机电一体化原理与应用PDF电子书下载

第一章 总论 1

1-1 机电一体化涵义 1

1-2 机电一体化技术革命 3

一、第二次钟表时代与机电一体化技术革命 3

二、机电一体化技术革命的基础 3

三、机电一体化技术革命对振兴机电工业的作用 5

1-3 机电一体化系统与人体功能 7

一、机电一体化系统的功能构成 7

二、机电一体化系统与人体的要素及功能 8

三、机电一体化系统要素之联接 10

四、机电一体化系统的评价 11

1-4 发展机电一体化的原则 14

一、国内外机电一体化的发展概况 14

二、发展机电一体化的目标、原则与途径 14

三、发展机电一体化的支持系统 15

四、优先发展机电一体化的领域 16

1-5 机电一体化的共性关键技术 34

一、检测传感技术 34

二、信息处理技术 34

三、自动控制技术 34

四、伺服驱动技术 35

五、精密机械技术 35

六、系统总体技术 35

1-6 机电一体化工程 36

一、机电一体化工程与系统工程 36

二、机电一体化工程的业务体系 37

第二章 机电一体化系统(或产品)的基本要素 40

2-1 机电一体化系统中的微型计算机 40

一、微型计算机的系统构成与种类 40

二、微处理器(CPU)与微型计算机的工作过程 49

三、工业控制微型机的系统构成及其特点 52

四、微型计算机软件与程序设计语言 54

五、用微型计算机控制机械时应考虑的问题 56

六、微型计算机的应用领域及应用要点 57

七、可编程控制器(PC) 58

2-2 机电一体化产品(或系统)中的执行元件 63

一、机电一体化产品(或系统)对执行元件的要求 63

二、执行元件的种类及其基本特点 64

三、机电一体化产品(或系统)常用的控制用电机 67

2-3 机电一体化系统中的传感器 75

一、人体五感与传感器 75

二、位置检测传感器 77

三、速度、加速度传感器 81

四、力、力矩传感器 82

五、视觉传感器 84

六、人工视觉及其应用 87

第三章 机电一体化的技术基础 97

3-1 机电一体化用电子电路技术 97

一、模拟电路基础 97

二、模拟电路应用 99

三、数字电路基础 101

四、数字电路应用 108

3-2 机电一体化中的接口技术 113

一、微型机与机械装置间的联接方法 113

二、专用输入/输出接口电路的种类 115

三、通用接口及其使用方法 117

四、接口的应用例 121

3-3 机电一体化中的控制理论 127

一、控制理论与机电一体化 127

二、拉普拉斯变换与传递函数 127

三、系统的过渡过程特性 129

四、伺服机构 130

五、比例、积分、微分控制(PID) 132

六、采样控制 136

第四章 机电一体化系统(或产品)设计 141

4-1 机电一体化系统(或产品)设计与制造的考虑方法 141

一、概述 141

二、机电一体化产品的设计类型 142

三、机电一体化产品设计与现代设计方法 142

四、机电一体化系统(或产品)的设计步骤 146

4-2 机电一体化产品的机构设计 148

一、执行(或操作)机构 148

二、传动机构 149

三、执行机构与传动机构的设计要点 150

四、机体与整机结构 150

4-3 机电一体化产品的控制系统设计 151

一、概述 151

二、控制系统中的基本概念 156

三、动作控制方式及其特点 159

4-4 机电一体化产品(或系统)的安全性、可靠性设计 162

一、安全性设计 162

二、可靠性设计 164

4-5 机电一体化系统(或产品)设计的考虑方法实例 170

一、开环控制系统的机电一体化设计的考虑方法 170

二、闭环伺服系统机电一体化设计的考虑方法 171

第五章 机电一体化系统(或产品)典型实例 183

5-1 工业机器人 183

一、概述 183

二、工业机器人实例简介 186

5-2 数据(NC)机床 195

一、概述 195

二、数控机床工作原理 195

三、数控机床分类 196

四、机床的机电一体化改造 197

5-3 自动化生产系统 204

一、机电一体化与自动化生产系统 204

二、工厂自动化系统(FA System) 206

三、工厂自动化系统实例简介 214

5-4 其他机电一体化系统(或产品)简介 219

一、邮件自动处理系统 219

二、自动售票机 224

三、自动售货机 227

四、电子秤 229

五、传真机 233

六、照相机 236

七、全自动洗衣机 240

八、自动绘图系统 243

九、三坐标测量机 246

十、无人搬送小车 249

十一、计算机数控(CNC)机床 251

参考文献 257