機(jī)電一體化技術(shù)是國民經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展的重要技術(shù)，與其聯(lián)系緊密的制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，在生產(chǎn)生活中廣泛應(yīng)用的各種自動(dòng)化設(shè)備、生產(chǎn)線、家用電器、智能產(chǎn)品等都是機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)物。機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械、電子、傳感、網(wǎng)絡(luò)信息及其自動(dòng)控制等技術(shù)群體有機(jī)融合，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)化的高新技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展水平，是衡量一個(gè)國家科技發(fā)展水平的標(biāo)尺。中國作為制造業(yè)大國，正在向制造業(yè)強(qiáng)國轉(zhuǎn)變，而以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化為全新發(fā)展方向的機(jī)電一體化技術(shù)，將極大促進(jìn)國內(nèi)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和經(jīng)濟(jì)效益的提升，是未來發(fā)展的主方向。
機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)是高等教育機(jī)械電子工程專業(yè)的一門專業(yè)課程，一般是機(jī)電類專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)完專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)核心課之后，在畢業(yè)之前開設(shè)的一門關(guān)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的課程，目的是為了讓學(xué)生能建立系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理念，采用綜合性、交叉性、前沿性的機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。目前市場上的機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)教材基本上都是將學(xué)生學(xué)過的相關(guān)專業(yè)課以章節(jié)的形式分別進(jìn)行重述，內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性、綜合性與前沿性，并且內(nèi)容大多注重理論及分立知識的講解，缺乏應(yīng)用性及可操作性，與當(dāng)前注重?cái)?shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化為全新發(fā)展方向的機(jī)電一體化技術(shù)脫節(jié)較嚴(yán)重，學(xué)生上課積極性不高，教學(xué)效果不理想。
編者在企業(yè)技術(shù)部門有過6年的技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，并且主持了多項(xiàng)、省部級科研項(xiàng)目，與企業(yè)開展了多項(xiàng)產(chǎn)、學(xué)、研合作項(xiàng)目。自從事機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)以來，發(fā)現(xiàn)書本知識與企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目所要求的技術(shù)達(dá)成度之間存在較大差距，教材及教學(xué)內(nèi)容陳舊、知識老化，與本科應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)已不相適應(yīng)。鑒于此，本人組織教材編寫小組結(jié)合多年一線教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及本專業(yè)的具體情況，以加強(qiáng)實(shí)踐、突出應(yīng)用為引導(dǎo)，采用案例式教學(xué)方式，從電如何產(chǎn)生開始，將本教材分為4篇共8章。4篇分別為供電與生產(chǎn)篇、運(yùn)動(dòng)控制與過程控制篇、計(jì)算機(jī)組態(tài)與嵌入式開發(fā)篇、信息與網(wǎng)絡(luò)篇；8章分別為供配電、自動(dòng)生產(chǎn)線、運(yùn)動(dòng)控制、過程控制、組態(tài)監(jiān)控、嵌入式、虛擬儀器信息采集及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。每章依托于一個(gè)工程項(xiàng)目中的案例，通過理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式，教學(xué)的過程相當(dāng)于就是借助項(xiàng)目案例進(jìn)行任務(wù)的實(shí)現(xiàn)過程，無論是從該課程的教學(xué)內(nèi)容還是教學(xué)方法方面，都是一次有益的嘗試。
由于應(yīng)用型本科院校是以培養(yǎng)現(xiàn)代應(yīng)用型人才為根本任務(wù)，加強(qiáng)實(shí)踐、突出應(yīng)用是應(yīng)用型本科高校建設(shè)的重要目標(biāo)。教材作為教學(xué)思想、培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和課程體系的載體，是教學(xué)改革的主要內(nèi)容，是高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)得以實(shí)現(xiàn)的重要保證。本書的編寫，主要是針對機(jī)電類相關(guān)專業(yè)學(xué)生普遍存在的對電方面的知識比較薄弱及當(dāng)前市面上的教材已無法體現(xiàn)該學(xué)科的綜合性與先進(jìn)性的現(xiàn)象而進(jìn)行的改革。對于一些專業(yè)來說，本書的知識面可能會(huì)太廣，會(huì)有一定的難度。但編者本人一直認(rèn)為，教材的內(nèi)容一定要具備綜合性與先進(jìn)性，永遠(yuǎn)不要低估學(xué)生的自學(xué)能力及創(chuàng)造能力，要給他們一個(gè)火種，他們定能燃起火焰。學(xué)習(xí)本書是為了拓展、加深對機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)知識的廣度與深度，為更高層次的系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供一種思維上的跨越。因此，本書在編寫的初期，就站在了一個(gè)比較高的點(diǎn)上，希望通過本書的學(xué)習(xí)，能拓展本專業(yè)及其相關(guān)專業(yè)學(xué)生對系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路。對初學(xué)者而言，建議在學(xué)習(xí)的過程中，針對書中出現(xiàn)的知識點(diǎn)，一定要多查文獻(xiàn)資料，養(yǎng)成良好的自學(xué)習(xí)慣，相信書中的知識點(diǎn)會(huì)對畢業(yè)設(shè)計(jì)以及今后的工作有所裨益。
本書由洛陽理工學(xué)院張慧賢擔(dān)任主編，張慧賢編寫了第1、5、6章和第8章8��1、8��2節(jié)，并對全書作了統(tǒng)稿；布占偉編寫了第3、4章和第8章8.3節(jié)；張志航編寫了第2、7章；全書由洛陽理工學(xué)院馬利民教授主審。
在編寫本書過程中參考了目前國內(nèi)優(yōu)秀的書刊和資料，在此對各位作者表示衷心的感謝！此外，上海倍伺特自動(dòng)控制設(shè)備有限公司的郭兆鋒高級工程師以及上海羿歌信息技術(shù)有限公司的鐘衛(wèi)總經(jīng)理，為本書提供了一些案例支持，2019級機(jī)械電子工程專業(yè)本科畢業(yè)生張江威，為本書提供了部分畢業(yè)設(shè)計(jì)案例，在此一并表示感謝！
由于編者水平有限，書中難免存在疏漏之處，懇請廣大讀者批評指正。