機電一體化

前言

世界各地科技教育和研究都在向多學(xué)科方向發(fā)展。由于現(xiàn)在的工程學(xué)性質(zhì)是擴張而不是分散的，在這種意義上，目前的情況與前段時間是不同的，全球技術(shù)教育課程與傳統(tǒng)方式相比已成為逆向結(jié)構(gòu)。其主要原因是目前的技術(shù)設(shè)計是高度復(fù)雜和跨學(xué)科的、涉及多方面工程知識基礎(chǔ)的協(xié)同整合的。本書涵蓋了交叉學(xué)科協(xié)同作用的各個方面。機電一體化涵蓋的范圍廣泛。它完美地結(jié)合了機械、電子、電氣、軟件工程、信息系統(tǒng)、通信、控制和人工智能。在全世界范圍內(nèi)，機電一體化是面向工科專業(yè)的大學(xué)本科(學(xué)士)和研究生(碩士)程度的學(xué)生開設(shè)的課程。在許多大學(xué)，幾乎所有的工程學(xué)科都會把機電一體化列為一門主要課程(作者曾訪問過許多國家的大學(xué)，仔細(xì)研究過他們的教學(xué)大綱)。在未來，機電一體化極有可能在所有工程學(xué)科的課程中擁有一席之地，正如近年來電子學(xué)基礎(chǔ)在工程專業(yè)課程中占據(jù)的地位。如果所有的工科學(xué)生都有機會學(xué)習(xí)這門重要的學(xué)科，那對其專業(yè)學(xué)習(xí)將會很有幫助。本書可以作為工科學(xué)士和碩士的教學(xué)用書，尤其適用于電氣、電子、機械及制造工程學(xué)科。廣大研究人員也能夠從本書中找到很多有用的提示和啟發(fā)。長期以來，為了迎合教學(xué)研究的迫切需求，將多種不同的理論、原理、技術(shù)、方法和標(biāo)準(zhǔn)進行綜合而形成了一些新學(xué)科。舉例來說，在縱覽了接近于機械電子系統(tǒng)定義的結(jié)構(gòu)概念后，就能更好地理解先進設(shè)備的背景知識，理解其主要的輔助系統(tǒng)的功能和操作。學(xué)士和碩士應(yīng)該掌握實用的專業(yè)技能的原理和技術(shù)。知識可以被動地獲得，這是事實。但是，學(xué)生要通過對重要課程的積極學(xué)習(xí)掌握理論知識和技能，這也是本書想要達到的目標(biāo)。作者通過對書中要點知識的闡述，講解了本課程的基本內(nèi)容。本書內(nèi)容范圍廣泛、全面，深入淺出，將能幫助讀者循序漸進地掌握知識要點并逐步理解執(zhí)行機構(gòu)的概念。鑒于機電一體化學(xué)習(xí)的重要性，它的概念、定義、原理都在第1章中加以闡明。由于機電一體化的技術(shù)涵蓋的知識面廣，書中邏輯鮮明、深入淺出的闡述，能讓讀者盡快掌握基本知識。同時書中對于機電一體化領(lǐng)域的問題也有簡要的討論。

內(nèi)容概要

　　隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展，成為一門綜合計算機與信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、伺服傳動技術(shù)和機械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù)，應(yīng)用范圍愈來愈廣泛?！稒C電一體化（原理·概念·應(yīng)用）》開篇介紹了機電一體化的基本概念，然后重點論述了用于機電系統(tǒng)設(shè)計的元件，各類常用的變化器及傳感器的操作原理，并且對開環(huán)、閉環(huán)、智能化和反饋控制系統(tǒng)及診斷方法進行了講解。　　《機電一體化（原理·概念·應(yīng)用）》可作為高等院校機電一體化專業(yè)的教學(xué)參考書或教材，也可供從事機電一體化行業(yè)的工程技術(shù)人員閱讀使用。

