機電一體化系統(tǒng)設計及實例解析

第1章機電一體化系統(tǒng)設計概述 / 1
1.1機電一體化系統(tǒng)的分類和基本組成1
1.1.1機電一體化系統(tǒng)的分類 1
1.1.2機電一體化系統(tǒng)的基本組成2
1.2機電一體化的主要特征和關鍵技術6
1.2.1機電一體化的主要特征6
1.2.2機電一體化系統(tǒng)設計的理論基礎與關鍵技術7
1.3機電一體化系統(tǒng)的設計類型和主要方式11
1.3.1機電一體化的設計類型11
1.3.2機電一體化系統(tǒng)（產品）設計的主要方式12
第2章精密機械部件和執(zhí)行元件設計 / 13
2.1精密機械系統(tǒng)設計的要求13
2.2機械傳動部件的設計與選擇14
2.2.1機械傳動部件及其功能要求14
2.2.2絲杠螺母傳動部件15
2.2.3齒輪傳動部件30
2.2.4撓性傳動部件36
2.2.5間歇傳動部件37
2.2.6軟軸傳動部件39
2.2.7錐環(huán)無鍵聯(lián)軸器部件39
2.2.8滾珠花鍵傳動部件40
2.3支承部件的選擇與設計41
2.3.1導向支承部件的選擇與設計41
2.3.2旋轉支承部件的選擇與設計58
2.4執(zhí)行元件與電機驅動64
2.4.1執(zhí)行元件的種類、特點及基本要求64
2.4.2機電一體化系統(tǒng)(或產品)常用的控制用電機驅動66
2.4.3交、直流伺服電機與驅動67
2.4.4步進電機及其驅動控制83
2.4.5其他電動機97
2.4.6液壓與氣動執(zhí)行機構105
第3章微機控制系統(tǒng)的選擇 / 118
3.1概述118
3.1.1微機控制系統(tǒng)特征與組成118
3.1.2微機控制系統(tǒng)的分類122
3.1.3微機控制的發(fā)展概況及趨勢127
3.1.4微機控制的應用領域及選用要點131
3.2微機控制系統(tǒng)的設計與調試132
3.2.1微機控制系統(tǒng)設計的基本要求132
3.2.2微機控制系統(tǒng)設計的基本內容與步驟132
3.2.3系統(tǒng)調試133
3.3控制微機的選擇135
3.3.1單板和單片微機的選擇135
3.3.2普通PC機的選擇149
3.3.3工控PC控制機的選擇153
3.3.4STD總線控制微機的選擇163
3.3.5可編程控制器（PLC）的選擇169
3.4計算機控制系統(tǒng)常用的控制算法191
3.4.1數(shù)字濾波和數(shù)據(jù)處理191
3.4.2數(shù)字PID控制算法196
3.4.3施密斯(Smith)預估控制209
3.4.4模糊控制算法211
第4章單片機控制系統(tǒng)設計 / 218
4.1最小控制系統(tǒng)和擴展控制系統(tǒng)設計218
4.1.1最小控制系統(tǒng)設計218
4.1.2擴展控制系統(tǒng)設計219
4.2常用控制電路設計225
4.2.1陣列式鍵盤電路設計225
4.2.28253定時器電路設計229
4.2.3外部中斷電路設計230
4.2.4ADC0809模/數(shù)轉換電路設計232
4.2.5并行數(shù)轉換串行數(shù)電路設計235
4.2.65LED靜態(tài)串行顯示電路設計236
第5章可編程控制器（PLC）技術 / 239
5.1PLC概述239
5.1.1PLC的特點239
5.1.2PLC的應用領域240
5.2PLC的基本結構241
5.3PLC的工作原理247
5.3.1PLC控制系統(tǒng)的等效電路247
5.3.2PLC的工作原理248
5.3.3PLC的掃描周期250
5.4PLC的技術性能及編程語言252
5.4.1基本技術性能252
5.4.2PLC的內存分配及I/O點數(shù)253
5.4.3PLC的編程語言254
5.5基本邏輯指令的編程規(guī)則與技巧256
5.5.1梯形圖的特點256
5.5.2PLC梯形圖的編程規(guī)則與技巧256
5.6PLC控制的常用編程方法260
第6章新型天車電腦秤的設計 / 278
6.1系統(tǒng)結構和主要功能278
6.2硬件系統(tǒng)設計278
6.3軟件系統(tǒng)設計282
6.4系統(tǒng)設計解析282
6.4.1運算放大器的設計282
6.4.2A/D轉換器與單片機的接口設計282
6.4.3單片機與8255接口設計284
6.4.4靜態(tài)顯示器的設計285
6.4.5控制軟件設計285
第7章交流電動機電腦控制柜的設計 / 289
7.1系統(tǒng)組成和主要功能289
7.2硬件系統(tǒng)設計290
7.3軟件系統(tǒng)設計291
7.4系統(tǒng)設計解析291
第8章汽車機電一體化設計 / 301
8.1汽車電子技術概述301
8.1.1現(xiàn)代汽車電子技術301
8.1.2汽車電子技術的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢304
8.1.3汽車電子驅動控制技術308
8.2汽車的結構設計309
8.2.1汽車行駛的基本原理309
8.2.2汽車的總體構造設計310
8.3汽車電子點火系統(tǒng)設計311
8.3.1構成與工作原理311
8.3.2常用類型312
8.3.3無觸點汽車電子點火系統(tǒng)控制電路的設計313
8.3.4L497型高能無觸點點火控制器電路的設計316
8.3.5汽車點火系統(tǒng)智能IGBT設計318
8.3.6基于BTS2146汽車智能點火系統(tǒng)設計322
8.4汽車發(fā)動機電子燃油噴射系統(tǒng)設計327
8.4.1電控燃油噴射系統(tǒng)組成327
8.4.2電控燃油噴射系統(tǒng)設計328
8.5汽車電控自動變速系統(tǒng)設計344
8.5.1常用傳感器的選用346
8.5.2執(zhí)行元件電磁閥的設計348
8.5.3多功能開關的設計354
8.6汽車電子制動防抱死系統(tǒng)（ABS）設計357
8.6.1汽車ABS的類型及結構358
8.6.2汽車ABS設計359
8.7汽車安全氣囊系統(tǒng)(SRS)的設計364
8.7.1安全氣囊傳感器的選用365
8.7.2安全氣囊SRS ECU的設計368
第9章智能機器人的機電系統(tǒng)設計 / 369
9.1智能機器人的基本組成和主要控制功能369
9.1.1基本組成369
9.1.2主要控制功能370
9.2智能機器人的設計方法與設計原則371
9.2.1設計原則與步驟371
9.2.2設計方法375
9.3智能機器人的機械結構設計377
9.3.1末端執(zhí)行件377
9.3.2機身和臂部378
9.3.3手腕380
9.4智能機器人控制系統(tǒng)硬件設計380
9.5智能機器人控制系統(tǒng)軟件設計383
9.5.1上位機系統(tǒng)軟件任務383
9.5.2VAL-Ⅱ程序任務384
9.6全口義齒排牙機器人機電一體化系統(tǒng)設計387
9.6.1排牙機器人控制系統(tǒng)整體設計387
9.6.2基于單片機的控制電路板開發(fā)388
9.6.3步進電機驅動器的研制392
9.6.4下位機應用程序的編制397
9.7多足步行機器人的設計400
9.7.1本體設計401
9.7.2LR-1六足機器人的性能與特點407
9.8通風管道清掃機器人設計407
9.8.1方案設計407
9.8.2控制系統(tǒng)設計408
9.8.3機械結構設計409
參考文獻 / 413