從“系統(tǒng)”的角度出發(fā),對其機械系統(tǒng)的元、部件和微機控制系統(tǒng)的元(器)件的工作原理、特點、選用原則與選用方法進行了論述,在簡要分析其靜、動態(tài)特性的基礎上,重點從機電有機結(jié)合(機電一體化)的角度,對系統(tǒng)(產(chǎn)品)的穩(wěn)態(tài)設計與動態(tài)設計方法作了較詳細的介紹并列舉了設計實例,并對一些典型的機電一體化系統(tǒng)作了簡要介紹。書后附有常用基本邏輯符號的中、外及新、舊標準對照表。
時光荏苒,本書付梓至今就匆匆七年了。七年中,移動互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)、增材制造、云計算、大數(shù)據(jù)應用,各種新技術和新概念撲面而來,生機勃勃。世界經(jīng)濟仍處低迷,實體經(jīng)濟——制造業(yè)發(fā)展成為經(jīng)濟復蘇的關鍵。知識經(jīng)濟背景下的制造業(yè)再也不是當初的單純“制造”,它是“互聯(lián)網(wǎng)+”制造,是“+服務業(yè)”制造,是由大工業(yè)生產(chǎn)向個性化定制轉(zhuǎn)型的制造業(yè),是實施供給側(cè)改革的基礎工業(yè)。先進制造、智能裝備需要創(chuàng)新,它們的創(chuàng)新又支撐了其他領域的再創(chuàng)新。無論“中國制造2025”還是“工業(yè)4.0”,它們都在呼喚具有機電集成創(chuàng)新能力的人才,未來“機械”也必不單純。機電一體化設計是“機電融合”的“系統(tǒng)設計”,是實現(xiàn)集成創(chuàng)新的重要方法!皺C電一體化系統(tǒng)設計”課程不僅僅是機械電子工程專業(yè)核心課程,也是其他機械類專業(yè)的主干課程。本書在10余所高校的機械類專業(yè)得到應用,并受到師生的歡迎。本書內(nèi)容體系較完整,再版時在風格上沒有做更多的改變,但從機械類專業(yè)課程體系看,機械傳動和機械機構(gòu)設計部分突出了高精度機械設計特點,結(jié)構(gòu)設計和常規(guī)傳動設計內(nèi)容偏多,弱化了課程的特色,模糊了機械設計課程的界限。再版主要對第3章中的機械設計部分做了調(diào)整,其次是結(jié)合新技術對一些內(nèi)容進行了梳理,增加了一些新的概念和相應的調(diào)整,再就是對術語進行了規(guī)范,添加和補充了相關說明。希望這些改進能為教學帶來幫助,積跬步,以致千里。每次改進都得益于您的使用和寶貴的意見。當然,還要感謝我們的同事曹利鋼,他為二版課件制作付出了辛勤的勞動;也要感謝楊威,他為本書的再版做了大量工作;尤其要感謝華中科技大學出版社俞道凱的耐心和執(zhí)著,是他的鼓勵讓編者在斷斷續(xù)續(xù)的工作中堅定前行。
馮浩,教授(2004年破格晉升教授),北京郵電大學電子工程學院聘為兼職教授(2006-2009)、江西省新世紀百千萬人才工程人選(2006年入選)、江西省高等學校中青年學科帶頭人、中國機械工程學會高級會員、中國陶瓷機械裝備專業(yè)委員會委員、中國溶膠凝膠學會理事。2008年榮獲“瓷都十大杰出青年”稱號,2009年榮獲“江西青年五四獎章”,2008年分獲“江西省社會科學先進工作者”和“全省科技工作先進個人”榮譽稱號,2010年和2011年又連續(xù)榮獲“全省科技工作先進個人”榮譽稱號,2011年獲教育部“‘十一五’高等學校科技管理先進個人”榮譽稱號。
第1章緒論(1)
1.1機電一體化(1)
1.2機電一體化系統(tǒng)(6)
1.3知識擴展(10)
習題(10)
第2章機電一體化系統(tǒng)設計和分析方法(11)
2.1機電一體化系統(tǒng)設計概述(11)
2.2性能指標及分配方法(14)
2.3機電一體化系統(tǒng)的建模和仿真(18)
2.4系統(tǒng)的分析方法(27)
2.5知識擴展(34)
習題(35)
第3章機械系統(tǒng)設計(37)
3.1機械系統(tǒng)設計概述(37)
3.2機械傳動部件設計(38)
3.3支承部件設計(58)
3.4精密機械的精度設計和誤差分配(75)
3.5知識擴展(78)
習題(78)
第4章伺服系統(tǒng)設計(80)
4.1概述(80)
4.2伺服系統(tǒng)中的執(zhí)行器及其控制(82)
4.3伺服系統(tǒng)中執(zhí)行器的選擇(105)
4.4閉環(huán)控制的伺服系統(tǒng)設計舉例(108)
4.5知識擴展(113)
習題(114)
第5章檢測系統(tǒng)設計(116)
5.1概述(116)
5.2機電一體化系統(tǒng)常用的傳感器和信號輸出類型(117)
5.3模擬信號的檢測(126)
5.4數(shù)字信號的檢測(154)
5.5檢測接口設計——數(shù)據(jù)采集(161)
5.6知識擴展(165)
習題(166)
第6章控制系統(tǒng)及接口設計(168)
6.1概述(168)
6.2單片機接口及控制系統(tǒng)設計(170)
6.3PLC控制系統(tǒng)設計(191)
6.4知識擴展(212)
習題(212)
第7章機電一體化系統(tǒng)實例(215)
7.1光電跟蹤切割機(215)
7.2GCP87電子皮帶秤(219)
7.3運動目標的模擬器和干擾器(223)
習題(230)
部分習題參考答案(231)
參考文獻(235)