机电一体化系统设计
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机电一体化系统设计

张建民, 主编

出版社:高等教育出版社

年代:2014

定价:31.1

书籍简介:

本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。本书从“系统”的角度,对组成产品机械系统的元、部件和微机控制系统的元(器)件的工作原理、特点、选用原则与方法进行了论述,对静态、动态特性进行了简要分析,并从机电一体化的角度对系统的稳态设计与动态设计方法作了较详细的介绍,并列举了设计实例。书中还介绍了一些典型的机电一体化系统。为了方便读者学习,书后还附有常用逻辑符号的中外及新旧标准对照表。本书共8章,第1章总论,第2章机电一体化系统的机械系统部件选择与设计,第3章机电一体化系统的执行部件的选择与设计,第4章机电一体化系统的微机控制系统选择与设计,第5章机电一体化系统的元、部件特性分析,第6章机电一体化系统的机电有机结合分析与设计,第7章常用机械加工设备的机电一体化改造分析与设计,第8章典型的机电一体化系统(产品)简介。本书特色鲜明,内容丰富,条理清晰,图文并贸深浅适宜,不仅可以作为高等工科院校机械类相关专业的教材,也可作为高等职业学校、高等专科学校、成人高校的相关专业的教材,亦可供相关工程技术人员参考。

书籍目录:

