機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精解

前言

　　機(jī)電一體化是將機(jī)械、電子與信息技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品和生產(chǎn)過程整體最優(yōu)化的一種高新技術(shù)；是建立在精密機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感與測試技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)等現(xiàn)代新技術(shù)群體基礎(chǔ)之上的一個(gè)高技術(shù)含量學(xué)科；已形成了以機(jī)械為主體、以控制和計(jì)算機(jī)為技術(shù)核心，機(jī)械、電氣和計(jì)算機(jī)三分天下的格局。它的發(fā)展，使傳統(tǒng)的機(jī)械如虎添翼，超越了操作機(jī)械和動(dòng)力機(jī)械的范疇，進(jìn)入了智能化、柔性化、信息化、人格化、綠色化、多功能化、全自動(dòng)化、微機(jī)數(shù)字化和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)遙控化的新時(shí)代，不僅極大地解放了人類的體力勞動(dòng)，還極大地解放了人類的腦力勞動(dòng)。因此，機(jī)電一體化已成為當(dāng)今世界工業(yè)發(fā)展的主要趨勢，也帶動(dòng)了傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)的一場嶄新的革命。機(jī)電工業(yè)要爭生存、求發(fā)展，必須走機(jī)電一體化之路已是不爭的事實(shí)。世界各國都已把機(jī)電一體化列入本國高新技術(shù)發(fā)展的前沿領(lǐng)域，紛紛在搶占該項(xiàng)技術(shù)的制高點(diǎn)！

內(nèi)容概要

榜樣的力量是無窮盡的，設(shè)計(jì)實(shí)例能提供示范和樣板，給人以引導(dǎo)和啟迪。    本書是《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)禁忌》的姊妹篇。它從實(shí)用的角度出發(fā)，對(duì)幾種類型機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例進(jìn)行精解。    全書共分8章，內(nèi)容包括機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜述；機(jī)電一體化中的現(xiàn)代伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例及精解；機(jī)電一體化中的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例及精解；機(jī)電一體化中的單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例及精解；基于Lon—Works現(xiàn)場總線的現(xiàn)代智能測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例及精解；數(shù)控車床的機(jī)電一體化改造系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例及精解；智能機(jī)器人的機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例及精解；全自動(dòng)洗衣機(jī)的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)及精解。    本書內(nèi)容翔實(shí)、闡述清晰透徹，可讀性好，實(shí)用性強(qiáng)。本書可作為機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的指導(dǎo)書，也可作為大學(xué)相關(guān)專業(yè)本/?？茙熒慕炭茣?。

