)支持的QFD系統(tǒng)

5.2.L6QFD應(yīng)用案例

522健壯性設(shè)計(jì)

5.2.2.1健壯設(shè)計(jì)的基本概念

5.2.2.2Taguchi健壯設(shè)計(jì)法

5.2.23計(jì)算機(jī)輔助健計(jì)工具(CARD)簡(jiǎn)介

5.2.3系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)

5.2.3.1系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)概述

5.23.2系統(tǒng)可靠性主要特征量

5.2.3.3系統(tǒng)可靠性模型的建立

5.23.4系統(tǒng)可靠悵頁(yè)計(jì)

5.23.5系統(tǒng)可靠性分配

5.2.3.6系統(tǒng)故障模式、影響及危害度分析（FMECA）

5.23.7計(jì)算機(jī)輔助可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)

5.3制造質(zhì)量工程方法和應(yīng)用

5.3.1質(zhì)量檢驗(yàn)

53.1.1檢驗(yàn)方法論

5.3.1.2接觸和非接觸檢驗(yàn)技術(shù)

53.1.3量具檢驗(yàn)技術(shù)

5.3.L4坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)

5.3.1.5表面測(cè)量技術(shù)

5.3.L6機(jī)器視覺

53.1.7光測(cè)量技術(shù)

5.3.1.8檢驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

5.3.2質(zhì)量分析

53.2.1流程圖

53.2.2因果圖

53.2.3數(shù)據(jù)記錄表

5.324帕累托圖

53.2.5直方圖

5.326散點(diǎn)圖

53.2.7試驗(yàn)設(shè)計(jì)

5.3.3統(tǒng)計(jì)過程控制

5.3.3.1過程變化和過程能力

5.3.3.2控制圖

5.3.3.3統(tǒng)計(jì)過程控制的應(yīng)用

5.4計(jì)算機(jī)集成質(zhì)量系統(tǒng)

5.5.1計(jì)算機(jī)集成質(zhì)量系統(tǒng)的概論

5.4.2計(jì)算機(jī)集成質(zhì)量系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

5.4.3計(jì)算機(jī)集成質(zhì)量系統(tǒng)中的質(zhì)量信息和集成空間

5.4.4計(jì)算機(jī)集成質(zhì)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施

5.4.5計(jì)算機(jī)集成質(zhì)量系統(tǒng)實(shí)例

5.5敏捷制造環(huán)境下的集成質(zhì)量系統(tǒng)

5.5.1敏捷制造及虛擬企業(yè)

5.5.2敏捷制造環(huán)境下的集成質(zhì)量系統(tǒng)需求分析

5.5.3虛擬企業(yè)集成質(zhì)量系統(tǒng)概念模型

5.5.4工作流管理技術(shù)的引入

5.5.5虛擬企業(yè)集成質(zhì)量系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

5.5.6虛擬企業(yè)集成質(zhì)量系統(tǒng)支撐平臺(tái)

參考教材名稱：

王應(yīng)洛編：《工業(yè)工程》，機(jī)械工業(yè)出版社，1993年

主要參考書：

1）羅振壁編：《工業(yè)工程導(dǎo)論》，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003年

2）王應(yīng)洛編：《系統(tǒng)工程及應(yīng)用》，北京：北京科學(xué)出版社，1990年

預(yù)修課程（最低要求）：高等數(shù)學(xué)、概率論

適用專業(yè)：工業(yè)工程、儀器科學(xué)和技術(shù)、機(jī)械工程

《工程光學(xué)》課程教學(xué)大綱

課程名稱（中文）：工程光學(xué)學(xué)分?jǐn)?shù)：2學(xué)分

課程名稱（英文）：engineeringoptics

課內(nèi)學(xué)時(shí)數(shù)：40（最低要求）上機(jī)（實(shí)驗(yàn)）時(shí)數(shù)：0小時(shí)

課外學(xué)時(shí)數(shù)：20（最低要求）教學(xué)方式：課堂授課教學(xué)要求：通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握光學(xué)基礎(chǔ)

知識(shí)，包括幾何光學(xué)中的基本原理、理想光學(xué)系統(tǒng)和球面光學(xué)系統(tǒng)成像、像差基本認(rèn)識(shí)以及典型光

