機電一體化基礎（簡體書）

《機械設計製造及其自動化專業本科系列規劃教材：機電一體化基礎》共分六章來闡述這些基礎。第1章緒論，主要講述機電一體化的基本概念、主要特徵、關鍵技術、功能構成與組成要素、分類與發展趨勢、機電一體化產品分類等；第2章機電傳動系統的運動學基礎，主要介紹機電傳動的動力學分析基本方法、機電傳動系統的穩定運行分析方法等；第3章機械學基礎，主要講述機電一體化系統中機械部件的基本功能及其影響，以及支撐、傳動、導向、執行等基本機械機構；第4章電學基礎，主要介紹機電一體化系統中測量、常用傳感器、傳感信號調理電路、電力電子器件等；第5章，控制與計算機基礎，主要簡要講述機電一體化系統中控制的功效、性能指標，典型控制環節以及集成電路與常用芯片、計算機接口等；第6章伺服系統，比較詳盡地介紹了伺服系統基本結構、性能指標，步進伺服驅動、直流伺服驅動、交流伺服驅動三種基本伺服系統以及脈衝比較進給伺服系統、相位比較進給伺服系統、幅值比較進給伺服系統。
《機電一體化基礎》可作為本科院校機械電子工程專業及其相關專業的教材，也可供研究生及從事機電一體化產品設計、製造與研究工程技術人員作參考書。

第1章緒論
1.1機電一體化概念
1.1.1我國對機電一體化的理解
1.1.2機電一體化技術的主要特徵
1.1.3機電一體化技術與其他技術的區別
1.2機電一體化的共性關鍵技術
1.3機電一體化的功能構成原理及其組成要素
1.3.1機電一體化的功能構成原理
1.3.2機電一體化的功能構成要素
1.4機電一體化系統設計、廣義接口和控制軟件的作用
1.4.1機電一體化系統設計
1.4.2廣義接口和控制軟件的作用
1.4.3機電一體化系統的技術評價
1.5機電一體化產品的分類
1.6機電一體化的特點及發展趨勢
1.7本課程的目的和要求
習題與思考題

第2章機電傳動系統的運動學基礎
2.1機電傳動系統的運動方程式
2.2轉矩、轉動慣量和飛輪轉矩的折算
2.2.1負載轉矩的折算
2.2.2轉動慣量和飛輪轉矩的折算
2.3生產機械的機械特性
2.3.1恒轉矩型機械特性
2.3.2離心式通風型機械特性
2.3.3直線型機械特性
2.3.4恒功率型機械特性
2.4機電傳動系統穩定運行的條件
習題與思考題

第3章機械學基礎
3.1基本功能與要求
3.2機械參數對伺服系統性能的影響
3.2.1摩擦的影響
3.2.2傳動間隙的影響
3.2.3系統固有頻率鵱和系統阻尼比？
3.3傳動機構
3.3.1傳動機構的主要功能與分類
3.3.2幾種典型傳動機構
3.4導向支承機構
3.4.1主要功能與分類
3.4.2幾種典型導軌
3.5執行機構
3.5.1主要功能與分類
3.5.2幾種典型執行機構
3.6機座或機架
3.6.1機座或機架的作用及基本要求
3.6.2機座或機架的結構設計要點
習題與思考題

第4章電學基礎
4.1測量
4.1.1測量系統概述
4.1.2測量系統的組成
4.1.3測量方法
4.2傳感器及其基本特徵
4.2.1傳感器及其組成
4.2.2傳感器分類
4.2.3傳感器的靜態特性
4.2.4傳感器的動態特性
4.3位移傳感器
4.3.1電感式傳感器
4.3.2電容式位移傳感器
4.3.3光柵
4.3.4感應同步器
4.4速度、加速度傳感器
4.4.1直流測速機
4.4.2光電式轉速傳感器
4.4.3磁電式轉速傳感器
4.4.4加速度傳感器
4.5力、壓力和轉矩傳感器
4.5.1測力傳感器
4.5.2壓力傳感器
4.5.3轉矩傳感器
4.6位置傳感器
4.6.1接觸式位置傳感器
4.6.2接近式位置傳感器
4.7溫度傳感器
4.7.1熱電偶傳感器
4.7.2熱電阻傳感器
4.7.3半導體PN結
4.8其他傳感器
4.8.1霍爾式傳感器
4.8.2光纖傳感器
4.8.3超聲波傳感器
4.9測試信號調理電路
4.9.1濾波電路
4.9.2比例電路
4.9.3積分電路
4.9.4微分電路
4.9.5信號隔離
4.9.6幾種典型傳感器的信號調理電路
4.10電力電子器件
4.10.1電力電子器件的特點
4.10.2電力電子器件的分類
4.10.3結型功率二極管
4.10.4晶閘管
4.10.5門極可關斷晶閘管
4.10.6電力晶體管
4.10.7功率場效應晶體管
4.10.8絕緣柵雙極型晶體管
習題與思考題

第5章控制與計算機基礎
5.1控制的基本功效與要求
5.2控制系統的性能指標
5.3控制系統中的典型環節
5.3.1一階環節
5.3.2二階環節
5.4集成電路與計算機
5.4.1集成電路與常用芯片
5.4.2處理器
5.5計算機接口
5.5.1數據緩衝接口
5.5.2CPU命令接口
5.5.3信號轉換接口
5.5.4設備選擇接口
5.5.5中斷管理接口
5.5.6數據寬度變換接口
5.5.7功能可編程接口
習題與思考題

第6章伺服系統基礎
6.1基本結構、性能指標
6.1.1伺服系統及其分類
6.1.2伺服系統的結構
6.1.3伺服系統的性能指標
6.2步進伺服驅動
6.2.1步進電動機結構
6.2.2步進電動機工作原理
6.2.3環形分配器
6.2.4驅動電路
6.2.5工程中需要注意的問題
6.3直流伺服驅動
6.3.1直流電動機結構
6.3.2直流電動機工作原理
6.3.3直流電動機機械特性
6.3.4直流電動機的啟動
6.3.5直流電動機的調速
6.3.6直流電動機的制動
6.3.7ACR有靜差直流調速系統
6.3.8ACR無靜差直流調速系統
6.3.9PWM直流調速系統
6.4交流伺服驅動
6.4.1感應電動機結構
6.4.2感應電動機工作原理
6.4.3感應電動機的旋轉磁場
6.4.4定子繞組線端連接方式
6.4.5感應電動機的定子電路和轉子電路
6.4.6感應電動機的轉矩與機械特性
6.4.7感應電動機的調速方式
6.4.8感應電動機的矢量變換變頻調速系統
6.5伺服系統
6.5.1系統性能分析
6.5.2位置指令信號分析
6.5.3位置指令值的修正
6.5.4脈衝比較的進給伺服系統
6.5.5相位比較的進給伺服系統
6.5.6幅值比較的進給伺服系統
習題與思考題
參考文獻