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機電與微機電系統(tǒng)設(shè)計(十三五江蘇省高等學校重點教材) 版權(quán)信息
- ISBN：9787305248108
- 條形碼：9787305248108 ; 978-7-305-24810-8
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
機電與微機電系統(tǒng)設(shè)計(十三五江蘇省高等學校重點教材) 內(nèi)容簡介
為了適應(yīng)“雙品質(zhì)”學科建設(shè)和高質(zhì)量機械工程專業(yè)的本科生培養(yǎng)發(fā)展需求，“機電與微機電系統(tǒng)設(shè)計”被設(shè)為機械電子工程專業(yè)方向的一門專業(yè)必修課。為了適應(yīng)雙品質(zhì)學科建設(shè)和高質(zhì)量學生培養(yǎng)發(fā)展需求，機電與微機電系統(tǒng)設(shè)計”被設(shè)為機械電子工程專業(yè)方向的一門專業(yè)必修課。針對高等工科院校機械工程學科專業(yè)、兵器科學與技術(shù)學科專業(yè)本科生研究生，以及滿足從事機電一體化技術(shù)人員知識更新和擴充的迫切需要，特別編寫本教材。機電一體化系統(tǒng)是集機械、電子電路、計算機控制于一體的現(xiàn)代智能機械系統(tǒng)，主要由機械機構(gòu)、傳感檢測、驅(qū)動傳動、控制等功能要素組成。本教材從機電一體化系統(tǒng)分析與設(shè)計、機電一體化系統(tǒng)工程設(shè)計技術(shù)、微機電系統(tǒng)設(shè)計及制造技術(shù)三個部分闡述內(nèi)容。本教材分三個層次：1）闡述機電一體化系統(tǒng)的系統(tǒng)分析與設(shè)計方法、系統(tǒng)建模及仿真分析方法。2）分析介紹機電一體化系統(tǒng)各功能要素的現(xiàn)代工程設(shè)計技術(shù)。3）介紹機電系統(tǒng)的當代突出發(fā)展方向——微機電系統(tǒng)設(shè)計及制造技術(shù)特點。本教材的主要特色：1）突出系統(tǒng)工程思想，強調(diào)系統(tǒng)的整體性；注重基礎(chǔ)知識與專業(yè)知識的銜接、基礎(chǔ)知識和工程實際分析的結(jié)合；重點介紹新技術(shù)的應(yīng)用和拓展。2）培養(yǎng)學生系統(tǒng)分析和建模仿真的思維與方法、關(guān)鍵技術(shù)解決方案設(shè)計能力、應(yīng)用新技術(shù)的能力，幫助學生對解決現(xiàn)代機電系統(tǒng)復(fù)雜工程問題打下堅實的專業(yè)知識基礎(chǔ)。本教材已入選“2020年江蘇省高等學校重點教材”。
機電與微機電系統(tǒng)設(shè)計(十三五江蘇省高等學校重點教材) 目錄
**部分 機電一體化系統(tǒng)分析與設(shè)計
第1章 緒論
1．1 概述
1．2 機電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成
1．2．1 系統(tǒng)的要素、結(jié)構(gòu)和功能
1．2．2 機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成和要素
1．3 機電一體化系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)與關(guān)鍵技術(shù)
1．3．1 機電一體化系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)
1．3．2 機電一體化系統(tǒng)的共性關(guān)鍵技術(shù)
1．4 機電一體化技術(shù)和系統(tǒng)的發(fā)展
思考題與習題
第2章 機電一體化系統(tǒng)分析與設(shè)計方法
2．1 概述
2．2 系統(tǒng)工程方法論
2．2．1 系統(tǒng)研究基本方式
2．2．2 系統(tǒng)工程方法論
2．3 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法
