《機電一體化技術（第2版）》是2010年5月出版的圖書，作者是袁中凡等。本書詳細講述了機電一體化的概念、功能、設計方法等方面，並運用多個實例來講解機電技術和機械設計。
基本介紹
- 書名：機電一體化技術（第2版）
- 作者：袁中凡等
- ISBN：9787121107030
- 頁數：300
- 定價：￥35.0
- 出版時間：2010-05
- 裝幀： 千
- 開本：16(185*260)
內容簡介,圖書目錄,圖書前言,
內容簡介
本書抓住“以機為主、以電為用、機電結合”的編寫方向，系統地介紹了機電一體化技術的基本組成、原理、設計方法，詳細介紹了該系統組成的各個技術模組的性能特點和最佳化設計技術，系統地介紹了整體系統的設計原則和技術方法。最後，通過大量的機電一體化系統設計實例，使讀者能快速掌握機電一體化系統的設計思路與設計方法。讀者通過學習本書，可以快速、全面地掌握機電一體化系統的原理、套用原則和設計方法；通過對本書眾多套用實例的學習，可以達到熟練地實現機電一體化系統設計和套用的目的。
圖書目錄
目 錄
第1章 概論 （1）
本章導讀 （1）
1.1 機電一體化的基本概念 （1）
1.1.1 機電一體化系統的功能構成及定義 （1）
1.1.2 機電一體化系統的結構要素 （3）
1.1.3 機電一體化產品的分類 （7）
1.2 機電一體化關鍵技術 （8）
1.2.1 機械設計技術 （8）
1.2.2 計算機與信息處理技術 （8）
1.2.3 自動控制技術 （9）
1.2.4 感測與檢測技術 （9）
1.2.5 執行與驅動技術 （9）
1.2.6 機電一體化總體設計技術 （10）
1.3 機電一體化的發展概況 （10）
1.3.1 機械技術發展的總趨勢 （11）
1.3.2 國內外機電一體化發展狀況 （11）
1.3.3 機電一體化技術的發展趨勢 （12）
本章小結 （13）
思考練習 （14）
第2章 機械系統設計技術 （15）
本章導讀 （15）
2.1 機械設計概述 （15）
2.1.1 機電一體化對機械系統的要求 （16）
2.1.2 機械系統的組成 （16）
2.1.3 機械參數對系統性能的影響 （17）
2.2 傳動機構的設計 （18）
2.2.1 機械傳動裝置 （19）
2.2.2 傳動方式的選擇 （27）
2.3 支撐導向部件的設計 （29）
2.3.1 導向支撐部件 （29）
2.3.2 軸系支撐部件 （34）
2.3.3 旋轉支撐部件 （43）
2.3.4 機架與機座 （46）
2.4 執行機構的設計 （48）
2.4.1 微動機構 （48）
2.4.2 定位機構 （50）
2.5 部件套用實例 （51）
2.5.1 齒輪變速機構電動機的選擇 （51）
2.5.2 數控工具機迴轉刀架 （52）
2.5.3 工業機器人末端執行器 （54）
本章小結 （57）
思考練習 （57）
第3章 機電一體化檢測與感測技術 （58）
本章導讀 （58）
3.1 概述 （58）
3.1.1 檢測系統的組成 （58）
3.1.2 信號的傳輸與處理 （59）
3.2 感測器的組成和分類 （59）
3.2.1 感測器的組成 （59）
3.2.2 感測器的分類 （60）
3.2.3 感測器的性能指標及選用原則 （62）
3.3 常見感測器及其工作原理 （64）
3.3.1 光電編碼器 （64）
3.3.2 光柵尺 （68）
3.3.3 電阻應變計 （70）
3.3.4 溫度感測器 （73）
3.3.5 霍爾效應線位移感測器 （77）
3.3.6 超音波感測器 （78）
3.3.7 智慧型感測器 （78）
3.4 檢測信號的採集與處理 （80）
3.4.1 感測信號的採樣/保持 （81）
3.4.2 模擬信號的採集與處理 （81）
3.4.3 數位訊號處理 （83）
3.4.4 信號調製與解調 （86）
3.5 感測器的套用 （92）
3.5.1 感測器信號的計算機檢測技術 （93）
3.5.2 車載信息系統 （99）
本章小結 （101）
思考練習 （102）
第4章 接口設計概述 （103）
本章導讀 （103）
4.1 接口設計概述 （103）
4.1.1 接口的基本概念 （103）
4.1.2 接口設計的任務及主要類型 （104）
4.1.3 接口設計的基本原則及要求 （105）
4.2 常用系統匯流排 （106）
4.3 人機接口設計 （107）
