前言 1
第1章 机电一体化系统设计综述 1
1.1 机电一体化系统（或产品）的类型 1
1.1.1 机电一体化系统的设计类型 1
1.1.2 机电一体化系统设计途径 2
1.1.3 机电一体化系统功能结构形式 3
1.1.4 机电一体化系统的控制类型 3
1.2 机电一体化系统（或产品）的设计构想 4
1.2.1 机电一体化系统的内部功能 4
1.2.2 机电一体化系统主要功能部件的组成 5
1.3 机电一体化系统的设计步骤与方法 11
1.3.1 机电一体化系统的设计步骤 11
1.3.2 机电一体化机械系统设计 12
1.3.3 机电一体化控制系统设计 12
1.4 机电一体化系统（或产品）的可靠性设计 17
1.4.1 可靠性设计的基本概念 17
1.4.2 可靠性的常用指标 18
1.4.3 可靠性设计的主要内容 21
1.4.4 保证机电一体化系统可靠性的具体措施 24
第2章 机电一体化中的现代伺服系统设计实例及精解 31
2.1 现代伺服系统设计中的几个关键问题 31
2.1.1 电液转换问题 31
2.1.2 执行元件的选用问题 33
2.1.3 液压谐振问题 36
2.1.4 结构谐振问题 37
2.1.5 传动链齿隙问题 37
2.1.6 大信号振荡问题 38
2.1.7 多回路系统的分析与设计问题 38
2.1.8 敏感和控制元件的选择问题 43
2.2 雷达的光电跟踪液压伺服系统设计实例及精解 44
2.2.1 雷达光电跟踪液压伺服系统的技术指标和要求 44
2.2.2 雷达光电跟踪液压伺服系统的特点分析 45
2.2.3 雷达光电跟踪液压伺服系统的静态设计精解 45
2.2.4 雷达光电跟踪液压伺服系统的动态设计精解 47
2.3 火炮的自动跟踪瞄准电液伺服系统设计实例及精解 55
第3章 机电一体化中的PLC控制系统设计实例及精解 65
3.1 PLC控制系统的设计基础精解 65
3.1.1 PLC控制系统的结构组成 65
3.1.2 PLC的编程器件与地址分配 66
3.1.3 PLC控制系统中常用的几种应用程序语言 71
3.1.4 PLC梯形图的编程规则与技巧精解 74
3.1.5 PLC控制系统设计方法精解 80
3.2 PLC控制系统中最常用的典型基本控制环节的设计实例及精解 89
3.2.1 微分脉冲电路 89
3.2.2 分频电路 90
3.2.3 比较电路 91
3.2.4 延时通断电路 91
3.2.5 振荡器电路 92
3.2.6 长时间定时电路 93
3.2.7 大容量计数器电路 94
3.2.8 交流电动机的PLC控制电路 94
3.2.9 工作方式的区分选择电路 103
3.2.10 控制系统各基本控制环节应用实例—钻床的PLC控制改造设计精解 103
3.3 PLC在多功能屋面SP板切割机上的设计应用精解 119
3.3.1 切割机装置简介 119
3.3.2 切割机生产工艺要求 119
3.3.3 切割机装置电控设备及要求 122
3.3.4 切割机的PLC控制系统的硬件设计 122
3.3.5 切割机的PLC控制系统的软件设计 126
3.3.6 切割机的PLC控制系统设计精解 126
第4章 机电一体化中的单片机控制系统设计实例及精解 135
4.1 单片机控制系统的设计基础精解 135
4.1.1 单片机控制系统的结构组成 136
4.1.2 常用典型单片机的硬件资源精解 140
4.1.3 常用典型单片机的软件系统精解 142
4.1.4 常用典型单片机的开发应用方法精解 149
4.2 单片机控制系统中最常用的典型设计实例精解 156
4.2.1 单片机的最小控制系统设计 156
4.2.2 单片机的扩展控制系统设计 158
4.2.3 单片机最常用的典型实用控制环节电路设计精解 166
4.3 新型实用天车电脑秤的设计实例及精解 184
4.3.1 新型实用天车电脑秤的组成和主要功能 184
4.3.2 新型实用天车电脑秤的硬件系统设计 1
4.3.3 新型实用天车电脑秤的软件系统设计 190
4.3.4 新型实用天车电脑秤系统设计精解 190
4.4 交流电动机电脑控制柜的设计实例及精解 197
4.4.1 交流电动机电脑控制柜的组成和主要功能 197
4.4.2 交流电动机电脑控制柜的硬件系统设计 198
4.4.3 交流电动机电脑控制柜的软件系统设计 200
4.4.4 交流电动机电脑控制柜系统设计精解 200