學(xué)系統(tǒng)，物理光學(xué)中的光的電磁波性質(zhì)、在界面的反射和透射、干涉和衍射以及它們的基本應(yīng)用、

光的偏振性及常用波片和光學(xué)晶體。

課程內(nèi)容簡(jiǎn)介（500字以內(nèi)）：

該課程主要由幾何光學(xué)和物理光學(xué)倆部分組成。系統(tǒng)地介紹了幾何光學(xué)的基本定律和成像理

論，理想光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)參數(shù)和成像特性、平面和平面鏡成像系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)中的成像光束限制、

像差基本概念、典型光學(xué)系統(tǒng)的成像特性；光的電磁性質(zhì)、光的傳播規(guī)律和疊加、干涉衍射及其應(yīng)

用、光的偏振及元件。

課程大綱（具體到章、節(jié)、小節(jié)）：

第1章幾何光學(xué)基本定律和成像概念

1.1幾何光學(xué)的基本定律

1.1.1光波和光線

1.1.2幾何光學(xué)的基本定律

1.2成像的基本概念和完善成像條件

1.2.1光學(xué)系統(tǒng)和成像概念

1.2.2完善成像條件

123物、像的虛實(shí)

1.3光路計(jì)算和近軸光學(xué)系統(tǒng)

1.3.1基本概念和符號(hào)規(guī)則

1.3.2實(shí)際光線的光路計(jì)算

1.3.3近軸光線的光路計(jì)算

1.4球面光學(xué)成像系統(tǒng)

1.4.1單個(gè)折射面成像

1.4.2球面反射鏡成像

1.4.3共軸球面系統(tǒng)

第2章理想光學(xué)系統(tǒng)

2.1理想光學(xué)系統(tǒng)和共線成像理論

2.2理想光學(xué)系統(tǒng)的基點(diǎn)和基面

2.2.1無限遠(yuǎn)的軸上物點(diǎn)和它對(duì)應(yīng)的像點(diǎn)

2.2.2無限遠(yuǎn)軸上像點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物點(diǎn)

2.2.3物方主平面和像方主平面間的關(guān)系

2.2.4實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)的基點(diǎn)位置和焦距的計(jì)算

2.3理想光學(xué)系統(tǒng)的物象關(guān)系

2.3.1圖解法求像

2.3.2解析法求像

2.3.3由多個(gè)光組組成的理想光學(xué)系統(tǒng)的成像

2.3.4理想光學(xué)系統(tǒng)倆焦距之間的關(guān)系

2.3.5理想光學(xué)系統(tǒng)的放大率

2.4理想光學(xué)系統(tǒng)的組合

2.4.1倆個(gè)光組組合分析

2.4.2多光組組合計(jì)算

2.5透鏡

第3章平面和平面系統(tǒng)

3.1平面鏡成像及平行平板

3.1.1平面鏡成像

3.1.2雙平面鏡成像

3.1.3平行平板

3.2反射棱鏡和折射棱鏡

3.2.1反射棱鏡

3.2.2折射棱鏡和光楔

3.3光學(xué)材料

第4章光學(xué)系統(tǒng)中的光束限制

4.1孔徑光闌入射光瞳出射光瞳

4.2視場(chǎng)光闌入射窗出射窗

4.3壹些典型光學(xué)系統(tǒng)中的光束限制和分析

4.3.1照相系統(tǒng)和光闌

4.3.2望遠(yuǎn)系統(tǒng)中的光束限制

4.3.3顯微系統(tǒng)中的光束限制

4.4光學(xué)系統(tǒng)的景深

第5章光線的光路計(jì)算和像差概念

5.1概述

5.2光線光路計(jì)算

521子午面內(nèi)的光線光路計(jì)算

5.3軸上點(diǎn)球差

5.4正弦差和慧差

5.5像散和場(chǎng)曲

5.6畸變

5.7色差

5.7.1位置色差

5.7.2倍率色差

第6章典型光學(xué)系統(tǒng)

6.1眼睛及其光學(xué)系統(tǒng)

6.1.1眼睛的結(jié)構(gòu)——成像光學(xué)系統(tǒng)

6.1.2眼睛的調(diào)節(jié)和校正

6.1.3分辨率和景深

6.2放大鏡

6.2.1視覺放大率

6.2.2光束限制和線視場(chǎng)

6.3顯微鏡系統(tǒng)