第1章 概述

1-1 对机电一体化涵义的理解与机电一体化技术革命

一、机电一体化涵义与机电一体化时代特征

二、机电一体化技术革命

1-2 机电一体化系统构成要素、功能构成及其价值评价

1-3 机电一体化系统构成要素之间的相互连接

1-4 机电一体化系统设计的考虑方法、设计类型及设计流程

一、机电一体化系统设计的考虑方法

二、机电一体化系统的设计类型

三、机电一体化系统的设计流程

1-5 机电一体化系统的设计程序、准则与规律

1-6 机电一体化工程与系统工程

1-7 机电一体化系统的开发工程与现代设计方法

一、机电一体化系统的开发工程

二、机电一体化系统设计与现代设计方法

1-8 机电一体化系统的共性关键技术与优先发展领域

一、机电一体化系统的共性关键技术

二、机电一体化的优先发展领域

习题与思考题

第2章 机电一体化系统机械系统部件的选择与设计

2-1 机械系统部件的设计要求

2-2 机械系统传动部件的选择与设计

一、机械传动部件及其功能要求

二、丝杠螺母机构的基本传动形式

三、滚珠丝杠副传动部件

四、齿轮传动部件

五、挠性传动部件

六、间歇传动机构

2-3 机械系统导向支承部件的选择与设计

一、导轨副的组成、种类及其应满足的要求

二、滑动导轨副的结构及选择

三、滚动导轨副的类型与选择

四、静压导轨副工作原理

2-4 机械系统旋转支承部件的类型与选择

一、旋转支承部件的种类及基本要求

二、圆柱支承

三、圆锥支承

四、填入式滚动支承

五、其他形式支承

2-5 机械系统轴系部件的选择与设计

一、轴系设计的基本要求

二、轴系(主轴)用轴承的类型与选择

三、提高轴系部件性能的措施

2-6 机电一体化系统的机座或机架设计

一、机座或机架的作用及基本要求

二、机座或机架的结构设计要点

习题与思考题

第3章 机电一体化系统执行元件的选择与设计

3-1 执行元件的种类、特点及基本要求

一、执行元件的种类及特点

二、对执行元件的基本要求

3-2 常用的控制用电动机

一、对控制用电动机的基本要求

二、控制用电动机的种类、特点及选用

3-3 直流(Dc)与交流(AC)伺服电机及驱动

一、直流(Dc)伺服电机及驱动

二、交流(Ac)伺服电机及驱动

3-4 步进电机及驱动

一、步进电机的特点与种类

二、步进电机的工作原理

三、步进电机的运行特性及性能指标

四、步进电机的驱动与控制

习题与思考题

第4章 机电一体化系统微机控制系统的选择及接口设计

4-1 专用与通用的抉择、硬件与软件的权衡

4-2 微机控制系统的设计思路

一、微机控制系统整体方案的确定与微机选择

二、微机控制系统的总体设计与系统软件的确定

三、微机控制系统控制算法的确定

4-3 微机控制系统的构成与种类

一、微型计算机的系统构成

二、微型计算机的分类方法

4-4 微机控制系统的软件与程序设计语言

4-5 微机应用领域及其选用要点

4-6 8086/8088CPu的硬件结构特点

一、8086/8088CPU的主要结构特点

二、8086/8088CPU的最大与最小工作模式

三、8086/8088CPU引脚的功能定义

四、8086CPU最小、最大工作模式系统的典型配置

4-7 单板机(z80CPu)的硬件结构特点、存储器及输入/输出扩展接口

一、Z80CPU的硬件结构特点

二、Z80CPU用总线驱动器

三、Z80CPU用存储器

四、Z80CPU用输入/输出接口

五、Z80CPU用存储器及I/0口扩展

4-8 单片机的硬件结构特点及其最小应用系统

一、MCS-51系列单片机的结构特点

二、MCS-51系列单片机的最小应用系统及其扩展

4-9 数字显示器及键盘的接口电路

一、数字显示器的结构及其工作原理

二、键盘、显示器的接口电路

4-10 微机应用系统的输入/输出控制的可靠性设计

一、光电隔离电路设计

二、信息转换电路设计

4-11 可编程逻辑控制器(PLC)的构成及应用举例

一、PLC的构成及其工作原理

二、PLC的应用举例

4-12 常用检测传感器的性能特点、选用及其微机接口

一、检测传感器的分类与基本要求

二、各类传感器的主要性能及优缺点

三、传感器的选用原则及注意事项

四、检测传感器的测量电路及微机接口

习题与思考题

第5章 机电一体化系统元、部件的特性分析

5-1 机电一体化系统与自动控制理论

一、拉普拉斯变换与传递函数

二、控制系统的过渡过程特性

三、伺服系统及其动态特性

四、采样控制简介

5-2 机电一体化系统元、部件的力学特性

一、机械系统特性及变换机构

二、机械系统的机构静力学特性

三、机械系统的机构动力学特性

四、两自由度机器人运动轨迹创成所需转矩

5-3 机电一体化系统传感器的动态特性

一、动电式变换器的动态特性

二、压电式变换器的动态特性

三、传感检测系统的动态特性

5-4 机电一体化系统执行元件的动态特性

一、电磁变换执行元件的动态特性

二、具有反馈环节的驱动电路电磁变换执行元件的动态特性

三、压电式执行元件及其动态特性

四、执行元件与机械惯性阻转矩的匹配方法

五、凸轮曲线理论

习题与思考题

第6章 机电一体化系统机电有机结合的分析与设计

6-1 机电一体化系统的稳态与动态设计

6-2 机电有机结合之一:机电一体化系统稳态设计的考虑方法

一、被控对象分析

二、执行元件的匹配选择

三、减速比的匹配选择与各级减速比的分配

四、检测传感装置、信号转换接口电路、放大电路及电源等的匹配

五、系统数学模型的建立及主谐振频率的计算

6-3 机电有机结合之二:机电一体化系统动态设计的考虑方法

一、机电伺服系统的动态设计

二、系统的调节方法

三、机械结构弹性变形对系统特性的影响

四、传动间隙对系统特性的影响

五、机械系统实验振动模态参数识别

6-4 机电一体化系统的可靠性、安全性设计

一、可靠性设计

二、安全性设计

习题与思考题

第7章 计算机数字控制程序编制基础简介

7-1 数控机床类型及其控制方式

7-2 数控系统组成及数控程序编制基础

一、数控系统组成及其工作过程

二、数控程序编制基础

习题与思考题

第8章 传统机械加工设备的机电一体化改造分析与设计

8-1 传统机械加工机床的机电一体化改造设计方案分析

一、机床的机械传动系统改造设计方案分析

二、机床的机械传动系统简化

三、机床机电一体化改造的性能及精度选择

四、机床进给系统的机电有机结合匹配选择计算

8-2 微机控制系统的设计

一、机床开环控制系统具有的功能及特点

二、单板机(Z80CPU)控制系统设计(以车床为例)

三、单片机(8031)控制系统设计(以XY工作台为例)

四、多CPU直流伺服系统设计简介(以XA6132型铣床为例)

习题与思考题

第9章 典型机电一体化系统简介

9-1 城市轨道交通自动售检票系统与自动售票机

一、城市轨道交通自动售检票系统的组成

二、城市轨道交通自动售票机

9-2 邮局邮件自动处理系统

一、邮局邮件处理作业流程及邮件自动处理系统

二、邮件自动处理系统中的新机器、新机构

9-3 快速成形技术与3D打印机

一、快速成形的基本概念与技术分类

二、3D打印机

9-4 工业机器人

一、工业机器人的组成、分类及技术参数

二、电动喷砂机器人(多关节型)

三、装配机器人(SCARA型)

9-5 计算机数控机床

一、机械加工中心(MC)

二、BKX-I型数控机床

三、PRS-XY型混联数控机床

9-6 汽车的机电一体化简述

一、传感器在汽车发动机等中的应用

二、微机控制的数字化电子点火系统

三、汽车自动空调系统

四、电子控制的自动变速器

9-7 工业电子秤种类及其构成原理

9-8 自动售货机

习题与思考题

附录 常用基本逻辑符号的中、外及新、旧标准对照表

参考文献

内容摘要:

《机电一体化系统设计(第四版)》从“系统”的角度出发,对其机械系统的元、部件和微机控制系统的元(器)件的工作原理、特点、选用原则与选用方法进行了论述,在简要分析其静、动态特性的基础上,重点从机电有机结合(机电一体化)的角度,对系统(产品)的稳态设计与动态设计方法作了较详细的介绍并列举了设计实例,并对一些典型的机电一体化系统作了简要介绍。书后附有常用基本逻辑符号的中、外及新、旧标准对照表。
  《机电一体化系统设计(第四版)》特色鲜明、内容丰富、条理清晰、图文并茂、深浅适宜,不仅可作为大学本科相关专业的专业课教材.也可供夜大、函大、职大等相关专业选用,还可供从事机电一体化系统设计、制造的工程技术人员参考。

书籍规格:

书籍详细信息
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9787040413557
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出版地北京出版单位高等教育出版社
版次4版印次1
定价(元)31.1语种简体中文
尺寸26 × 19装帧平装
页数印数 5000

书籍信息归属:

机电一体化系统设计是高等教育出版社于2014.12出版的中图分类号为 TH-39 的主题关于 机电一体化-系统设计-高等学校-教材 的书籍。