機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

第1章 概述
1-1 對機(jī)電一體化涵義的理解與機(jī)電一體化技術(shù)革命
一、機(jī)電一體化涵義與機(jī)電一體化時(shí)代特征
二、機(jī)電一體化技術(shù)革命
1-2 機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成要素、功能構(gòu)成及其價(jià)值評價(jià)
1-3 機(jī)電一體化系統(tǒng)構(gòu)成要素之間的相互連接
1-4 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的考慮方法、設(shè)計(jì)類型及設(shè)計(jì)流程
一、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的考慮方法
二、機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)類型
三、機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程
1-5 機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序、準(zhǔn)則與規(guī)律
1-6 機(jī)電一體化工程與系統(tǒng)工程
1-7 機(jī)電一體化系統(tǒng)的開發(fā)工程與現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法
一、機(jī)電一體化系統(tǒng)的開發(fā)工程
二、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法
1-8 機(jī)電一體化系統(tǒng)的共性關(guān)鍵技術(shù)與優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域
一、機(jī)電一體化系統(tǒng)的共性關(guān)鍵技術(shù)
二、機(jī)電一體化的優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域
習(xí)題與思考題

第2章 機(jī)電一體化系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)部件的選擇與設(shè)計(jì)
2-1 機(jī)械系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)要求
2-2 機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)部件的選擇與設(shè)計(jì)
一、機(jī)械傳動(dòng)部件及其功能要求
二、絲杠螺母機(jī)構(gòu)的基本傳動(dòng)形式
三、滾珠絲杠副傳動(dòng)部件
四、齒輪傳動(dòng)部件
五、撓性傳動(dòng)部件
六、間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
2-3 機(jī)械系統(tǒng)導(dǎo)向支承部件的選擇與設(shè)計(jì)
一、導(dǎo)軌副的組成、種類及其應(yīng)滿足的要求
二、滑動(dòng)導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)及選擇
三、滾動(dòng)導(dǎo)軌副的類型與選擇
四、靜壓導(dǎo)軌副工作原理
2-4 機(jī)械系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)支承部件的類型與選擇
一、旋轉(zhuǎn)支承部件的種類及基本要求
二、圓柱支承
三、圓錐支承
四、填入式滾動(dòng)支承
五、其他形式支承
2-5 機(jī)械系統(tǒng)軸系部件的選擇與設(shè)計(jì)
一、軸系設(shè)計(jì)的基本要求
二、軸系（主軸）用軸承的類型與選擇
三、提高軸系部件性能的措施
2-6 機(jī)電一體化系統(tǒng)的機(jī)座或機(jī)架設(shè)計(jì)
一、機(jī)座或機(jī)架的作用及基本要求
二、機(jī)座或機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
習(xí)題與思考題

第3章 機(jī)電一體化系統(tǒng)執(zhí)行元件的選擇與設(shè)計(jì)
3-1 執(zhí)行元件的種類、特點(diǎn)及基本要求
一、執(zhí)行元件的種類及特點(diǎn)
二、對執(zhí)行元件的基本要求
3-2 常用的控制用電動(dòng)機(jī)
一、對控制用電動(dòng)機(jī)的基本要求
二、控制用電動(dòng)機(jī)的種類、特點(diǎn)及選用
3-3 直流（Dc）與交流（AC）伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)
一、直流（Dc）伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)
二、交流（Ac）伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)
3-4 步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)
一、步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)與種類
二、步進(jìn)電機(jī)的工作原理
三、步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行特性及性能指標(biāo)
四、步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)與控制
習(xí)題與思考題

第4章 機(jī)電一體化系統(tǒng)微機(jī)控制系統(tǒng)的選擇及接口設(shè)計(jì)
4-1 專用與通用的抉擇、硬件與軟件的權(quán)衡
4-2 微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路
一、微機(jī)控制系統(tǒng)整體方案的確定與微機(jī)選擇
二、微機(jī)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)與系統(tǒng)軟件的確定
三、微機(jī)控制系統(tǒng)控制算法的確定
4-3 微機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)成與種類
一、微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成
二、微型計(jì)算機(jī)的分類方法
4-4 微機(jī)控制系統(tǒng)的軟件與程序設(shè)計(jì)語言
4-5 微機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域及其選用要點(diǎn)
4-6 8086／8088CPu的硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
一、8086／8088CPU的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
二、8086／8088CPU的最大與最小工作模式
三、8086／8088CPU引腳的功能定義
四、8086CPU最小、最大工作模式系統(tǒng)的典型配置
4-7 單板機(jī)（z80CPu）的硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、存儲(chǔ)器及輸入／輸出擴(kuò)展接口
一、Z80CPU的硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
二、Z80CPU用總線驅(qū)動(dòng)器
三、Z80CPU用存儲(chǔ)器
四、Z80CPU用輸入／輸出接口
五、Z80CPU用存儲(chǔ)器及I／0口擴(kuò)展
4-8 單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其最小應(yīng)用系統(tǒng)
一、MCS-51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
二、MCS-51系列單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)及其擴(kuò)展
4-9 數(shù)字顯示器及鍵盤的接口電路
一、數(shù)字顯示器的結(jié)構(gòu)及其工作原理
二、鍵盤、顯示器的接口電路
4-10 微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入／輸出控制的可靠性設(shè)計(jì)
一、光電隔離電路設(shè)計(jì)
二、信息轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
4-11 可編程邏輯控制器（PLC）的構(gòu)成及應(yīng)用舉例
一、PLC的構(gòu)成及其工作原理
二、PLC的應(yīng)用舉例
4-12 常用檢測傳感器的性能特點(diǎn)、選用及其微機(jī)接口
一、檢測傳感器的分類與基本要求
二、各類傳感器的主要性能及優(yōu)缺點(diǎn)
三、傳感器的選用原則及注意事項(xiàng)
四、檢測傳感器的測量電路及微機(jī)接口
習(xí)題與思考題