2．3．1 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計流程
2．3．2 設(shè)計思想、類型、準則
2．4 機電一體化系統(tǒng)的產(chǎn)品規(guī)劃
2．4．1 需求分析
2．4．2 需求設(shè)計
2．5 機電一體化系統(tǒng)的概念設(shè)計
2．5．1 概念設(shè)計的內(nèi)涵和特征
2．5．2 概念設(shè)計的過程
2．6 機電一體化系統(tǒng)的評價與決策
2．6．1 系統(tǒng)的評價
2．6．2 系統(tǒng)的決策
思考題與習題
第3章 機電一體化系統(tǒng)建模與仿真
3．1 概述
3．2 機電一體化系統(tǒng)建模與仿真
3．2．1 機械系統(tǒng)建模
3．2．2 電路系統(tǒng)建模
3．2．3 機電模擬法
3．2．4 機電一體化系統(tǒng)建模
3．3 機電一體化系統(tǒng)數(shù)字仿真
3．3．1 機電一體化連續(xù)系統(tǒng)的仿真模型建立及實現(xiàn)
3．3．2 機電一體化連續(xù)系統(tǒng)按環(huán)節(jié)離散化數(shù)字仿真
3．3．3 MATLAB／Simulink環(huán)境下的建模與仿真
思考題與習題
第二部分 機電一體化系統(tǒng)工程設(shè)計技術(shù)
第4章 傳感器與接口技術(shù)
4．1 概述
4．1．1 傳感器定義
4．1．2 傳感器性能特性
4．1．3 傳感器的發(fā)展
4．1．4 傳感器的選擇和使用
4．2 傳感器的信號變換特性方程
4．3 傳感器接口電路中的噪聲問題
4．3．1 噪聲類型和特性
4．3．2 理想放大器等效噪聲模型
4．4 傳感器模擬信號電路分析
4．4．1 有源敏感元件接口電路匹配條件
4．4．2 參數(shù)式敏感元件接口電路匹配條件
4．5 常用傳感器接口信號放大電路
4．5．1 放大器的技術(shù)指標
4．5．2 測量放大器
4．5．3 隔離放大器
4．5．4 可編程增益放大器
4．6 傳感器輸出的數(shù)字變換與數(shù)字接口
4．6．1 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式
4．6．2 開關(guān)信號與接口
思考題與習題
第5章 機電一體化系統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計
5．1 概述
5．2 機械傳動機構(gòu)
5．2．1 典型載荷分析
5．2．2 負載的力矩特性
5．2．3 機械傳動機構(gòu)選擇與設(shè)計
5．3 直流電動機驅(qū)動系統(tǒng)
5．3．1 概述
5．3．2 直流伺服電動機與驅(qū)動
5．3．3 直流電動機的驅(qū)動電路
思考題與習題
第6章 機電一體化系統(tǒng)的計算機控制技術(shù)
6．1 數(shù)字控制器模擬設(shè)計方法
6．1．1 PID控制的基本原理
6．1．2 數(shù)字PID算法
6．1．3 數(shù)字PID控制器的實現(xiàn)
6．2 數(shù)字PID的改進算法
6．3 數(shù)字PID參數(shù)整定
6．3．1 采樣周期選擇
6．3．2 擴充臨界比例度整定法
6．3．3 擴充響應(yīng)曲線整定法
6．4 機電一體化系統(tǒng)的智能技術(shù)
思考題與習題
第7章 機電一體化系統(tǒng)的電磁兼容性和抗干擾設(shè)計
7．1 概述
7．1．1 電磁兼容性
7．1．2 電磁兼容性設(shè)計基本內(nèi)容
7．2 電磁干擾形式和電磁騷擾途徑
7．2．1 電磁干擾概述
7．2．2 電磁干擾的耦合途徑
7．3 電磁兼容性設(shè)計及干擾抑制技術(shù)
7．3．1 電磁兼容性控制技術(shù)
7．3．2 干擾源
7．3．3 提高系統(tǒng)電源抗干擾能力的方法
7．3．4 配電方案中的常用抗干擾措施
7．3．5 機電一體化系統(tǒng)中常用抗干擾技術(shù)
7．3．6 機電一體化系統(tǒng)過程通道抗干擾措施
思考題與習題
第三部分 微機電系統(tǒng)設(shè)計與制造技術(shù)
