机电一体化技术 中国水利水电出版社 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

本书从机电一体化技术导论出发，系统叙述了机电一体化的系统组成；结合机电一体化对传动机构精度的需求，分别介绍了精密传动技术和运动执行装置的种类；考虑专业特点，简单介绍了机电一体化控制技术基础；并全面分析了机电一体化感知与检测技术；结合伺服元件具体说明了机电一体化伺服控制技术；同时，根据机电技术的发展状况介绍了典型的工业机器人；很后，系统介绍了机电一体化技术总体设计准则和应用实例。全书为便于读者学习，每章开头都有目标与解惑引入主题知识点，并配有相关设备工业机器臂的质疑图片，而每章结束部分均有对本章知识点的小结与拓展，并附有思考与习题。本书可作为高等院校“机械制造及其自动化”“机械设计及理论”“机械电子工程”和“电气工程及自动化”等专业“机电一体化技术”课程的本科生与研究生教材,也可适合从事机电传动及其自动控制领域的工程技术人员阅读与参考。

第1章 机电一体化技术导论

1.1 概述

1.2 机电一体化系统的基本组成

1.2.1 机电一体化系统的功能组成

1.2.2 机电一体化系统的构成要素

1.3 一体化理论和设计思想

1.3.1 质、能、信息一体化设计

1.3.2 功能结构一体化设计

1.3.3 广义机电一体化设计

1.3.4 虚实一体化设计

1.3.5 人一机一环境一体化设计

1.4 系统构成要素的相互连接

1.4.1 按接口功能分类

1.4.2 按变换与调整功能分类

1.5 机电一体化系统的分类

1.5.1 数控机械类

1.5.2 电子设备类

1.5.3 机电结合类

1.5.4 乜液伺服类

1.5.5 信息控制类

1.6 机电一体化的作用与应用

1.6.1 生产能力和工作质量提高

1.6.2 使用安全性和可靠性提高

1.6.3 调整和维护方便，使用性能改善

1.6.4 具有复合功能，适用面广

1.6.5 改善劳动条件，有利于自动化生产

1.6.6 节约能源，减少耗材

1.7 机电一体化理论基础与支撑技术

1.7.1 理论基础

1.7.2 支撑技术

1.8 机电一体化的发展前景

1.8.1 机电一体化的发展状况

1.8.2 机电一体化的发展趋势

圈机电一体化精密传动技术

2.1 机械系统设计概述

2.1.1 机电一体化对传动精度基本要求

2.1.2 机械机构主要种类

2.1.3 精度设计两个环节

2.2 精密机械传动比设计原则

2.2.1 机电一体化系统对机械传动的要求

2.2.2 总传动比的确定

2.2.3 传动链的级数和各级传动比的分配

2.3 转动惯量对传动精度的影响

2.3.1 数学模型建立

2.3.2 机械参数对传动精度的影响

2.3.3 间隙对传动精度的影响

2.4 几种特殊的精密传动装置

2.4.1 谐波齿轮传动

2.4.2 滚珠传动装置

2.4.3 同步带传动

圈机电一体化运动执行装置

3.1 执行装置概述

3.1.1 执行机构的组成及要求

3.1.2 执行装置及其分类

3.1.3 执行装置的基本动作原理

3.1.4 执行装置的特点与性能

3.1.5 新型执行装置

3.2 电动执行装置

3.2.1 直流伺服电动机

3.2.2 交流伺服电动机

3.2.3 步进电动机

3.2.4 直接驱动电动机

3.2.5 超声波电动机

3.2.6 直线电动机

3.2.7 音圈电动机

3.3 液压系统执行装置

3.3.1 液压系统的组成

3.3.2 液压系统的优缺点

3.4 气动系统执行装置

3.4.1 气动系统的组成

3.4.2 气动控制系统优缺点

3.5 液压与气动常见装置

3.5.1 液压执行装置

3.5.2 气动执行装置

3.6 其他新型执行装置

第4章 机电一体化控制技术基础

4.1 控制系统的分类

4.1.1 以自动控制方式分类

4.1.2 以参与控制方式分类

4.1.3 以调节规律分类

4.2 控制器的典型系统

4.2.1 工控机的定义

4.2.2 工控机的组成

4.2.3 工控机总线技术

4.2.4 常用总线特点

4.2.5 数据通信技术

4.2.6 工控机的发展

4.3 单片微控制器

4.3.1 单片机简介

4.3.2 单片机特点及应用

4.3.3 常用的单片机产品种类

4.4 可编程序控制器基础

4.4.1 PLC概述

