機(jī)電一體化技術(shù)

前言

　　前言　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各類機(jī)械都出現(xiàn)了自動(dòng)控制產(chǎn)品，用以代替人工操作，實(shí)現(xiàn)了高精度、高效率和高可靠性生產(chǎn)。這種結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的產(chǎn)品就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，如常見的數(shù)控機(jī)床、打印機(jī)、數(shù)碼復(fù)印機(jī)等。機(jī)電一體化產(chǎn)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著重要的作用，是機(jī)械工業(yè)先進(jìn)化的標(biāo)志?！　C(jī)電一體化是機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)和控制理論等學(xué)科交叉而成的新學(xué)科，這些技術(shù)并不是簡(jiǎn)單地結(jié)合，而是在控制理論的指導(dǎo)下有機(jī)融合而成的。機(jī)電一體化以計(jì)算機(jī)為控制器，應(yīng)用先進(jìn)的控制技術(shù)和理論，實(shí)現(xiàn)了對(duì)被控對(duì)象高速度和高精度的穩(wěn)定控制?！　∧壳?，機(jī)電一體化產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，各行業(yè)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)人員的需求也與日俱增。為了讓機(jī)電類學(xué)生和技術(shù)人員能夠了解機(jī)電一體化產(chǎn)品，掌握機(jī)電一體化技術(shù)，特編寫本教材。教材中從機(jī)電一體化的控制核心出發(fā)，以控制技術(shù)貫穿全書，強(qiáng)調(diào)了控制過程的高速度、高精度和穩(wěn)定性要求以及在這些要求下的各組成部分的特殊之處。在編寫過程中，盡量避免了繁雜的數(shù)學(xué)公式，而以各類圖表來說明，對(duì)理論的敘述做到了簡(jiǎn)練亦不失嚴(yán)謹(jǐn)，易于理解。　　本教材共分為7章，第1章重點(diǎn)敘述了機(jī)電一體化的概念和特點(diǎn)；第2章講述了機(jī)電一體化的反饋單元——傳感器，重點(diǎn)為位移、速度等機(jī)械量傳感器；第3章介紹了機(jī)電一體化的執(zhí)行單元，以各類伺服電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)技術(shù)為重點(diǎn)，詳細(xì)講述了伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)和工作原理；第4章介紹了機(jī)電一體化中的機(jī)械單元，重點(diǎn)敘述了機(jī)電一體化中的機(jī)械單元與純機(jī)械的不同之處；第5章為控制計(jì)算機(jī)，講述了單片機(jī)系統(tǒng)、可編程控制器和工業(yè)計(jì)算機(jī)的原理及其應(yīng)用；第6章為自動(dòng)控制技術(shù)，以機(jī)電控制為出發(fā)點(diǎn)對(duì)自動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行敘述；第7章以針式打印機(jī)、家用VCD和全自動(dòng)洗衣機(jī)為實(shí)例，綜合講述了機(jī)電一體化產(chǎn)品和技術(shù)?！　”窘滩牡?章、第3章、第7章7．1節(jié)和7．2節(jié)由汪諍編寫，第2章和第7章7．3節(jié)由洪濤編寫，其余由田亞平編寫。何友成對(duì)本教材提出了一些合理的建議，蘭州交通大學(xué)檢測(cè)與智能控制研究所所長(zhǎng)彭珍瑞教授、蘭州航空工業(yè)總公司機(jī)電研究所高級(jí)工程師潘麗華對(duì)本書進(jìn)行了審閱，在此深表感謝!　　由于本教材涉及學(xué)科較多，覆蓋面廣，加之作者水平有限，時(shí)間緊迫，書中難免有不足之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正?！　【帯≌?/pre>


內(nèi)容概要
　　《機(jī)電一體化技術(shù)》第1章、第3章、第7章7．1節(jié)和7．2節(jié)由汪諍編寫，第2章和第7章7．3節(jié)由洪濤編寫，其余由田亞平編寫。何友成對(duì)本教材提出了一些合理的建議，蘭州交通大學(xué)檢測(cè)與智能控制研究所所長(zhǎng)彭珍瑞教授、蘭州航空工業(yè)總公司機(jī)電研究所高級(jí)工程師潘麗華對(duì)本書進(jìn)行了審閱，在此深表感謝!



