從“系統(tǒng)”的角度出發(fā),對(duì)其機(jī)械系統(tǒng)的元、部件和微機(jī)控制系統(tǒng)的元(器)件的工作原理、特點(diǎn)、選用原則與選用方法進(jìn)行了論述,在簡(jiǎn)要分析其靜、動(dòng)態(tài)特性的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)從機(jī)電有機(jī)結(jié)合(機(jī)電一體化)的角度,對(duì)系統(tǒng)(產(chǎn)品)的穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法作了較詳細(xì)的介紹并列舉了設(shè)計(jì)實(shí)例,并對(duì)一些典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)作了簡(jiǎn)要介紹。書(shū)后附有常用基本邏輯符號(hào)的中、外及新、舊標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照表。
時(shí)光荏苒,本書(shū)付梓至今就匆匆七年了。七年中,移動(dòng)互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)、增材制造、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)應(yīng)用,各種新技術(shù)和新概念撲面而來(lái),生機(jī)勃勃。世界經(jīng)濟(jì)仍處低迷,實(shí)體經(jīng)濟(jì)——制造業(yè)發(fā)展成為經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的關(guān)鍵。知識(shí)經(jīng)濟(jì)背景下的制造業(yè)再也不是當(dāng)初的單純“制造”,它是“互聯(lián)網(wǎng)+”制造,是“+服務(wù)業(yè)”制造,是由大工業(yè)生產(chǎn)向個(gè)性化定制轉(zhuǎn)型的制造業(yè),是實(shí)施供給側(cè)改革的基礎(chǔ)工業(yè)。先進(jìn)制造、智能裝備需要?jiǎng)?chuàng)新,它們的創(chuàng)新又支撐了其他領(lǐng)域的再創(chuàng)新。無(wú)論“中國(guó)制造2025”還是“工業(yè)4.0”,它們都在呼喚具有機(jī)電集成創(chuàng)新能力的人才,未來(lái)“機(jī)械”也必不單純。機(jī)電一體化設(shè)計(jì)是“機(jī)電融合”的“系統(tǒng)設(shè)計(jì)”,是實(shí)現(xiàn)集成創(chuàng)新的重要方法!皺C(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程不僅僅是機(jī)械電子工程專業(yè)核心課程,也是其他機(jī)械類專業(yè)的主干課程。本書(shū)在10余所高校的機(jī)械類專業(yè)得到應(yīng)用,并受到師生的歡迎。本書(shū)內(nèi)容體系較完整,再版時(shí)在風(fēng)格上沒(méi)有做更多的改變,但從機(jī)械類專業(yè)課程體系看,機(jī)械傳動(dòng)和機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)部分突出了高精度機(jī)械設(shè)計(jì)特點(diǎn),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和常規(guī)傳動(dòng)設(shè)計(jì)內(nèi)容偏多,弱化了課程的特色,模糊了機(jī)械設(shè)計(jì)課程的界限。再版主要對(duì)第3章中的機(jī)械設(shè)計(jì)部分做了調(diào)整,其次是結(jié)合新技術(shù)對(duì)一些內(nèi)容進(jìn)行了梳理,增加了一些新的概念和相應(yīng)的調(diào)整,再就是對(duì)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了規(guī)范,添加和補(bǔ)充了相關(guān)說(shuō)明。希望這些改進(jìn)能為教學(xué)帶來(lái)幫助,積跬步,以致千里。每次改進(jìn)都得益于您的使用和寶貴的意見(jiàn)。當(dāng)然,還要感謝我們的同事曹利鋼,他為二版課件制作付出了辛勤的勞動(dòng);也要感謝楊威,他為本書(shū)的再版做了大量工作;尤其要感謝華中科技大學(xué)出版社俞道凱的耐心和執(zhí)著,是他的鼓勵(lì)讓編者在斷斷續(xù)續(xù)的工作中堅(jiān)定前行。
馮浩,教授(2004年破格晉升教授),北京郵電大學(xué)電子工程學(xué)院聘為兼職教授(2006-2009)、江西省新世紀(jì)百千萬(wàn)人才工程人選(2006年入選)、江西省高等學(xué)校中青年學(xué)科帶頭人、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員、中國(guó)陶瓷機(jī)械裝備專業(yè)委員會(huì)委員、中國(guó)溶膠凝膠學(xué)會(huì)理事。2008年榮獲“瓷都十大杰出青年”稱號(hào),2009年榮獲“江西青年五四獎(jiǎng)?wù)隆保?008年分獲“江西省社會(huì)科學(xué)先進(jìn)工作者”和“全省科技工作先進(jìn)個(gè)人”榮譽(yù)稱號(hào),2010年和2011年又連續(xù)榮獲“全省科技工作先進(jìn)個(gè)人”榮譽(yù)稱號(hào),2011年獲教育部“‘十一五’高等學(xué)校科技管理先進(jìn)個(gè)人”榮譽(yù)稱號(hào)。
第1章緒論(1)
1.1機(jī)電一體化(1)
1.2機(jī)電一體化系統(tǒng)(6)
1.3知識(shí)擴(kuò)展(10)
習(xí)題(10)
第2章機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析方法(11)
2.1機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述(11)
2.2性能指標(biāo)及分配方法(14)
2.3機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模和仿真(18)
2.4系統(tǒng)的分析方法(27)
2.5知識(shí)擴(kuò)展(34)
習(xí)題(35)
第3章機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)(37)
3.1機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述(37)
3.2機(jī)械傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)(38)
3.3支承部件設(shè)計(jì)(58)
3.4精密機(jī)械的精度設(shè)計(jì)和誤差分配(75)
3.5知識(shí)擴(kuò)展(78)
習(xí)題(78)
第4章伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)(80)
4.1概述(80)
4.2伺服系統(tǒng)中的執(zhí)行器及其控制(82)
4.3伺服系統(tǒng)中執(zhí)行器的選擇(105)
4.4閉環(huán)控制的伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例(108)
4.5知識(shí)擴(kuò)展(113)
習(xí)題(114)
第5章檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(116)
5.1概述(116)
5.2機(jī)電一體化系統(tǒng)常用的傳感器和信號(hào)輸出類型(117)
5.3模擬信號(hào)的檢測(cè)(126)
5.4數(shù)字信號(hào)的檢測(cè)(154)
5.5檢測(cè)接口設(shè)計(jì)——數(shù)據(jù)采集(161)
5.6知識(shí)擴(kuò)展(165)
習(xí)題(166)
第6章控制系統(tǒng)及接口設(shè)計(jì)(168)
6.1概述(168)
6.2單片機(jī)接口及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(170)
6.3PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(191)
6.4知識(shí)擴(kuò)展(212)
習(xí)題(212)
第7章機(jī)電一體化系統(tǒng)實(shí)例(215)
7.1光電跟蹤切割機(jī)(215)
7.2GCP87電子皮帶秤(219)
7.3運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的模擬器和干擾器(223)
習(xí)題(230)
部分習(xí)題參考答案(231)
參考文獻(xiàn)(235)