書籍目錄

前言第1章  機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜述  1.1  機(jī)電一體化系統(tǒng)（或產(chǎn)品）的類型    1.1.1  機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)類型    1.1.2  機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)途徑    1.1.3  機(jī)電一體化系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)形式    1.1.4  機(jī)電一體化系統(tǒng)的控制類型  1.2  機(jī)電一體化系統(tǒng)（或產(chǎn)品）的設(shè)計(jì)構(gòu)想    1.2.1  機(jī)電一體化系統(tǒng)的內(nèi)部功能    1.2.2  機(jī)電一體化系統(tǒng)主要功能部件的組成  1.3  機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與方法    1.3.1  機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟    1.3.2  機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)    1.3.3  機(jī)電一體化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)  1.4  機(jī)電一體化系統(tǒng)（或產(chǎn)品）的可靠性設(shè)計(jì)    1.4.1  可靠性設(shè)計(jì)的基本概念    1.4.2  可靠性的常用指標(biāo)    1.4.3  可靠性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容    1.4.4  保證機(jī)電一體化系統(tǒng)可靠性的具體措施第2章機(jī)電一體化中的現(xiàn)代伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例及精解  2.1  現(xiàn)代伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)關(guān)鍵問題    2.1.1  電液轉(zhuǎn)換問題    2.1.2  執(zhí)行元件的選用問題    2.1.3  液壓諧振問題    2.1.4  結(jié)構(gòu)諧振問題    2.1.5  傳動(dòng)鏈齒隙問題    2.1.6  大信號(hào)振蕩問題    2.1.7  多回路系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)問題    2.1.8  敏感和控制元件的選擇問題  2.2  雷達(dá)的光電跟蹤液壓伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例及精解    2.2.1  雷達(dá)光電跟蹤液壓伺服系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)和要求    2.2.2  雷達(dá)光電跟蹤液壓伺服系統(tǒng)的特點(diǎn)分析    2.2.3  雷達(dá)光電跟蹤液壓伺服系統(tǒng)的靜態(tài)設(shè)計(jì)精解    2.2.4  雷達(dá)光電跟蹤液壓伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)精解  2.3  火炮的自動(dòng)跟蹤瞄準(zhǔn)電液伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例及精解第3章機(jī)電一體化中的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例及精解  3.1  PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精解    3.1.1  PLC控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成    3.1.2  PLC的編程器件與地址分配    3.1.3  PLC控制系統(tǒng)中常用的幾種應(yīng)用程序語言    3.1.4  PLC梯形圖的編程規(guī)則與技巧精解    3.1.5  PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法精解  3.2  PLC控制系統(tǒng)中最常用的典型基本控制環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)實(shí)例及精解    3.2.1  微分脈沖電路    3.2.2  分頻電路    3.2.3  比較電路    3.2.4  延時(shí)通斷電路    3.2.5  振蕩器電路    3.2.6  長時(shí)間定時(shí)電路    3.2.7  大容量計(jì)數(shù)器電路    3.2.8  交流電動(dòng)機(jī)的PLC控制電路    3.2.9  工作方式的區(qū)分選擇電路    3.2.10  控制系統(tǒng)各基本控制環(huán)節(jié)應(yīng)用實(shí)例——鉆床的PLC控制改造設(shè)計(jì)精解  3.3  PLC在多功能屋面SP板切割機(jī)上的設(shè)計(jì)應(yīng)用精解    3.3.1  切割機(jī)裝置簡介    3.3.2  切割機(jī)生產(chǎn)工藝要求    3.3.3  切割機(jī)裝置電控設(shè)備及要求    3.3.4  切割機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)    3.3.5  切割機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)    3.3.6  切割機(jī)的PLC控制系統(tǒng)沒計(jì)精解第4章機(jī)電一體化中的單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例及精解    4.1  單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精解      4.1.1  單片機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成      4.1.2  常用典型單片機(jī)的硬件資源精解      4.1.3  常用典型單片機(jī)的軟件系統(tǒng)精解      4.1.4  