机电一体化技术 - 2010年出版的图书 免费编辑 修改义项名

本书抓住"以机为主、以电为用、机电结合"的编写方向，系统地介绍了机电一体化技术的基本组成、原理、设计方法，详360百科细介绍了该系统组成的各个技术模块的性能特点和优化设计技术，系统地介绍了整体系统的设计原则和技术方法。最后，通过大量的机电一体化系统设计实例，使读者能快速掌握机电一体化系统的设计思路与设计方法。读者通过学习本书，可以快速、全面地掌握机电一体化系统的原理、应用原则和设计方法;通过对本书众多应用实例的学习，可以达到熟练地实现酒径训长劳甚促石机电一体化系统设计和应用的目的。

目 录

第1章 概论 (1)

本章导读 际(1)

1.1 机电一体化的基本概念 (1)

1.1.1 机电一体化压助冲业装系统的功能构成及定息晚设阶另煤义 (1)

1.1.2 机电一体化系统的结构要素 (3)

1.1.3 机电一体化产品的分类 (7)

1.2 机电一体化关键技术 (8)

1.2.1 机械设计技术 (8)

1.2.2 计算机与信息处理技术 (8)

1.2.3 击自动控制技术 (9)

1.2.4 传感与检测技术 (9)

1.2.5 执行与驱动技批较货接且赶术 (9)

1.2.6 面急得机电一体化总体设计技术 (10)

1.3 机电一体化的发展概况 (10)

1.3.1 机械技术发川标功期器意权专千见展的总趋势 (11)

点我论飞1.3.2 国内外机电一体化发展状况 (11)

1飞础征晚社据程矛电简.3.3 机电一体化技术的发展趋势 (12)

本章小结 (13)

思考练习 (14)

第2章 机械系统设计技术 (15)

本章导读 (15)

2.1 机判足刘酸哥衡械设计概述 (15)

2.1垂.1 机电一体化对机械系统的善婷造金言市要求 (16)

2.1.2 机械系统的组成 (16)

2.1.3 机械参数对系统性能养搞载虽断马的影响 (17)

2.2 传动机构的设计 (18)

2.2.1 机械传动装置 (19)

2.2.2 传动方式的选择 (27)

2.3 支撑导向部件的设计 (29)

2.3.1 导向支撑部件 (29)

2.3.2 轴系支撑部件 (3获机意秋4)

2.3.3 旋养讨病据种脱觉转支撑部件 (43)

2.3.4 机架与机座 (46)

2.4 执行机构的设计 (48)

2.4.1 微动机构 (48)

2.4.2 定位机构 (50)

2.5 部件应用办阻亚双含善小推航概实例 (51)

2.5.1 齿轮钱江衣坏变速机构电动机的选择 奏界纸针种小究缺站(51)

2.5.2 数控机床回转刀架 (52)

2.5.3 工业机器人末端执行器 (54)

本章小结 (57)

思考练习 (57)

第3章 机电一体化检测与传感技术 (58)

本章导读 (58)

3.1 概述 (58)

3.1.1 检测系统的组成 (58)

3.1.2 信号的传输与处理 (59)

3.2 传感器的组成和分类 (59)

3.2.1 传感器的组成 (触南概59)

3.2.2 传感器的分类 露么反师会失应(60)

3.2.3 传感器的脸止右诗必生月改考剧执性能指标及选用原则 (62)

3.3 常见传感器及其工作原理 (64)

3.3.1 光电编码器 (64)

3.3.2 光栅尺 (68)

3.3.3 电阻应变计 (70)

3.3.4 温度传感器 (73)

3.3.5 霍尔效应线位移传感器 (77)

3.3.6 超声波传感器 (78)

3.3.7 智能传感器 (78)

3.4 检测信号的采集与处理 (80)

3.4.1 传感信号的采样/保持 (81)

3.4.2 模拟信号的采集与处理 (81)

3.4.3 数风识职印载高买视字信号处理 (83)

3灯比电喜聚复欢东.4.4 信号调制与解调 (86)

3.5 传感器的应小用 (92)

3.5.1 传感器信号的计算机检测技术 脚今称深庆际良三息状验(93)

3.5.2 车载信息系统 (99)

注故拉频本章小结 (101)

思考练习 (102)

第4章 接口设计概述 (1之影会法困研次哥刘预03)

本章导读 (103)

4.1 接口设计概述 (103)

4.1.1 接口的基本概念 (103)

4.1.2 接口设计的任证务及主要类型 (104)

4.1.3 接口设计的基本原则及要求 (105)

