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機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 版權(quán)信息
- ISBN：9787560663579
- 條形碼：9787560663579 ; 978-7-5606-6357-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 內(nèi)容簡介
本書全面、系統(tǒng)地介紹了機電一體化系統(tǒng)的工作原理、關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)計內(nèi)容、設(shè)計方法以及設(shè)計工具等。全書共8章, 內(nèi)容包括緒論、機械系統(tǒng)設(shè)計、伺服驅(qū)動系統(tǒng)與執(zhí)行機構(gòu)、檢測技術(shù)與信號處理、控制系統(tǒng)設(shè)計與控制技術(shù)、機電一體化系統(tǒng)建模、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法、設(shè)計工具及應用。
機電一體化系統(tǒng)設(shè)計 目錄
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.1.1 機電一體化概念 1
1.1.2 機電一體化產(chǎn)品分類 2
1.1.3 機電一體化產(chǎn)品特征 4
1.2 機電一體化系統(tǒng)組成 5
1.3 機電一體化系統(tǒng)應用的技術(shù) 6
1.3.1 機械技術(shù) 6
1.3.2 自動控制技術(shù) 7
1.3.3 信息處理技術(shù) 7
1.3.4 傳感與檢測技術(shù) 7
1.3.5 伺服驅(qū)動技術(shù) 8
1.3.6 系統(tǒng)總體技術(shù) 8
1.3.7 系統(tǒng)集成技術(shù) 8
1.4 機電一體化技術(shù)發(fā)展歷史與趨勢 9
1.4.1 機電一體化技術(shù)發(fā)展歷史 9
1.4.2 機電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢 11
習題與思考題 13
第2章 機械系統(tǒng)設(shè)計 14
2.1 概述 14
2.2 功能原理設(shè)計 16
2.2.1 功能分類 16
2.2.2 功能分解 16
2.2.3 功能求解 17
2.3 總體設(shè)計 18
2.3.1 設(shè)計要求 18
2.3.2 應用舉例 19
2.4 傳動鏈設(shè)計 20
2.4.1 運動基本形式 20
2.4.2 復雜運動實現(xiàn)方式 21
2.4.3 齒輪傳動鏈設(shè)計 23
2.5 傳動裝置設(shè)計與選擇 28
2.5.1 齒輪傳動裝置 28
2.5.2 滾珠絲杠傳動 31
2.5.3 蝸輪蝸桿傳動 36
2.5.4 同步齒形帶傳動 38
2.5.5 精密減速器 39
2.6 主軸部件設(shè)計 44
2.6.1 主軸 44
2.6.2 軸承及支承 47
2.7 導向與支承部件設(shè)計 50
2.7.1 導軌基本要求 50
2.7.2 導軌選擇與設(shè)計 51
2.7.3 導軌類型 51
2.7.4 導軌材料 53
2.7.5 導軌潤滑與防護 54
2.7.6 直線滾動導軌副 55
2.8 支承件設(shè)計 58
2.8.1 支承件的設(shè)計要求 58
2.8.2 支承件的選擇與設(shè)計 59
習題與思考題 64
第3章 伺服驅(qū)動系統(tǒng)與執(zhí)行元件 65
3.1 伺服驅(qū)動系統(tǒng)的組成、要求及分類 65
3.1.1 伺服驅(qū)動系統(tǒng)及組成 65
3.1.2 伺服驅(qū)動系統(tǒng)要求 66
3.1.3 伺服驅(qū)動系統(tǒng)的分類 66
3.2 步進電機及驅(qū)動 68
3.2.1 步進電機工作原理 68
3.2.2 步進電機驅(qū)動技術(shù) 70
3.2.3 步進電機特性 73
3.2.4 步進電機選型與計算 74
3.3 直流伺服驅(qū)動 78
3.3.1 直流伺服驅(qū)動系統(tǒng) 78
3.3.2 直流伺服電機工作原理 79
3.3.3 直流伺服電機驅(qū)動控制 81
3.4 交流伺服驅(qū)動 83
3.4.1 交流伺服電機 84
3.4.2 交流伺服驅(qū)動系統(tǒng) 86
3.4.3 交流伺服調(diào)速方法 87
3.4.4 交流伺服電機選型 89
3.4.5 交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)應用 91
3.5 直線伺服驅(qū)動系統(tǒng) 98
3.5.1 直線伺服電機特點與分類 98
3.5.2 直線伺服電機工作原理 99
3.5.3 直線伺服電機選型 103
3.6 電液伺服驅(qū)動 105
3.6.1 電液伺服驅(qū)動系統(tǒng)的組成與分類
105
3.6.2 電液伺服閥 107
3.6.3 電液伺服閥的選用 108
3.7 執(zhí)行元件 110
3.7.1 執(zhí)行元件分類 110
3.7.2 執(zhí)行元件基本要求 111
3.7.3 電磁執(zhí)行元件 111
3.7.4 液壓執(zhí)行元件 112
3.7.5 氣動執(zhí)行元件 112
3.7.6 壓電式執(zhí)行元件 113
3.7.7 磁致伸縮式執(zhí)行元件 115
習題與思考題 117
第4章 檢測技術(shù)與信號處理 119
4.1 檢測單元的組成 119
4.1.1 傳感器的組成與基本特性 121
4.1.2 傳感器的分類與選用 122
4.2 常用的檢測傳感器 123
4.2.1 位置傳感器 123
4.2.2 位移傳感器 125
4.2.3 速度傳感器 127
4.2.4 壓力傳感器 128
4.2.5 流量傳感器 130
4.2.6 溫度傳感器 131
