机电一体化技术与系统（第2版）

第２ 版前言
第１ 版前言
第１ 章　绪论 １
１. １　机电一体化系统 １
１. １. １　机电一体化概念的产生 １
１. １. ２　机电一体化系统的组成 ３
１. １. ３　机电一体化系统的相关技术 ４
１. １. ４　机电一体化技术与其他相关技术的
区别 ６
１. １. ５　机电一体化技术的特点 ７
１. ２　机电一体化系统的设计 ７
１. ２. １　机电一体化产品的分类 ８
１. ２. ２　机电一体化系统(产品) 设计的
类型 ８
１. ２. ３　机电一体化系统(产品) 设计的
常用方法 ９
１. ２. ４　机电一体化系统设计的程序与
途径 ９
１. ３　机电一体化技术的发展 １１
１. ３. １　机电一体化技术的发展历程 １１
１. ３. ２　机电一体化技术的发展趋势 １２
１. ４　机电一体化技术的具体应用实例 １４
１. ４. １　机电一体化技术在机电产品中的
应用 １４
１. ４. ２　机电一体化技术在机械制造中的
应用 １６
思考与练习题 １７
第２ 章　机电一体化系统中的机械
传动 １８
２. １　概述 １９
２. １. １　传动系统的概念与任务 １９
２. １. ２　伺服机械传动系统的指标 １９
２. １. ３　伺服机械传动系统的传动特性 １９
２. ２　齿轮传动副的设计 ２８
２. ２. １　齿轮传动装置的设计内容 ２８
２. ２. ２　齿轮传动副间隙的消除 ３４
２. ３　三种精密传动机构 ３７
２. ３. １　谐波齿轮传动 ３７
２. ３. ２　滚珠花键传动 ４０
２. ３. ３　同步带传动 ４１
２. ４　滚珠丝杠副传动 ４４
２. ４. １　滚珠丝杠副的工作原理 ４４
２. ４. ２　滚珠丝杠副的结构与调整 ４６
２. ４. ３　滚珠丝杠副的选型与计算 ５１
２. ４. ４　滚珠丝杠副的结构参数与标注 ５８
２. ５　联轴器 ６２
２. ５. １　一般联轴器 ６２
２. ５. ２　锥环无键联轴器 ６３
２. ５. ３　膜片弹性联轴器 ６５
２. ５. ４　安全联轴器 ６６
２. ６　导轨 ６７
２. ６. １　导轨概述 ６７
２. ６. ２　导轨的类型和特点 ６８
２. ６. ３　贴塑滑动导轨 ７０
２. ６. ４　滚动直线导轨 ７５
２. ７　进给传动系统的误差与动态特性
分析 ８１
２. ７. １　进给传动系统的误差分析 ８１
２. ７. ２　进给传动系统的动态特性分析 ８２
２. ８　项目一: 卧式车床数控化改造进给
传动机械系统设计 ８５
２. ８. １　概述 ８５
２. ８. ２　设计参数 ８６
２. ８. ３　实施方案 ８６
２. ８. ４　横向进给传动链的设计计算 ８８
２. ８. ５　滚珠丝杠副的承载能力校验 ８９
２. ８. ６　计算机械传动系统的刚度 ９１
２. ８. ７　驱动电动机的选型与计算 ９１
２. ８. ８　机械传动系统的动态分析 ９４
２. ８. ９　机械传动系统的误差计算与
分析 ９４
２. ８. １０　确定滚珠丝杠副的精度等级和
规格型号 ９５
思考与练习题 ９５
第３ 章　机电一体化控制系统的组成与
接口 ９７
３. １　控制系统的设计思路 ９７
３. １. １　专用与通用、硬件与软件的抉择与
权衡 ９７
３. １. ２　控制系统的一般设计思路 ９８
３. ２　控制系统中的微型计算机 １０２
３. ２. １　微型计算机概述 １０２
３. ２. ２　微型计算机在机电一体化系统中的
核心地位 １０３
３. ３　基于单片机的控制系统设计 １０４
３. ３. １　单片机控制系统的结构形式 １０５
３. ３. ２　单片机控制系统的设计要点 １０７
３. ３. ３　单片机芯片的选择与系统扩展 １０９
３. ３. ４　前向通道接口 １１３
３. ３. ５　后向通道接口 １１９
３. ４　执行元件的功率驱动接口 １３０
３. ４. １　功率驱动接口的分类 １３０
３. ４. ２　功率驱动接口的一般组成形式 １３１
