机电一体化系统设计

第1章  绪论
1．1  机电一体化基本概念
1．2  机电一体化系统构成
1．2．1  机械本体
1．2．2  动力能源单元
1．2．3  传感与检测单元
1．2．4  执行与驱动单元
1．2．5  控制与信息处理单元
1．2．6  接  口
1．3 机电一体化关键技术
1．3．1  机械技术
1．3．2  计算机信息处理技术
1．3．3  传感检测技术
1．3．4  自动控制技术
1．3．5  伺服驱动技术
1．3．6  系统总体技术
1．4 机电一体化典型产品
1．4．1  数控机床
1．4．2  工业机器人
1．4．3  新型MEMS系统
1．5  机电一体化发展趋势
1．5．1  机电一体化技术发展趋势
1．5．2  机电一体化产品发展趋势
习题与思考题

第2章  机械机构与系统
2．1  概述
2．1．1  机电一体化对机械系统的要求
2．1．2  机械系统的构成
2．2机械传动机构
2．2．1  齿轮传动机构及其设计
2．2．2  丝杠螺母机构及其选用
2．2．3  动力参数的匹配计算
2．3  导向与支承机构
2．3．1  导轨副概述
2．3．2  移动型支承导向部件
2．4  机械执行机构
2．4．1  数控机床回转刀架
2．4．2  工业机器人末端执行器
2．5  机械系统的精度
2．5．1  误差和精度概念
2．5．2  机械产品精度名称的含义
2．5．3  随机误差和系统误差的评定
2．5．4  数控机床的精度分析
习题与思考题

第3章  执行元件与驱动系统
3．1  概述
3．1．1  执行元件的分类及特点
3．1．2  机电一体化系统对执行元件的要求
3．2 步进电机的驱动控制
3．2．1  步进电机的工作原理
3．2．2  步进电机的特点及性能指标
3．2．3  步进电机的驱动与控制
3．2．4  步进电机的选用方法
3．3  直流伺服电机的驱动控制
3．3．1  直流伺服电机的原理及特点
3．3．2  直流伺服电机的分类
3．3．3  直流伺服电机的驱动与控制
3．3．4  直流电动机的选用方法
3．4  交流伺服电机的驱动控制
3．4．1  交流伺服电动机的种类和结构特点
3．4．2  交流伺服电动机的控制方法
3．4．3  交流伺服电动机的选用方法
3．5  控制用电动机性能比较
习题与思考题 

第4章  计算机与控制系统
4．1  概述
4．1．1  机电一体化系统的控制对象
4．1．2  计算机控制系统的组成及原理
4．1．3  控制计算机的特点与分类
4．2  总线型工控机
4．2．1  总线型工控机概述
4．2．2  STD总线
4．2．3  PC总线
4．3  单片微型计算机
4．3．1  单片机的特点
4．3．2  单片机的类型
4．3．3  MCs一51系列单片机
4．4  可编程控制器
4．4．1  可编程控制器概述
4．4．2  可编程控制器的组成
4．4．3  可编程控制器的选用
4．5  计算机接口技术
4．5．1  数字量输入输出接口与过程通道
4．5．2  模拟量输入输出接口与过程通道
习题与思考题

第5章  传感器与检测系统
5．1  概述
5．1．1  传感器的组成
5．1．2  传感器的分类
5．1．3  传感器的静态和动态特性
5．2  常用机械量传感器
5．2．1  位置传感器
5．2．2  位移传感器
5．2．3  速度传感器
5．2．4  加速度传感器
5．3  常用传感器的性能指标 
5．4  传感器与计算机的接口
5．4．1  传感器的测量电路
5．4．2  传感器与计算机的接口
习题与思考题

第6章  低压电器与动力源
6．1  低压电器的选择
6．1．1  按钮、刀开关等元件的选择
6．1．2  熔断器的计算与选择
6．1．3  交流接触器的选择
6．1．4  继电器的选择
6．2  开关电源及电源柜
6．2．1  开关电源简介
6．2．2  电源柜简介
习题与思考题

第7章  机电系统动态特性分析
7．1  概述
7．1．1  自动控制理论简介
7．1．2  拉普拉斯变换与传递函数
7．2  机电部件的动态特性
7．2．1  机械部件的动态特性
7．2．2  传感器的动态特性
7．2．3  执行元件的动态特性
7．3  PID调节方法
7．3．1  PID调节器及其传递函数
7．3．2  调节作用分析
7．4  闭环伺服系统的设计与性能分析
7．4．1  系统方案设计
7．4．2  系统性能分析
7．4．3  系统参数设计
习题与思考题

第8章  机电一体化技术应用实例
8．1  工作台自动往返的PLC控制系统 
8．1．1  工作台自动往返PLC控制系统的工作描述
8．1．2  任务要求
8．1．3  PLC控制系统的设计。
8．2  普通车床的机电一体化系统改造
8．2．1  机械传动系统的改造
8．2．2  进给系统的设计计算
8．2．3  经济型数控系统的设计
8．3  运动目标模拟器和干扰器的设计
8．3．1  设计任务
8．3．2  方案设计
8．3．3  系统控制结构设计
8．3．4  负载情况分析及系统的整体建模
8．3．5  控制算法
习题与思考题
主要参考文献