定 價：29 元
叢書名：高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)規(guī)劃教材
- 作者：宋偉剛 羅忠
- 出版時間：2009/6/1
- ISBN：9787502449223
- 出 版 社：冶金工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TH-39
- 頁碼：221
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16K
《機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)教程》是在機(jī)械電子工程系列課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系與內(nèi)容改革研究和實(shí)踐的基礎(chǔ)上編寫的，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為目標(biāo)，按實(shí)驗(yàn)課程自身的體系引導(dǎo)學(xué)生掌握機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的基本原理、基本技能和方法�！稒C(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)教程》闡述了機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)的意義和要求，構(gòu)建了機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)的體系，介紹了機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識。書中分別以單片機(jī)、DSP、PLC等為核心設(shè)計了綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。此外還設(shè)計了虛擬實(shí)驗(yàn)，包括經(jīng)典控制理論虛擬實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)代控制理論虛擬實(shí)驗(yàn)、s7-200仿真軟件認(rèn)識及模塊擴(kuò)展地址分配虛擬實(shí)驗(yàn)、TD200學(xué)習(xí)虛擬實(shí)驗(yàn)等。作為課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的拓展，《機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)教程》還給出了運(yùn)動控制器的調(diào)整實(shí)驗(yàn)、移動機(jī)器人的串口通信控制、“樂高”創(chuàng)意設(shè)計與制作等課外科技實(shí)踐內(nèi)容�！稒C(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)教程》可作為高等工科學(xué)校機(jī)械基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)教材，也可供有關(guān)教師、工程技術(shù)人員和科研人員參考。
機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)課程著重培養(yǎng)學(xué)生的基本機(jī)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新設(shè)計能力，是高等工科教學(xué)中不可缺少的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。為了培養(yǎng)適應(yīng)我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要的高級工程技術(shù)人才，機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程必須不斷深化改革，這是一項(xiàng)責(zé)任重大的歷史任務(wù)。東北大學(xué)在國家工科基礎(chǔ)課程機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)基地建設(shè)中，立項(xiàng)對機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行改革實(shí)踐，并在總結(jié)改革實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，編寫了本書。
“機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)教程”是教學(xué)改革的產(chǎn)物，也是為了滿足現(xiàn)代社會對機(jī)械電子工程技術(shù)人才的需求所采取的一項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容。它以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合設(shè)計能力為目標(biāo)，以機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)自身教學(xué)規(guī)律為主線，合理構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。在教學(xué)組織上，加大實(shí)踐教學(xué)的改革力度，增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，由此構(gòu)建獨(dú)立的機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，單獨(dú)設(shè)立機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)課程，單獨(dú)計算學(xué)生實(shí)驗(yàn)課成績。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理方面，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開放管理、電子信息化管理。學(xué)生按照教學(xué)基本要求，結(jié)合自身特點(diǎn)自主選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和選題的柔性與開放性，體現(xiàn)個性化培養(yǎng)，為學(xué)生提供更多的實(shí)踐學(xué)習(xí)機(jī)會。