4.4.2 PLC特点

4.4.3 PLC的分类

4.4.4 PLC应用领域

4.5 国内外PLC产品介绍

第5章 机电一体化感知与检测技术

5.1 检测系统的功用与特性

5.1.1 检测系统的基本功能

5.1.2 检测系统的基本要求

5.2 常用传感器

5.2.1 线位移传感器

5.2.2 角位移传感器及转速传感器

5.2.3 加速度与速度传感器

5.2.4 力传感器

5.2.5 接近传感器与距离传感器

5.2.6 温度、流量传感器

5.3 检测系统组成及检测原理

5.3.1 模拟量检测系统组成及工作原理

5.3.2 脉冲信号的检测系统

第6章 机电一体化伺服控制技术

6.1 伺服系统的基本结构形式及特点

6.1.1 伺服系统的基本概念

6.1.2 对伺服系统的基本要求

6.1.3 伺服系统的基本结构形式

6.1.4 伺服系统的分类

6.2 伺服系统的执行元件

6.2.1 执行元件的种类及特点

6.2.2 直流伺服电动机

6.2.3 交流伺服电动机

6.2.4 步进电动机

6.2.5 其他种类执行元件

6.3 执行元件的控制与驱动

6.3.1 步进电动机的控制与驱动

6.3.2 直流伺服电动机的控制与驱动

6.4 伺服系统设计方案

6.4.1 系统设计方案

6.4.2 伺服系统设计方案

6.4.3 伺服系统误差分析

第7章 机电一体化典型设备机器人

7.1 机器人的组成及特征

7.1.1 机器人的组成

7.1.2 机器人的特征

7.1.3 机器人的发展

7.2 机器人的分类及应用

7.2.1 按信息输入形式分类

7.2.2 按坐标类型分类

7.2.3 按受控运动方式分类

7.2.4 按照机器人的用途分类

7.3 机器人系统

7.3.1 机器人定义

7.3.2 机器人相关概念

7.4 机器人控制的组成与分类

7.4.1 对机器人控制系统一般要求

7.4.2 机器人控制系统的组成

7.4.3 机器人控制系统分类

7.4.4 机器人控制系统结构

7.5 工业机器人概述

7.5.1 FANUC机器人

7.5.2 ABB机器人

7.5.3 安川机器人

7.5.4 KUKA机器人

第8章 机电一体化技术总体设计准则

8.1 机电一体化技术总体设计概述

8.1.1 机电一体化总体设计内容

8.1.2 机电一体化产品的使用要求与性能指标

8.1.3 机电一体化产品功能及性能指标的分配

8.1.4 设计思想、类型、准则和规律

8.2 机电一体化系统抗干扰技术

8.2.1 干扰的定义

8.2.2 干扰形成三个要素

8.2.3 电磁干扰的种类

8.2.4 干扰存在的形式

8.3 抑制系统抗干扰技术措施

8.3.1 屏蔽

8.3.2 隔离

8.3.3 滤波

8.3.4 接地

8.3.5 软件抗干扰设计

8.4 提高系统抗干扰能力的方法

8.4.1 逻辑设计力求简单可靠

8.4.2 硬件自检测和软件自恢复的设计

8.4.3 从安装和工艺等方面采取措施以消除干扰

第9章 机电一体化技术应用实例

9.1 机电一体化技术研发要点

9.1.1 基本开发思路

9.1.2 用户要求

9.1.3 功能要素和模块

9.1.4 接口设计要点

9.1.5 系统整体方案拟订和评价

9.1.6 制作与调试

9.2 电机变频控制应用技术

9.2.1 常用分类

9.2.2 工作原理

9.2.3 调节方法

9.3 视觉传感式变量施药机器人

9.3.1 系统的组成

9.3.2 工作原理

9.3.3 设计模块

9.4 步进电动机单片机控制

9.4.1 步进电动机的工作原理

9.4.2 步进电动机单片机驱动原理

9.4.3 软件设计

9.5 机械手PLC控制的实现

9.5.1 工程实例详述

9.5.2 控制分析与硬件设计

9.5.3 逻辑分析与程序设计

9.5.4 PLC与单片机简要比较

参考文献

张发军，男，教授，博士，硕士研究生导师，不错工程师。1964年12月出生，湖北省江陵县人，三峡大学机械制造及其自动化专业硕士生导师，美国电气电子工程师学会IEEE会员，湖北省自动化学会会员。毕业以来一直工作在机电一体化专业领域，现任三峡大学机械与动力学院教授，主讲机电传动与机电一体化系统技术等专业课程。

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