第1章  概述

  §1-1对机电一体化涵义的理解与机电一体化技术革命

    一、机电一体化涵义与机电一体化时代特征

    二、机电一体化技术革命

  §l-2机电一体化系统构成要素、功能构成及其价值评价

  §1-3机电一体化系统构成要素之间的相互连接

  §1-4机电一体化系统设计的考虑方法、设计类型及设计流程

    一、机电一体化系统设计的考虑方法

    二、机电一体化系统的设计类型

    三、机电一体化系统的设计流程

  §l-5机电一体化系统的设计程序、准则与规律

  §1-6机电一体化工程与系统工程

  §1-7机电一体化系统的开发工程与现代设计方法

    一、机电一体化系统的开发工程

    二、机电一体化系统设计与现代设计方法

  §l-8机电一体化系统的共性关键技术与优先发展领域

    一、机电一体化系统的共性关键技术

    二、机电一体化的优先发展领域

  习题与思考题

第2章  机电一体化系统机械系统部件的选择与设计

  §2-1机械系统部件的设计要求

  §2-2机械系统传动部件的选择与设计

    一、机械传动部件及其功能要求

    二、丝杠螺母机构的基本传动形式

    三、滚珠丝杠副传动部件

    四、齿轮传动部件

    五、挠性传动部件

    六、间歇传动机构

  §2-3机械系统导向支承部件的选择与设计

    一、导轨副的组成、种类及其应满足的要求

    二、滑动导轨副的结构及选择

    三、滚动导轨副的类型与选择

    四、静压导轨副工作原理

  §2-4机械系统旋转支承部件的类型与选择

    一、旋转支承部件的种类及基本要求

    二、圆柱支承

    三、圆锥支承

    四、填入式滚动支承

    五、其他形式支承

  §2-5机械系统轴系部件的选择与设计

    一、轴系设计的基本要求

    二、轴系(主轴)用轴承的类型与选择

    三、提高轴系部件性能的措施

  §2-6机电一体化系统的机座或机架设计

    一、机座或机架的作用及基本要求

    二、机座或机架的结构设计要点

  习题与思考题

第3章  机电一体化系统执行元件的选择与设计

  §3-1执行元件的种类、特点及基本要求

    一、执行元件的种类及特点

    二、对执行元件的基本要求

  §3-2常用的控制用电动机

    一、对控制用电动机的基本要求

    二、控制用电动机的种类、特点及选用

  §3-3直流(Dc)与交流(AC)伺服电机及驱动

    一、直流(Dc)伺服电机及驱动

    二、交流(Ac)伺服电机及驱动

  §3-4步进电机及驱动

    一、步进电机的特点与种类

    二、步进电机的工作原理

    三、步进电机的运行特性及性能指标

    四、步进电机的驱动与控制

  习题与思考题

第4章  机电一体化系统微机控制系统的选择及接口设计

  §4-l专用与通用的抉择、硬件与软件的权衡

  §4-2微机控制系统的设计思路

    一、微机控制系统整体方案的确定与微机选择

    二、微机控制系统的总体设计与系统软件的确定

    三、微机控制系统控制算法的确定

  §4-3微机控制系统的构成与种类

    一、微型计算机的系统构成

    二、微型计算机的分类方法

  §4-4微机控制系统的软件与程序设计语言

  §4-5微机应用领域及其选用要点

  §4-68086／8088CPu的硬件结构特点

    一、8086／8088CPU的主要结构特点

    二、8086／8088CPU的最大与最小工作模式

    三、8086／8088CPU引脚的功能定义

    四、8086CPU最小、最大工作模式系统的典型配置

  §4-7单板机(z80CPu)的硬件结构特点、存储器及输入／输出扩展接口

    一、Z80CPU的硬件结构特点

    二、Z80CPU用总线驱动器

    三、Z80CPU用存储器

    四、Z80CPU用输入／输出接口

    五、Z80CPU用存储器及I／0口扩展

  §4-8单片机的硬件结构特点及其最小应用系统

    一、MCS一5l系列单片机的结构特点

    二、MCS一5l系列单片机的最小应用系统及其扩展

  §4-9数字显示器及键盘的接口电路

    一、数字显示器的结构及其工作原理

    二、键盘、显示器的接口电路

  §4-10微机应用系统的输入／输出控制的可靠性设计

    一、光电隔离电路设计

    二、信息转换电路设计