4.3 傳感器接口 133
4.3.1 開關(guān)量接口 133
4.3.2 模擬量接口 134
4.3.3 數(shù)字量接口 138
4.4 傳感器信號處理 141
4.4.1 信號放大 141
4.4.2 濾波處理 144
4.4.3 調(diào)制與解調(diào) 146
4.4.4 非線性補償處理 148
習題與思考題 150
第5章 控制系統(tǒng)設(shè)計與控制技術(shù) 151
5.1 控制系統(tǒng)的組成與分類 151
5.1.1 控制系統(tǒng)的組成 151
5.1.2 控制系統(tǒng)的分類 152
5.2 基于單片機的控制系統(tǒng)設(shè)計 155
5.2.1 單片機控制系統(tǒng)特點 155
5.2.2 典型單片機介紹 156
5.2.3 單片機控制系統(tǒng)設(shè)計 157
5.3 基于PLC的控制系統(tǒng)設(shè)計 159
5.3.1 PLC控制特點 159
5.3.2 典型PLC介紹 160
5.3.3 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 163
5.4 基于總線式工控機的
控制系統(tǒng)設(shè)計 170
5.4.1 總線式工控機的組成與特點 170
5.4.2 IPC總線及接口 172
5.4.3 總線式工控機控制系統(tǒng)設(shè)計 173
5.4.4 運動控制卡 177
5.4.5 數(shù)據(jù)采集卡 178
5.5 機電一體化系統(tǒng)的控制技術(shù) 179
5.5.1 PID控制 179
5.5.2 模糊控制 183
5.5.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制 186
5.5.4 專家系統(tǒng) 188
習題與思考題 192
第6章 機電一體化系統(tǒng)建模 193
6.1 機電一體化系統(tǒng)建模方法 193
6.1.1 建模基本步驟 193
6.1.2 建模基本方法 194
6.2 機械系統(tǒng)模型 195
6.2.1 運動學模型 195
6.2.2 動力學模型 199
6.3 電路系統(tǒng)模型 207
6.3.1 基本定理 207
6.3.2 基本電路 208
6.3.3 伺服電動機 211
6.4 液壓與氣壓系統(tǒng)模型 214
6.4.1 閥控液壓缸 214
6.4.2 閥控液壓馬達 217
6.4.3 泵控液壓馬達 221
6.4.4 閥控氣缸 223
6.4.5 電液伺服閥 224
6.5 機電一體化系統(tǒng)建模實例 228
6.5.1 數(shù)控機床進給機構(gòu)建模 228
6.5.2 機床伺服驅(qū)動系統(tǒng)建模 234
習題與思考題 239
第7章 機電一體化系統(tǒng)設(shè)計方法 241
7.1 設(shè)計方法及設(shè)計類型 241
7.1.1 設(shè)計方法 241
7.1.2 設(shè)計類型 242
7.2 機電一體化系統(tǒng)開發(fā)流程 242
7.2.1 流程概述 242
7.2.2 準備階段 244
7.2.3 設(shè)計階段 245
7.2.4 實施階段 247
7.2.5 測試階段 247
7.2.6 定型階段 248
7.3 優(yōu)化設(shè)計 248
7.3.1 優(yōu)化設(shè)計的概念 248
7.3.2 優(yōu)化設(shè)計的應用 249
7.3.3 優(yōu)化方法 249
7.3.4 應用舉例 250
7.4 有限元方法 255
7.4.1 基本思想 255
7.4.2 有限元方法應用 255
7.4.3 求解步驟 256
7.4.4 應用舉例 257
7.5 可靠性設(shè)計 258
7.5.1 可靠性概念 258
7.5.2 度量指標 259
7.5.3 可靠性設(shè)計內(nèi)容 260
7.5.4 可靠性設(shè)計方法 261
7.5.5 應用舉例 263
7.6 抗干擾設(shè)計 265
7.6.1 干擾源 266
7.6.2 供電干擾抑制 267
7.6.3 電磁干擾抑制 270
7.6.4 過程通道干擾抑制 271
7.6.5 接地技術(shù) 273
7.7 接口設(shè)計 276
7.7.1 接口作用 276
7.7.2 數(shù)字量接口設(shè)計 277
7.7.3 模擬量接口設(shè)計 279
7.7.4 功率接口設(shè)計 282
7.7.5 通信接口設(shè)計 284
7.8 機電一體化系統(tǒng)集成 288
7.8.1 系統(tǒng)集成要求 288
7.8.2 系統(tǒng)集成方式 288
習題與思考題 293
第8章 設(shè)計工具及應用 295
8.1 機械計算機輔助設(shè)計軟件 295
8.1.1 概述 295
8.1.2 UG NX軟件 296
8.1.3 CATIA軟件 297
8.1.4 Pro/Engineer軟件 299
8.1.5 Solidworks軟件 300
8.2 運動學與動力學分析工具及應用 302
8.2.1 Adams軟件 302
8.2.2 Simpack軟件 304
8.3 綜合性分析工具及應用 305
8.3.1 ANSYS Workbench軟件 305
8.3.2 Patran & Nastran軟件 307
8.3.3 MATLAB 軟件 309
8.4 控制系統(tǒng)設(shè)計工具及應用 311
8.4.1 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計工具 311
8.4.2 電路設(shè)計工具 314
8.4.3 PLC控制系統(tǒng)開發(fā)工具 317
8.4.4 單片機控制系統(tǒng)開發(fā)工具 321
8.4.5 總線式工控機控制系統(tǒng)開發(fā)工具
323
習題與思考題 326
參考文獻 328
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