機電一體化系統(tǒng)設計

總論
0.1 概述
0.1.1 機電一體化的基本概念
0.1.2 機電一體化的技術體系
0.1.3 機電一體化系統(tǒng)的組成
0.2 機電一體化系統(tǒng)設計方法
0.2.1 機電一體化系統(tǒng)設計的理論基礎
0.2.2 機電一體化系統(tǒng)設計的特點
0.2.3 機電一體化系統(tǒng)設計技術
0.2.4 機電一體化系統(tǒng)設計的類型
0.2.5 機電一體化系統(tǒng)設計的方法
0.2.6 機電一體化系統(tǒng)的評價決策
0.3 機電一體化系統(tǒng)開發(fā)工程路線
習題
第1章 機械系統(tǒng)設計
1.1 概述
1.1.1 機械系統(tǒng)的組成
1.1.2 機械系統(tǒng)的基本要求
1.2 機械系統(tǒng)的結構設計
1.2.1 無側隙齒輪傳動機構
1.2.2 滾珠絲杠傳動機構
1.2.3 其他傳動機構
1.2.4 支承導向機構設計
1.2.5 執(zhí)行機構設計
1.3 機械系統(tǒng)的主要動力參數計算
1.3.1 機械系統(tǒng)的負載計算
1.3.2 機械系統(tǒng)特性參數的計算
1.3.3 機械系統(tǒng)特性參數對機電一體化系統(tǒng)的影響
1.4 機械系統(tǒng)部件的選擇計算
1.4.1 齒輪傳動副的選擇計算
1.4.2 滾珠絲杠傳動副的選擇計算
1.4.3 滾動直線導軌副的選擇計算
1.5 機械系統(tǒng)執(zhí)行電動機的選擇計算
1.5.1 執(zhí)行電動機選擇計算步驟
1.5.2 執(zhí)行電動機選擇計算實例
1.6 機械系統(tǒng)動力學特性分析
1.7 機械系統(tǒng)的設計計算實例
習題
第2章 檢測系統(tǒng)設計
2.1 概述
2.2 機電一體化系統(tǒng)常用傳感器
2.2.1 傳感器的組成及基本特性
2.2.2 機電一體化系統(tǒng)中常用傳感器
2.2.3 傳感器的選用
2.3 信號放大電路
2.3.1 高輸入阻抗放大器
2.3.2 高共模抑制比放大器
2.3.3 小信號雙線變送器
2.3.4 隔離放大器
2.3.5 程控增益放大器
2.4 信號變換電路
2.4.1 基本轉換電路
2.4.2 電平檢測及轉換電路
2.4.3 模擬信號變換電路
2.4.4 電壓與脈沖量間的變換電路
2.5 信號調制與解調電路
2.5.1 信號的調幅及其解調
2.5.2 信號的調頻及其解調
2.5.3 信號的相位調制及其解調
2.6 信號的濾波電路
2.6.1 濾波器的分類和基本參數
2.6.2 一階濾波器
2.6.3 二階有源濾波器
2.6.4 二階有源濾波器的設計
2.7 數字式傳感器信號檢測電路
2.7.1 多路信號的細分與辨向
2.7.2 電阻鏈移相細分與辨向
2.7.3 鎖相倍頻細分與辨向
2.7.4 脈沖填充細分與辨向
習題
第3章 控制系統(tǒng)設計
3.1 概述
3.2 控制系統(tǒng)的數學模型
3.2.1 機械系統(tǒng)的數學模型
3.2.2 電子與電氣環(huán)節(jié)的數學模型
3.2.3 典型位置隨動系統(tǒng)的數學模型
3.3 控制系統(tǒng)的性能分析
3.3.1 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
3.3.2 控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性分析
3.3.3 控制系統(tǒng)的動態(tài)性能分析
3.4 控制系統(tǒng)的綜合與校正
3.4.1 控制系統(tǒng)的串聯校正
3.4.2 控制系統(tǒng)的并聯校正
3.4.3 控制系統(tǒng)的復合校正
3.5 數字控制系統(tǒng)分析
3.5.1 控制信號的采樣與復原
3.5.2 z變換與z反變換
3.5.3 脈沖傳遞函數
3.5.4 數字(采樣)控制系統(tǒng)的性能分析
3.6 數字控制器設計
3.6.1 PID數字控制器設計
3.6.2 串級數字控制系統(tǒng)
3.6.3 前饋一反饋數字控制系統(tǒng)
3.6.4 數字控制器的直接設計方法
習題
第4章 機電一體化計算機接口設計
4.1 概述
4.1.1 人機交互通道及接口
4.1.2 計算機的過程輸入／輸出通道
4.1.3 接口設計應考慮的問題
4.2 人機接口設計
4.2.1 人機接口的類型及特點
4.2.2 人機輸入接口設計
4.2.3 人機輸出接口設計
4.3 過程輸入通道接口設計
4.3.1 任務與特點
4.3.2 模擬輸入通道接口設計
4.3.3 開關(數字)量輸入通道接口設計
4.4 過程輸出通道接口設計
4.4.1 任務與特點
4.4.2 模擬輸出通道接口設計
4.4.3 開關(數字)量輸出通道接口設計
習題
第5章 伺服系統(tǒng)設計
5.1 概述
5.1.1 伺服系統(tǒng)的基本結構
5.1.2 伺服系統(tǒng)的基本要求
5.1.3 伺服系統(tǒng)設計的內容和步驟
5.2 電力電子技術基礎
5.2.1 新型電力電子器件
5.2.2 晶閘管可控整流技術
5.2.3 脈寬調制功率變換技術
5.3 步進伺服系統(tǒng)設計
5.3.1 步進電機工作原理及其特性
5.3.2 步進電機的控制與驅動
5.3.3 步進伺服系統(tǒng)設計計算
5.4 直流伺服系統(tǒng)設計
5.4.1 直流伺服電機工作原理及類型
5.4.2 直流伺服電機的控制原理
5.4.3 晶閘管直流伺服電機調速系統(tǒng)
5.4.4 直流脈寬度調制型(PWM)伺服電機調速系統(tǒng)
5.4.5 直流位置伺服控制系統(tǒng)
5.4.6 直流伺服系統(tǒng)參數計算
5.5 交流伺服系統(tǒng)設計
5.5.1 交流伺服電機的種類和結構特點
5.5.2 交流伺服電機的控制與驅動
習題
第6章 典型機電一體化系統(tǒng)設計與分析
6.1 可編程控制(PLC)機電系統(tǒng)
6.2 數控步進伺服系統(tǒng)
6.3 電液伺服系統(tǒng)
6.4 計算機控制的直流可逆調速系統(tǒng)設計
習題
附表 電動機技術數據表
參考文獻