機電一體化系統設計及實踐（簡體書）

本書在介紹機電一體化的基本概念、組成及共性關鍵技術的基礎上，重點講述了機電一體化系統的總體設計及機械系統、伺服系統、控制系統及接口技術和檢測系統的設計原理和設計方法。本書的突出特點是理論聯系實際，注重應用和技能的培訓，書中列舉有大量的實例，并在第7章給出了兩個較為完整的設計實例。本書兼顧了課堂教學及自學的特點和需求，每章的后面都附有習題和思考題，這有助于讀者加深對書中內容的理解及檢驗學習的效果。 本書可作為高等院校機械電子工程、機電一體化、數控等專業教材，也可供成人教育、社會培訓用作教材。書中的第7章可作為相關專業學生進行課程設計、畢業設計參考。

第1章　機電一體化系統設計概述
　1.1　機電一體化基本概念
1.1.1　什么是機電一體化
1.1.2　機電一體化的支撐學科
1.1.3　機電一體化產品的特點
　1.2　機電一體化的基本組成要素
1.2.1　機電一體化系統的構成
1.2.2　機電一體化系統的功能構成
1.2.3　機電一體化系統的分類
　1.3　機電一體化的共性關鍵技術
　1.4　機電一體化系統的評價
　1.5　機電一體化系統的發展趨勢
1.5.1　機械技術發展的總趨勢
1.5.2　機電一體化技術的發展方向
　1.6　本書內容和學習方法
　習題與思考題
第2章　機電一體化系統的總體設計
　2.1　機電一體化系統的設計思想
2.1.1　機電一體化系統總體設計內容
2.1.2　機電一體化系統（或產品）的設計類型
2.1.3　機電一體化系統（或產品）設計時應注意的問題
　2.2　機電一體化系統的設計方法
2.2.1　機電互補法
2.2.2　結合法
2.2.3　組合法
　2.3　總體布局與環境設計
2.3.1　人機系統設計
2.3.2　藝術造型設計
2.3.3　總體布局設計
　2.4　總體方案設計的一般步驟
2.4.1　詳盡搜集用戶對所設計產品的需求
2.4.2　設計對象工作原理的設計
2.4.3　主要結構方案的選擇
2.4.4　摩擦形式的選擇
2.4.5　系統簡圖的繪制
2.4.6　總體精度分配
2.4.7　總體設計報告
　習題與思考題
第3章　機械系統設計
　3.1　概述
　3.2　常用傳動機構的設計與選用
3.2.1　同步帶傳動機構設計
3.2.2　精密齒輪傳動機構設計
3.2.3　諧波齒輪傳動
3.2.4　滾珠螺旋傳動
　3.3　導向支承機構設計
3.3.1　導軌
3.3.2　軸系支承機構
　3.4　執行機構設計
　3.5　機械設計實例
　習題與思考題
第4章　伺服系統設計
　4.1　伺服系統概述
4.1.1　伺服系統基本概念
4.1.2　伺服系統的基本類型
4.1.3　伺服系統構成
4.1.4　伺服系統的基本要求
4.1.5　伺服系統設計方法
　4.2　伺服系統中的執行元件
4.2.1　執行元件的種類及特點
4.2.2　機電控制系統對執行元件的基本要求
4.2.3　常用的控制電機
　4.3　執行元件的控制與驅動
4.3.1　步進電機控制與驅動
4.3.2　直流伺服控制與驅動
4.3.3　交流伺服控制與驅動
　4.4　開環控制的伺服系統設計
　4.5　閉環控制的伺服系統設計
4.5.1　閉環伺服系統的構成
4.5.2　閉環伺服系統設計
　4.6　開環控制伺服系統設計實例（步進電機驅動系統）
　習題與思考題
第5章　控制系統設計及接口技術
　5.1　概述
5.1.1　控制系統概述
5.1.2　接口概述
　5.2　微型機控制技術基礎
5.2.1　微型機控制系統的組成及特點
5.2.2　微機控制系統的基本功能
5.2.3　微機控制系統的組成模式
5.2.4　微機控制系統的基本組成
5.2.5　工控機
5.2.6　z變換
5.2.7　z反變換
5.2.8　傳遞函數
　5.3　微型機控制系統的設計步驟
5.3.1　確定運動規律
5.3.2　運動循環圖的設計及修訂
5.3.3　確定系統整體控制方案
5.3.4　控制算法的選用
5.3.5　選擇微型計算機
　5.4　數字控制裝置設計
5.4.1　數字控制器的連續設計法
5.4.2　數字控制器D（z）在計算機系統中的實現方法
5.4.3　PID數字控制器的設計
　5.5　人機接口設計
5.5.1　人機接口類型及特點
5.5.2　輸入接口設計
　5.6　機電接口設計
5.6.1　信息采集接口
5.6.2　模擬量輸出接口
5.6.3　開關型功率接口
　5.7　控制系統設計實例
5.7.1　自動化立體倉庫概述
5.7.2　巷道堆垛機控制系統
5.7.3　DeviceNet網絡結構及其網絡配置
　習題與思考題
第6章　檢測系統設計
第7章　設計實例
參考文獻