機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

前言

　　為了更好地適應(yīng)當(dāng)前我國高等教育跨越式發(fā)展需要，滿足我國高校從精英教育向大眾化教育的重大轉(zhuǎn)移階段中社會(huì)對(duì)高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的各類要求，探索和建立我國高等學(xué)校應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)體系，全國高等學(xué)校教學(xué)研究中心（以下簡稱“教研中心”）在承擔(dān)全國教育科學(xué)“十五”國家規(guī)劃課題——“21世紀(jì)中國高等教育人才培養(yǎng)體系的創(chuàng)新與實(shí)踐”研究工作的基礎(chǔ)上，組織全國100余所以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主的高等院校，進(jìn)行其子項(xiàng)目課題——“21世紀(jì)中國高等學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系的創(chuàng)新與實(shí)踐”的研究與探索，在高等院校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)容、課程體系研究等方面取得了標(biāo)志性成果，并在高等教育出版社的支持和配合下，推出了一批適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)需要的立體化教材，冠以“教育科學(xué)‘十五’國家規(guī)劃課題研究成果”?！　?002年11月，教研中心在南京工程學(xué)．院組織召開了“21世紀(jì)中國高等學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系的創(chuàng)新與實(shí)踐”課題立項(xiàng)研討會(huì)。會(huì)議確定由教研中心組織國家級(jí)課題立項(xiàng)，為參加立項(xiàng)研究的高等院校搭建高起點(diǎn)的研究平臺(tái)，整體設(shè)計(jì)立項(xiàng)研究計(jì)劃，明確目標(biāo)。課題立項(xiàng)采用整體規(guī)劃、分步實(shí)施、滾動(dòng)立項(xiàng)的方式，分期分批啟動(dòng)立項(xiàng)研究計(jì)劃。為了確保課題立項(xiàng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，組建了“21世紀(jì)中國高等學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系的創(chuàng)新與實(shí)踐”課題領(lǐng)導(dǎo)小組（亦為高校應(yīng)用型人才立體化教材建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組）。會(huì)后，教研中心組織了首批課題立項(xiàng)申報(bào)，有63所高校申報(bào)了近450項(xiàng)課題。2003年1月，在黑龍江工程學(xué)院進(jìn)行了項(xiàng)目評(píng)審，經(jīng)過課題領(lǐng)導(dǎo)小組嚴(yán)格的把關(guān)，確定了首批9項(xiàng)子課題的牽頭學(xué)校、主持學(xué)校和參加學(xué)校。2003年3月至4月，各子課題相繼召開了工作會(huì)議，交流了各校教學(xué)改革的情況和面臨的具體問題，確定了項(xiàng)目分工，并全面開始研究工作。計(jì)劃先集中力量，用兩年時(shí)間形成一批有關(guān)人才培養(yǎng)模式、培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和課程體系等理論研究成果報(bào)告和在研究報(bào)告基礎(chǔ)上同步組織建設(shè)的反映應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色的立體化系列教材?！　∨c過去立項(xiàng)研究不同的是，“2l世紀(jì)中國高等學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系的創(chuàng)新與實(shí)踐”課題研究在審視、選擇、消化與吸收多年來已有應(yīng)用型人才培養(yǎng)探索與實(shí)踐成果基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合經(jīng)濟(jì)全球化時(shí)代高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)工作的實(shí)際需要，努力實(shí)踐，大膽創(chuàng)新，采取邊研究、邊探索、邊實(shí)踐的方式，推進(jìn)高校應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)工作，突出重點(diǎn)目標(biāo)，并不斷取得標(biāo)志性的階段成果。

內(nèi)容概要

　　《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》全面、系統(tǒng)地論述了機(jī)電一體化技術(shù)的基本原理、機(jī)電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成以及設(shè)計(jì)計(jì)算。全書除總論外共8章。內(nèi)容包括機(jī)電一體化技術(shù)及機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本概念，機(jī)電一體化系統(tǒng)中的機(jī)械系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、電液控制系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)控制的生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》注意理論與實(shí)際的結(jié)合，重視解決工程實(shí)際問題，并力求做到突出重點(diǎn)，層次分明，語言易懂，便于讀者自學(xué)?！　　稒C(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》可作為高等工科院校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教材，也可作為高等職業(yè)學(xué)校、高等專科學(xué)校、成人高校相關(guān)專業(yè)教材，還可供研究生及從事機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造與研究的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

