第1章 概述 1
1.1 机电一体化的概念 1
1.2 机电一体化系统的组成 2
1.3 机电一体化各功能组成部分的关系及作用 3
1.4 机电一体化技术的特点 4
1.5 机电一体化技术在国民经济中的地位与作用 6
第2章 机电一体化系统中的机械结构 9
2.1 机械精度 9
2.1.1 反映整体设备的精度概念 9
2.1.2 涉及零件的精度概念 11
2.2 机械系统中的基本问题 12
2.2.1 材料选择 12
2.2.2 机械传动 13
2.2.3 常见支承类型 15
2.2.4 动平衡 16
2.2.5 结构工艺性 17
2.3 机械传动系统的结构特点 19
2.3.1 轴与支承 19
2.3.2 轴上零件的固定 20
2.4 滚珠丝杠与滚动导轨 22
2.4.1 滚珠丝杠 22
2.4.2 导轨副的组成、种类及其应满足的要求 25
2.4.3 滚动导轨副的类型 27
第3章 检测环节 29
3.1 位置检测环节的构成和接口 29
3.1.1 感应同步器 29
3.1.2 旋转变压器 34
3.1.3 光栅 37
3.1.4 脉冲编码器 43
3.1.5 磁栅 48
3.2 速度检测环节的构成和接口 51
3.2.1 测速发电机 51
3.2.2 霍尔转速传感器 52
3.2.3 其他转速检测元件 54
3.3 温度检测环节的构成和接口 56
3.3.1 检测元件 56
3.3.2 温度检测系统应用实例 58
第4章 控制系统 61
4.1 控制系统的组成及其作用 61
4.2 控制系统的设计要求 61
4.3.1 通用键盘的使用 62
4.3 控制系统中的输入装置 62
4.3.2 矩阵键盘的使用 65
4.4 控制系统中的信息显示 69
4.4.1 用CRT显示信息 70
4.4.2 数码管显示 72
4.5 控制系统中的信息输入、输出 76
4.5.1 并行输入／输出 77
4.5.2 串行输入／输出 79
4.6.1 数制的转换处理 81
4.6 控制系统中的数据处理 81
4.6.2 数字滤波 82
第5章 常用控制方式 86
5.1 顺序控制与时间控制 86
5.1.1 顺序控制与时间控制系统的基本概念 86
5.1.2 顺序控制与时间控制系统的组成 87
5.1.3 顺序控制系统的分类 87
5.1.4 顺序控制与时间控制系统的实例 88
5.2 速度控制 93
5.2.1 步进电机的速度控制 93
5.2.2 直流伺服电机的速度控制 96
5.2.3 交流电动机的速度控制 102
5.3 轨迹控制 107
5.3.1 逐点比较法 108
5.3.2 数据采样法 113
6.1 步进电机 116
6.1.1 步进电机工作原理 116
第6章 执行装置及其控制 116
6.1.2 反应式步进电机的主要机械特性 117
6.1.3 步进电机的控制 119
6.1.4 步进电机的主要特点 121
6.2 直流伺服电机及其控制 122
6.2.1 直流伺服电机 122
6.2.2 直流伺服电机的机械特性和调节特性 123
6.2.3 直流伺服电机参数之间的关系 125
6.2.4 直流调速控制方式 126
6.3 交流伺服电机及其控制 129
6.3.1 交流伺服电机 129
6.3.2 晶闸管调压调速 129
6.3.3 （PWM）型晶闸管变频调速系统 130
6.4.1 液压控制 133
6.4 液压与气动控制 133
6.4.2 气压传动与控制 135
第7章 工业机器人技术 141
7.1 机器人的分类及应用 141
7.1.1 按信息输入形式分类 141
7.1.2 按坐标分类 142
7.1.3 按受控运动方式分类 143
7.1.4 按运动副连接方式分类 143
7.2 机器人的专用名词及相关概念 144
7.2.1 机器人的定义 144
7.2.2 机器人的相关概念 144
7.2.3 位姿 145
7.2.4 齐次矩阵 147
7.2.5 轨迹规划 147
7.2.6 承载能力 147
7.3.1 机器人机座 148
7.3 典型工业机器人的结构 148
7.3.2 机器人手臂 148
7.2.7 速度和循环时间 148
7.2.8 定位精度和重复精度 148
7.3.3 机器人手腕 150
7.3.4 手腕的柔顺性 151
7.3.5 机器人末端夹持器 153
7.4 工业机器人控制 154
7.4.1 示教再现控制系统 155
7.4.2 微型计算机控制系统 157
7.5.1 开启电源 160
7.5 工业机器人的操作 160
7.5.2 操作面板使用 161
7.5.3 示教盒的功能及使用 162
7.5.4 手动模式下的电动机起动及文本输入 163
7.6 工业机器人的编程 164
7.6.1 RAPID语言 164
7.6.2 应用举例 171
8.1.1 电梯组成与功能 174
8.1 电梯 174
第8章 机电一体化产品实例 174
8.1.2 电梯控制系统的主要部件 176
8.1.3 交流双速电梯电气原理 178
8.1.4 PLC I/O节点分配 179
8.1.5 四层电梯PLC控制程序 181
8.2 全自动洗衣机 183
8.2.1 全自动洗衣机工作过程 183
8.2.2 全自动洗衣机的软件设计 184
8.3 灌装封盖机械 187
8.3.1 典型灌装封口机结构分析 188
8.3.2 控制部分 198
习题与思考 203
附录Ⅰ 通用键盘布局和正常编码 206
附录Ⅱ 与Shift、Ctrl组合的键盘编码 207
附录Ⅲ 与Alt组合的键盘编码 208
附录Ⅳ 电梯控制梯形图 209
附录Ⅴ 洗衣机程序清单 213
参考文献 220