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第1章 绪论1

1.1　机电一体化概念1

1.1.1　我国对机电一体化的理解2

1.1.2　机电一体化技术的主要特征2

1.1.3　机电一体化技术与其它技术的区别3

1.2　机电一体化系统的共性关键技术3

1.3　机电一体化系统的功能构成原理及构成要素5

1.3.1 机电一体化系统的功能构成原理5

1.3.2　机电一体化的功能构成要素7

1.4　机电一体化系统设计、广义接口和控制软件的作用8

1.4.1　机电一体化系统设计8

1.4.2　广义接口和控制软件的作用10

1.4.3　机电一体化系统的技术评价12

1.5　机电一体化产品的分类13

1.6　机电一体化的特点及发展趋势14

1.7　本课程的目的和要求15

习题与思考题15

第2章　机电一体化典型机械零部件设计17

2.1　机电一体化系统中主要机械特性与参数17

2.1.1 机械系统建模中基本物理量的描述和等效转化17

2.1.2　机械结构因素对伺服系统的影响23

2.2　机械系统的精度设计基础27

2.2.1　精度设计中的主要原理与原则27

2.2.2　精度设计中的基本概念32

2.3　机械传动部件37

2.3.1　机电一体化对机械传动的要求37

2.3.2　齿轮传动38

2.3.3　谐波齿轮传动44

2.3.4　滚珠螺旋传动48

2.4　支承部件56

2.4.1　轴系56

2.4.2　密珠轴系60

2.4.3　滚动导轨62

习题与思考题66

第3章　伺服驱动技术67

3.1　伺服系统的结构组成及分类67

3.2　步进电动机控制系统70

3.2.1　步进电动机70

3.2.2　环形分配器72

3.2.3　功率驱动器75

3.2.4　步进电动机的单片机控制79

3.2.5　提高系统精度的措施82

3.3　直流伺服系统82

3.3.1　直流伺服系统原理83

3.3.2　直流伺服系统的稳态误差分析92

3.3.3　直流伺服系统的动态校正94

3.4　交流伺服系统98

3.4.1　异步交流伺服电动机的变频调速的基本原理及特性98

3.4.2　异步电动机变频调速系统99

习题与思考题102

第4章　传感检测系统设计103

4.1　传感检测系统概念103

4.2　模拟式传感器信号的检测104

4.2.1　模拟信号检测系统的组成104

4.2.2　基本转换电路104

4.2.3　信号放大电路106

4.2.4　信号调制和解调电路113

4.2.5　滤波器121

4.2.6　运算电路129

4.3　数字式传感器信号的检测133

4.3.1　数字信号检测系统的组成133

4.3.2　检测信号的采集和预处理141

4.4　集成传感器及智能传感器154

习题与思考题156

第5章　计算机控制技术158

5.1　计算机控制系统的组成及特点158

5.1.1　计算机控制系统的类型160

5.1.2　计算机控制技术的发展方向161

5.2　计算机控制系统的接口技术161

5.2.1　并行输入／输出接口162

5.2.2　数／模转换接口166

5.2.3　模／数转换接口168

5.3　工业控制计算机简介172

5.3.1　工业控制计算机系统硬件组成的一般形式172

5.3.2　工业控制机分类173

5.3.3　STD总线工业控制计算机177

5.4　计算机控制算法180

5.4.1　模拟装置的数字化方法181

5.4.2　数字PID调节器的设计187

习题与思考题193

参考文献194