機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計

前言

機(jī)電一體化是在微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)向機(jī)械工業(yè)滲透過程中逐漸形成并發(fā)展起來的一門新興的綜合性技術(shù)學(xué)科。目前，機(jī)電一體化技術(shù)已受到普遍重視，并廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、儀器儀表、電氣信息、醫(yī)療設(shè)備、交通運(yùn)輸、航空航天等行業(yè)，已成為現(xiàn)代技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可缺少的一種高新技術(shù)；機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用生產(chǎn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品已遍及人們?nèi)粘Ｉ詈蛧窠?jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域。為了在當(dāng)今國際范圍內(nèi)激烈的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)競爭中占據(jù)優(yōu)勢，世界各國紛紛將機(jī)電一體化的研究和發(fā)展作為一項重要內(nèi)容而列入本國的發(fā)展計劃。21世紀(jì)我國將成為世界制造業(yè)的重要基地，因此機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計成為機(jī)械、自動控制等專業(yè)較重要的一門專業(yè)課程。機(jī)電一體化是一門實踐性非常強(qiáng)的綜合性技術(shù)學(xué)科，所涉及的知識領(lǐng)域非常廣泛，現(xiàn)代各種先進(jìn)技術(shù)構(gòu)成了機(jī)電一體化的技術(shù)基礎(chǔ)。但機(jī)電一體化并非是這些技術(shù)的簡單疊加，它的靈魂是突出強(qiáng)調(diào)這些技術(shù)的相互滲透和有機(jī)結(jié)合，從而形成某一單項技術(shù)所無法達(dá)到的優(yōu)勢，并將這種優(yōu)勢通過性能優(yōu)異的機(jī)電一體化產(chǎn)品而體現(xiàn)出來，轉(zhuǎn)化成強(qiáng)大的生產(chǎn)力。因而，高等工程教育不應(yīng)僅僅限于向?qū)W生分門別類地介紹機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等機(jī)電一體化共性關(guān)鍵技術(shù)，還應(yīng)在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步地通過專業(yè)課教學(xué)及相應(yīng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生真正地了解和掌握機(jī)電一體化的重要實質(zhì)及機(jī)電一體化設(shè)計的理論和方法，從而能夠靈活地綜合運(yùn)用這些技術(shù)進(jìn)行機(jī)電一體化產(chǎn)品的分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計與新產(chǎn)品開發(fā)，達(dá)到系統(tǒng)地掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計和運(yùn)用的目的。因此，我們總結(jié)幾年來教學(xué)和科研的經(jīng)驗，在廣泛收集資料和在原有課程講義的基礎(chǔ)上編寫了此書，希望它能夠成為一本適用的專業(yè)課教材。本書由四川大學(xué)制造科學(xué)與工程學(xué)院侯力（第1章，第2章，第5章5．1、5．3）、樊慶文（第3章、3．1、3．3、3．4）、黃成祥（第4章4．1、4．2、4．3）、向國齊（第5章5．2、5．4）編寫，蒲茜（第3章3．2）、李耀東（第4章4．4）編寫，周自波參加了全書英文的校對工作。本書由四川大學(xué)制造科學(xué)與工程學(xué)院殷國富教授主審，作者在此表示感謝。限于編者的水平，書中錯誤疏漏之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計》詳細(xì)地介紹了機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能、構(gòu)成、原理和機(jī)電一體化的共性關(guān)鍵技術(shù)，并系統(tǒng)地介紹了機(jī)電一體化系統(tǒng)中機(jī)械系統(tǒng)、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的設(shè)計方法?！　∪珪卜?章，第1章緒論；第2章機(jī)電一體化典型零部件設(shè)計；第3章伺服驅(qū)動技術(shù)；第4章傳感檢測系統(tǒng)設(shè)計；第5章計算機(jī)控制技術(shù)。全書內(nèi)容清晰、結(jié)構(gòu)緊湊、實用性強(qiáng)?！　榱朔奖銓W(xué)生學(xué)習(xí)和教師課堂教學(xué)，各章都給出了一定量的習(xí)題與思考題?！　　