6.3.1顯微鏡的視覺放大率

6.3.2顯微鏡的線視場(chǎng)

6.3.3顯微鏡的出瞳直徑

6.3.4顯微鏡的分辨率和有效放大率

6.4望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)

6.4.1望遠(yuǎn)系統(tǒng)的視覺放大率

6.4.2望遠(yuǎn)系統(tǒng)的分辯率和工作放大率

6.4.3望遠(yuǎn)鏡的視場(chǎng)

6.5攝影和投影系統(tǒng)

6.5.1攝影系統(tǒng)

6.5.2投影系統(tǒng)

第7章光的電磁理論基礎(chǔ)

7.1光的電磁性質(zhì)

7.1.1電磁場(chǎng)的波動(dòng)性

7.1.2平面電磁波及其性質(zhì)

7.1.3球面波和柱面波

7.1.4對(duì)實(shí)際光波的基本認(rèn)識(shí)

7.2光在電介質(zhì)分界面上的反射和折射

7.2.1菲涅耳公式及其討論

7.3光波的疊加

7.3.1波的疊加原理

7.3.2倆個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相同的單色光波的疊加

7.3.3駐波

7.3.4倆個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向互相垂直的單色光波的疊加

7.3.7倆個(gè)不同頻率的單色光波的疊加

第8章光的干涉和干涉系統(tǒng)

8.1光波干涉的條件

8.2楊氏干涉實(shí)驗(yàn)

8.3干涉條紋的可見度

8.3.1倆相干光束振幅比的影響

8.3.2光源大小的影響和空間相干性

8.3.3光源三鹿色性的影響和時(shí)間相干性

8.4平板的雙干涉

8.4.1干涉條紋的定域

8.4.2平行平板產(chǎn)生的等頃干涉

8.4.3楔形平板產(chǎn)生的等厚干涉

8.5典型的雙光束干涉系統(tǒng)及其應(yīng)用

8.5.1斐索干涉儀

8.5.2邁克爾遜干涉儀

8.5.3馬赫澤得干涉儀

8.6平行平板的多光束干涉及其應(yīng)用

8.6.1平行平板的多光束干涉

8.6.2法布里-波羅干涉儀

8.6.3光學(xué)薄膜和干涉濾光片

第9章光的衍射

9.1光波的標(biāo)量衍射理論

9.1.1惠更斯-菲涅耳原理

9.1.2菲涅耳-基爾霍夫衍射公式

9.1.3基爾霍夫衍射公式的近似

9.2典型孔徑的夫朗和費(fèi)衍射

9.2.1矩孔衍射

9.2.2單縫衍射

9.2.3圓孔的夫朗和費(fèi)衍射

9.3夫朗和費(fèi)衍射和傅立葉變換

9.3.1夫朗和費(fèi)衍射的意義

9.3.2夫朗和費(fèi)衍射圖樣的特點(diǎn)

9.4光學(xué)成像系統(tǒng)的衍射分辯本領(lǐng)

9.4.1在像面觀察的夫朗和費(fèi)衍射

9.4.2成像系統(tǒng)的分辨率

9.5多縫的夫朗和費(fèi)衍射

9.5.1強(qiáng)度分布公式

9.5.2多縫衍射圖樣

9.6衍射光柵

961光柵的分光性能

9.6.2正弦光柵

第10章光的偏振性和典型晶體光學(xué)元件

10.1偏振光概述

10.1.1偏振光和自然光

10.1.2產(chǎn)生偏振光的方法

10.1.3馬呂斯定律和消光比

10.2光在晶體中的傳播

10.2.1晶體的雙折射現(xiàn)象

10.2.2單色平面波在單軸晶體中的傳播

10.3光波在晶體表面的折射和反射

10.3.1光在晶體表面的折射和反射定律

10.3.2光在單軸晶體中傳播方向的確定

10.4晶體偏振器件

10.4.1偏振棱鏡

10.4.2波片

10.5磁光、電光和聲光效應(yīng)

參考教材名稱：郁道銀，談恒英主編：《工程光學(xué)》北京：機(jī)械工業(yè)出版設(shè)。

主要參考書：

1）趙凱華,鐘錫華編：《光學(xué)》北京：北京大學(xué)出版社,2003年;