4.2 常用系统总线 (106)

4.3 人机接口设计 (107)

4.3.1 掌信万否度些假供输入接口 (107)

4.磁里体可染紧负饭才统题3.2 输出接口 (110)

4.4 机电接口设计 (112)

4.4.1 输入接口 (113)

具联奏包4.4.2 输出接口 (113)

本章小结 (114)

思考练习 (1义差施告杂术前收法15)

第5章 机电一体化控制系统设计技术 (116)

本章导读 (116)

5.1 控制系统概述 (116)

5.1.1 控制系统的组成及其特点 (117)

5.1.2 控制系项表统的分类 (118)

5.1.3 控制系统的设计步骤 (119)

5.2 控制系统数学模型 (120)

5.2.1 输入/输出模型 (120)

5.2.2 状态模型 (122)

5.2.3 传递函数 (124)

5.2.4 方框图 (127)

5.3 系统的控制策略 (130展)

5.3.1 传统控制策略 (130)

5.3.2 现代控制策略 (131)

5.3.3 智能控制策略 (13雷口边技钱离声胡4)

5.3.4 控制策略的相互渗透和结合 (137)

5.4 计算机控制技术系统设计 (139)

5.4.1 计算机控制技术的组成及特点 (139)

5.4.2 计算机控制系统的还头定理凯式解季步被之基本功能 (139)

5.4.3 计算机控制系统的基本组成 (140)

5.4.4 计算机控制装置及微机的选择 (141)

5.4.5 提高计算机控制装置的可靠性 (143)

5.5 数字控制器的设计 (145)

5.5.1 PID数字控制器 (145)

5.5.2 Smith数字控制器 (150)

5.5.3 最少拍无差系统的设计 (151)

本章小结 (154)

思考练习 (154)

第张希作德经纪富报采表6章 机电液一体化系统的执行与伺服驱动技术 (156)

本章导读 (156)

6.1 概述 (156)

6.1.1 伺服系统简要介绍 (157)

6.1.2 执行元件的特点及类型 (159)

6.1.3 机电控制系统对执行元件的要求 (160)

6.2 故担担神混神临液压执行元件的特性与诗承呢更己取硫无尼革选择方法 (161)

6.2.1 液压泵 (161)

6.2.2 液压缸 (164)

云宗苗怀打袁宪备意6.2.3 液压电动机 (166)

供量绍皮诗根尔会丰青6.2.4 液压执行元件的选择方法 (167)

6.3 伺服系统中的驱动元件 (170)

6.3.照确气曾断模该领护干干1 驱动元件的分类和特点 (17洋0)

6.3.2 步进电动机的工作原理及驱动方法 (171)

6.3.3 直流伺服电动机的工作原理及驱动方法(178)

6.3祖依须料目翻感事.4 交流伺服电动机的工应班菜作原理及驱动方法(184)

6.3.5 机电一体化系统常用控制用电动机性能比较(190)

本章小结 (192)

思考练习 (192)

第7章 多机网络与通信技术 (193)

本章导读 (193)

7.1 概述 (193)

7.1.1 基本概念和功能 (193)

7.1.2 分类 (194)

7.1.3 性能参数 (195)

7.2 多机系统总线 (196)

7.2.1 单总线 (197)

7.2.2 I2C总线 (200行树运省革传破侵某回集)

7.2.3 ULAN总某氢针线 (204)

7.2.4 位总线 (208)

7.2.5 CAN总线 (214)

7.2.6 以太网体系结构与网络协议 (214)

7.3 工业控制网 (219)

7.3.1 工业控制网概述 (219)

7.3.2 工业控制网的网络协议分层结构 (221)

7.3.3 工业控制网设计的一般内容 (223)

本章小结 (223)

思考练习 (223)

第8章 机电一体化系统总体设计 (225)

本章导读 (225)

8.1 机电一体化总体设计思想 (225)

8.1.1 总体设计的概念与过程描述 (226)

8.1.2 总体设计的原则与方法 (228)

8.1.3 总体设计中的关键因素 (230)

8.2 特性、性能指标分析及功能和性能指标分配 (232)

8.2.1 机电一体化系统的特性指标分析 (233)

8.2.2 机电一体化系统的功能与性能指标分配(235)

8.2.3 机电一体化系统的性能评价 (238)

8.3 机电一体化设计方法 (239)

8.3.1 机电一体化系统的设计与优化方法 (240)

8.3.2 机电一体化系统设计过程 (245)

8.3.3 机电一体化系统的可靠性设计方法 (251)

