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第1章 绪论 1

1.1机电一体化的概念 2

1.1.1机电一体化的定义 2

1.1.2机电一体化的分类 3

1.1.3机电一体化的特点 4

1.2机电一体化的组成 5

1.2.1机电一体化系统的基本组成及其功能 7

1.2.2机电一体化的相关技术 8

1.3机电一体化的应用实例 10

1.3.1自控式恒温箱 10

1.3.2电子燃油喷射系统 10

1.4机电一体化的发展 11

1.4.1机电一体化的发展历史 11

1.4.2机电一体化的发展趋势 12

1.5本课程的学习方法 12

1.5.1本课程的任务 12

1.5.2本课程的学习方法 12

阅读材料A自动售货机的由来 13

习题 14

参考文献 14

第2章 机电一体化的系统组成 15

2.1机械单元 16

2.1.1机械单元基础 16

2.1.2执行元件 17

2.1.3传动与导向元件 21

2.2伺服与驱动单元 26

2.2.1伺服与驱动单元基础 26

2.2.2步进电动机 29

2.2.3伺服电动机 31

2.3检测单元 36

2.3.1检测单元基础 37

2.3.2传感器的结构与基本原理 39

2.3.3数据采集与处理 51

2.3.4虚拟仪器 53

2.4控制单元 58

2.4.1控制单元基础 58

2.4.2常用控制器 60

2.4.3控制原理与策略 73

2.5接口技术 80

2.5.1人机接口 81

2.5.2信息采集接口 83

2.5.3控制量输出接口 86

阅读材料B雷达 89

阅读材料C“模式识别”之父 90

习题 91

参考文献 93

第3章 机电一体化产品设计 95

3.1机电一体化产品的设计方法 96

3.1.1机电一体化产品的设计流程 96

3.1.2机电一体化产品的设计类型 98

3.2机电一体化产品设计中的建模方法 99

3.2.1产品规划与总体设计中的常用模型 100

3.2.2产品技术设计中的建模 104

3.3机电一体化产品设计中的软件 105

3.3.1 AutoCAD 106

3.3.2 Protel 106

3.3.3 Pro/Engineer 107

3.3.4 MATLAB 108

3.4现代设计方法 110

3.4.1计算机辅助设计 110

3.4.2创新设计 112

3.4.3优化设计 114

3.4.4可靠性设计 115

阅读材料D模块化设计与IBM计算机 117

习题 117

参考文献 118

第4章 机电一体化技术应用实例 120

4.1汽车中的ABS 121

4.1.1 ABS的作用 121

4.1.2 ABS的系统组成 122

4.1.3 ABS的工作过程 123

4.1.4 ABS的发展 125

4.2视频监控系统 125

4.2.1视频监控的应用与分类 125

4.2.2视频监控系统的组成 127

4.2.3视频动态目标跟踪 130

4.2.4网络视频监控技术 130

4.3微机电系统 131

4.3.1 MEMS基础 131

4.3.2 MEMS的应用 133

4.3.3基于MEMS传感器的安全气囊系统 136

4.4焊接机器人 138

4.4.1焊接机器人的作用 138

4.4.2焊接机器人的系统组成 138

4.4.3典型的焊接机器人 140

4.4.4焊接机器人的应用与发展 141

4.5数控机床 142

4.5.1数控机床的发展过程 143

4.5.2数控机床的特点 143

4.5.3数控机床的组成 143

4.5.4数控机床的主轴驱动与控制 144

4.5.5数控机床的进给伺服系统 145

阅读材料E洗衣机 147

习题 148

参考文献 148

附录 专业词汇英汉对照表 150

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