作者簡介

NitaigourPremchandMahalik，博士，于1989年在布爾勒大學(xué)工程學(xué)院獲得電子及通信工程學(xué)士學(xué)位，于1993年12月獲得該校電子系統(tǒng)及通信工程專業(yè)工程碩士學(xué)位。1998年6月，他在英國DeMontfort大學(xué)獲得博士學(xué)位，并在2002年6月在韓國光州科學(xué)技術(shù)學(xué)院從事博士后研究。1990年，Mahalik博士進入BijuPatnaik科技大學(xué)的布爾勒大學(xué)工程學(xué)院任教，成為電子和電信工程系的講師。1994年，他晉升為高級講師。目前，他仍然在該學(xué)院擔(dān)任助理教授并被額外委派做考務(wù)管理工作。NitaigourPremchandMahalik獲得了印度政府頒發(fā)的享有聲望的國家海外留學(xué)獎學(xué)金，赴海外開展機電一體化領(lǐng)域的博士研究工作。并且他也獲得了由韓國政府頒發(fā)的BrainKorea-21研究院基金，在Kwangju科學(xué)技術(shù)研究院的機電系繼續(xù)他“實時智能分布式機械控制系統(tǒng)”領(lǐng)域博士后研究。2001年，他應(yīng)邀擔(dān)任俄羅斯莫斯科國立科技大學(xué)的訪問教授。最近，Mahalik博士已編撰完成著作《現(xiàn)場總線技術(shù)：實時分布式控制的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)》。他已發(fā)表了國際水平的學(xué)術(shù)研究論文40多篇。他是很多專業(yè)機構(gòu)的成員和準(zhǔn)成員，這些機構(gòu)包括ISTE（I），MMF（UK），MMF（I），MISA（USA）等。他還是“美國核能協(xié)會”及加拿大“國際科技發(fā)展協(xié)會”國際期刊的審稿人。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 背景1.2 各學(xué)科的概要1.3 起源1.4 機電一體化的發(fā)展1.5 機電一體化綜述1.6 制造過程簡介1.7 設(shè) 計1.8 本書的范圍第2章 信號理論和工程工具2.1 引言2.2 背景2.3 信號的術(shù)語2.4 信號的分析與處理2.5 信號的多域表達2.6 周期性模擬信號的分析與表示2.7 非周期模擬信號的分析和表示2.8 離散傅里葉變換和快速傅里葉變換2.9 信號的時頻域分析2.10 微分方程2.11 拉普拉斯變換2.12 差分方程2.13 Z變換2.14 變換方法的總結(jié)2.15 信號的功率和能量2.16 調(diào)制和解調(diào)第3章 電氣元件和電子器件3.1 引言3.2 電氣元件的基礎(chǔ)3.3 電子器件基礎(chǔ)第4章 數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)4.1 引言4.2 數(shù)制4.3 二進制數(shù)制的范圍和權(quán)重4.4 二進制數(shù)的權(quán)4.5 數(shù)制轉(zhuǎn)換4.6 八進制和十六進制4.7 BCD 編碼的數(shù)制4.8 格雷碼4.9 二進制算術(shù)的算法4.10 布爾代數(shù)4.11 邏輯狀態(tài)4.12 邏輯函數(shù)4.13 其他種類的邏輯門電路4.14 通用的門電路4.15 異或門電路4.16 組合邏輯電路和時序邏輯電路4.17 觸發(fā)器4.18 布爾表達式的最簡形式4.19 卡諾圖4.20 TTL門電路與CMOS門電路4.21 存儲器第5章 變換器和傳感器5.1 背景介紹5.2 變換器和傳感器之間的差別5.3 變換器類型5.4 轉(zhuǎn)換原理5.5 光電變換器5.6 熱敏電阻5.7 感熱器件5.8 熱電偶5.9 感應(yīng)變換器5.10 電容變換器5.11 熱電變換器5.12 壓電式變換器5.13 霍耳效應(yīng)變換器5.14 電離變換器5.15 發(fā)光二極管5.16 光編碼器5.17 雙金屬片5.18 波登管5.19 應(yīng)變計5.20 測壓元件5.21 彈性膜片5.22 機械式開關(guān)5.23 流量變換器5.24 光纖變換器第6章 信號調(diào)理的理論、電路與系統(tǒng)6.1 簡介6.2 分壓器6.3 整流6.4 穩(wěn)壓二極管6.5 限幅和箝位電路6.6 放大器6.7 隔離器（單位增益放大器）6.8 儀表放大器6.9 電橋電路6.10 比較器6.11 振蕩器6.12 555定時器6.13 采樣與保持6.14 時鐘6.15 模-數(shù)轉(zhuǎn)換6.16 檢流計、電流表和電壓表6.17 陰極射線示波器第7章 執(zhí)行器和機械裝置7.1 簡介7.2 執(zhí)行器類型和應(yīng)用領(lǐng)域7.3 機電執(zhí)行器7.4 直流電動機7.5 交流電動機7.6 液壓執(zhí)行器7.7 壓電執(zhí)行器7.8 磁致伸縮執(zhí)行器7.9 記憶金屬執(zhí)行器7.10 離子交換聚合物金屬復(fù)合材料7.11 化學(xué)執(zhí)行器7.12 機械裝置7.13 軸承7.14 皮帶、鏈條7.15 滑輪7.16 齒輪7.17 齒條和小齒輪7.18 棘輪、棘爪和曲柄7.19 滑塊和曲柄7.20 凸輪和隨動件7.21 鏈條和鏈輪7.22 間歇傳動輪7.23 四連桿機構(gòu)第8章 微處理器和微控制器8.1 簡介8.2 一個基于微處理器的數(shù)字控制實例8.3 控制系統(tǒng)的基本元素8.4 通過自檢來決定下一步做什么8.5 微處理器結(jié)構(gòu)8.6 專有名詞8.7 指令類型8.8 尋址方式8.9 現(xiàn)在你所了解的內(nèi)容8.10 Intel 8085A微處理器8.11 微控制器8.12 控制領(lǐng)域的一般性需求及其在微控制器中的實現(xiàn)8.13 分類8.14 Intel 8XC196KC／KD微控制器8.15 可編程邏輯控制器（PLC）第9章 建模9.1 引言9.2 系統(tǒng)9.3 建模9.4 機械系統(tǒng)9.5 電氣系統(tǒng)9.6 流體系統(tǒng)9.7 熱系統(tǒng)9.8 工程系統(tǒng)9.9 含有彈簧、阻尼器和質(zhì)量塊的平動機械系統(tǒng)9.10 由彈簧、阻尼器和質(zhì)量塊組成的轉(zhuǎn)動系統(tǒng)9.11 電動機建模9.12 填充流體的容器建模9.13 氣動執(zhí)行器建模第10章 系統(tǒng)響應(yīng)10.1 引言10.2 輸入-輸出方程和系統(tǒng)描述10.3 瞬態(tài)、滯后和延時響應(yīng)10.4 瞬態(tài)響應(yīng)特性10.5 測試信號10.6 一階系統(tǒng)的輸出響應(yīng)10.7 二階系統(tǒng)的輸出響應(yīng)10.8 二階系統(tǒng)的階躍響應(yīng)10.9 二階系統(tǒng)的正弦響應(yīng)10.10 狀態(tài)空間模型10.11 n階SISO系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型第11章 傳遞函數(shù)和頻率響應(yīng)11.1 引 言11.2 頻率響應(yīng)的背景知識11.3 傳遞函數(shù)及其背景11.4 更多關(guān)于傳遞函數(shù)的內(nèi)容11.5 使用拉普拉斯變換求輸出響應(yīng)11.6 系統(tǒng)的頻率響應(yīng)11.7 一階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)11.8 二階系統(tǒng)的頻率響應(yīng)11.9 零極點圖第12章 反饋和智能控制原理12.1 引言12.2 控制系統(tǒng)12.3 開環(huán)控制系統(tǒng)12.4 閉環(huán)控制系統(tǒng)12.5 控制器12.6 自動控制的其他內(nèi)容12.7 自動控制方法的定義12.8 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)12.9 模糊邏輯12.10 診斷學(xué)12.11 模擬與數(shù)字控制的對比第13章 開發(fā)工具和概念13.1 引言13.2 計算機13.3 軟 件13.4 操作系統(tǒng)軟件13.5 應(yīng)用軟件13.6 MATLAB13.7 更多常用的程序和軟件13.8 軟件方法學(xué)13.9 計算機網(wǎng)絡(luò)13.10 工業(yè)計算機13.11 控制結(jié)構(gòu)13.12 分布式控制系統(tǒng)13.13 現(xiàn)場總線技術(shù)13.14 基于網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)視和控制第14章 基于組件的模塊化設(shè)計和系統(tǒng)驗證14.1 引言14.2 基于組件的模塊化設(shè)計方法14.3 系統(tǒng)驗證14.4 驗證方法學(xué)14.5 驗證方案的其他方面14.6 融合技術(shù)：一個視覺系統(tǒng)的例子第15章 集成15.1 引言15.2 背景15.3 高級執(zhí)行器15.4 消費機械電子產(chǎn)品15.5 液壓手指15.6 外科手術(shù)設(shè)備15.7 工業(yè)機器人15.8 自動制導(dǎo)車輛（AGV）15.9 鉆孔機15.10 基于傳送裝置的材料處理系統(tǒng)15.11 討論第16章 機械電子設(shè)計策略：高速主軸舉例16.1 背景和介紹16.2 主軸系統(tǒng)回顧16.3 HSSS的動態(tài)建模16.4 重要的設(shè)計參數(shù)16.5 診斷和預(yù)測16.6 SEA方案16.7 控制系統(tǒng)的設(shè)計方法16.8 遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制參考文獻附錄中英文對照表譯者跋