2）游璞,于國(guó)萍：《光學(xué)》北京：高等教育出版社，2003年；

預(yù)修課程（最低要求）：高等數(shù)學(xué)，普通物理

適用專業(yè)：高等學(xué)校儀器儀表類、光電信息工程、測(cè)控技術(shù)及儀器等

《傳感器技術(shù)》課程教學(xué)大綱

課程名稱（中文）：傳感器技術(shù)學(xué)分?jǐn)?shù)：2學(xué)分

課程名稱（英文）：TechnologyofSensors課內(nèi)學(xué)時(shí)數(shù)：32（最低要求）上機(jī)（實(shí)驗(yàn)）時(shí)數(shù)：4小

時(shí)

課外學(xué)時(shí)數(shù)：4（最低要求）教學(xué)方式：課堂授課+（上機(jī)、實(shí)驗(yàn)）

教學(xué)要求：

傳感器技術(shù)為機(jī)械類、機(jī)電類以及電氣類專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，在學(xué)習(xí)該課程前，應(yīng)完成或選修

完工程力學(xué)、機(jī)械原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)等基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)任務(wù)。

課程內(nèi)容簡(jiǎn)介（500字以內(nèi)）：

講述傳感器基本定義和組成、傳感器主要靜態(tài)特性分析、動(dòng)態(tài)特性分析方法（時(shí)域和頻域動(dòng)態(tài)

特性、傳感器材料和彈性元件設(shè)計(jì)、傳感器制作工藝技術(shù)、應(yīng)變式傳感器、新型壓力傳感器技術(shù)

和原理（包括高過載技術(shù)、高頻響技術(shù)以及耐高溫技術(shù)等'MEMS加速度傳感器設(shè)計(jì)、慣性測(cè)量

單元中的微陀螺結(jié)構(gòu)和原理、常用多傳感器集成技術(shù)、微力微位移傳感器技術(shù)。

課程大綱（具體到章、節(jié)、小節(jié)）：

第一章傳感器定義及發(fā)展趨勢(shì)2學(xué)時(shí)

1.1傳感器定義及在工程技術(shù)中的地位和作用

1.1.1傳感器定義

1.1.2傳感器的地位和作用

1.2新型傳感器技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

1.2.1新型傳感器技術(shù)

1.2.2傳感器發(fā)展趨勢(shì)

第二章傳感器基本特性4學(xué)時(shí)

2.1傳感器靜態(tài)特性

2.1.1傳感器線性度、重復(fù)性、遲滯、零位誤差

2.1.2靜態(tài)特性數(shù)據(jù)處理技術(shù)

2.2傳感器動(dòng)態(tài)特性

2.2.1時(shí)域內(nèi)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理

2.2.2頻域內(nèi)動(dòng)態(tài)處理技術(shù)。

2.2.3傳感器的沖擊響應(yīng)、階躍響應(yīng)以及頻率響應(yīng)的特征。

第三章傳感器材料和彈性元件結(jié)構(gòu)2學(xué)時(shí)

3.1常用傳感器的材料

3.2傳感器彈性元件設(shè)計(jì)

第四章應(yīng)變式傳感器4學(xué)時(shí)

4.1應(yīng)變效應(yīng)及應(yīng)變式傳感器的原理

4.1.1應(yīng)變^Z

4.1.2應(yīng)變式傳感器的原理

4.2應(yīng)變式傳感器和彈性元件設(shè)計(jì)

4.2.1應(yīng)變式加速度計(jì)

4.2.2位移傳感器

4.2.3力學(xué)量傳感器的設(shè)計(jì)的基本要求。

第五章壓阻式傳感器4學(xué)時(shí)

5.1壓阻效應(yīng)及壓阻式傳感器的組成

5.1.1

5.1.2壓阻傳感器組成

5.2MEMS壓力傳感器的加工、封裝及測(cè)量技術(shù)

5.2.1壓力傳感器工藝

5.2.2封裝和測(cè)試技術(shù)

523soi壓力傳感器技術(shù)

第六章MEMS加速度傳感器設(shè)計(jì)4學(xué)時(shí)

6.1MEMS加速度傳感器

6.1.1MEMS加速度傳感器原理

6.1.2MEMS加速度傳感器組成

6.2壓電式加速度傳感器結(jié)構(gòu)原理

6.2.1壓電傳感器原理

6.2.2壓電傳感器組成

6.3加速度傳感器高過載技術(shù)和高g值測(cè)量技術(shù)和方法

6.3.1高過載加速度技術(shù)

