《機電一體化系統(tǒng)設計》以機械為基礎,以機電結(jié)合為重點進行編寫。主要內(nèi)容包括:緒論、機械系統(tǒng)設計、傳感器檢測及其接口電路、控制電動機及其選擇計算、工業(yè)控制計算機及其接口技術、機電一體化系統(tǒng)設計及應用舉例!稒C電一體化系統(tǒng)設計》最大特色是以典型的機電一體化系統(tǒng)設計實例為例,詳細介紹了機電一體化系統(tǒng)設計的思想和方法,力求使讀者對機電一體化有全面的認識,系統(tǒng)地掌握機電一體化系統(tǒng)設計的基本原理和方法。
《機電一體化系統(tǒng)設計》可作為高等院校機械類各專業(yè)高年級本科生、研究生教材,同時也可供相關專業(yè)技術人員與研究人員的參考書。
前言
第一章 緒論
第一節(jié) 機電一體化的定義
第二節(jié) 機電一體化系統(tǒng)的基本功能要素
第三節(jié) 機電一體化的相關技術
第四節(jié) 機電一體化系統(tǒng)設計的目標與方法
第五節(jié) 本課程的目的和要求
第二章 機械系統(tǒng)設計
第一節(jié) 機械系統(tǒng)數(shù)學模型的建立
第二節(jié) 機械傳動系統(tǒng)的特性
第三節(jié) 機械傳動裝置
第三章 傳感器檢測及其接口電路
第一節(jié) 傳感器
第二節(jié) 位移測量傳感器
第三節(jié) 速度、加速度傳感器
第四節(jié) 位置傳感器
第五節(jié) 傳感器前期信號處理
第六節(jié) 傳感器接口技術
第七節(jié) 傳感器非線性補償原理
第八節(jié) 數(shù)字濾波
第四章 控制電動機及其選擇計算
第一節(jié) 步進電動機及其控制
第二節(jié) 直流伺服電動機及其控制
第三節(jié) 交流伺服電動機及其控制
第四節(jié) 直線電動機
第五節(jié) 控制電動機選擇與計算實例
第五章 工業(yè)控制計算機及其接口技術
第一節(jié) 工業(yè)控制計算機
第二節(jié) 計算機控制接口技術
第三節(jié) 可編程控制器
第四節(jié) 數(shù)字控制器設計
第六章 機電一體化系統(tǒng)設計及應用舉例
第一節(jié) 機電一體化產(chǎn)品的系統(tǒng)設計的要點
第二節(jié) 機電一體化系統(tǒng)設計應用舉例I
第三節(jié) 機電一體化系統(tǒng)設計應用舉例II
第四節(jié) 機電一體化系統(tǒng)設計應用舉例III
第五節(jié) 機電一體化系統(tǒng)設計應用舉例IV
參考文獻
一、機械技術
機械技術是機電一體化的基礎。機電一體化的機械產(chǎn)品與傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品的區(qū)別在于:機械結(jié)構(gòu)更簡單、機械功能更強、性能更優(yōu)越,F(xiàn)代機械不但要求具有更新穎的結(jié)構(gòu)、更小的體積、更輕的重量,還要求精度更高、剛度更大、動態(tài)性能更好。因此,機械技術的出發(fā)點在于如何與機電一體化技術相適應,利用其他高新技術來更新概念,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上以及功能上的變更。在設計和制造機械系統(tǒng)時除了考慮靜態(tài)、動態(tài)剛度及熱變形等問題外,還應考慮采用新型復合材料和新型結(jié)構(gòu)以及新型的制造工藝和工藝裝置。
二、傳感檢測技術
傳感檢測裝置是機電一體化系統(tǒng)的感覺器官,即從待測對象那里獲取能反映待測對象特征與狀態(tài)的信息。它是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關鍵環(huán)節(jié),其功能越強,系統(tǒng)的自動化程度就越高。傳感檢測技術的研究內(nèi)容包括兩方面:一是研究如何將各種被測量(包括物理量、化學量和生物量等)轉(zhuǎn)換為與之成比例的電量;二是研究如何將轉(zhuǎn)換的電信號的加工處理,如放大、補償、標定變換等。
機電一體化系統(tǒng)要求傳感檢測裝置能快速、準確、可靠地獲取信息,與計算機技術相比,傳感檢測技術發(fā)展顯得緩慢,難以滿足控制系統(tǒng)的要求,因而不少機電一體化系統(tǒng)不能達到滿意的效果或無法實現(xiàn)設計要求。大力開展對傳感檢測技術的研究對于機電一體化技術的發(fā)展具有十分重要的意義。
三、信息處理技術
信息處理技術包括信息的交換、存取、運算、判斷和決策。實現(xiàn)信息處理的主要工具是計算機,因此信息處理技術與計算機技術是密切相關的。
計算機技術包括計算機的軟件技術、硬件技術、網(wǎng)絡與通訊技術和數(shù)據(jù)技術。機電一體化系統(tǒng)中主要采用工業(yè)控制機(包括可編程控制器,單、多回路調(diào)節(jié)器,單片微控制器,總線式工業(yè)控制機,分布式計算機測控系統(tǒng))進行信息處理。計算機應用及信息處理技術已成為促進機電一體化技術發(fā)展和變革的最重要因素,信息處理的發(fā)展方向是如何提高信息處理的速度、可靠性和智能化程度。人工智能技術、專家系統(tǒng)技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術等都屬于計算機信息處理技術的范疇。
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