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绪论 1

1 传感器检测技术 4

1.1 传感器概述 4

1.1.1 传感器概念及分类 4

1.1.2 传感器在机电一体化系统中的作用 5

1.1.3 传感器检测系统 6

1.2 角位移传感器 7

1.2.1 电阻式角位移传感器 7

1.2.2 电感式角位移传感器 8

1.2.3 电容式角位移传感器 9

1.2.4 光栅式角位移传感器 9

1.2.5 编码盘式角位移传感器 9

1.3 转速传感器 11

1.3.1 测速发电机 11

1.2.6 角位移传感器的应用 11

1.3.2 电容式转速传感器 12

1.3.3 光电转速传感器 12

1.3.4 转速传感器的应用 12

1.4 线位移传感器 13

1.4.1 电阻式线位移传感器 13

1.4.2 电感式线位移传感器 14

1.4.3 电容式线位移传感器 15

1.4.4 编码式线位移传感器 17

1.4.5 光栅式线位移传感器 17

1.4.6 霍尔效应式线位移传感器 17

1.4.7 激光式线位移传感器 18

1.5 线速度传感器 18

1.5.1 电磁速度传感器 18

1.6.1 压电式振动加速试传感器 19

1.6 振动加速度传感器 19

1.5.2 电容式速度传感器 19

1.6.2 磁致伸缩式振动加速度传感器 20

1.6.3 振动加速度传感器的应用 20

1.7 接近传感器 21

1.8 力传感器 21

1.8.1 电阻应变片传感器 21

1.8.2 转矩传感器 22

1.8.3 压阻式压力传感器 22

1.8.4 数字式压力传感器 22

1.8.5 力传感器的应用 24

1.9 光敏传感器 24

1.9.1 光电效应型光敏传感器 24

1.10.1 热电偶传感器 25

1.10 温度传感器 25

1.9.3 光敏传感器的应用 25

1.9.2 热电型光敏传感器 25

1.10.2 热电阻传感器 26

1.10.3 温度传感器的应用 26

1.11 酸度传感器 26

1.11.1 溶液pH值传感器 26

1.11.2 pH值传感器的应用 28

2 中央控制器 29

2.1 可编程序控制器 29

2.1.1 概述 29

2.1.2 可编程序控制器的基本组成和工作原理 31

2.1.3 可编程序控制器的指令系统 39

3 动力系统控制技术 69

3.1 直流电动机控制技术 69

3.1.1 直流调速概述 69

3.1.2 可控硅调速 74

3.1.3 PWM调速 76

3.2 交流异步电动机调速控制技术 78

3.2.1 概述 78

3.2.2 PWM变频调速方法 80

3.2.3 矢量变换控制 82

3.2.4 变频调整器 87

3.3 步进电动机控制技术 89

3.3.1 步进电动机的类型和工作原理 90

3.3.2 步进电动机的控制 95

3.3.3 步进电动机的选用 103

3.4 交流伺服电动机控制技术 105

3.4.1 交流伺服电动机的结构和工作原理 105

3.4.2 交流伺服电动机的控制 105

3.5.1 电液伺服阀的原理、结构和工作特性 107

3.5 电液伺服控制技术 107

3.5.2 电液伺服系统的应用 113

4 机械工作系统 116

4.1 精密齿轮传动 116

4.1.1 齿轮传动装置的设计准则 116

4.1.2 齿轮传动装置的设计内容 117

4.2 同步齿形带传动 128

4.2.1 齿形带传动的特点 128

4.2.2 齿形带的结构和规格 128

4.2.3 带轮的结构和尺寸 130

4.2.4 齿形带的强度计算 132

4.2.5 齿形带传动的几何计算 133

4.3 滚珠螺旋传动 135

4.3.1 滚珠丝杠副传动的特点 136

4.3.2 滚珠丝杠副的参数 136

4.3.3 滚珠丝杠副的精度与代号 137

4.3.4 滚珠丝杠副的支撑和制动方式 140

4.3.5 滚珠丝杠副的润滑与防护 141

4.3.6 滚珠丝杠副的设计 142

4.4 谐波齿轮传动 148

4.4.1 谐波齿轮传动的原理及装置 149

4.4.2 谐波齿轮传动参数的选择计算 151

5.机电一体化控制技术 153

5.1 概述 153

5.2 计算机控制技术 153

5.2.1 计算机控制系统的基本组成 153

5.2.2 计算机控制系统的分类 154

5.2.3 数字控制器原理 155

5.3 数控加工技术 169

5.3.1 数控加工基本极念 169

5.3.2 数控加工的轨迹控制 170

5.3.3 数控加工的软件设计 176

5.4 模糊控制器 180

5.4.1 模糊控制概论 180

5.4.2 模糊控制的基本原理 181

5.4.3 模糊控制器的设计 188

5.4.4 模糊控制的应用 189

6 机电一体化系统的综合设计 190

6.1 机电一体化系统设计的基本方法 190

6.1.1 机电一体化产品机械部分的设计 190

6.1.2 机电一体化产品控制系统的设计 192

6.2 机电一体化系统应用分析 193

6.2.1 16MN挤压机铝型材生产线的程控化改造 193

6.2.2 油田计配站采油冲次数自动控制系统实现 202

6.2.3 振动机系统保持共振状态的人工控制方法探讨 206

参考文献 209