３. ４. ３　功率驱动接口的设计要点 １３１
３. ４. ４　功率驱动接口实例 １３２
３. ５　项目二: ＸＹ 工作台单片机控制系统
设计 １３５
３. ５. １　ＸＹ 工作台的基本原理 １３５
３. ５. ２　存储系统扩展设计 １３６
３. ５. ３　键盘显示器接口设计 １３９
３. ５. ４　步进电动机接口设计 １４１
思考与练习题 １４３
第４ 章　传感器信号处理及其与微机的
接口 １４４
４. １　传感器前级信号的放大与隔离 １４４
４. １. １　运算放大器 １４４
４. １. ２　测量放大器 １４５
４. １. ３　程控测量放大器 １４７
４. １. ４　隔离放大器 １４９
４. ２　电压/电流转换 １５０
４. ２. １　电压(０ ~５Ｖ) / 电流(０ ~１０ｍＡ)
转换 １５１
４. ２. ２　电压(１ ~５Ｖ) / 电流(４ ~２０ｍＡ)
转换 １５２
４. ２. ３　电流(０ ~１０ｍＡ) / 电压(０ ~５Ｖ)
转换 １５２
４. ２. ４　电流(４ ~２０ｍＡ) / 电压(１ ~５Ｖ)
转换 １５３
４. ２. ５　集成电压/电流转换电路 １５３
４. ３　多通道模拟信号输入 １５４
４. ３. １　多路开关 １５４
４. ３. ２　常用多路开关 １５５
４. ３. ３　集成模拟多路开关 １５６
４. ４　传感器信号的采样/保持 １５９
４. ４. １　采样/保持原理 １５９
４. ４. ２　集成采样/保持器 １６０
４. ５　传感器与微机的接口 １６１
４. ６　传感器的非线性补偿 １６３
４. ６. １　非线性补偿环节特性的获取
方法 １６３
４. ６. ２　非线性补偿环节的实现办法 １６４
４. ７　传感器的干扰抑制与数字滤波 １６８
４. ７. １　中值滤波 １６９
４. ７. ２　算术平均滤波 １７０
４. ７. ３　滑动平均滤波 １７１
４. ７. ４　低通滤波 １７２
４. ７. ５　防脉冲干扰平均值法 １７４
４. ８　项目三: 数据采集系统设计 １７６
４. ８. １　模拟输入通道的组成 １７６
４. ８. ２　设计示例 １７７
思考与练习题 １７８
第５ 章　机电一体化中的伺服系统 １７９
５. １　概述 １７９
５. ２　步进电动机驱动及控制 １８０
５. ２. １　步进电动机 １８０
５. ２. ２　步进电动机的性能指标 １８３
５. ２. ３　步进电动机的选用 １８５
５. ２. ４　步进电动机的脉冲驱动电源 １８７
５. ２. ５　步进电动机与微机的接口 １９２
５. ３　项目四: 步进电动机的环形分配
系统 １９４
５. ３. １　步进电动机的硬件环形分配
系统 １９４
Ⅵ 机电一体化技术与系统　第２ 版
５. ３. ２　步进电动机的软件环形分配
系统 １９５
５. ３. ３　提高开环进给伺服系统精度的
措施 １９８
５. ４　直流伺服驱动系统 ２００
５. ４. １　直流伺服电动机 ２００
５. ４. ２　晶闸管直流伺服驱动装置 ２０３
５. ４. ３　直流脉宽调制伺服驱动装置 ２０７
５. ５　交流伺服驱动系统 ２１１
５. ５. １　交流伺服电动机 ２１１
５. ５. ２　交流异步电动机伺服驱动装置 ２１２
５. ６　项目五: 智能制造生产线案例分析 ２１８
５. ６. １　智能制造生产线的组成 ２１８
５. ６. ２　系统的基本测试方法 ２２０
５. ６. ３　零件的造型与加工 ２２１
５. ６. ４　数据采集与优化 ２２３
５. ６. ５　试件产品的工作流程 ２２４
思考与练习题 ２２５
第６ 章　机电一体化项目教学案例 ２２６
６. １　数控加工中心刀具换刀系统的设计 ２２６
６. ２　控制系统的设计药物配制 ２２９
６. ３　汽车尾灯控制设计 ２３２
６. ４　交通信号灯控制系统的设计 ２３３
６. ５　四中断彩色广告灯控制系统的设计 ２３５
６. ６　数控机床主轴径向跳动测量方法
改进设计 ２３８
６. ７　嵌入式注射机机械手控制系统设计 ２４２
参考文献 ２４８