机电一体化系统设计与应用

第1章 机电一体化技术概论
1.1机电一体化的基本概念及发展状况
1.1.1机电一体化概念
1.1.2机电一体化的现状
1.1.3机电一体化的发展前景
1.2机电一体化系统的基本构成
1.3机电一体化产品的分类
1.4机电一体化的特点
1.5机电一体化的理论基础与关键技术
1.5.1理论基础
1.5.2关键技术
1.5.3机电一体化技术与其他技术的区别
思考练习题
第2章 机械系统设计
2.1概述
2.1.1机械系统的定义
2.1.2机电一体化对机械系统的基本要求
2.2传动机构设计
2.2.1齿轮传动机构
2.2.2滚珠丝杠传动机构
2.2.3同步带传动机构
2.3导向机构设计
2.3.1滑动导轨设计
2.3.2滚动导轨设计
2.3.3静压导轨设计
2.3.4并联导向结构
2.4执行机构设计
2.4.1电动执行机构
2.4.2气动执行机构
2.4.3液动执行机构
思考练习题
第3章 伺服系统设计
3.1概述
3.1.1伺服系统常用的控制方式
3.1.2检测信号及反馈比较方式
3.2伺服系统中的执行元件
3.2.1步进电机
3.2.2交流伺服电机
3.2.3直流伺服电机
3.2.4直线电动机
3.3执行元件的控制与驱动
3.3.1步进电机的驱动功率放大器
3.3.2交流伺服电机驱动
3.4伺服系统的开环控制和闭环控制
3.4.1开环伺服系统
3.4.2闭环伺服系统
思考练习题
第4章 机电一体化检测系统
4.1概述
4.1.1检测系统的组成
4.1.2信号的传输与处理
4.2模拟式和数字式传感器信号的检测
4.2.1模拟式传感器
4.2.2模拟式传感器信号的处理
4.2.3数字式传感器信号的处理
4.3检测信号的采集与处理
4.3.1传感器信号的采样，保持
4.3.2多通道模拟信号输入
4.3.3传感器非线性补偿处理
4.3.4信号变换
4.3.5干扰的抑制技术
4.4计算机检测控制系统
4.4.1计算机控制系统的组成
4.4.2计算机在控制中的应用方式
4.4.3典型的机电一体化计算机控制系统
思考练习题
第5章 机电一体化系统的控制方法
5.1数字PID控制
5.1.1模拟PID控制
5.1.2数字PID算法
5.1.3数字PID控制的改进算法
5.1.4数字PID控制器的参数整定
5.2常见复杂控制
5.2.1串级控制
5.2.2比值控制
5.2.3前馈控制系统
5.2.4 自适应控制
5.3模糊控制
5.3.1模糊控制系统的基本原理及组成结构
5.3.2模糊控制器的数据库
5.3.3模糊控制规则库
5.3.4推理决策逻辑
5.3.5模糊控制系统的控制过程
5.3.6模糊控制器的设计及应用
思考练习题
第6章 机电一体化系统的总体设计
6.1概述
6.2机电一体化系统的产品规划
6.2.1市场调查
6.2.2市场预测
6.2.3产品构思
6.3机电一体化系统的概念设计
6.3.1设计任务的抽象化
6.3.2功能结构分析
6.3.3建立功能结构图
6.3.4选择系统原理方案
6.4机电一体化系统的接口设计
6.4.1接口的功能与分类
6.4.2人机接口设计
6.4.3机电接口设计
6.5机电一体化系统的造型与环境设计
6.5.1艺术造型设计
6.5.2环境设计
6.6机电一体化系统的评价与决策
6.7机电一体化系统的试制与调试
6.8机电一体化系统的现代设计方法
6.8.1计算机辅助设计与并行工程
6.8.2虚拟产品设计
6.8.3快速响应设计
6.8.4反求设计
6.8.5网络上的合作设计
思考练习题
第7章 机电一体化系统的典型应用案例分析
7.1液压挖掘机的机电液控制系统
7.1.1液压挖掘机主要结构及机电液控制形式
7.1.2液压挖掘机的控制系统
7.1.3 DH280挖掘机的电子控制系统
7.2装载机工作装置控制系统
7.2.1装载机工作装置类型及结构
7.2.2装载机工作装置控制系统
7.3机电伺服数控雕刻机系统的设计与实现
7.3.1系统硬件组成
7.3.2系统软
7.3.3系统主回路接线
7.3.4数控雕刻机系统软件操作使用
参考文献