本章小结 (254)

思考练习 (255)

第9章 机电一体化系统应用实例分析 (256)

本章导读 (256)

9.1 模糊控制洗衣机设计 (256)

9.1.1 模糊控制洗衣机控制系统硬件设计 (256)

9.1.2 模糊控制洗衣机的物理量检测方法 (258)

9.1.3 模糊控制洗衣机的模糊推理 (261)

9.2 变频式空调器设计思路与开发过程 (263)

9.2.1 变频式空调控制器的结构和主要功能(263)

9.2.2 主电路方案设计 (270)

9.2.3 控制电路方案设计 (270)

9.3 基于GPS的交通管理系统 (273)

9.3.1 GPS系统组成 (273)

9.3.2 GPS在空中交通管理系统(ATC)中的应用(275)

9.4 工程机械远程监控系统设计 (280)

9.4.1 系统的总体设计 (280)

9.4.2 硬件设计 (283)

9.4.3 软性系统设计 (286)

本章小结 (287)

思考练习 (287)

参考文献 (289)

前 言

在科学技术飞速发展的今天，传统学科正在脱胎换骨，新学科不断问世。在机械工程领域，由于微电子技术的飞速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化技术，使得机械工业的技术结构、产品结构、功能、生产方式及管理体系均发生了巨大变化，工业生产由"机械电气化"阶段迈入了"机电一体化"阶段。随着微电子技术的发展，计算机本身也发生了根本变革，以微型计算机为代表的微电子技术逐步向机械领域渗透，并与机械技术有机地结合，为机械增添了"大脑"，增加了新的功能和性能，从而进入以机电有机结合为特征的"机电一体化时代"。

机电一体化技术是先进制造技术的重要组成部分，随着我国国际制造业基地地位的逐步确立，产业结构调整和产品调整的速度加快，机电一体化技术在企业生产一线得到了广泛的应用，可谓日新月异。而机电一体化技术是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势，加强机电一体化技术应用的教育是发展我国制造业的必然趋势。

目前，机电一体化技术思想已被普遍接受和采用，机电一体化技术体系正在不断地发展和完善。国民经济建设和发展迫切需要大量掌握机电一体化技术的人才来改造传统产业，研究和开发新一代机电一体化产品，以改善出口产品结构，增强中国产品在国际市场上的竞争力。

大力开发和推进机械制造过程机电一体化技术，用新的技术和新的工艺对传统工业进行技术改进，是我国振兴机械制造业，促进国民经济发展的重要战略之一。多层次复合型机械制造过程机电一体化技术开发应用人才的需求迫在眉睫。广大工程技术人员迫切地需要系统、全面地掌握和了解机电一体化系统的设计原理和方法，为了满足现实需要，如今在很多高校和应用行业广泛地开展了机电一体化技术的学习和培训。由于中国在机电一体化技术等方面发展时间较短，因此还缺少既突出机电一体化技术，又贴近广大读者的基础教程。《机电一体化技术》一书就是在此形势和需要情况下编写而成的，以满足机电一体化技术飞速发展和读者全面、深入地了解机电一体化系统和技术的需要。

本书抓住"以机为主、以电为用、机电结合"的编写方向，力求为广大读者提供一本内容完整、文字精练、通俗易懂的机电一体化系统原理和设计参考图书。对于初学者来说，本书突出重点，注重实际应用，通过典型实例的讲述，使学生具有合理选用电子元件和实际动手的能力，并能系统地对机电一体化产品进行设计和改进;对于广大的工程技术人员来说，书中有关机电一体化系统设计原则的一些观点具有很高的参考价值。

全书共分9章，涵盖机械设计技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、传感与检测技术、执行与驱动技术、机电一体化总体设计技术。每一章都以基础知识和实际应用相结合，突出基础知识的应用，最后一章以机电一体化的应用实例为主，达到理论与实践相结合。

本书由袁中凡、李彬彬、陈爽、何宏高等编著，张加易、王华、任培、杨建博和蒲昌兰等参加编写工作。参与本书编写工作的还有邹素琼、郝文化、赵秋云、赵继军、彭艺、曲辉辉等，在此一并表示感谢。本书在编写过程中，引用了部分文献材料，在此一并向有关文献的作者表示感谢。

我们为本书专门制作了电子教案以方便老师课堂教学，读者可从电子工业出版社华信教育资源网"教学资源"频道的"综合资源下载"栏目下载。由于作者水平所限，书中错误和不妥之处在所难免，恳请广大读者批评指正。

作 者