機(jī)電一體化設(shè)計基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

本書在簡要介紹機(jī)電一體化基本概念、發(fā)展?fàn)顩r及產(chǎn)品基本構(gòu)成的基礎(chǔ)上，討論了機(jī)電一體化產(chǎn)品的共性關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用。重點討論了機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模方法，較詳細(xì)地探討了機(jī)械系統(tǒng)、計算機(jī)控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)及機(jī)電一體化總體設(shè)計的基本思想和方法。本書還對一些新型的機(jī)電一體化器件、液壓和氣動系統(tǒng)的應(yīng)用方法進(jìn)行了介紹。    本書可作為大專院校機(jī)械工程及自動化專業(yè)，及其相關(guān)專業(yè)的專業(yè)課和選修教材，也可供繼續(xù)教育和自學(xué)人員研修相關(guān)專業(yè)使用，還可供研究生及從事機(jī)電一體化研究、產(chǎn)品設(shè)計、制造的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 概論  1.1 機(jī)電一體化基本概念  1.2 機(jī)電一體化發(fā)展概況和發(fā)展趨勢  1.3 機(jī)電一體化共性關(guān)鍵技術(shù)  1.4 機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計    1.4.1 機(jī)電一體化產(chǎn)品的基本設(shè)計思路    1.4.2 構(gòu)思比較    1.4.3 方案的評價    1.4.4 詳細(xì)設(shè)計第2章 機(jī)電一體化系統(tǒng)數(shù)學(xué)建模  2.1 機(jī)械傳動系統(tǒng)建模    2.1.1 機(jī)械移動系統(tǒng)    2.1.2 機(jī)械轉(zhuǎn)動系統(tǒng)  2.2 電器控制系統(tǒng)模型    2.2.1 基本電路    2.2.2 伺服電機(jī)控制電路  2.3 液壓、氣壓裝置及系統(tǒng)模型    2.3.1 液壓伺服馬達(dá)的傳遞函數(shù)    2.3.2 氣動伺服馬達(dá)的傳遞函數(shù)    2.3.3 液壓力矩放大器第3章 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計  3.1 傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計    3.1.1 傳動機(jī)構(gòu)性能要求    3.1.2 無側(cè)隙齒輪傳動機(jī)構(gòu)    3.1.3 滾珠絲杠副傳動機(jī)構(gòu)    3.1.4 錐環(huán)無鍵聯(lián)軸器    3.1.5 同步帶傳動    3.1.6 諧波傳動    3.1.7 滾珠花鍵傳動  3.2 支承與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計    3.2.1 回轉(zhuǎn)運動支承    3.2.2 直線運動導(dǎo)向支承    3.2.3 機(jī)身  3.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計    3.3.1 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特點及要求    3.3.2 微動機(jī)構(gòu)第4章 計算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計  4.1 被控對象數(shù)學(xué)模型的建立    4.1.1 數(shù)學(xué)模型的類型    4.1.2 建立數(shù)學(xué)模型方法    4.1.3 被控對象模型的辨識  4.2 計算機(jī)控制技術(shù)    4.2.1 計算機(jī)控制系統(tǒng)的組成及特點    4.2.2 Z變換    4.2.3 Z反變換    4.2.4 用Z變換解差分方程    4.2.5 Z傳遞函數(shù)    4.2.6 離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件  4.3 計算機(jī)控制算法    4.3.1 數(shù)字PID控制算法    4.3.2 數(shù)字濾波器算法    4.3.3 達(dá)林算法    4.3.4 數(shù)字串級控制算法  4.4 數(shù)字控制器設(shè)計    4.4.1 PID數(shù)字控制器設(shè)計    4.4.2 最少拍控制系統(tǒng)的設(shè)計    4.4.3 最少拍無波紋系統(tǒng)的設(shè)計    4.4.4 達(dá)林?jǐn)?shù)字控制器設(shè)計    4.4.5 串級控制系統(tǒng)設(shè)計  4.5 控制輸出接口設(shè)計    4.5.1 機(jī)電接口類型及其特點    4.5.2 