6.3.2高過載加速度計(jì)常用方法和技術(shù)

第七章微陀螺結(jié)構(gòu)和原理4學(xué)時(shí)

7.1角位移測(cè)量技術(shù)和原理

7.1.1陀螺雌

7.1.2陀螺傳感器原理

7.1.3陀螺傳感器組成

7.2微陀螺傳感器的設(shè)計(jì)和制作工藝技術(shù)

7.2.1微陀螺傳感器設(shè)計(jì)

7.2.2陀螺制造工藝

7.3IMU單元測(cè)量電路分析

7.3.1慣性測(cè)量的定義

7.3.2慣性測(cè)量單元組成

7.3.3常用慣性測(cè)量電路

第八章傳感器集成技術(shù)4學(xué)時(shí)

8.1傳感器集成技術(shù)中結(jié)構(gòu)特征設(shè)計(jì)

8.1.1多傳感器集成意義和趨勢(shì)

8.1.2多傳感器集成技術(shù)

8.2多參數(shù)測(cè)量和耦合分析

8.3常用多傳感器集成芯片設(shè)計(jì)和舉例（包括壓力、溫度、加速度和濕度等傳感器的典型

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和方法）

第九章微力微位移傳感器技術(shù)4學(xué)時(shí)

9.1微牛級(jí)力學(xué)量傳感器結(jié)構(gòu)和原理

9.1.1常用微力傳感器原理

9.1.2微力傳感器結(jié)構(gòu)和方法

9.2微納米級(jí)位移量傳感器結(jié)構(gòu)和原理

9.2.1微位移傳感器原理

9.2.2微位移傳感器結(jié)構(gòu)和組成

參考教材名稱：陶家渠主編：《硅微機(jī)械傳感器》北京：宇航出版社。

主要參考書：

1）李科杰，《新編傳感器技術(shù)手冊(cè)》，北京，國(guó)防工業(yè)出版社，2000年;

2）,宋文續(xù)，楊帆，傳感器和檢測(cè)技術(shù)，北京，高等教育出版社，2004;

3）代課老師正在著手編寫《傳感器技術(shù)》，2007年出版。

預(yù)修課程（最低要求）：工程力學(xué)（或理論力學(xué)、材料力學(xué)），機(jī)械原理，電子技術(shù)基礎(chǔ)。

適用專業(yè)：機(jī)械工程、機(jī)械電子工程、測(cè)控儀器工程以及電子工程等。

《誤差理論和數(shù)據(jù)處理》課程教學(xué)大綱

課程名稱（中文）：誤差理論和數(shù)據(jù)處理學(xué)分?jǐn)?shù)：2學(xué)分

課程名稱（3SX）:ErrorTheroyandDataProcessing

課內(nèi)學(xué)時(shí)數(shù)：40教學(xué)方式：課堂授課

課程內(nèi)容簡(jiǎn)介（500字以內(nèi)）：

"誤差理論和數(shù)據(jù)處理"是儀器儀表類各專業(yè)必修的壹門工程科學(xué)課。學(xué)習(xí)本課程的目

的是使學(xué)生掌握幾何量、機(jī)械量以及其他有關(guān)物理量的靜態(tài)測(cè)量和動(dòng)態(tài)測(cè)量的誤差理論

和數(shù)據(jù)處理的方法。通過學(xué)習(xí)，可使學(xué)生掌握誤差理論和靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)試數(shù)據(jù)處理的基

本方法，為培養(yǎng)各類高級(jí)工程技術(shù)人才在科學(xué)研究方面奠定理論基礎(chǔ)。

課程大綱

第一章緒論

1.1誤差的基本概念

1.1.1誤差的定義

1.1.2誤差的來源

1.1.3誤差的分類

1.2精度的基本概念及數(shù)據(jù)運(yùn)算規(guī)則

1.2.1精度

1.2.2數(shù)據(jù)舍入規(guī)則

第二章誤差的基本性質(zhì)和處理

2.1隨機(jī)誤差

2.1.1隨機(jī)誤差產(chǎn)生的原因

2.1.2隨機(jī)誤差的數(shù)據(jù)處理

2.2系統(tǒng)誤差

2.2.1系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因

2.2.2系統(tǒng)誤差的特征

2.2.3系統(tǒng)誤差減少或消除的方法

2.3粗大誤差

2.3.1粗大誤差產(chǎn)生的原因

2.3.2粗大誤差的判別準(zhǔn)則

2.4測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理

2.4.1等精度直接測(cè)量列測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理

2.4.2不等精度直接測(cè)量列測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理

第三章誤差的合成和分配

3.1測(cè)量不確定度的基本概念

3.1.1不確定度的估計(jì)