第5章 機(jī)電一體化系統(tǒng)元、部件的特性分析
5-1 機(jī)電一體化系統(tǒng)與自動(dòng)控制理論
一、拉普拉斯變換與傳遞函數(shù)
二、控制系統(tǒng)的過渡過程特性
三、伺服系統(tǒng)及其動(dòng)態(tài)特性
四、采樣控制簡介
5-2 機(jī)電一體化系統(tǒng)元、部件的力學(xué)特性
一、機(jī)械系統(tǒng)特性及變換機(jī)構(gòu)
二、機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)靜力學(xué)特性
三、機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性
四、兩自由度機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡創(chuàng)成所需轉(zhuǎn)矩
5-3 機(jī)電一體化系統(tǒng)傳感器的動(dòng)態(tài)特性
一、動(dòng)電式變換器的動(dòng)態(tài)特性
二、壓電式變換器的動(dòng)態(tài)特性
三、傳感檢測系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性
5-4 機(jī)電一體化系統(tǒng)執(zhí)行元件的動(dòng)態(tài)特性
一、電磁變換執(zhí)行元件的動(dòng)態(tài)特性
二、具有反饋環(huán)節(jié)的驅(qū)動(dòng)電路電磁變換執(zhí)行元件的動(dòng)態(tài)特性
三、壓電式執(zhí)行元件及其動(dòng)態(tài)特性
四、執(zhí)行元件與機(jī)械慣性阻轉(zhuǎn)矩的匹配方法
五、凸輪曲線理論
習(xí)題與思考題

第6章 機(jī)電一體化系統(tǒng)機(jī)電有機(jī)結(jié)合的分析與設(shè)計(jì)
6-1 機(jī)電一體化系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)
6-2 機(jī)電有機(jī)結(jié)合之一：機(jī)電一體化系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)的考慮方法
一、被控對象分析
二、執(zhí)行元件的匹配選擇
三、減速比的匹配選擇與各級(jí)減速比的分配
四、檢測傳感裝置、信號(hào)轉(zhuǎn)換接口電路、放大電路及電源等的匹配
五、系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立及主諧振頻率的計(jì)算
6-3 機(jī)電有機(jī)結(jié)合之二：機(jī)電一體化系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的考慮方法
一、機(jī)電伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)
二、系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法
三、機(jī)械結(jié)構(gòu)彈性變形對系統(tǒng)特性的影響
四、傳動(dòng)間隙對系統(tǒng)特性的影響
五、機(jī)械系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)振動(dòng)模態(tài)參數(shù)識(shí)別
6-4 機(jī)電一體化系統(tǒng)的可靠性、安全性設(shè)計(jì)
一、可靠性設(shè)計(jì)
二、安全性設(shè)計(jì)
習(xí)題與思考題

第7章 計(jì)算機(jī)數(shù)字控制程序編制基礎(chǔ)簡介
7-1 數(shù)控機(jī)床類型及其控制方式
7-2 數(shù)控系統(tǒng)組成及數(shù)控程序編制基礎(chǔ)
一、數(shù)控系統(tǒng)組成及其工作過程
二、數(shù)控程序編制基礎(chǔ)
習(xí)題與思考題

第8章 傳統(tǒng)機(jī)械加工設(shè)備的機(jī)電一體化改造分析與設(shè)計(jì)
8-1 傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床的機(jī)電一體化改造設(shè)計(jì)方案分析
一、機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)方案分析
二、機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)簡化
三、機(jī)床機(jī)電一體化改造的性能及精度選擇
四、機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的機(jī)電有機(jī)結(jié)合匹配選擇計(jì)算
8-2 微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
一、機(jī)床開環(huán)控制系統(tǒng)具有的功能及特點(diǎn)
二、單板機(jī)（Z80CPU）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（以車床為例）
三、單片機(jī)（8031）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（以XY工作臺(tái)為例）
四、多CPU直流伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡介（以XA6132型銑床為例）
習(xí)題與思考題

第9章 典型機(jī)電一體化系統(tǒng)簡介
9-1 城市軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)與自動(dòng)售票機(jī)
一、城市軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)的組成
二、城市軌道交通自動(dòng)售票機(jī)
9-2 郵局郵件自動(dòng)處理系統(tǒng)
一、郵局郵件處理作業(yè)流程及郵件自動(dòng)處理系統(tǒng)
二、郵件自動(dòng)處理系統(tǒng)中的新機(jī)器、新機(jī)構(gòu)
9-3 快速成形技術(shù)與3D打印機(jī)
一、快速成形的基本概念與技術(shù)分類
二、3D打印機(jī)
9-4 工業(yè)機(jī)器人
一、工業(yè)機(jī)器人的組成、分類及技術(shù)參數(shù)
二、電動(dòng)噴砂機(jī)器人（多關(guān)節(jié)型）
三、裝配機(jī)器人（SCARA型）
9-5 計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床
一、機(jī)械加工中心（MC）
二、BKX-I型數(shù)控機(jī)床
三、PRS-XY型混聯(lián)數(shù)控機(jī)床
9-6 汽車的機(jī)電一體化簡述
一、傳感器在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等中的應(yīng)用
二、微機(jī)控制的數(shù)字化電子點(diǎn)火系統(tǒng)
三、汽車自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)
四、電子控制的自動(dòng)變速器
9-7 工業(yè)電子秤種類及其構(gòu)成原理
9-8 自動(dòng)售貨機(jī)
習(xí)題與思考題
附錄 常用基本邏輯符號(hào)的中、外及新、舊標(biāo)準(zhǔn)對照表
參考文獻(xiàn)