稒C(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計》可作為普通高等學(xué)校機(jī)械類各專業(yè)的教材，也可作為高等職業(yè)學(xué)校、高等?？茖W(xué)校、成人高校相關(guān)專業(yè)的教材，亦可供相關(guān)的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 緒論1．1 機(jī)電一體化概念1．1．1 我國對機(jī)電一體化的理解1．1．2 機(jī)電一體化技術(shù)的主要特征1．1．3 機(jī)電一體化技術(shù)與其它技術(shù)的區(qū)別1．2 機(jī)電一體化系統(tǒng)的共性關(guān)鍵技術(shù)1．3 機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能構(gòu)成原理及構(gòu)成要素1．3．1 機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能構(gòu)成原理1．3．2 機(jī)電一體化的功能構(gòu)成要素1．4 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計、廣義接口和控制軟件的作用1．4．1 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計1．4．2 廣義接口和控制軟件的作用1．4．3 機(jī)電一體化系統(tǒng)的技術(shù)評價1．5 機(jī)電一體化產(chǎn)品的分類1．6 機(jī)電一體化的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢1．7 本課程的目的和要求習(xí)題與思考題第2章 機(jī)電一體化典型機(jī)械零部件設(shè)計2．1 機(jī)電一體化系統(tǒng)中主要機(jī)械特性與參數(shù)2．1．1 機(jī)械系統(tǒng)建模中基本物理量的描述和等效轉(zhuǎn)化2．1．2 機(jī)械結(jié)構(gòu)因素對伺服系統(tǒng)的影響2．2 機(jī)械系統(tǒng)的精度設(shè)計基礎(chǔ)2．2．1 精度設(shè)計中的主要原理與原則2．2．2 精度設(shè)計中的基本概念2．3 機(jī)械傳動部件2．3．1 機(jī)電一體化對機(jī)械傳動的要求2．3．2 齒輪傳動2．3．3 諧波齒輪傳動2．3．4 滾珠螺旋傳動2．4 支承部件2．4．1 軸系2．4．2 密珠軸系2．4．3 滾動導(dǎo)軌習(xí)題與思考題第3章 伺服驅(qū)動技術(shù)3．1 伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及分類3．2 步進(jìn)電動機(jī)控制系統(tǒng)3．2．1 步進(jìn)電動機(jī)3．2．2 環(huán)形分配器3．2．3 功率驅(qū)動器3．2．4 步進(jìn)電動機(jī)的單片機(jī)控制3．2．5 提高系統(tǒng)精度的措施3．3 直流伺服系統(tǒng)3．3．1 直流伺服系統(tǒng)原理3．3．2 直流伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析3．3．3 直流伺服系統(tǒng)的動態(tài)校正3．4 交流伺服系統(tǒng)3．4．1 異步交流伺服電動機(jī)的變頻調(diào)速的基本原理及特性3．4．2 異步電動機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)習(xí)題與思考題第4章 傳感檢測系統(tǒng)設(shè)計4．1 傳感檢測系統(tǒng)概念4．2 模擬式傳感器信號的檢測4．2．1 模擬信號檢測系統(tǒng)的組成4．2．2 基本轉(zhuǎn)換電路4．2．3 信號放大電路4．2．4 信號調(diào)制和解調(diào)電路4．2．5 濾波器4．2．6 運(yùn)算電路4．3 數(shù)字式傳感器信號的檢測4．3．1 數(shù)字信號檢測系統(tǒng)的組成4．3．2 檢測信號的采集和預(yù)處理4．4 集成傳感器及智能傳感器習(xí)題與思考題第5章 計算機(jī)控制技術(shù)5．1 計算機(jī)控制系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)5．1．1 計算機(jī)控制系統(tǒng)的類型5．1．2 計算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展方向5．2 計算機(jī)控制系統(tǒng)的接口技術(shù)5．2．1 并行輸入／輸出接口5．2．2 數(shù)／模轉(zhuǎn)換接口5．2．3 模／數(shù)轉(zhuǎn)換接口5．3 工業(yè)控制計算機(jī)簡介5．3．1 工業(yè)控制計算機(jī)系統(tǒng)硬件組成的一般形式5．3．2 工業(yè)控制機(jī)分類5．3．3 sTD總線工業(yè)控制計算機(jī)5．4 計算機(jī)控制算法5．4．1 模擬裝置的數(shù)字化方法5．4．2 數(shù)字PID調(diào)節(jié)器的設(shè)計習(xí)題與思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

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