第1章 机电一体化总论

1.1 概述

1.1.1 机电一体化的概念

1.1.2 机电一体化产品的主要特征

1.1.3 机电一体化产品的分类

1.2 机电一体化系统的功能和构成

1.2.1 机电一体化系统的功能

1.2.2 机电一体化系统的构成

1.3 机电一体化的相关技术

1.3.1 检测与传感技术

1.3.2 信息处理技术

1.3.3 自动控制技术

1.3.4 伺服驱动技术

1.3.5 机械技术

1.3.6 系统整体技术

1.4 机电一体化的发展历程、现状和前景

1.4.1 机电一体化的发展历程

1.4.2 机电一体化的现状

1.4.3 机电一体化的前景

习题与思考题

第2章 机电一体化机械系统

2.1 机电一体化机械系统设计概述

2.1.1 机电一体化对传动精度的基本要求

2.1.2 机电一体化机械系统的组成

2.1.3 机电一体化机械系统的设计思想

2.2 机电一体化机械系统设计的原则

2.2.1 机械传动要求

2.2.2 总传动比的确定

2.2.3 传动链的级数和各级传动比的分配

2.3 机械系统性能分析

2.3.1 数学模型建立

2.3.2 机械性能参数对系统性能的影响

2.3.3 传动间隙对系统性能的影响

2.4 机械系统的运动控制

2.4.1 机械传动系统的动力学原理

2.4.2 机械系统的制动控制

2.4.3 机械系统的加速控制

2.5 精密传动机构

2.5.1 谐波齿轮传动

2.5.2 滚珠螺旋传动

2.5.3 同步带传动

习题与思考题

第3章 机电一体化执行机构

3.1 执行机构概述

3.1.1 执行机构的含义

3.1.2 执行机构的分类

3.1.3 执行机构的工作原理

3.1.4 执行机构的特点、性能与应用

3.2 电动执行机构

3.2.1 电动执行机构的类型和特点

3.2.2 电动执行机构的工作原理和结构

3.3 液压执行机构

3.4 气动执行机构

3.5 新型执行机构简介

3.5.1 微动机构

3.5.2 工业机械手末端执行器

3.5.3 其他新型执行机构

习题与思考题

第4章 机电一体化控制系统

4.1 控制系统的概述

4.1.1 控制系统简介

4.1.2 控制系统的组成

4.1.3 控制系统的分类

4.1.4 控制系统的设计

4.1.5 控制系统的一般设计思路

4.2 工控机

4.2.1 工控机简介

4.2.2 工控机的基本组成

4.2.3 工控机总线技术

4.2.4 工控机的发展

4.3 单片机

4.3.1 单片机简介

4.3.2 单片机的特点及应用

4.3.3 常用的单片机产品种类

4.3.4 单片机控制系统的组成形式

4.3.5 单片机控制系统的设计

4.3.6 单片机芯片的选择与系统扩展

4.4 PLC基础

4.4.1 PLC简介

4.4.2 PLC的发展历程和特点

4.4.3 PLC的结构

4.4.4 PLC的工作原理

4.4.5 PLC的应用领域

4.5 接口技术

习题与思考题

第5章 机电一体化传感系统

5.1 传感器技术基础

5.1.1 传感器的发展

5.1.2 传感器的主要特性

5.1.3 传感器的组成

5.1.4 传感器的分类

5.2 常用传感器

5.2.1 机械式传感器及仪器

5.2.2 电阻式传感器

5.2.3 电容式传感器

5.2.4 电感式传感器

5.2.5 电磁感应式传感器

5.2.6 压电式传感器

5.2.7 热电式传感器

5.2.8 光电式传感器

习题与思考题

第6章 机电一体化伺服控制技术

6.1 伺服系统概述

6.1.1 伺服系统相关概念

6.1.2 对伺服系统的基本要求

6.1.3 伺服系统的基本结构形式

6.1.4 伺服系统的分类

6.2 直流伺服电动机

6.2.1 直流伺服电动机的分类

6.2.2 直流伺服电动机的基本结构及工作原理

6.2.3 直流伺服电动机的特性分析

6.2.4 影响直流伺服电动机特性的因素

6.2.5 直流伺服系统

6.3 步进电动机

6.3.1 步进电动机的结构与工作原理

6.3.2 步进电动机的通电方式

6.3.3 步进电动机的使用特性

6.3.4 步进电动机的控制与驱动

6.4 交流伺服电动机

6.4.1 异步型交流电动机

6.4.2 同步型交流电动机

6.4.3 交流伺服电机的性能

6.4.4 交流电动机变频调速的控制方案

6.5 液压伺服系统

6.5.1 液压伺服系统的基本原理和特点

6.5.2 液压伺服阀的分类

习题与思考题

第7章 机电一体化总体设计

7.1 机电一体化总体设计的内容

7.1.1 总体设计的主要内容

7.1.2 产品的使用要求和性能指标

7.1.3 性能指标的具体内容

7.2 性能指标分析——产品优化设计

7.2.1 机电一体化优化设计的条件

7.2.2 机电一体化优化设计的方法

7.3 功能指标及性能指标分配

习题与思考题

第8章 典型机电一体化系统实例分析

8.1 机器人

8.1.1 概述

8.1.2 机器人的组成及基本机能

8.1.3 机器人的主要技术参数

8.1.4 BJDP-1型机器人

8.1.5 视觉传感式变量喷药系统简介

8.2 数控机床

8.2.1 数控机床的工作原理和组成

8.2.2 数控车床控制系统简介

8.2.3 计算机集成制造系统

8.3 电梯

8.3.1 电梯的结构组成

8.3.2 电梯的工作原理

习题与思考题

参考文献