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| 內容簡介： |
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本书以机械技术为基础、以机电有机结合为重点，论述机电一体化系统层面的知识，强调机电一体化系统必须具备的整合性和集成性。本书按机电一体化基础、相关技术、典型应用三条主线展开编写，分为3篇，共8章，主要包括基础篇（绪论）、共性关键技术篇（机械技术、伺服传动技术、传感检测技术、计算机控制技术、系统总体技术、可靠性和抗干扰技术）、应用与思政篇（机电一体化技术应用典型示例）。本书可作为高等院校机械设计制造及其自动化专业和机械电子工程专业本科生及研究生教材，也可供从事相关技术工作的工程技术人员参考。
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前言第1篇基础篇第1章绪论211机电一体化的含义及主要内容212机电一体化系统（产品）的基本组成313机电一体化技术的典型应用领域514机电一体化技术的发展趋势9习题与思考题10第2篇共性关键技术篇第2章机械技术1421机械系统数学模型的建立14211机械系统中的基本物理量及其等效换算14212机械系统建模1722传动机构19221机电一体化对传动机构的基本要求19222齿轮传动机构的传动比及传动级数确定20223谐波齿轮传动机构27224同步带传动机构29225滚动螺旋传动机构31226传动机构的间隙调整3623支承部件41231轴系支承部件41232导向支承部件47习题与思考题53第3章伺服传动技术5531伺服系统概述55311伺服系统的基本组成55312伺服系统的主要类型56313机电一体化对伺服系统的基本要求5832机械结构因素对伺服系统性能的影响59321阻尼的影响59322摩擦的影响60323结构弹性变形的影响61324惯量的影响63325传动间隙的影响6333伺服系统中的执行元件66331执行元件的种类及其特点66332机电一体化对执行元件的基本要求67333新型执行元件6834伺服系统中的检测元件70341伺服系统中常用检测元件70342伺服系统中测量方式的选择7235电气伺服系统73351直流伺服系统73352交流伺服系统78353步进伺服系统8336电液伺服系统86361电液伺服阀86362电液位置伺服控制系统87363电液速度伺服控制系统89364电液力伺服控制系统89习题与思考题90第4章传感检测技术9241传感检测系统的基本组成9242位移、位置传感器93421光电开关93422光电编码器94423光栅96424磁栅98425感应同步器100426旋转变压器10243速度、加速度传感器103431直流测速发电机103432光电式速度传感器104433加速度传感器10544力、扭矩传感器105441力传感器106442扭矩传感器10645测距传感器108451超声波测距传感器108452激光测距传感器10946视觉传感器110461CCD和CMOS视觉传感器110462视觉传感器的应用11247智能传感器112471智能传感器的定义及特点112472智能传感器的基本组成及基本功能113473智能传感器的分类114474智能传感器典型示例11548微传感器116481微传感器的定义及特点116482微传感器和传统传感器的区别117483微传感器典型示例118习题与思考题120ⅤⅥ第5章计算机控制技术12151计算机控制系统的组成及类型121511计算机控制系统的组成121512计算机控制系统的类型12252控制计算机的作用及基本要求125521控制计算机在机电一体化系统中的作用125522机电一体化对控制计算机的基本要求12553常用控制计算机126531单片机126532可编程序控制器130533工控机13554常用控制策略140541PID控制140542模糊控制144543神经网络控制147习题与思考题149第6章系统总体技术15161接口的作用及分类151611接口在机电一体化系统中的作用151612接口的分类152613机电一体化对接口的要求15362信息采集接口153621数字信号采集154622模拟信号采集15463控制输出接口157631数字信号输出157632模拟信号输出15864人机交互接口160641输入接口161642输出接口163习题与思考题166第7章可靠性和抗干扰技术16771可靠性技术167711可靠性的基本含义及指标167712机电一体化系统中常见的可靠性模型170713可靠性设计的主要内容17272抗干扰技术173721电磁干扰及其产生174722电磁干扰的分类174723机电一体化系统中常见的电磁干扰175724电磁干扰的抑制与防护176习题与思考题188第3篇应用与思政篇第8章机电一体化技术应用典型示例19081北斗——中国的北斗，世界的北斗，一流的北斗19082上海洋山港自动化码头——以“中国芯”打造世界之最19283“复兴号”动车组——以越来越快的中国速度领跑世界19784一次性医用口罩机——疫情当前，给国人最安心的保护20185自动送货机器人——打通快递业的“最后一公里”206习题与思考题209附录MCS51单片机常用扩展芯片引脚排列图及引脚说明210参考文献213
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随着电子技术和计算机信息技术的快速发展，机械工业正由传统的机械设计制造向智能制造的方向发展。机电一体化技术打破了以往传统学科的划分，将精密机械技术、检测传感技术、伺服传动技术、计算机控制技术和系统总体技术等相关技术有机融合，在智能制造领域中的地位和作用日益凸显。目前，很多高校的机电类专业普遍开设了机电一体化方面的相关课程，以适应国家和社会对机电一体化复合人才的需求。在 2016年12月召开的全国高校思想政治工作会议上，习近平总书记强调，要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面。因此，学科体系、教学体系、管理体系及教材体系都必须有效衔接和贯穿立德树人的教育理念。为了适应新时代新形势下全新教学模式的需要，本书不但重视知识体系的先进性、知识架构的合理性，而且在既体现课程思政特色又遵循适量适度原则方面进行了积极的努力和有益的尝试。结合本课程的学科特点和知识内容，密切关注我国智能制造领域的最新发展以及与专业相关的社会热点问题，挖掘出30余个思政案例，分别设置在第1章的“机电一体化技术的典型应用领域”、第8章的“机电一体化技术应用典型示例”以及各章的“习题与思考题”中。这些“习题与思考题”（18～111、220、221、314、315、415、416、511、512、611、717、718、81～86）既是思政案例，又可作知识拓展之用，不但使学生了解行业发展的最新成就，而且可以激发其思想的碰撞，延展其知识与思维的广度和深度，从而实现思想政治教育与知识体系的有机融合，以及知识传授、能力培养与价值引领的有机统一。本书按机电一体化基础、相关技术、典型应用三条主线展开编写，脉络分明，利于读者对机电一体化技术有清晰、全面的了解和掌握。全书分为3篇，共8章，包括基础篇（第1章绪论）、共性关键技术篇（第2章机械技术、第3章伺服传动技术、第4章传感检测技术、第5章计算机控制技术、第6章系统总体技术、第7章可靠性和抗干扰技术）、应用与思政篇（第8章机电一体化技术应用典型示例）。参加本书编著工作的有王丰、王志军、王鑫阁、杨杰、贺静，全书由王丰统稿和定稿。第1、7章由杨杰编写，第2～5、8章由王丰编写，第6章由王志军、王鑫阁和贺静共同编写。此外，研究生赵小青为本书的图表制改付出了很多努力。全书由北京信息科技大学郗安民教授主审，在此表示衷心的感谢！在编写过程中，编著者参阅了大量相关书籍和学术论文，书中部分资料来源于互联网，编著者在此对相关作者一并表达诚挚的谢意。由于机电一体化涉及的学科较多，受编著者的水平和经验所限，书中难免存在疏漏之处，恳请各位读者和专家批评指正。编著者
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