本书以机电一体化系统的组成为主线,系统介绍了机电一体化系统各主要组成部分及其控制技术和控制策略,并通过实例详细介绍了机电一体化系统的设计方法。
全书共10章,内容包括:机电一体化概论、精密机械技术、工业控制计算机、基于单片机的控制器、可编程序控制器、传感器与计算机接口、动力驱动及其计算机控制、生产过程自动化技术、机电一体化系统的常用控制策略和机电一体化系统设计方法与实例。每章后均有习题与思考题,便于学生课后练习。
本书内容翔实、图文并茂,注重理论联系工程设计与应用,将*新科研成果和发展动态融入教材内容之中,可作为机械工程及自动化、机械电子工程、机电控制工程、自动控制及相关机电类专业的高年级本科生、研究生教材,也可供相关工程技术人员参考。

第1章 机电一体化概论
机电一体化是在以大规模集成电路和微型计算机为代表的微电子技术高速发展并逐步向传统机械工业渗透的过程中形成的新概念。机电一体化实现了机械技术与微电子、信息、软件等技术的有机结合,极大地扩展了机械系统的发展空间。
1.1 机电一体化的概念
1.1.1 机电一体化的发展历史
机械技术是人类所掌握的*古老的技术之一,人类从开始制造工具起就与机械技术结下了不解之缘。机械技术的发展贯穿了人类的进步过程。
远在中国的西周时期,就有了指南车和能自动歌舞的自动人的记载。在近代,自动化机器一直吸引着人们在机械技术上不断发展,出现了能自动绘画、写字、弹琴的机械人。早期的纯机械式的控制技术,主要是基于凸轮原理实现自动控制。值得一提的是,纺织机械中的自动提花机基于凸轮原理实现机械设备的控制,从而在纺织品上织出不同的花纹。
19世纪,电的发现为机械技术的发展提供了巨大的推动力,主要表现是,在机械的驱动上开始采用电动机,在控制上开始采用继电器,机械开始与电气相结合。进入20世纪,控制理论的发展又为机械系统的进一步发展提供了坚实的理论基础。
人们对机械技术不断探索的另一个缘由是对信息处理自动化的迫切需求。为此,英国人巴比奇发明了机械式的计算机、卡片机、密码机等。在巴比奇的机械式计算机中,以穿孔卡片作为程序和数据的输入,实现了以穿孔卡片的形式进行信息记录。密码机作为一种机械加密装置,其内部由复杂的齿轮系统、继电器系统和电路系统组成,对这种加密系统的解密研究直接导致了现代计算机的诞生。这种解密计算机也是机械与电气系统的结合体,其***是波兰数学家雷臼斯基和英国数学家图灵。
在20世纪40年代,计算机的出现为机械系统的复杂控制提供了更坚实的基础。随着微电子技术的发展,电子控制技术与机械技术日益紧密地结合在一起,由此诞生了数控机床、自动化生产线等现代机械系统。
……

第1章 机电一体化概论
1.1 机电一体化的概念
1.1.1 机电一体化的发展历史
1.1.2 机电一体化系统的特征
1.1.3 机电一体化的意义
1.2 机电一体化的技术基础
1.2.1 机械设计和制造技术
1.2.2 微电子技术
1.2.3 传感器技术
1.2.4 软件技术
1.2.5 通信技术
1.2.6 驱动技术
1.2.7 自动控制技术
1.2.8 系统技术
1.3 机电一体化的发展及应用概况
习题与思考题
第2章 精密机械技术
2.1 概述
2.1.1 机电一体化对机械系统的基本要求
2.1.2 机械系统的主要组成
2.2 传动机构
2.2.1 传动机构的性能要求
2.2.2 精密传动机构一滚珠丝杠副
2.2.3 齿轮传动
2.2.4 同步带传动
2.2.5 间歇传动
2.3 导向机构
2.3.1 导轨副的组成及种类
2.3.2 导轨的基本要求
2.3.3 滑动导轨副
2.3.4 滚动直线导轨副和圆柱直线滚动导轨副
2.3.5 静压导轨副
2.4 执行机构
2.4.1 执行机构及其技术特点
2.4.2 电磁执行机构
2.4.3 压电驱动器与超声电机
2.4.4 微动机构
2.4.5 液压机构
2.4.6 气动机构
习题与思考题
第3章 工业控制计算机
3.1 概述
3.1.1 机电一体化对控制系统的基本要求
3.1.2 机电一体化控制系统的类型、特点与选用
3.2 工控机的特点、组成及总线
3.2.1 工控机及其特点
3.2.2 工控机的组成
3.2.3 工控机的ISA总线和PCI总线
3.3 工控机的主板
3.4 工控机的接口卡
3.4.1 模拟量输入/输出卡
3.4.2 数字量输入/输出卡
3.4.3 运动控制卡
3.4.4 RS一232/RS一485模块
3.4.5 CAN总线接口卡
3.5 工业组态软件
3.5.1 工业组态软件简介
3.5.2 工业组态软件设计的基本步骤
3.5.3 工业组态软件的没备连接与测试
3.5.4 工业组态软件的报警显示
3.5.5 工业组态软件实现实时数据、历史数据、实时曲线与历史曲线的显示
3.5.6 工业组态软件的工程**机制
3.6 工控机与组态软件的应用
习题与思考题
第4章 基于单片机的控制器
第5章 可编程充控制器
第6章 传感器与计算机接口
第7章 动力驱动及其计算机控制
第8章 生产过程自动化技术
第9章 机一体化系统的常用控制策略
第10章 机电一体化系统设计方法与实例
参考文献