本書結(jié)合機電行業(yè)的技術(shù)發(fā)展和崗位技能要求，以培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才為目標，采用項目化課程模式編寫，以工業(yè)自動控制中典型項目為載體，涵蓋了伺服傳動控制技術(shù)、檢測技術(shù)、PLC技術(shù)、3D打印機技術(shù)、機器人及柔性自動化生產(chǎn)線技術(shù)等相關(guān)內(nèi)容。本書主要內(nèi)容包括機電一體化中的伺服傳動控制技術(shù)與實踐、機電一體化中的檢測技術(shù)與實踐、機電一體化中的PLC控制技術(shù)與實踐、機電一體化系統(tǒng)的常用控制策略與實踐、簡單的機電一體化技術(shù)與實踐、工業(yè)機器人機電一體化控制技術(shù)與實踐、機電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用與實踐七個項目模塊。通過創(chuàng)新案例開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維，以資源為基石確保教學(xué)方便易行，提供優(yōu)質(zhì)仿真實驗、工程錄像配套資源。本書為高職高專院校機電類、機械類、電子類、控制類等專業(yè)的機電一體化系統(tǒng)課程教材，也可作為應(yīng)用型本科、成人教育、自學(xué)考試、開放大學(xué)、中職學(xué)校和培訓(xùn)班的教材，以及工程技術(shù)人員的參考工具書。
“機電一體化”一詞的英文名詞是“Mechatronics”,它是取機械學(xué)(Mechanics)的前半部分和電子學(xué)(Electronics)的后半部分拼合而成。機電一體化實際上是機、電、液、氣、光、磁一體化的統(tǒng)稱,只不過機電之間的結(jié)合更緊密和常見而已。隨著機電一體化技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展,在世界范圍內(nèi)欣起了機電一體化熱潮,它使機械產(chǎn)品向著高技術(shù)密集的方向發(fā)展。當(dāng)前,以柔性自動化為主要特征的機電一體化技術(shù)發(fā)展迅速,水平越來越高。任何一個國家、地區(qū)、企業(yè)若不擁有這方面的人才、技術(shù)和生產(chǎn)手段,就不具備國際、國內(nèi)競爭所必需的基礎(chǔ)。要徹底改變目前我國機械工業(yè)面貌,縮小與國外先進水平的差距,必須走發(fā)展機電一體化技術(shù)之路,這也是當(dāng)代機械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。因此,掌握機電一體化技術(shù)的設(shè)計與應(yīng)用,是高職高專機電類等專業(yè)技術(shù)人員必須具備的基本職業(yè)技能之一。
本書根據(jù)當(dāng)前我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的形勢要求,力求培養(yǎng)實用型、應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才,結(jié)合行業(yè)、崗位技能要求,根據(jù)職業(yè)教育的特點,以能力為目標,以任務(wù)為依托,進行組織教學(xué)。作為教材,編者在文字敘述上力求深入淺出、循序漸進;在內(nèi)容安排上既注意了基礎(chǔ)理論、基本概念的系統(tǒng)性闡述,同時也考慮到工程設(shè)計人員的實際需要,在介紹各種設(shè)計方法時盡可能具體實用,書中給出的具體電路圖都是經(jīng)實驗驗證可行的。全書共精心設(shè)計了7個項目,共計20個任務(wù),每個項目配以仿真實驗和創(chuàng)新案例,使學(xué)生能夠做中學(xué)、學(xué)中做,體現(xiàn)學(xué)生為主導(dǎo)的教學(xué)特性。
本書編者及編寫分工為張建(項目一、項目三、項目七)、何振俊(項目五)、陸建榮(項目六)、馬明(任務(wù)2-1、任務(wù)4-3)、周俊冬(任務(wù)2-2、任務(wù)2-3)、李雪峰(任務(wù)4-1、任務(wù)4-2),張建高級技師組織了書稿的編寫并對全書進行了統(tǒng)稿。林小寧副教授對全書進行了審稿,薛曉晶老師參與了書中插圖和繪制,并提出了寶貴建議,余振老師也為本書提供了有益的幫助,這里一并致謝!為方便教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí),全書配有電子課件、電子教案及仿真實驗、工程錄像等教學(xué)資源。
由于時間倉促,內(nèi)容較多,書中錯誤之處在所難免,懇請廣大讀者提出寶貴意見。
編者
前 言
項目1 機電一體化中的伺服傳動控制技術(shù)與實踐 1
任務(wù)1-1 步進電動機傳動控制 1
任務(wù)1-2 直流伺服電動機傳動控制 8
任務(wù)1-3 交流伺服電動機傳動控制 16
仿真實驗: 反應(yīng)式步進電動機環(huán)形分配器實驗 26
創(chuàng)新案例: 垂直型自啟閉風(fēng)力發(fā)電機裝置設(shè)計 29
思考與練習(xí) 33
項目2 機電一體化中的檢測技術(shù)與實踐 34
任務(wù)2-1 晶振外殼缺陷在線抽檢系統(tǒng) 34
任務(wù)2-2 認識汽車電控汽油噴射系統(tǒng) 42
任務(wù)2-3 認識汽車安全氣囊的檢測 55
仿真實驗: 機電一體化控制仿真實驗 66
創(chuàng)新案例: 汽車防撞系統(tǒng)設(shè)計案例 67
思考與練習(xí) 69
項目3 機電一體化中的PLC 控制技術(shù)與實踐 70
任務(wù)3-1 三相異步電動機連續(xù)控制 70
任務(wù)3-2 組合機床動力滑臺控制 77
任務(wù)3-3 升降電梯機電傳動與控制 84
仿真實驗: PLC 與上位機通信實驗 102
創(chuàng)新案例: 月球?qū)ぼ壨ㄐ判椭悄苄≤囋O(shè)計 104
思考與練習(xí) 108
項目4 機電一體化系統(tǒng)的常用控制策略與實踐 109
任務(wù)4-1 模擬PID 調(diào)節(jié)器 109
任務(wù)4-2 數(shù)字PID 的直流電動機控制 117
任務(wù)4-3 模糊控制 126
仿真實驗: 機電氣一體化系統(tǒng)控制實驗 136
創(chuàng)新案例: 遙控式汽車車位自動占位系統(tǒng) 138
思考與練習(xí) 140
項目5 簡單機電一體化設(shè)備的技術(shù)與實踐 141
任務(wù)5-1 認識3D 打印機 141
任務(wù)5-2 小型智能繪圖儀 150
任務(wù)5-3 三坐標測量機 163
仿真實驗: 簡單機電一體化系統(tǒng)元件組合操作實驗 171
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