總論0.1 概述0.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法0.3 機(jī)電一體化系統(tǒng)開發(fā)工程路線習(xí)題第1章 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1 概述1.2 常用傳動(dòng)支承系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.3 機(jī)械系統(tǒng)載荷的類型及確定1.4 常用動(dòng)力機(jī)的選擇和參數(shù)計(jì)算1.5 機(jī)械系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)1.6 機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性分析基礎(chǔ)習(xí)題第2章 檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1 概述2.2 基本轉(zhuǎn)換電路2.3 信號(hào)放大電路2.4 信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)2.5 信號(hào)處理電路2.6 機(jī)電一體化中常用檢測裝置習(xí)題第3章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 概述3.2 控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型3.3 控制系統(tǒng)性能分析3.4 控制系統(tǒng)的綜合與校正3.5 數(shù)字控制系統(tǒng)分析3.6 數(shù)字控制器設(shè)計(jì)習(xí)題第4章 伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 概述4.2 伺服控制系統(tǒng)中常用電力電子器件4.3 伺服系統(tǒng)中的執(zhí)行元件4.4 步進(jìn)伺服系統(tǒng)4.5 直流伺服系統(tǒng)4.6 交流伺服系統(tǒng)習(xí)題第5章 計(jì)算機(jī)控制機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.1 概述5.2 機(jī)電系統(tǒng)控制微機(jī)的選擇5.3 過程輸入通道接口設(shè)計(jì)5.4 過程輸出通道接口設(shè)計(jì)5.5 計(jì)算機(jī)控制機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)習(xí)題第6章 電液控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)6.1 概述6.2 電液控制元件6.3 液壓動(dòng)力元件的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型6.4 系統(tǒng)的負(fù)載特性與負(fù)載的匹配6.5 電液控制系統(tǒng)的實(shí)例6.6 電液控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)習(xí)題第7章 機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.1 概述7.2 物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.3 能量流系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.4 信息流系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.5 機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例習(xí)題第8章 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例8.1 液壓試驗(yàn)車的設(shè)計(jì)8.2 噴漆機(jī)器人的改造設(shè)計(jì)8.3 三自由度轉(zhuǎn)患難夫妻的虛擬設(shè)計(jì)習(xí)題參考文獻(xiàn)后記

章節(jié)摘錄

　　關(guān)的部門來完成，也就是說，將宏觀的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與微觀的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合的科學(xué)方法。宏觀的戰(zhàn)略性設(shè)計(jì)和微觀的戰(zhàn)術(shù)性設(shè)計(jì)是不同層面的設(shè)計(jì)方法，前者由企業(yè)的高級(jí)技術(shù)和管理部門并結(jié)合專家意見來完成，對(duì)機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃出其總體的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)要求等宏觀項(xiàng)目計(jì)劃。后者是根據(jù)戰(zhàn)略性設(shè)計(jì)，將宏觀設(shè)計(jì)落實(shí)到具體的技術(shù)設(shè)計(jì)和實(shí)施方案，通常由專門的技術(shù)部門來實(shí)施完成?！　?.橫向分塊法　　將系統(tǒng)設(shè)計(jì)分成若干功能模塊，分別進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，最后將各模塊連成有機(jī)整體，實(shí)施系統(tǒng)功能，這種化整為零的方法比較直觀并易于實(shí)施?！　≡诳紤]機(jī)械系統(tǒng)與電子技術(shù)有機(jī)結(jié)合的設(shè)計(jì)中，通常有3種思考方法：　?。?）替代法從設(shè)計(jì)要求出發(fā)，通常使用電子功能部件替代機(jī)械功能部件來更好地實(shí)現(xiàn)其相應(yīng)的功能，如發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，采用電子控制燃油噴射系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的機(jī)械配氣機(jī)構(gòu)與機(jī)械正時(shí)系統(tǒng)，可以使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率、排放等指標(biāo)得到較好的改善。再如，使用變頻調(diào)速系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的齒輪箱變速系統(tǒng)，不僅可使調(diào)速范圍增大，還可簡化機(jī)床結(jié)構(gòu)，減少設(shè)計(jì)工作量，縮短設(shè)計(jì)和制造周期。　　隨著電子技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低，電子部件代替機(jī)械功能部件的情況和場合將會(huì)越來越多，因而，替代法將是機(jī)電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和改造工作中較為常用的思維方法。　?。?）融合法充分地將機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)或其他光電技術(shù)的各組成要素有機(jī)融合，設(shè)計(jì)出全新的功能部件或系列產(chǎn)品，例如，將電機(jī)、變頻器與主軸單元作為一個(gè)整體來設(shè)計(jì)，形成可調(diào)速的電主軸單元，或做成獨(dú)立的功能部件或系列產(chǎn)品，用于機(jī)床設(shè)計(jì)或改造，可極大地簡化機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，使結(jié)構(gòu)更為緊湊、可靠?！　。?）組合法顧名思義，將不同的功能部件進(jìn)行有效的搭配組合而形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，如將收音機(jī)和錄音機(jī)的功能進(jìn)行組合變成了功能更多更全的收錄機(jī)，手機(jī)與攝像頭功能的結(jié)合形成具有攝像功能的手機(jī)。但是這種組合也并非都是其功能的簡單疊加，而是在考慮多個(gè)組合功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)或改造。

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