本書在明確機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)的意義基礎(chǔ)上，結(jié)合東北大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體條件構(gòu)建了機(jī)械電子工程的實(shí)驗(yàn)課程體系，并與“機(jī)械工程控制基礎(chǔ)”、“機(jī)電一體化技術(shù)基礎(chǔ)”、“機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)”等機(jī)械電子工程專業(yè)的主干課程銜接。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開發(fā)和配置方面，改革原有的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開發(fā)先進(jìn)的設(shè)計性、綜合性、研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由單一型、局部型向綜合型、整體型的轉(zhuǎn)變；在實(shí)驗(yàn)方法方面，實(shí)現(xiàn)由演示型、驗(yàn)證型向參與型、開發(fā)型和研究型轉(zhuǎn)變；實(shí)驗(yàn)測試手段向計算機(jī)輔助測試的方向拓展，設(shè)置多個虛擬實(shí)驗(yàn)和課外科技實(shí)踐項(xiàng)目。
本書由宋偉剛、羅忠主編，參加編寫工作的人員有李東升、李允公、劉宇、戴麗、于清文、顏世玉、喻春陽、趙海濱、劉沖、宮照民、鄂曉宇等。東北大學(xué)的劉杰教授、柳洪義教授審閱了書稿。
本書是在東北大學(xué)國家工科機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)基地實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系與內(nèi)容改革研究和實(shí)踐的基礎(chǔ)上編寫的，其中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法是以東北大學(xué)機(jī)械電子工程研究所現(xiàn)有的軟硬件條件為基礎(chǔ)的，兄弟院校在使用時可根據(jù)自身的具體情況作適當(dāng)調(diào)整。
限于編者水平，書中疏漏與不妥之處，敬請讀者批評指正。
1 緒論
1.1 實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵及意義
1.2 機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)課程的體系和內(nèi)容
1.2.1 基本實(shí)驗(yàn)
1.2.2 綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)
1.2.3 虛擬實(shí)驗(yàn)
1.2.4 課外科技實(shí)踐
1.3 機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)課程的要求
2 機(jī)電系統(tǒng)中的常用驅(qū)動器及傳動機(jī)構(gòu)
2.1 直流伺服電動機(jī)
2.1.1 直流伺服電動機(jī)的工作原理
2.1.2 直流伺服電動機(jī)的調(diào)速方式
2.1.3 直流伺服電動機(jī)的PWM調(diào)速控制系統(tǒng)
2.2 交流伺服電動機(jī)
2.2.1 永磁同步交流伺服電動機(jī)
2.2.2 交流伺服電動機(jī)的變頻調(diào)速
2.2.3 SPWM波調(diào)制
2.2.4 微機(jī)控制的SPWM控制模式
2.2.5 交流伺服電動機(jī)的矢量控制
2.3 步進(jìn)電動機(jī)
2.3.1 步進(jìn)電動機(jī)的工作原理
2.3.2 步進(jìn)電動機(jī)的主要特性
2.3.3 步進(jìn)電動機(jī)的結(jié)構(gòu)類型
2.3.4 步進(jìn)電動機(jī)的控制
2.3.5 基于單片機(jī)的步進(jìn)電動機(jī)控制
2.4 運(yùn)動控制系統(tǒng)中的傳動機(jī)構(gòu)
2.4.1 精密齒輪傳動
2.4.2 滾珠絲桿螺母副
2.4.3 撓性傳動
3 機(jī)電系統(tǒng)中控制器原理與基本實(shí)驗(yàn)
3.1 機(jī)電系統(tǒng)中常用控制器分類
3.2 傳感器技術(shù)
3.2.1 傳感器概念及其分類
3.2.2 傳感器的性能指標(biāo)
3.2.3 機(jī)電控制系統(tǒng)中常用的傳感器
3.2.4 傳感器的選用原則
3.3 基于PROTEUS的單片機(jī)系統(tǒng)仿真
3.3.1 概述
3.3.2 電路原理圖設(shè)計
3.3.3 電路仿真實(shí)驗(yàn)
3.4 可編程序控制器
3.4.1 CPU224XP及編程軟件認(rèn)識實(shí)驗(yàn)
3.4.2 S7-200基本指令實(shí)驗(yàn)
3.4.3 子程序、中斷程序練習(xí)指令
3.5 工業(yè)控制機(jī)
3.5.1 工控機(jī)數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)
3.5.2 基于工控機(jī)的CAN總線控制認(rèn)識實(shí)驗(yàn)
3.6 閉環(huán)控制系統(tǒng)的基本組成與控制原理
3.6.1 控制元件
3.6.2 作用量和被控量
3.6.3 對閉環(huán)控制系統(tǒng)的要求
4 綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)
4.1 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)
4.1.1 8251串口實(shí)驗(yàn)
4.1.2 A／D和D／A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
4.1.3 單片機(jī)步進(jìn)電動機(jī)控制實(shí)驗(yàn)
4.1.4 直流電動機(jī)控制與測速實(shí)驗(yàn)
4.2 直流電動機(jī)DSP控制實(shí)驗(yàn)
4.3 PLC實(shí)驗(yàn)
4.3.1 PLC控制迷你相撲機(jī)器人實(shí)驗(yàn)
4.3.2 數(shù)控機(jī)床的PLC控制實(shí)驗(yàn)
4.4 ARM實(shí)驗(yàn)
4.4.1 概述
4.4.2 ARM9-2440EP實(shí)驗(yàn)箱
4.4.3 C語言編程實(shí)驗(yàn)
4.4.4 I／O接口實(shí)驗(yàn)
4.4.5 ARM串口通信實(shí)驗(yàn)
4.5 機(jī)器人系統(tǒng)控制實(shí)驗(yàn)
4.5.1 機(jī)器視覺實(shí)驗(yàn)
4.5.2 二維插補(bǔ)原理及實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)
4.5.3 數(shù)控代碼編程實(shí)驗(yàn)
4.6 直流伺服位置控制實(shí)驗(yàn)
4.7 基于IPc機(jī)的電磁振動定量給料系統(tǒng)設(shè)計實(shí)驗(yàn)
4.8 基于單片機(jī)的電磁振動定量給料系統(tǒng)設(shè)計實(shí)驗(yàn)
4.9 慣性振動機(jī)停機(jī)減振系統(tǒng)設(shè)計實(shí)驗(yàn)