  §4-11可编程逻辑控制器(PLC)的构成及应用举例

    一、PLC的构成及其工作原理

    二、PLC的应用举例

  §4-12常用检测传感器的性能特点、选用及其微机接口

    一、检测传感器的分类与基本要求

    二、各类传感器的主要性能及优缺点

    三、传感器的选用原则及注意事项

    四、检测传感器的测量电路及微机接口

  习题与思考题

第5章  机电一体化系统元、部件的特性分析

  §5-1机电一体化系统与自动控制理论

    一、拉普拉斯变换与传递函数

    二、控制系统的过渡过程特性

    三、伺服系统及其动态特性

    四、采样控制简介

  §5-2机电一体化系统元、部件的力学特性

    一、机械系统特性及变换机构

    二、机械系统的机构静力学特性

    三、机械系统的机构动力学特性

    四、两自由度机器人运动轨迹创成所需转矩

  §5-3机电一体化系统传感器的动态特性

    一、动电式变换器的动态特性

    二、压电式变换器的动态特性

    三、传感检测系统的动态特性

  §5-4机电一体化系统执行元件的动态特性

    一、电磁变换执行元件的动态特性

    二、具有反馈环节的驱动电路电磁变换执行元件的动态特性

    三、压电式执行元件及其动态特性

    四、执行元件与机械惯性阻转矩的匹配方法

    五、凸轮曲线理论

  习题与思考题

第6章  机电一体化系统机电有机结合的分析与设计

  §6-1机电一体化系统的稳态与动态设计

  §6-2机电有机结合之一：机电一体化系统稳态设计的考虑方法

    一、被控对象分析

    二、执行元件的匹配选择

    三、减速比的匹配选择与各级减速比的分配

    四、检测传感装置、信号转换接口电路、放大电路及电源等的匹配

    五、系统数学模型的建立及主谐振频率的计算

  §6-3机电有机结合之二：机电一体化系统动态设计的考虑方法

    一、机电伺服系统的动态设计

    二、系统的调节方法

    三、机械结构弹性变形对系统特性的影响

    四、传动间隙对系统特性的影响

    五、机械系统实验振动模态参数识别

  §6-4机电一体化系统的可靠性、安全性设计

    一、可靠性设计

    二、安全性设计

  习题与思考题

第7章  计算机数字控制程序编制基础简介

  §7-1数控机床类型及其控制方式

  §7-2数控系统组成及数控程序编制基础

    一、数控系统组成及其工作过程

    二、数控程序编制基础

  习题与思考题

第8章  传统机械加工设备的机电一体化改造分析与设计

  §8-l传统机械加工机床的机电一体化改造设计方案分析

    一、机床的机械传动系统改造设计方案分析

    二、机床的机械传动系统简化

    三、机床机电一体化改造的性能及精度选择

    四、机床进给系统的机电有机结合匹配选择计算

  §8-2微机控制系统的设计

    一、机床开环控制系统具有的功能及特点

    二、单板机(Z80CPU)控制系统设计(以车床为例)

    三、单片机(8031)控制系统设计(以XY工作台为例)

    四、多CPU直流伺服系统设计简介(以xA6132型铣床为例)

  习题与思考题

第9章  典型机电一体化系统简介

  §9-1城市轨道交通自动售检票系统与自动售票机

    一、城市轨道交通自动售检票系统的组成

    二、城市轨道交通自动售票机

  §9-2邮局邮件自动处理系统

    一、邮局邮件处理作业流程及邮件自动处理系统

    二、邮件自动处理系统中的新机器、新机构

  §9-3快速成形技术与3D打印机

    一、快速成形的基本概念与技术分类

    二、3D打印机

  §9-4工业机器人

    一、工业机器人的组成、分类及技术参数

    二、电动喷砂机器人(多关节型)

    三、装配机器人(SCARA型)

  §9-5计算机数控机床

    一、机械加工中心(‘MC)

    二、BKX-I型数控机床

    三、PRS-xY型混联数控机床

  §9-6汽车的机电一体化简述

    一、传感器在汽车发动机等中的应用

    二、微机控制的数字化电子点火系统

    三、汽车自动空调系统

    四、电子控制的自动变速器

  §9-7工业电子秤种类及其构成原理

  §9-8自动售货机

  习题与思考题

附录  常用基本逻辑符号的中、外及新、旧标准对照表

参考文献