D/A轉(zhuǎn)換器及其接口設(shè)計    4.5.3 功率接口設(shè)計    4.5.4 光電耦合器驅(qū)動接口設(shè)計    4.5.5 控制量輸出通道的結(jié)構(gòu)形式第5章 伺服系統(tǒng)設(shè)計  5.1 伺服系統(tǒng)的分類及設(shè)計要求    5.1.1 什么是伺服系統(tǒng)    5.1.2 伺服系統(tǒng)的分類    5.1.3 對伺服系統(tǒng)的總體要求  5.2 伺服系統(tǒng)中的執(zhí)行元件    5.2.1 執(zhí)行元件的分類    5.2.2 伺服系統(tǒng)對執(zhí)行元件的總體要求  5.3 步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)    5.3.1 步進(jìn)電機(jī)的工作原理及特點    5.3.2 步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)類型    5.3.3 步進(jìn)電機(jī)的運行特性及參數(shù)    5.3.4 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動技術(shù)    5.3.5 步進(jìn)電機(jī)的微機(jī)開環(huán)控制    5.3.6 步進(jìn)電機(jī)的微機(jī)閉環(huán)控制    5.3.7 步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)的設(shè)計計算  5.4 直流伺服系統(tǒng)    5.4.1 直流伺服電動機(jī)的原理、結(jié)構(gòu)及分類    5.4.2 直流伺服電動機(jī)的穩(wěn)態(tài)特性    5.4.3 直流伺服電動機(jī)的調(diào)速    5.4.4 直流位置伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)    5.4.5 直流位置伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型    5.4.6 無刷直流伺服電動機(jī)    5.4.7 伺服系統(tǒng)設(shè)計的有關(guān)計算  5.5 交流伺服系統(tǒng)    5.5.1 交流伺服電動機(jī)的類型及特點    5.5.2 異步電動機(jī)的調(diào)速方法    5.5.3 V1/f1變頻調(diào)速    5.5.4 轉(zhuǎn)差頻率控制的變頻調(diào)速    5.5.5 矢量控制技術(shù)  5.6 直線電動機(jī)簡介    5.6.1 直線電動機(jī)的基本原理    5.6.2 直線電動機(jī)的分類及特點    5.6.3 直線步進(jìn)電動機(jī)    5.6.4 直線直流電動機(jī)    5.6.5 壓電式直線電動機(jī)  5.7 液壓和氣壓伺服系統(tǒng)    5.7.1 液壓伺服系統(tǒng)    5.7.2 氣壓伺服系統(tǒng)第6章 檢測系統(tǒng)設(shè)計  6.1 模擬信號的檢測    6.1.1 基本轉(zhuǎn)換電路    6.1.2 振蕩器    6.1.3 量程切換電路    6.1.4 放大器    6.1.5 信號的調(diào)制與解調(diào)    6.1.6 濾波器    6.1.7 運算電路  6.2 數(shù)字信號的檢測    6.2.1 數(shù)字信號檢測系統(tǒng)的組成    6.2.2 信號的細(xì)分與辨向    6.2.3 脈沖當(dāng)量變換電路  6.3 檢測系統(tǒng)中的抗干擾技術(shù)    6.3.1 干擾的類型及產(chǎn)生    6.3.2 常用的干擾抑制措施  6.4 檢測信號的采集方法    6.4.1 模擬信號的采集方法    6.4.2 采樣/保持電路  6.5 檢測信號的處理方法  6.6 檢測系統(tǒng)接口技術(shù)    6.6.1 ADC0809模轉(zhuǎn)換器和單片機(jī)接口應(yīng)用    6.6.2 8031和5G14433A/D轉(zhuǎn)換器接口第7章 機(jī)電一體化總體設(shè)計  7.1 概述  7.2 系統(tǒng)功能的劃分  7.3 功能及性能指標(biāo)的分配    7.3.1 機(jī)電一體化系統(tǒng)內(nèi)部功能的設(shè)計要求    7.3.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)常用性能指標(biāo)    7.3.3 常用性能指標(biāo)分配原則  7.4 總體設(shè)計的方法和步驟    7.4.1 機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計類型和總體設(shè)計方法    7.4.2 機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計與現(xiàn)代設(shè)計方法    7.4.3 機(jī)電一體化系統(tǒng)(或產(chǎn)品)的設(shè)計步驟參考文獻(xiàn)

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