4.1 0基于單片機(jī)的電磁振動給料機(jī)定振幅控制設(shè)計實(shí)驗(yàn)
5 虛擬實(shí)驗(yàn)
5.1 MATLAB基礎(chǔ)
5.1.1 MATLAB的操作界面
5.1.2 MATIAB的幫助界面
5.1.3 MATLAB定義的常用特殊變量
5.1.4 MATIAB操作的注意事項(xiàng)
5.2 機(jī)械工程控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
5.3 機(jī)械工程控制系統(tǒng)的時域分析
5.4 機(jī)械工程控制系統(tǒng)的根軌跡分析
5.5 機(jī)械工程控制系統(tǒng)的頻域分析
5.6 機(jī)械工程控制系統(tǒng)的設(shè)計與校正
5.7 離散控制系統(tǒng)
5.8 現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)
5.9 S7-200仿真軟件認(rèn)識及模塊擴(kuò)展地址分配虛擬實(shí)驗(yàn)
5.1 0TD200學(xué)習(xí)虛擬實(shí)驗(yàn)
5.1 1“樂高”機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計實(shí)驗(yàn)
6 課外科技實(shí)踐
6.1 運(yùn)動控制器的調(diào)整
6.2 移動機(jī)器人的串口通信控制
6.3 “樂高”創(chuàng)意設(shè)計與制作
附表機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)報告(樣式)
參考文獻(xiàn)
1 緒論
1.1 實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵及意義
實(shí)驗(yàn)一般多指科學(xué)實(shí)驗(yàn)，是按照一定的目的，運(yùn)用相關(guān)的儀器設(shè)備，在人為控制條件下，模擬自然現(xiàn)象進(jìn)行研究，認(rèn)識自然界事物的本質(zhì)和規(guī)律。實(shí)驗(yàn)是純化、簡化、強(qiáng)化和再現(xiàn)科學(xué)研究對象，延緩或加速自然過程，為理論概括提供充分可靠的客觀依據(jù)，可以超越現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)所涉及的范圍，縮短認(rèn)識周期�？v觀機(jī)械的發(fā)展史，人類從使用原始工具到原始機(jī)械、古代機(jī)械、近代機(jī)械乃至今天的智能機(jī)器人、宇航飛行器等現(xiàn)代機(jī)械，都?xì)v經(jīng)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的探索和驗(yàn)證。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)實(shí)驗(yàn)具有越來越重要的作用，其廣度和深度不斷拓展，成為自然科學(xué)理論的直接基礎(chǔ)。許多偉大的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和突破性理論都來自科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)是理論的源泉、科學(xué)的基礎(chǔ)、發(fā)明的沃土、創(chuàng)新人才的溫床，是將新思想、新設(shè)想、新信息轉(zhuǎn)化為新技術(shù)、新產(chǎn)品的孵化室，甚至是高科技轉(zhuǎn)化為市場的中間試驗(yàn)基地。高等院校的絕大多數(shù)科研成果和高科技產(chǎn)品首先是在實(shí)驗(yàn)室里誕生的。科學(xué)實(shí)驗(yàn)是探索未知、推動科學(xué)發(fā)展的強(qiáng)大武器，對經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展、增強(qiáng)綜合國力具有重要意義。
1.2 機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)課程的體系和內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理工科專業(yè)教學(xué)的重要組成部分，它不僅是學(xué)生獲得知識的重要途徑，而且對培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力、科學(xué)研究能力和創(chuàng)新能力具有十分重要的作用，對實(shí)現(xiàn)知識、能力、素質(zhì)并重的培養(yǎng)目標(biāo)起著關(guān)鍵作用。
新的機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)課程體系，改變了實(shí)驗(yàn)僅作為理論課程的附屬地位，改變了理論課程成績不能反映學(xué)生的實(shí)踐能力和水平、學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)的狀況。它以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合設(shè)計能力為目標(biāo)，以機(jī)械電子工程相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為主線，按實(shí)驗(yàn)自身體系獨(dú)立設(shè)置課程，成績單獨(dú)考核和記分。新的機(jī)械電子工程實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由單一型、局部型向綜合型、整體型、創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變；實(shí)驗(yàn)方法由演示型、驗(yàn)證型向參與型、開發(fā)型轉(zhuǎn)變，實(shí)驗(yàn)手段向計算機(jī)輔助測試轉(zhuǎn)變。重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研、生產(chǎn)相結(jié)合。它將實(shí)驗(yàn)分為基本實(shí)驗(yàn)（必做），綜合性、設(shè)計性與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)（選做），虛擬實(shí)驗(yàn)（選做），課外科技創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目（自由申請，立項(xiàng)進(jìn)行）幾個部分，必做實(shí)驗(yàn)與選做實(shí)驗(yàn)結(jié)合并行，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和選題的柔性與開放性，尊重學(xué)生個性，為學(xué)有余力的學(xué)生提供更好的鍛煉機(jī)會和發(fā)展空間。
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