常用典型單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用方法精解    4.2  單片機(jī)控制系統(tǒng)中最常用的典型設(shè)計(jì)實(shí)例精解      4.2.1  單片機(jī)的最小控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)      4.2.2  單片機(jī)的擴(kuò)展控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)      4.2.3  單片機(jī)最常用的典型實(shí)用控制環(huán)節(jié)電路設(shè)計(jì)精解    4.3  新型實(shí)用天車電腦秤的設(shè)計(jì)實(shí)例及精解      4.3.1  新型實(shí)用天車電腦秤的組成和主要功能      4.3.2  新型實(shí)用天車電腦秤的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)      4.3.3  新型實(shí)用天車電腦秤的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)      4.3.4  新型實(shí)用天車電腦秤系統(tǒng)設(shè)計(jì)精解    4.4  交流電動(dòng)機(jī)電腦控制柜的設(shè)計(jì)實(shí)例及精解      4.4.1  交流電動(dòng)機(jī)電腦控制柜的組成和主要功能      4.4.2  交流電動(dòng)機(jī)電腦控制柜的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)      4.4.3  交流電動(dòng)機(jī)電腦控制柜的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)      4.4.4  交流電動(dòng)機(jī)電腦控制柜系統(tǒng)設(shè)計(jì)精解第5章  基于LonWorks現(xiàn)場總線的現(xiàn)代智能測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例及精解  5.1  LonWorks現(xiàn)場總線綜述    5.1.1  LonWorks現(xiàn)場總線的形成和發(fā)展    5.1.2  現(xiàn)場總線的技術(shù)特點(diǎn)和L,onWorks總線的優(yōu)缺點(diǎn)    5.1.3  LonWorks現(xiàn)場總線的核心技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)自由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡介    5.1.4  LonWorks總線技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用    5.1.5  LonWorks現(xiàn)場總線的展望與發(fā)展趨勢  5.2  基于LonWorks現(xiàn)場總線的現(xiàn)代智能測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例及精解    5.2.1  LonWorks智能測控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)精解    5.2.2  基于LonWoks的現(xiàn)代智能測控系統(tǒng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)精解    5.2.3  基于LonWorks技術(shù)的立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)精解第6章  車床的機(jī)電一體化改造系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例及精解  6.1  車床數(shù)控改造方案組成框圖    6.1.1  機(jī)床數(shù)控改造的意義    6.1.2  機(jī)床數(shù)控化改造的必要性    6.1.3  車床數(shù)控改造的特點(diǎn)    6.1.4  車床數(shù)控改造方案組成框圖    6.1.5  普通車床的數(shù)控化改造過程    6.1.6  機(jī)床數(shù)控化改造的優(yōu)缺點(diǎn)  6.2  車床數(shù)控改造的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)    6.2.1  數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的選擇    6.2.2  數(shù)控改造中主要機(jī)械部件改裝探討    6.2.3  機(jī)床數(shù)控改造主要步驟    6.2.4  車床數(shù)控化改造的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)形式  6.3  車床數(shù)控改造的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)    6.3.1  用MCS51單片機(jī)對(duì)車床進(jìn)行數(shù)控改造    6.3.2  PLC在車床數(shù)控改造中的應(yīng)用  6.4  車床數(shù)控改造的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)    6.4.1  人機(jī)界面程序的編制    6.4.2  上下位機(jī)通信程序的編制    6.4.3  PLC程序的編制  6.5  車床數(shù)控改造設(shè)計(jì)實(shí)例精解    6.5.1  CY6140型車床數(shù)控化改造解析    6.5.2  CA6140型車床改造實(shí)例解析    6.5.3  C616車床數(shù)控改造解析    6.5.4  C61200大型臥式車床的全面數(shù)控化改造解析    6.5.5  C9220液壓半自動(dòng)車床數(shù)控化改造解析    6.5.6  C6132普通車床的數(shù)控化改造解析第7章  智能機(jī)器人的機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例及精解  7.1  智能機(jī)器人的基本組成和主要控制功能精解    7.1.1  機(jī)器人概述    7.1.2  智能機(jī)器人的基本組成    7.1.3  智能機(jī)器人的主要控制功能  7.2  智能機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精解    7.2.1  