机电一体化系统设计

　　本书结合应用型教材的编写要求和编写团队多年来从事电气控制技术的研发经验编写而成。全书围绕“机电一体化系统设计”这个核心，首先介绍机电一体化系统的概念、分类、组成、关键技术、主要应用领域等，然后介绍其结构类型、控制电机及常用执行器的选型和控制方法、常用参量的检测，最后基于前述各方面基础知识，给出小型、中型及大型机电一体化系统的设计方法，即本书第7章可视作第2~6章相关内容的具体应用。

　　荆学东，丛书总负责及主要作者。工学博士，上海应用技术大学电气与电子工程学院院长、教授，上海应用技术大学和陕西科技大学研究生导师，科技部国际合作项目评审专家。主要从事智能检测技术及机器人技术研究。长期从事本科生和研究生的机器人技术、测试技术、智能检测技术、自动控制原理等课程教学。1997年10月—1998年9月赴日本国立高知大学留学，研究TIG焊接及机器人控制技术；2010年受科技部派遣，经由日本协力机构（JICA）渠道，赴日本研修节能技术。获上海市科技进步三等奖1项、行业协会科技进步奖4项；获2013年上海市奉贤区“滨海贤人”系列领军人才称号。主持国家自然科学基金面上项目1项、省部级项目2项、厅局级项目5项、联盟计划项目2项、横向课题15项。发表论文30篇，其中被SCI检索6篇、被EI检索6篇；出版专著2部。已培养硕士研究生30人。

第1章 绪论一
1.1 机电一体化系统概述 1 1.2 机电一体化系统设计的基本要求 5 1.3 机电一体化系统设计工具 5 1.4 机电一体化系统中操作系统的选择 12 1.5 机电一体化系统设计相关标准和规范 13 1.6 研究和设计机电一体化系统应具备的基础知识 13 参考文献 14 思考与练习 14
第2章 机电一体化系统的基本结构类型15
2.1 基于PC机总线的机电一体化系统 15 2.2 基于专用控制总线的机电一体化系统 18 2.3 基于单片机的机电一体化系统 20 2.4 基于PLC的机电一体化系统 22 2.5 基于现场总线的机电一体化系统 25 2.6 基于混合结构的机电一体化系统 32 2.7 大型机电一体化系统 34 参考文献 36 思考与练习 36
第3章 机械系统设计方法37
3.1 机械系统设计概述 37 3.2 机械系统设计流程 40
3.3 机械系统主要技术参数及设计指标的确定 41 3.4 机械系统传动方案设计 41 3.5 机械系统机构运动简图设计 48 3.6 原动件类型的选择及设计 50 3.7 机构运动学分析 52 3.8 机构静力学分析 55 3.9 机械零部件结构设计 59 3.10 机械系统装配图设计 90 3.11 机构动力学分析 93 3.12 基于3D实体模型的虚拟样机分析及改进 97 参考文献 97 思考与练习 98
第4章 控制电机、液压缸、气缸及常用执行器的选型及控制100
4.1 步进电机的控制方式、选型及其控制系统设计 100 4.2 直流伺服电机的控制方式、选型及其控制系统设计 108 4.3 交流伺服电机的控制方式、选型及其控制系统设计 115 4.4 液压缸的控制方式、设计选型及其控制系统设计 118 4.5 气缸的控制方式、设计选型及其控制系统设计 146 4.6 常用执行器的选型及控制 159 参考文献 160 思考与练习 161
第5章 电气控制系统设计163
5.1 电气控制系统设计概述 163 5.2 电气控制系统设计 167 参考文献 185 思考与练习 185
第6章 检测系统设计方法186
6.1 检测系统设计概述 186 6.2 常用参量检测方法 187 6.3 检测系统设计 193 参考文献 222 思考与练习 222
第7章 机电一体化系统设计方法223
7.1 机电一体化系统的产品需求分析 223 7.2 机电一体化系统的设计流程 224 7.3 产品功能定义、功能分解及求解 226 7.4 系统技术指标确定 229 7.5 小型机电一体化系统设计方法 229 7.6 中型机电一体化系统设计方法 255 7.7 大型机电一体化系统设计方法 279 参考文献 288 思考与练习 288