3.1.2不確定度合成的基本問題

3.2函數(shù)誤差

3.2.1函數(shù)系統(tǒng)誤差的計(jì)算

3.2.1函數(shù)隨機(jī)誤差的計(jì)算

3.2.3誤差間的相關(guān)關(guān)系和相關(guān)系數(shù)

3.3隨機(jī)誤差的合成

3.3.1標(biāo)準(zhǔn)差的合成

3.3.2極限誤差的合成

3.4系統(tǒng)誤差的合成

3.4.1已定系統(tǒng)誤差的合成

3.4.2未定系統(tǒng)誤差的合成

3.5誤差分配

351按等作用原則分配誤差

3.5.2按可能性調(diào)整誤差

3.5.3驗(yàn)算調(diào)整后的總誤差

3.6最佳方案的確定

3.6.1選擇最佳函數(shù)誤差公式

3.6.2使誤差傳遞系數(shù)等于零或最小

第四章線性參數(shù)的最小二乘法處理

4.1概述

4.1.1最小二乘法原理

4.2正規(guī)方程

4.2.1等精度測(cè)量線性參數(shù)最小二乘法處理的正規(guī)方程

4.2.2不等精度測(cè)量線性參數(shù)最小二乘法處理的正規(guī)方程

4.2.3非線性參數(shù)最小二乘法處理的正規(guī)方程

4.3精度估計(jì)

431測(cè)量數(shù)據(jù)的精度估計(jì)

4.3.2最小二乘估計(jì)量的精度估計(jì)

第五章回歸分析

5.1回歸分析的基本概念

5.1.1函數(shù)和相關(guān)

5.1.2回歸分析的主要內(nèi)容

5.2壹元線性回歸

5.2.1壹元線性回歸方程

5.2.2回歸方程的方差分析及顯著性檢驗(yàn)

5.3壹元非線性回歸

5.3.1回歸曲線函數(shù)類型的選取和檢驗(yàn)

5.3.2化曲線回歸為直線回歸問題

5.4多元線性回歸

5.4.1多元線性回歸方程

5.4.2多元線性回歸方程的顯著性和精度

第六章動(dòng)態(tài)測(cè)試數(shù)據(jù)處理的基本方法

6.1動(dòng)態(tài)測(cè)試基本概念

6.1.1動(dòng)態(tài)測(cè)試

6.1.2動(dòng)態(tài)測(cè)試數(shù)據(jù)的分類

6.2動(dòng)態(tài)測(cè)試數(shù)據(jù)處理的基本步驟

6.2.1數(shù)據(jù)的獲得

6.2.2數(shù)據(jù)分析

參考教材名稱：

費(fèi)業(yè)泰編：《誤差理論和數(shù)據(jù)處理》，機(jī)械工業(yè)出版社，2003年

主要參考書：

1）丁振良編：《誤差理論和數(shù)據(jù)處理》哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2002年

2）楊惠連編：《誤差理論和數(shù)據(jù)處理》天津：天津大學(xué)出版社，1992年

預(yù)修課程（最低要求）：高等數(shù)學(xué)、概率論

適用專業(yè)：儀器科學(xué)和技術(shù)、機(jī)械工程、工業(yè)工程

《信號(hào)處理技術(shù)》課程教學(xué)大綱

課程名稱（中文）：信號(hào)處理技術(shù)學(xué)分?jǐn)?shù)：2學(xué)分

課程名稱（英文）：SignalProcessingTechniques課內(nèi)學(xué)時(shí)數(shù)：32（最低要求）實(shí)險(xiǎn)時(shí)數(shù)：4小時(shí)