第5章 基于LonWorks现场总线的现代智能测控系统设计实例及精解 212
5.1 LonWorks现场总线综述 212
5.1.1 LonWorks现场总线的形成和发展 212
5.1.2 现场总线的技术特点和LonWorks总线的优缺点 215
5.1.3 LonWorks现场总线的核心技术和网络自由拓扑结构简介 221
5.1.4 LonWorks总线技术的开发应用 222
5.1.5 LonWorks现场总线的展望与发展趋势 223
5.2 基于LonWorks现场总线的现代智能测控系统设计实例及精解 225
5.2.1 LonWorks智能测控系统的设计基础精解 225
5.2.2 基于LonWorks的现代智能测控系统创新实验设计精解 243
5.2.3 基于LonWorks技术的立体车库控制系统设计精解 248
第6章 车床的机电一体化改造系统设计实例及精解 270
6.1 车床数控改造方案组成框图 270
6.1.1 机床数控改造的意义 270
6.1.2 机床数控化改造的必要性 271
6.1.3 车床数控改造的特点 271
6.1.4 车床数控改造方案组成框图 272
6.1.5 普通车床的数控化改造过程 273
6.1.6 机床数控化改造的优缺点 275
6.2 车床数控改造的机械结构设计 276
6.2.1 数控系统结构的选择 276
6.2.2 数控改造中主要机械部件改装探讨 277
6.2.3 机床数控改造主要步骤 277
6.2.4 车床数控化改造的主要内容和结构形式 280
6.3 车床数控改造的计算机控制系统硬件设计 284
6.3.1 用MCS-51单片机对车床进行数控改造 286
6.3.2 PLC在车床数控改造中的应用 287
6.4 车床数控改造的计算机控制系统软件设计 289
6.4.1 人机界面程序的编制 290
6.4.2 上下位机通信程序的编制 291
6.4.3 PLC程序的编制 292
6.5 车床数控改造设计实例精解 294
6.5.1 CY6140型车床数控化改造解析 294
6.5.2 CA6140型车床改造实例解析 299
6.5.3 C616车床数控改造解析 306
6.5.4 C61200大型卧式车床的全面数控化改造解析 310
6.5.5 C9220液压半自动车床数控化改造解析 314
6.5.6 C6132普通车床的数控化改造解析 334
第7章 智能机器人的机电一体化系统设计实例及精解 338
7.1 智能机器人的基本组成和主要控制功能精解 338
7.1.1 机器人概述 338
7.1.2 智能机器人的基本组成 339
7.1.3 智能机器人的主要控制功能 341
7.2 智能机器人的机械结构设计精解 342
7.2.1 末端执行件 343
7.2.2 机身和臂部 345
7.2.3 手腕 347
7.2.4 典型机器人结构 348
7.3 智能机器人的控制系统硬件设计精解 348
7.3.1 智能机器人控制系统硬件组成 349
7.3.2 排牙机器人控制系统整体设计 352
7.4 智能机器人的控制系统软件设计 353
7.5 智能机器人的机电一体化系统设计精解 358
7.5.1 硬件电路的设计与开发 359
7.5.2 步进电动机驱动器的研制 364
7.5.3 下位机应用程序的编制 370
7.6 多足步行机器人的设计实例精解 375
7.6.1 机器人的本体设计 375
7.6.2 LR-1六足机器人系统的性能与特点 383
第8章 全自动洗衣机的机电一体化设计及精解 384
8.1 洗衣机设计的基础 384
8.1.1 洗衣机的工作原理 384
8.1.2 洗衣机的类型与性能比较 386
8.1.3 洗衣机设计的主要性能指标 390
8.1.4 全自动洗衣机的设计理念 392
8.2 全自动洗衣机的基本结构设计精解 393
8.2.1 滚筒式全自动洗衣机的基本结构 393
8.2.2 回转筒式全自动洗衣机的基本结构 398
8.2.3 套筒式全自动洗衣机的基本结构 402
8.2.4 新波轮洗衣机结构形式 403
8.3 全自动洗衣机的电气控制设计精解 406
8.3.1 全自动洗衣机的电动程控式控制电路 406
8.3.2 全自动洗衣机的电脑程控式控制电路 420
8.3.3 模糊控制全自动洗衣机控制器设计 440
8.3.4 具有语音提示功能的洗衣机控制器的研制 450
8.4 常用的全自动洗衣机电气控制电路设计参考原理图 453
参考文献 465