第1章 机电一体化系统设计概述 1
1.1机电一体化系统的分类和基本组成 1
1.1.1机电一体化系统的分类 1
1.1.2机电一体化系统的基本组成 2
1.2机电一体化的主要特征和关键技术 6
1.2.1机电一体化的主要特征 6
1.2.2机电一体化系统设计的理论基础与关键技术 7
1.3机电一体化系统的设计类型和主要方式 11
1.3.1机电一体化的设计类型 11
1.3.2机电一体化系统（产品）设计的主要方式 12
第2章 精密机械部件和执行元件设计 13
2.1精密机械系统设计的要求 13
2.2机械传动部件的设计与选择 14
2.2.1机械传动部件及其功能要求 14
2.2.2丝杠螺母传动部件 15
2.2.3齿轮传动部件 30
2.2.4挠性传动部件 36
2.2.5间歇传动部件 37
2.2.6软轴传动部件 39
2.2.7锥环无键联轴器部件 39
2.2.8滚珠花键传动部件 40
2.3支承部件的选择与设计 41
2.3.1导向支承部件的选择与设计 41
2.3.2旋转支承部件的选择与设计 58
2.4执行元件与电机驱动 64
2.4.1执行元件的种类、特点及基本要求 64
2.4.2机电一体化系统（或产品）常用的控制用电机驱动 66
2.4.3交、直流伺服电机与驱动 67
2.4.4步进电机及其驱动控制 83
2.4.5其他电动机 97
2.4.6液压与气动执行机构 105
第3章 微机控制系统的选择 118
3.1概述 118
3.1.1微机控制系统特征与组成 118
3.1.2微机控制系统的分类 122
3.1.3微机控制的发展概况及趋势 127
3.1.4微机控制的应用领域及选用要点 131
3.2微机控制系统的设计与调试 132
3.2.1微机控制系统设计的基本要求 132
3.2.2微机控制系统设计的基本内容与步骤 132
3.2.3系统调试 133
3.3控制微机的选择 135
3.3.1单板和单片微机的选择 135
3.3.2普通PC机的选择 149
3.3.3工控PC控制机的选择 153
3.3.4 STD总线控制微机的选择 163
3.3.5可编程控制器（PLC）的选择 169
3.4计算机控制系统常用的控制算法 191
3.4.1数字滤波和数据处理 191
3.4.2数字PID控制算法 196
3.4.3施密斯（Smith）预估控制 209
3.4.4模糊控制算法 211
第4章 单片机控制系统设计 218
4.1最小控制系统和扩展控制系统设计 218
4.1.1最小控制系统设计 218
4.1.2扩展控制系统设计 219
4.2常用控制电路设计 225
4.2.1阵列式键盘电路设计 225
4.2.2 8253定时器电路设计 229
4.2.3外部中断电路设计 230
4.2.4 ADC0809模/数转换电路设计 232
4.2.5并行数转换串行数电路设计 235
4.2.6 5 LED静态串行显示电路设计 236
第5章 可编程控制器（PLC）技术 239
5.1 PLC概述 239
5.1.1 PLC的特点 239
5.1.2 PLC的应用领域 240
5.2 PLC的基本结构 241
5.3 PLC的工作原理 247
5.3.1 PLC控制系统的等效电路 247
5.3.2 PLC的工作原理 248
5.3.3 PLC的扫描周期 250
5.4 PLC的技术性能及编程语言 252
5.4.1基本技术性能 252
5.4.2 PLC的内存分配及I/O点数 253
5.4.3 PLC的编程语言 254
5.5基本逻辑指令的编程规则与技巧 256
5.5.1梯形图的特点 256
5.5.2 PLC梯形图的编程规则与技巧 256
5.6 PLC控制的常用编程方法 260
第6章 新型天车电脑秤的设计 278
6.1系统结构和主要功能 278
6.2硬件系统设计 278
6.3软件系统设计 282
6.4系统设计解析 282
6.4.1运算放大器的设计 282
6.4.2 A/D转换器与单片机的接口设计 282
6.4.3单片机与8255接口设计 284
6.4.4静态显示器的设计 285
6.4.5控制软件设计 285
第7章 交流电动机电脑控制柜的设计 289
7.1系统组成和主要功能 289
7.2硬件系统设计 290
7.3软件系统设计 291
7.4系统设计解析 291
第8章 汽车机电一体化设计 301
8.1汽车电子技术概述 301
8.1.1现代汽车电子技术 301
8.1.2汽车电子技术的应用现状与发展趋势 304
8.1.3汽车电子驱动控制技术 308
8.2汽车的结构设计 309
8.2.1汽车行驶的基本原理 309
8.2.2汽车的总体构造设计 310
8.3汽车电子点火系统设计 311
8.3.1构成与工作原理 311
8.3.2常用类型 312
8.3.3无触点汽车电子点火系统控制电路的设计 313
8.3.4 L497型高能无触点点火控制器电路的设计 316
8.3.5汽车点火系统智能IGBT设计 318
8.3.6基于BTS2146汽车智能点火系统设计 322
8.4汽车发动机电子燃油喷射系统设计 327
8.4.1电控燃油喷射系统组成 327
8.4.2电控燃油喷射系统设计 328
8.5汽车电控自动变速系统设计 344
8.5.1常用传感器的选用 346
8.5.2执行元件电磁阀的设计 348
8.5.3多功能开关的设计 354
8.6汽车电子制动防抱死系统（ABS）设计 357
8.6.1汽车ABS的类型及结构 358
8.6.2汽车ABS设计 359
8.7汽车安全气囊系统（SRS）的设计 364
8.7.1安全气囊传感器的选用 365
8.7.2安全气囊SRS ECU的设计 368
第9章 智能机器人的机电系统设计 369
9.1智能机器人的基本组成和主要控制功能 369
9.1.1基本组成 369
9.1.2主要控制功能 370
9.2智能机器人的设计方法与设计原则 371
9.2.1设计原则与步骤 371
9.2.2设计方法 375
9.3智能机器人的机械结构设计 377
9.3.1末端执行件 377
9.3.2机身和臂部 378
9.3.3手腕 380
9.4智能机器人控制系统硬件设计 380
9.5智能机器人控制系统软件设计 383
9.5.1上位机系统软件任务 383
9.5.2 VAL-Ⅱ程序任务 384
9.6全口义齿排牙机器人机电一体化系统设计 387
9.6.1排牙机器人控制系统整体设计 387
9.6.2基于单片机的控制电路板开发 388
9.6.3步进电机驱动器的研制 392
9.6.4下位机应用程序的编制 397
9.7多足步行机器人的设计 400
9.7.1本体设计 401
9.7.2 LR-1六足机器人的性能与特点 407
9.8通风管道清扫机器人设计 407
9.8.1方案设计 407
9.8.2控制系统设计 408
9.8.3机械结构设计 409
参考文献 413