章節(jié)摘錄

插圖：第2章 信號理論和工程工具2.3 信號的術(shù)語2.3.1 隨機信號與確定性信號信號的一種分類方法是考查它是確定性的，還是隨機性的。時域上表現(xiàn)出一定程度不確定性的信號叫做隨機信號，其隨機性由統(tǒng)計規(guī)律決定。也就是說，可以根據(jù)隨機信號過去的觀測值來推測未來值。從本質(zhì)上講，隨機信號是無法表達的。然而，通過長期的觀察，也可以得到具有某些隨機值的數(shù)學(xué)表達式。例如，在觀測之前，一個正弦函數(shù)的相位是未知的，但只要觀察足夠長的時間，就可以獲得相位值，并且可以預(yù)測未來的值．隨機信號的另一個例子是傳感器的輸出信號，它由被轉(zhuǎn)換的信號與加性或是乘性的噪聲以及干擾所形成的等價信號組成。因為實際上噪聲和干擾是隨機的，所以輸出信號也是隨機信號。然而，經(jīng)過長時間的觀測后，就可以知道輸出信號的不確定度，因此，其實傳感器輸出的未來值是可以預(yù)測的。

編輯推薦

《機電一體化:原理·概念·應(yīng)用》可供各大專院校作為教材使用，也可供從事相關(guān)工作的人員作為參考用書使用。

圖書封面

圖書標(biāo)簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    機電一體化 PDF格式下載

---