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第1章 绪论 1

1.1 机电控制技术概述 1

1.1.1 机电控制技术的基本概念 1

1.1.2 机电控制技术的发展过程 1

1.2 机电控制系统的基本结构要素 2

1.3 机电控制的技术体系 3

1.3.1 机电控制的相关学科 3

1.3.2 机电控制的相关技术 3

1.4 机电控制技术的发展前景 4

1.5 机电控制的技术、经济和社会效益 5

复习思考题 6

第2章 机电控制系统中的传感器技术 7

2.1 传感器的组成及分类 7

2.1.1 传感器的组成 7

2.1.2 传感器的分类 8

2.2 传感器的一般特性 8

2.2.1 传感器的静态特性 8

2.3.1 位移传感器 10

2.3 常用传感器及应用 10

2.2.2 传感器的动态特性 10

2.3.2 速度传感器 16

2.3.3 物位传感器 23

2.3.4 压力传感器 24

复习思考题 39

第3章 电动机驱动及其控制技术 40

3.1 步进电动机驱动及其控制技术 40

3.1.1 步进电动机的基本结构与工作原理 40

3.1.2 步进电动机的环形分配器 43

3.1.4 步进电动机的传动与控制 45

3.1.3 步进电动机的驱动电路 45

3.1.5 步进电动机的应用 47

3.2 直流电动机驱动及其控制技术 48

3.2.1 直流电动机的驱动 49

3.2.2 脉宽调制技术 53

3.2.3 直流电动机闭环调速系统 56

3.2.4 晶体管脉宽调速系统 59

3.3 交流电动机驱动及其控制技术 59

3.3.1 晶闸管交流调压调速系统 59

3.3.3 其它交流调速系统 60

3.3.2 交流电动机变频调速系统 60

3.4 位置随动系统 61

3.4.1 位置随动系统简介 61

3.4.2 位置随动系统的检测部件 62

3.4.3 功率放大器和执行电动机 63

3.4.4 随动系统的性能指标 65

3.4.5 随动系统的设计方法 66

复习思考题 66

4.1.1 CAD系统的基本功能及作业过程 67

4.1 计算机辅助设计技术(CAD) 67

第4章 计算机辅助设计与制造技术 67

4.1.2 CAD系统的硬件组成 68

4.1.3 CAD系统的软件组成 73

4.1.4 CAD系统的类型 74

4.1.5 CAD应用软件的开发 76

4.2 计算机辅助工艺设计技术(CAPP) 79

4.2.1 CAPP系统的功能及类型 79

4.2.2 CAPP系统的基础技术 81

4.2.3 一个实用的CAPP系统--开目CAPP系统简介 82

4.3.2 数控机床及其类型和特点 84

4.3 计算机辅助制造技术(CAM) 84

4.3.1 CAM的概念和功能 84

4.3.3 数控编程 88

4.3.4 数控加工仿真 97

4.4 CAD/CAM集成技术 97

4.4.1 CAD/CAM集成的必要性 97

4.4.2 CAD/CAM集成的工作步骤 98

4.4.3 CAD/CAM系统集成的关键技术 99

复习思考题 101

5.1.1 可编程控制器的产生及发展 102

5.1 可编程控制器技术概论 102

第5章 可编程序控制技术与系统 102

5.1.2 可编程控制器的特点 103

5.1.3 可编程控制器的基本类型 104

5.1.4 可编程控制器的应用 106

5.1.5 可编程控制器的工作原理 106

5.2 可编程控制器的硬件构成 107

5.2.1 可编程控制器的系统配置 107

5.2.2 可编程控制器基本配置的硬件构成 108

5.3.2 应用软件 110

5.3 PLC的软件技术 110

5.3.1 系统软件 110

5.4 可编程控制器的系统设计 119

5.4.1 确定控制对象和控制范围 119

5.4.2 可编程控制器的机型选择 119

5.4.3 硬件与程序设计 122

5.4.4 总装调试 123

5.5 PLC的应用实例 123

5.5.1 混合搅拌器控制 123

5.5.2 PLC在三层楼电梯控制中的应用 126

5.5.3 多工步机床的PLC控制 127

复习思考题 134

第6章 工业机器人及其应用 135

6.1 工业机器人的定义 136

6.2 工业机器人的发展历史及其技术发展方向 137

6.2.1 工业机器人的发展历史 137

6.2.2 工业机器人现状 137

6.2.3 工业机器人技术的发展方向 138

6.3.1 工业机器人的构成 139

6.3 工业机器人的构成、运动与分类 139

6.3.2 工业机器人的运动系统 140

6.3.3 工业机器人的分类 142

6.4 工业机器人的控制 144

6.4.1 工业机器人的特点及对控制功能的基本要求 144

6.4.2 工业机器人控制系统的分类 146

6.4.3 工业机器人控制系统的组成 147

6.4.4 单自由度机器人的控制 148

6.5.1 计算机控制系统的结构形式 152

6.5 工业机器人的计算机控制 152

6.5.2 工业机器人的伺服控制系统 153

6.5.3 主控制计算机 154

6.5.4 工业机器人控制系统实例 155

6.6 工业机器人的编程语言 157

6.6.1 工业机器人编程语言的分类 157

6.6.2 几种机器人编程语言简介 158

6.7 工业机器人的应用 159

6.7.1 弧焊机器人 159

6.7.2 点焊机器人 160

6.7.3 装配机器人 160

复习思考题 163

7.1 柔性制造系统(FMS) 164

7.1.1 FMS概述 164

第7章 柔性制造系统与计算机集成制造系统 164

7.1.2 FMS的加工系统 166

7.1.3 FMS的物料运储系统 170

7.1.4 FMS的刀具管理系统 177

7.1.5 FMS的控制系统 182

7.1.6 FMS的信息流支持系统 184

7.1.7 FMS的设计与实施 186

7.2.1 CIMS的基本概念 189

7.2 计算机集成制造系统(CIMS) 189

7.2.2 CIMS的构成与控制结构 191

7.2.3 CIMS的主要技术关键 194

7.2.4 CIMS的体系结构 195

7.3 典型的FMS和CIMS 197

7.3.1 日本丰田公司的FMS(TIPROS-4) 197

7.3.2 上海第二纺织机械有限公司的CIMS(SEJ CIMS) 199

复习思考题 201

8.1.1 可靠性的概念及术语 202

8.1 机电控制系统的可靠性描述 202

第8章 机电控制系统的可靠性与诊断技术 202

8.1.2 可靠性指标 203

8.1.3 可靠性预测 204

8.1.4 可靠性指标的分配 204

8.1.5 冗余设计 205

8.2 机电控制系统的故障类型 205

8.2.1 硬件逻辑系统故障 205

8.2.2 常见软件故障 206

8.2.3 常见干扰故障 207

8.3.1 保证机电控制系统可靠性的方法 209

8.3 机电控制系统的故障诊断技术 209

8.3.2 机电控制系统的自诊断 212

8.4 机电控制系统的干扰抑制与处理 213

8.4.1 现场干扰的抑制与隔离 213

8.4.2 从可靠性设计入手提高系统的抗干扰能力 215

8.4.3 从安装和工艺等方面采取措施以消除干扰 216

8.4.4 软件抗干扰技术 218

复习思考题 221

参考文献 222