機電一體化系統設計(二版)（簡體書）

《機電一體化系統設計(第2版)》系統地介紹了機電一體化系統設計的有關理論。內容包括：機電一體化產品的設計、機電一體化系統中的機械傳動與液壓氣動執行裝置、伺服傳動技術、計算機技術、傳感器技術及應用、機電一體化系統控制方法等，最后通過典型的機電一體化產品的實例，進一步闡述了機電一體化系統設計的分析與綜合。
《機電一體化系統設計(第2版)》可作為機械設計製造及自動化專業機電方向、數控方向的本科生教材，也可供高專、高職、成教等相關專業選用，還可供從事機電一體化產品設計、製造的工程技術人員參考。

1 緒論
1.1 機電一體化基本概念
1.1.1 機電一體化定義
1.1.2 機電一體化系統的基本結構要素
1.1.3 機電一體化相關技術
1.1.4 機電一體化的技術、經濟和社會效益
1.2 機電一體化技術與現代製造業
1.3 機電一體化技術發展趨勢
習題與思考題

2 機電一體化系統的設計與評價
2.1 現代系統設計的特徵
2.2 系統設計的評價分析方法
2.2.1 技術經濟性分析
2.2.2 可靠性分析
2.2.3 其他系統評價分析
2.3 機電一體化產品設計與工程路線
2.3.1 基本設計和工程路線
2.3.2 市場調查與預測
2.3.3 構思比較與方案評價
2.3.4 詳細設計
2.3.5 系統設計中的質量控制
2.3.6 製造工程質量管理
2.4 機電一體化系統主要技術參數與技術指標
2.5 制定機電一體化系統總體方案的一般步驟
2.6 典型機電一體化產品設計開發的工程路線
2.6.1 工業機器人的設計與開發
2.6.2 家用電器的設計與開發習題與思考題

3 機電一體化系統中的機械傳動與液壓氣動執行裝置
3.1 機械傳動系統
3.1.1 機械傳動系統的數學模型
3.1.2 機械傳動系統的特性
3.1.3 機械傳動裝置
3.2 液壓與氣壓執行裝置
3.2.1 液壓執行裝置
3.2.2 氣動執行裝置
3.3 機械傳動與液壓氣動執行裝置的應用實例
3.3.1 基於液壓驅動的6自由度并聯機構
3.3.2 工件輸送系統
習題與思考題

4 傳感技術及應用
4.1 傳感器技術基礎
4.1.1 傳感器的組成
4.1.2 傳感器的分類
4.1.3 傳感器的基本特性
4.1.4 傳感器的主要性能指標
4.1.5 傳感器的輸入、輸出特性和對環境的要求
4.1.6 傳感器的標定與校準
4.2 常用傳感器及應用
4.2.1 電阻式傳感器
4.2.2 電容式傳感器
4.2.3 電感式傳感器
4.2.4 磁電式傳感器
4.2.5 壓電式傳感器
4.2.6 光電式傳感器
4.2.7 熱電式傳感器
4.2.8 其他傳感器
4.3 傳感器的選用
4.4 基於傳感器的計算機檢測系統及應用實例
4.4.1 基於傳感器的計算機檢測系統的基本組成
4.4.2 地下穿孔機器人氣動沖擊頭性能測試系統
習題與思考題

5 機電一體化中的伺服傳動技術
5.1 概述
5.1.1 伺服系統的結構組成及分類
5.1.2 伺服電動機
5.1.3 電力電子技術簡介
5.2 直流伺服系統及應用
5.2.1 直流伺服系統結構和原理
5.2.2 直流伺服系統的穩態誤差分析
5.2.3 直流伺服系統的動態校正
5.3 交流伺服系統及應用
5.3.1 異步型交流電動機的變頻調速的基本原理及特性
5.3.2 異步電動機變頻調速系統
5.4 步進電動機的驅動和控制
5.4.1 步進電動機
5.4.2 環形分配器
5.4.3 功率驅動器
5.4.4 提高系統精度的措施
5.5 電液伺服系統
5.5.1 電液位置伺服控制系統
5.5.2 電液速度伺服控制系統
5.5.3 電液力控制系統
習題與思考題

6 機電一體化中的計算機技術
6.1 工業控制機
6.1.1 工業控制機的組成
6.1.2 工業控制機的分類
6.1.3 工業標準總線
6.2 單片機在機電一體化產品中的應用
6.2.1 MCS-51單片機組成控制系統
6.2.2 單片機控制系統信息輸入通道設計
6.2.3 單片機控制系統功率驅動接口設計
6.2.4 單片機控制系統人機界面設計
6.2.5 單片機應用系統設計
6.2.6 單片機應用系統實例
6.3 可編程邏輯控制器(PLC)及其應用
6.3.1 PLC的結構
6.3.2 PLC的工作原理
6.3.3 PLC控制系統的設計方法和步驟
6.3.4 PLC應用實例
6.4 計算機接口技術
6.4.1 並行輸入／輸出接口
6.4.2 數／模(D／A)轉換接口
6.4.3 模／數(A／D)轉換接口
習題與思考題

7 機電一體化系統控制方法
7.1 機電一體化系統的數學模型
7.1.1 數學模型的類型
7.1.2 建立數學模型的步驟和方法
7.1.3 被控對象模型的辨識
7.2 PID控制
7.2.1 常規的PID控制
7.2.2 數字PID的改進算法
7.2.3 數字PID參數整定
7.3 常見復雜控制
7.3.1 串級控制應用實例
7.3.2 比值控制應用實例
7.3.3 前饋控制系統應用實例
7.3.4 自適應控制應用實例
7.4 模糊控制
7.4.1 模糊控制系統的組成及基本原理
7.4.2 模糊控制器的設計及應用
7.5 神經網絡控制
7.5.1 神經細胞的基本結構
7.5.2 神經元的基本結構
7.5.3 神經網絡模型
7.5.4 神經網絡的學習
7.5.5 誤差反向傳播網絡及其學習
7.5.6 神經網絡的特點和局限性
習題與思考題

8 典型機電一體化系統設計分析與綜合
8.1 工業機器人
8.1.1 工業機器人的定義與發展
8.1.2 工業機器人的構成
8.1.3 典型的工業機器人——噴漆機器人
8.2 工藝裝備——升降器智能檢測裝置
8.2.1 升降器智能檢測裝置設計要求
8.2.2 機械本體設計與原理
8.2.3 控制系統設計與原理
8.3 家用電器——洗衣機
8.3.1 全自動洗衣機單片機控制系統結構
8.3.2 模糊全自動洗衣機的控制軟件
8.3.3 洗衣機物理量檢測
8.4 特種機器人——地下穿孔機器人
8.4.1 地下穿孔機器人的總體構成及作業流程
8.4.2 地下穿孔機器人運動學分析
8.4.3 地下穿孔機器人本體設計
8.4.4 地下穿孔機器人氣壓傳動系統
8.4.5 地下穿孔機器人控制系統
8.5 數控機床
8.5.1 CNC機床分類
8.5.2 CNC加工中心(MC)
8.6 機電一體化系統設計與綜合
8.6.1 執行機構與驅動元件
8.6.2 驅動方式與傳感器
8.6.3 控制方式與計算機
8.6.4 系統與工作環境
習題與思考題
參考文獻