第8章 微機電系統(tǒng)設(shè)計概論
8．1 微機電系統(tǒng)簡介
8．2 微機電系統(tǒng)特點和分類
8．3 尺寸效應(yīng)
8．4 設(shè)計過程和模擬方法
思考題與習題
第9章 微機電系統(tǒng)制造技術(shù)
9．1 MEMS常用材料及光刻技術(shù)
9．1．1 MEMS常用材料
2．3．2 光刻技術(shù)
9．2 體微加工技術(shù)
9．2．1 濕法刻蝕
9．2．2 干法深刻蝕
9．3 表面微加工技術(shù)
9．3．1 表面微加工流程
9．3．2 薄膜的力學性質(zhì)
9．3．3 表面工藝的應(yīng)用
9．4 鍵合
9．4．1 鍵合
9．5 LIGA技術(shù)
9．6 MEMS與IC的集成技術(shù)
9．6．1 MEMS與CMOS的集成方法
9．6．2 iMEMS集成技術(shù)
9．6．3 CMUS-MEIVlb
9．6．4 MEMS代工制造
思考題與習題
第10章 微機電傳感器和執(zhí)行器
10．1 MEMS壓力傳感器
10．1．1 MEMS壓力傳感器工作原理
第1章 緒論
1．1 概述
1．2 機電一體化系統(tǒng)的基本構(gòu)成
1．2．1 系統(tǒng)的要素、結(jié)構(gòu)和功能
1．2．2 機電一體化系統(tǒng)的構(gòu)成和要素
1．3 機電一體化系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)與關(guān)鍵技術(shù)
1．3．1 機電一體化系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)
1．3．2 機電一體化系統(tǒng)的共性關(guān)鍵技術(shù)
1．4 機電一體化技術(shù)和系統(tǒng)的發(fā)展
思考題與習題
第2章 機電一體化系統(tǒng)分析與設(shè)計方法
2．1 概述
2．2 系統(tǒng)工程方法論
2．2．1 系統(tǒng)研究基本方式
2．2．2 系統(tǒng)工程方法論
2．3 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法
2．3．1 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計流程
2．3．2 設(shè)計思想、類型、準則
2．4 機電一體化系統(tǒng)的產(chǎn)品規(guī)劃
2．4．1 需求分析
2．4．2 需求設(shè)計
2．5 機電一體化系統(tǒng)的概念設(shè)計
2．5．1 概念設(shè)計的內(nèi)涵和特征
2．5．2 概念設(shè)計的過程
2．6 機電一體化系統(tǒng)的評價與決策
2．6．1 系統(tǒng)的評價
2．6．2 系統(tǒng)的決策
思考題與習題
第3章 機電一體化系統(tǒng)建模與仿真
3．1 概述
3．2 機電一體化系統(tǒng)建模與仿真
3．2．1 機械系統(tǒng)建模
3．2．2 電路系統(tǒng)建模
3．2．3 機電模擬法
3．2．4 機電一體化系統(tǒng)建模
3．3 機電一體化系統(tǒng)數(shù)字仿真
3．3．1 機電一體化連續(xù)系統(tǒng)的仿真模型建立及實現(xiàn)
3．3．2 機電一體化連續(xù)系統(tǒng)按環(huán)節(jié)離散化數(shù)字仿真
3．3．3 MATLAB／Simulink環(huán)境下的建模與仿真
思考題與習題
第二部分 機電一體化系統(tǒng)工程設(shè)計技術(shù)
第4章 傳感器與接口技術(shù)
4．1 概述
4．1．1 傳感器定義
4．1．2 傳感器性能特性
4．1．3 傳感器的發(fā)展
4．1．4 傳感器的選擇和使用
4．2 傳感器的信號變換特性方程
4．3 傳感器接口電路中的噪聲問題
4．3．1 噪聲類型和特性
4．3．2 理想放大器等效噪聲模型
4．4 傳感器模擬信號電路分析
4．4．1 有源敏感元件接口電路匹配條件
4．4．2 參數(shù)式敏感元件接口電路匹配條件
4．5 常用傳感器接口信號放大電路
4．5．1 放大器的技術(shù)指標
4．5．2 測量放大器