課外學(xué)時(shí)數(shù)：4（最低要求）

教學(xué)方式：課堂授課+（實(shí)驗(yàn)、講座）

教學(xué)要求：

全部課程共40學(xué)時(shí)，課程結(jié)束后進(jìn)行考試記分。

課程內(nèi)容簡(jiǎn)介（500字以內(nèi)）：

本課程講授現(xiàn)代平穩(wěn)和非平穩(wěn)信號(hào)處理技術(shù)的基本原理和工程應(yīng)用。內(nèi)容包括信號(hào)的時(shí)域分

析、頻域分析、全息譜分析、循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)分析、時(shí)頻分析、小波及第二代小波變換、經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒?/p>

解等。開設(shè)齒輪、軸承、旋轉(zhuǎn)機(jī)械、裂紋梁的動(dòng)態(tài)分析和故障診斷實(shí)驗(yàn)。目的在于使學(xué)生掌握信號(hào)

處理領(lǐng)域中多種前沿方法的原理，了解這些方法在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用。通過實(shí)驗(yàn)和案例介紹，使學(xué)

生加深理解且盡快掌握對(duì)各種方法的運(yùn)用技能，培養(yǎng)科學(xué)研究創(chuàng)新能力。

課程大綱（具體到章、節(jié)、小節(jié)）：

第壹章緒論

1.1現(xiàn)代信號(hào)處理的內(nèi)容和意義

1.2信號(hào)的獲取和分類

1.2.1確定性信號(hào)

1.2.2隨機(jī)信號(hào)

1.3非平穩(wěn)信號(hào)處理和信號(hào)的正交分解

1.3.1非平穩(wěn)信號(hào)處理

1.3.2信號(hào)的正交分解

L4信號(hào)處理的內(nèi)積和基函數(shù)

1.5現(xiàn)代信號(hào)處理的應(yīng)用現(xiàn)狀和進(jìn)展

第二章信號(hào)的時(shí)域分析

2.1信號(hào)的預(yù)處理

2.1.1信號(hào)的濾波處理

2.2信號(hào)的采樣

2.2.1采樣和混頻

2.2.2量化和誤差

2.2.3函數(shù)或泄漏

2.2.4采樣長(zhǎng)度和分辯率

2.3時(shí)域統(tǒng)計(jì)分析

2.3.1時(shí)域指標(biāo)參數(shù)

2.3.2參數(shù)指標(biāo)的應(yīng)用

2.4相關(guān)分析及應(yīng)用

2.4.1相關(guān)的概念

2.4.2自相關(guān)函數(shù)及其應(yīng)用

2.4.3互相關(guān)函數(shù)及其應(yīng)用

第三章信號(hào)的頻域分析

3.1頻譜信號(hào)的頻譜和FFT算法（及應(yīng)用）（含高精度FFT）

3.1.1傅里葉級(jí)數(shù)和離散頻譜

3.1.2傅里葉變換和連續(xù)頻譜

3.1.3離散傅里葉變換（DFT）

3.1.4快速傅里葉變換

3.1.5FFT的校正算法

3.1.6確定性信號(hào)的傅里葉譜分析

3.1.7功率譜密度函數(shù)

3.1.8頻譜分析的工程應(yīng)用

3.2相干分析及應(yīng)用

3.2.1相干函數(shù)的概念

3.2.2相干函數(shù)的工程應(yīng)用

3.3頻譜細(xì)化分析(ZOOM-FFT)

3.3.1頻譜細(xì)化的概念

3.3.2復(fù)調(diào)制細(xì)化分析的原理

3.3.3復(fù)調(diào)制細(xì)化分析的應(yīng)用

3.4倒頻譜(Cepstrum)分析及應(yīng)用

3.4.1倒頻譜的數(shù)學(xué)描述

3.4.2倒頻譜和解卷積

3.43倒頻譜的應(yīng)用

3.5信號(hào)調(diào)制和解調(diào)分析

3.5.1實(shí)信號(hào)的復(fù)信號(hào)表示

3.5.2Hilbert變換

3.5.3Hilbert解調(diào)原理

3.5.4離散信號(hào)的Hilbert變換及解調(diào)

3.5.5信號(hào)解調(diào)分析的應(yīng)用

3.6時(shí)間序列建模和自回歸譜分析

3.6.1譜估計(jì)原理及常見的參數(shù)模型

362AR模型的建立

3.6.3AR模型階次的確定

3.6.4AR譜估計(jì)及應(yīng)用

第四章循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)分析

4.1循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)的定義

4.2信號(hào)的循環(huán)統(tǒng)計(jì)量

4.2.1循環(huán)統(tǒng)計(jì)量定義

4.2.2壹階循環(huán)統(tǒng)計(jì)量——循環(huán)均值

4.2.3二階循環(huán)統(tǒng)計(jì)量——循環(huán)自相關(guān)函數(shù)