書籍目錄
第1章 機(jī)電一體化技術(shù)概述1．1 機(jī)電一體化的基本概念1．2 機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成與實(shí)例1．2．1 機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成1．2．2 機(jī)電一體化系統(tǒng)的實(shí)例1．3 機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)及特點(diǎn)1．3．1 機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)1．3．2 機(jī)電一體化的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)本章小結(jié)習(xí)題1第2章 常用傳感器和信號(hào)處理2．1 傳感器概述2．1．1 傳感器的分類2．1．2 傳感器的特性2．2 常用模擬式運(yùn)動(dòng)和位置檢測(cè)傳感器2．2．1 電位器式傳感器2．2．2 電感式傳感器一2．2．3 電容式傳感器2．2．4 感應(yīng)同步器2．2．5 磁電式傳感器2．2．6 霍爾傳感器2．2．7 壓電式傳感器2．2．8 電阻應(yīng)變式傳感器2．3 常用數(shù)字式運(yùn)動(dòng)和位置檢測(cè)傳感器2．3．1 光柵傳感器2．3．2 光電編碼器2．3．3 磁柵傳感器2．4 電子開關(guān)2．4．1 電容式接近開關(guān)2．4 一電感式接近開關(guān)2．4．3 光電式接近開關(guān)2．4．4 霍爾磁電開關(guān)2．5 傳感器的選用2．5．1 傳感器的選用原則2．5．2 運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)量傳感器的選用2．6 傳感器信號(hào)處理電路2．6．1 信號(hào)隔離電路2．6．2 放大電路2．6．3 濾波電路2．6．4 A／D轉(zhuǎn)換電路本章小結(jié)習(xí)題2第3章 執(zhí)行裝置及其驅(qū)動(dòng)技術(shù)3．1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)3．1．1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的分類和原理3．1．2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的參數(shù)及性能指標(biāo)3．1．3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)3．2 直流伺服電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)3．2．1 各種不同的直流伺服電動(dòng)機(jī)3．2．2 直流伺服電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性3．2．3 直流伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路3．3 交流伺服電動(dòng)機(jī)及其驅(qū)動(dòng)3．3．1 永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)3．3．2 兩相異步交流伺服電動(dòng)機(jī)3．3．3 三相異步交流伺服電動(dòng)機(jī)3．3．4 矢量控制3．4 液壓執(zhí)行裝置簡(jiǎn)介3．4．1 液壓缸3．4．2 液壓馬達(dá)3．4．3 伺服閥本章小結(jié)習(xí)題3第4章 機(jī)電一體化中的機(jī)械系統(tǒng)4．1 機(jī)電一體化系統(tǒng)的常用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4．1．1 滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)4．1．2 齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4．1．3 同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4．1．4 間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4．1．5 其他傳動(dòng)機(jī)構(gòu)4．2 機(jī)電一體化系統(tǒng)的常用導(dǎo)向支承部件4．2．1 導(dǎo)軌的組成和分類4．2．2 滑動(dòng)導(dǎo)軌4．2．3 滾動(dòng)導(dǎo)軌4．2．4 液體靜壓導(dǎo)軌4．3 軸系4．4 機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)4．5 機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)的影響及其改善措施4．5．1 機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)的影響’4．5．2 機(jī)械結(jié)構(gòu)的改善本章小結(jié)習(xí)題4第5章 機(jī)電一體化中的控制計(jì)算機(jī)5．1 單片機(jī)5．1．1 AT89C51單片機(jī)的組成與引腳功能5．1．2 AT89C51單片機(jī)構(gòu)成的控制系統(tǒng)5．1．3 單片機(jī)的輸入通道5．1．4 單片機(jī)的輸出通道5．2 可編程控制器5．2．1 PLC工作原理和組成5．2．2 S7—300系列PLC簡(jiǎn)介5．3 工業(yè)計(jì)算機(jī)5．3．1 總線技術(shù)5．3．2 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線5．3．3 工業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用本章小結(jié)習(xí)題5第6章 自動(dòng)控制技術(shù)6．1 機(jī)電一體化系統(tǒng)控制概述6．1．1 機(jī)電一體化控制分類6．1．2 機(jī)電一體化控制系統(tǒng)的基本要求6．2 經(jīng)典控制理論和技術(shù)6．2．1 機(jī)電一體化系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型6．2．2 時(shí)域分析及動(dòng)態(tài)性能









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