4．5．3 隔離放大器
4．5．4 可編程增益放大器
4．6 傳感器輸出的數(shù)字變換與數(shù)字接口
4．6．1 多路轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)形式
4．6．2 開關(guān)信號與接口
思考題與習題
第5章 機電一體化系統(tǒng)的驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計
5．1 概述
5．2 機械傳動機構(gòu)
5．2．1 典型載荷分析
5．2．2 負載的力矩特性
5．2．3 機械傳動機構(gòu)選擇與設(shè)計
5．3 直流電動機驅(qū)動系統(tǒng)
5．3．1 概述
5．3．2 直流伺服電動機與驅(qū)動
5．3．3 直流電動機的驅(qū)動電路
思考題與習題
第6章 機電一體化系統(tǒng)的計算機控制技術(shù)
6．1 數(shù)字控制器模擬設(shè)計方法
6．1．1 PID控制的基本原理
6．1．2 數(shù)字PID算法
6．1．3 數(shù)字PID控制器的實現(xiàn)
6．2 數(shù)字PID的改進算法
6．3 數(shù)字PID參數(shù)整定
6．3．1 采樣周期選擇
6．3．2 擴充臨界比例度整定法
6．3．3 擴充響應(yīng)曲線整定法
6．4 機電一體化系統(tǒng)的智能技術(shù)
思考題與習題
第7章 機電一體化系統(tǒng)的電磁兼容性和抗干擾設(shè)計
7．1 概述
7．1．1 電磁兼容性
7．1．2 電磁兼容性設(shè)計基本內(nèi)容
7．2 電磁干擾形式和電磁騷擾途徑
7．2．1 電磁干擾概述
7．2．2 電磁干擾的耦合途徑
7．3 電磁兼容性設(shè)計及干擾抑制技術(shù)
7．3．1 電磁兼容性控制技術(shù)
7．3．2 干擾源
7．3．3 提高系統(tǒng)電源抗干擾能力的方法
7．3．4 配電方案中的常用抗干擾措施
7．3．5 機電一體化系統(tǒng)中常用抗干擾技術(shù)
7．3．6 機電一體化系統(tǒng)過程通道抗干擾措施
思考題與習題
第三部分 微機電系統(tǒng)設(shè)計與制造技術(shù)
第8章 微機電系統(tǒng)設(shè)計概論
8．1 微機電系統(tǒng)簡介
8．2 微機電系統(tǒng)特點和分類
8．3 尺寸效應(yīng)
8．4 設(shè)計過程和模擬方法
思考題與習題
第9章 微機電系統(tǒng)制造技術(shù)
9．1 MEMS常用材料及光刻技術(shù)
9．1．1 MEMS常用材料
2．3．2 光刻技術(shù)
9．2 體微加工技術(shù)
9．2．1 濕法刻蝕
9．2．2 干法深刻蝕
9．3 表面微加工技術(shù)
9．3．1 表面微加工流程
9．3．2 薄膜的力學性質(zhì)
9．3．3 表面工藝的應(yīng)用
9．4 鍵合
9．4．1 鍵合
9．5 LIGA技術(shù)
9．6 MEMS與IC的集成技術(shù)
9．6．1 MEMS與CMOS的集成方法
9．6．2 iMEMS集成技術(shù)
9．6．3 CMUS-MEIVlb
9．6．4 MEMS代工制造
思考題與習題
第10章 微機電傳感器和執(zhí)行器
10．1 MEMS壓力傳感器
10．1．1 MEMS壓力傳感器工作原理
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機電與微機電系統(tǒng)設(shè)計(十三五江蘇省高等學校重點教材) 作者簡介
南京理工大學教授，機械工程學院機電系支部書記。從事教學、科研工作近三十年。研究領(lǐng)域為智能探測與控制技術(shù)、高沖擊載荷下機電系統(tǒng)動態(tài)特性、抗高沖擊傳感器、MEMS慣性器件設(shè)計制作與應(yīng)用等。主持、承擔十多項重大項目，發(fā)表論文40余篇。2008年獲國防科學技術(shù)進步獎二等獎。2012年獲得很好教師獎，2018年獲研究生課程很好主講教師。曾主編《機電系統(tǒng)耦合場分析與應(yīng)用》等專業(yè)教材。
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