424功率譜密度函數(shù)

4.3基于二階循環(huán)統(tǒng)計(jì)量的仿真信號(hào)解調(diào)分析

4.3.1信號(hào)的解調(diào)分析

4.3.2載波調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)

4.3.3多調(diào)制源調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)

4.3.4多載波調(diào)幅信號(hào)的解調(diào)

4.3.5循環(huán)相關(guān)解調(diào)法識(shí)別信號(hào)有用信息和混頻信息的規(guī)律

4.4循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)處理的工程應(yīng)用

4.4.1齒輪箱摩擦故障分析和診斷

4.4.2滾動(dòng)軸承損傷故障分析和診斷

4.4.3往復(fù)機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)特征提取

第五章非平穩(wěn)信號(hào)處理方法

5.1短時(shí)傅里葉變換

5.2小波變換

5.2.1多分辨分析及其工程意義

5.2.2正交小波基的構(gòu)造和信息獨(dú)立化的提取

5.3小波包信號(hào)分解和頻帶能量監(jiān)測(cè)

5.4工程應(yīng)用

5.4.1軋鋼機(jī)振動(dòng)分析

5.4.2大型礦山電鏟提升系統(tǒng)振動(dòng)分析

5.4.3壓縮機(jī)齒輪箱軸瓦監(jiān)測(cè)診斷

5.4.4汽輪發(fā)電機(jī)組軸瓦松動(dòng)故障診斷

5.4.5高壓透平蒸汽激振分析

第六章連續(xù)小波變換及其工程應(yīng)用

6.1諧波小波變換及其工程應(yīng)用

6.1.1諧波小波的定義及正交性

6.1.2Newland快速算法

6.1.3諧波小波時(shí)頻圖

6.1.4諧波小波濾波

6.1.5諧波小波應(yīng)用舉例

6.1.6小波分形技術(shù)原理

6.1.7離散信號(hào)盒維數(shù)的計(jì)算

6.1.8諧波小波軸心軌跡陣列的實(shí)現(xiàn)及其不規(guī)則度描述

6.2Laplace小波特征波形相關(guān)濾波

6.2.1Laplace小波及其特性

6.2.2Laplace小波基函數(shù)相關(guān)濾波

6.2.3應(yīng)用實(shí)例

6.3Hermitian連續(xù)小波變換和信號(hào)奇異性識(shí)別

6.3.1機(jī)械故障診斷中的奇異性

6.3.2小波變換對(duì)信號(hào)奇異性檢測(cè)的基本原理

6.3.3Hermitian小波的定義及特性研究

634Hermitian連續(xù)小波變換及分解結(jié)果的表達(dá)方式

6.3.5模擬信號(hào)分析-含有微弱準(zhǔn)脈沖的正弦信號(hào)奇異性識(shí)別

6.3.6應(yīng)用實(shí)例-齒輪箱止推夾板端面摩擦故障分析

第七章基于第二代小波變換的信號(hào)處理

7.1第二代小波變換原理

7.2預(yù)測(cè)器和更新器

7.2.1預(yù)測(cè)器系數(shù)計(jì)算方法

7.2.2更新器系數(shù)計(jì)算方法

7.2.3預(yù)測(cè)器和更新器系數(shù)特性

7.2.4第二代小波尺度函數(shù)和小波函數(shù)特性

7.3第二代小波包分析

7.3.1第二代小波分解和重構(gòu)算法

7.3.2滾動(dòng)軸承損傷定量識(shí)別方法

7.3.3工儂用

7.4冗余第二代小波變換

7.4.1冗余預(yù)測(cè)器和更新器的設(shè)計(jì)算法

7.4.2冗余第二代小波分解和重構(gòu)過程構(gòu)造

7.4.3降噪閾值選取

7.4.4工程應(yīng)用

第八章基于EMD的時(shí)頻分析方法及其應(yīng)用

8.1基于EMD的時(shí)頻分析方法基本理論和算法

8.1.1基本概念

8.1.2EMD方法的基本原理