4.3.1 輸入接口 （107）
4.3.2 輸出接口 （110）
4.4 機電接口設計 （112）
4.4.1 輸入接口 （113）
4.4.2 輸出接口 （113）
本章小結 （114）
思考練習 （115）
第5章 機電一體化控制系統設計技術 （116）
本章導讀 （116）
5.1 控制系統概述 （116）
5.1.1 控制系統的組成及其特點 （117）
5.1.2 控制系統的分類 （118）
5.1.3 控制系統的設計步驟 （119）
5.2 控制系統數學模型 （120）
5.2.1 輸入/輸出模型 （120）
5.2.2 狀態模型 （122）
5.2.3 傳遞函式 （124）
5.2.4 方框圖 （127）
5.3 系統的控制策略 （130）
5.3.1 傳統控制策略 （130）
5.3.2 現代控制策略 （131）
5.3.3 智慧型控制策略 （134）
5.3.4 控制策略的相互滲透和結合 （137）
5.4 計算機控制技術系統設計 （139）
5.4.1 計算機控制技術的組成及特點 （139）
5.4.2 計算機控制系統的基本功能 （139）
5.4.3 計算機控制系統的基本組成 （140）
5.4.4 計算機控制裝置及微機的選擇 （141）
5.4.5 提高計算機控制裝置的可靠性 （143）
5.5 數字控制器的設計 （145）
5.5.1 PID數字控制器 （145）
5.5.2 Smith數字控制器 （150）
5.5.3 最少拍無差系統的設計 （151）
本章小結 （154）
思考練習 （154）
第6章 機電液一體化系統的執行與伺服驅動技術 （156）
本章導讀 （156）
6.1 概述 （156）
6.1.1 伺服系統簡要介紹 （157）
6.1.2 執行元件的特點及類型 （159）
6.1.3 機電控制系統對執行元件的要求 （160）
6.2 液壓執行元件的特性與選擇方法 （161）
6.2.1 液壓泵 （161）
6.2.2 液壓缸 （164）
6.2.3 液壓電動機 （166）
6.2.4 液壓執行元件的選擇方法 （167）
6.3 伺服系統中的驅動元件 （170）
6.3.1 驅動元件的分類和特點 （170）
6.3.2 步進電動機的工作原理及驅動方法 （171）
6.3.3 直流伺服電動機的工作原理及驅動方法（178）
6.3.4 交流伺服電動機的工作原理及驅動方法（184）
6.3.5 機電一體化系統常用控制用電動機性能比較（190）
本章小結 （192）
思考練習 （192）
第7章 多機網路與通信技術 （193）
本章導讀 （193）
7.1 概述 （193）
7.1.1 基本概念和功能 （193）
7.1.2 分類 （194）
7.1.3 性能參數 （195）
7.2 多機系統匯流排 （196）
7.2.1 單匯流排 （197）
7.2.2 I2C匯流排 （200）
7.2.3 ULAN匯流排 （204）
7.2.4 位匯流排 （208）
7.2.5 CAN匯流排 （214）
7.2.6 乙太網體系結構與網路協定 （214）
7.3 工業控制網 （219）
7.3.1 工業控制網概述 （219）
7.3.2 工業控制網的網路協定分層結構 （221）
7.3.3 工業控制網設計的一般內容 （223）
本章小結 （223）
思考練習 （223）
第8章 機電一體化系統總體設計 （225）
本章導讀 （225）
8.1 機電一體化總體設計思想 （225）
8.1.1 總體設計的概念與過程描述 （226）
8.1.2 總體設計的原則與方法 （228）
8.1.3 總體設計中的關鍵因素 （230）
8.2 特性、性能指標分析及功能和性能指標分配 （232）
8.2.1 機電一體化系統的特性指標分析 （233）
8.2.2 機電一體化系統的功能與性能指標分配（235）
8.2.3 機電一體化系統的性能評價 （238）
8.3 機電一體化設計方法 （239）
8.3.1 機電一體化系統的設計與最佳化方法 （240）
8.3.2 機電一體化系統設計過程 （245）
8.3.3 機電一體化系統的可靠性設計方法 （251）
本章小結 （254）
思考練習 （255）
第9章 機電一體化系統套用實例分析 （256）
本章導讀 （256）
9.1 模糊控制洗衣機設計 （256）