末端執(zhí)行件    7.2.2  機(jī)身和臂部    7.2.3  手腕    7.2.4  典型機(jī)器人結(jié)構(gòu)  7.3  智能機(jī)器人的控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)精解    7.3.1  智能機(jī)器人控制系統(tǒng)硬件組成    7.3.2  排牙機(jī)器人控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)  7.4  智能機(jī)器人的控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)  7.5  智能機(jī)器人的機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)精解    7.5.1  硬件電路的設(shè)計(jì)與開發(fā)    7.5.2  步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的研制    7.5.3  下位機(jī)應(yīng)用程序的編制  7.6  多足步行機(jī)器人的設(shè)計(jì)實(shí)例精解    7.6.1  機(jī)器人的本體設(shè)計(jì)    7.6.2  LR_1六足機(jī)器人系統(tǒng)的性能與特點(diǎn)第8章  全自動(dòng)洗衣機(jī)的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)及精解  8.1  洗衣機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)    8.1.1  洗衣機(jī)的工作原理    8.1.2  洗衣機(jī)的類型與性能比較    8.1.3  洗衣機(jī)設(shè)計(jì)的主要性能指標(biāo)    8.1.4  全自動(dòng)洗衣機(jī)的設(shè)計(jì)理念  8.2  全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精解    8.2.1  滾筒式全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)    8.2.2  回轉(zhuǎn)筒式全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)    8.2.3  套筒式全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)    8.2.4  新波輪洗衣機(jī)結(jié)構(gòu)形式  8.3  全自動(dòng)洗衣機(jī)的電氣控制設(shè)計(jì)精解    8.3.1  全自動(dòng)洗衣機(jī)的電動(dòng)程控式控制電路    8.3.2  全自動(dòng)洗衣機(jī)的電腦程控式控制電路    8.3.3  模糊控制全自動(dòng)洗衣機(jī)控制器設(shè)計(jì)    8.3.4  具有語音提示功能的洗衣機(jī)控制器的研制  8.4  常用的全自動(dòng)洗衣機(jī)電氣控制電路設(shè)計(jì)參考原理圖參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜述　　1.1　機(jī)電一體化系統(tǒng)（或產(chǎn)品）的類型　　1.1.1　機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)類型　　機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的設(shè)計(jì)類型大致有以下三種：　?。?）開發(fā)性設(shè)計(jì)　　開發(fā)性設(shè)計(jì)是沒有參照樣品的設(shè)計(jì)，僅僅是根據(jù)抽象的設(shè)計(jì)原理和要求，設(shè)計(jì)出在質(zhì)量和性能方面滿足要求的產(chǎn)品或系統(tǒng)。最初的錄像機(jī)、攝像機(jī)、電視機(jī)的設(shè)計(jì)就屬于開發(fā)性設(shè)計(jì)?！　。?）適應(yīng)性設(shè)計(jì)　　適應(yīng)性設(shè)計(jì)是在總的方案原理基本保持不變的情況下，對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行局部更改，或用微電子技術(shù)代替原有的機(jī)械結(jié)構(gòu)，或?yàn)榱诉M(jìn)行微電子控制對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部適應(yīng)性設(shè)計(jì)，以使產(chǎn)品的性能和質(zhì)量增加某些附加價(jià)值。例如：電子式照相機(jī)采用電子快門、自動(dòng)曝光代替手動(dòng)調(diào)整，使其小型化、智能化；汽車的電子式汽油噴射裝置代替原來的機(jī)械控制汽油噴射裝置；電子式縫紉機(jī)使用微機(jī)控制；普通機(jī)床改造成數(shù)控機(jī)床等都屬于適應(yīng)性設(shè)計(jì)?！　。?）變異性設(shè)計(jì)　　變異性設(shè)計(jì)是在設(shè)計(jì)方案和功能結(jié)構(gòu)不變的情況下，僅改變現(xiàn)有產(chǎn)品的規(guī)格尺寸使之適應(yīng)于量的方面的要求。例如：由于傳遞轉(zhuǎn)矩或速比發(fā)生變化而重新設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)尺寸；各類變速器的系列化設(shè)計(jì)等都屬于變異性設(shè)計(jì)?！　C(jī)電一體化領(lǐng)域多變的設(shè)計(jì)類型，要求我們摸索一套現(xiàn)代化設(shè)計(jì)的普遍規(guī)律，以適應(yīng)不斷更新?lián)Q代的需要。所有機(jī)電一體化設(shè)計(jì)都是為了獲得產(chǎn)品或系統(tǒng)的有用信息。為此必須從信息載體中提取各種各樣的信息，促進(jìn)機(jī)械與電子的有機(jī)結(jié)合，滿足人們的多樣化需求。為此，機(jī)電一體化產(chǎn)品根據(jù)結(jié)構(gòu)和電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)在系統(tǒng)中的作用又可以分為三類：　?、僭瓩C(jī)械產(chǎn)品采用電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)從而產(chǎn)生性能好、功能強(qiáng)的機(jī)電一體化的新一代產(chǎn)品，如微電腦洗衣機(jī)、機(jī)器人等。

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