9.1.1 模糊控制洗衣機控制系統硬體設計 （256）
9.1.2 模糊控制洗衣機的物理量檢測方法 （258）
9.1.3 模糊控制洗衣機的模糊推理 （261）
9.2 變頻式空調器設計思路與開發過程 （263）
9.2.1 變頻式空調控制器的結構和主要功能（263）
9.2.2 主電路方案設計 （270）
9.2.3 控制電路方案設計 （270）
9.3 基於GPS的交通管理系統 （273）
9.3.1 GPS系統組成 （273）
9.3.2 GPS在空中交通管理系統（ATC）中的套用（275）
9.4 工程機械遠程監控系統設計 （280）
9.4.1 系統的總體設計 （280）
9.4.2 硬體設計 （283）
9.4.3 軟性系統設計 （286）
本章小結 （287）
思考練習 （287）
參考文獻 （289）
圖書前言
前 言
在科學技術飛速發展的今天，傳統學科正在脫胎換骨，新學科不斷問世。在機械工程領域，由於微電子技術的飛速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化技術，使得機械工業的技術結構、產品結構、功能、生產方式及管理體系均發生了巨大變化，工業生產由“機械電氣化”階段邁入了“機電一體化”階段。隨著微電子技術的發展，計算機本身也發生了根本變革，以微型計算機為代表的微電子技術逐步向機械領域滲透，並與機械技術有機地結合，為機械增添了“大腦”，增加了新的功能和性能，從而進入以機電有機結合為特徵的“機電一體化時代”。
機電一體化技術是先進制造技術的重要組成部分，隨著我國國際製造業基地地位的逐步確立，產業結構調整和產品調整的速度加快，機電一體化技術在企業生產一線得到了廣泛的套用，可謂日新月異。而機電一體化技術是機械技術與微電子技術、信息技術互相滲透的產物，是機電工業發展的必然趨勢，加強機電一體化技術套用的教育是發展我國製造業的必然趨勢。
目前，機電一體化技術思想已被普遍接受和採用，機電一體化技術體系正在不斷地發展和完善。國民經濟建設和發展迫切需要大量掌握機電一體化技術的人才來改造傳統產業，研究和開發新一代機電一體化產品，以改善出口產品結構，增強中國產品在國際市場上的競爭力。
大力開發和推進機械製造過程機電一體化技術，用新的技術和新的工藝對傳統工業進行技術改進，是我國振興機械製造業，促進國民經濟發展的重要戰略之一。多層次複合型機械製造過程機電一體化技術開發套用人才的需求迫在眉睫。廣大工程技術人員迫切地需要系統、全面地掌握和了解機電一體化系統的設計原理和方法，為了滿足現實需要，如今在很多高校和套用行業廣泛地開展了機電一體化技術的學習和培訓。由於中國在機電一體化技術等方面發展時間較短，因此還缺少既突出機電一體化技術，又貼近廣大讀者的基礎教程。《機電一體化技術》一書就是在此形勢和需要情況下編寫而成的，以滿足機電一體化技術飛速發展和讀者全面、深入地了解機電一體化系統和技術的需要。
本書抓住“以機為主、以電為用、機電結合”的編寫方向，力求為廣大讀者提供一本內容完整、文字精練、通俗易懂的機電一體化系統原理和設計參考圖書。對於初學者來說，本書突出重點，注重實際套用，通過典型實例的講述，使學生具有合理選用電子元件和實際動手的能力，並能系統地對機電一體化產品進行設計和改進；對於廣大的工程技術人員來說，書中有關機電一體化系統設計原則的一些觀點具有很高的參考價值。
全書共分9章，涵蓋機械設計技術、計算機與信息處理技術、自動控制技術、感測與檢測技術、執行與驅動技術、機電一體化總體設計技術。每一章都以基礎知識和實際套用相結合，突出基礎知識的套用，最後一章以機電一體化的套用實例為主，達到理論與實踐相結合。
本書由袁中凡、李彬彬、陳爽、何宏高等編著，張加易、王華、任培、楊建博和蒲昌蘭等參加編寫工作。參與本書編寫工作的還有鄒素瓊、郝文化、趙秋雲、趙繼軍、彭藝、曲輝輝等，在此一併表示感謝。本書在編寫過程中，引用了部分文獻材料，在此一併向有關文獻的作者表示感謝。
我們為本書專門製作了電子教案以方便老師課堂教學，讀者可從電子工業出版社華信教育資源網“教學資源”頻道的“綜合資源下載”欄目下載。由於作者水平所限，書中錯誤和不妥之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。
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