机电一体化系统设计 第2版 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

为了适应新形势下高校机械类各专业及其他相近专业培养机电一体化技术方面人才的需要，本书在保留第1版特色的基础上，对第1版各章节内容进行了修订。本书主要内容包括:绪论、机械系统部件及其建模、检测传感器及其接口电路、控制电动机及其选择与计算、工业控制计算机及其接口技术、机电一体化系统设计及应用举例。

本书立足于机电一体化技术发展前沿，深入浅出，循序渐进，详细介绍了机电一体化系统设计的思想和方法，力求使读者系统地掌握机电一体化系统设计的基本原理和方法，真正灵活地运用相关技术进行机电一体化产品的分析、设计与开发，达到知识与能力的统一。

本书可作为高等院校机械类各专业及其他相近专业高年级本科生、研究生的教材，也可作为从事机电一体化系统设计、制造等相关工作的工程技术人员与研究人员的参考书。

前言

第1版前言

第一章绪论1

第一节机电一体化的定义1

第二节机电一体化系统的基本功能要素2

第三节机电一体化的相关技术3

第四节机电一体化系统设计的目标与方法5

第五节机电一体化系统设计过程8

第六节本课程的目的和要求10

思考题11

第二章机械系统部件及其建模12

第一节常用机械系统部件数学模型的

建立12

第二节机械传动系统的特性19

第三节常用机械传动及方案选择23

思考题29

第三章检测传感器及其接口电路30

第一节传感器30

第二节位移测量传感器33

第三节速度、加速度传感器53

第四节位置传感器54

第五节传感器前期信号处理56

第六节传感器接口技术60

第七节传感器非线性补偿原理62

第八节数字滤波65

思考题67

第四章控制电动机及其选择与计算68

第一节步进电动机及其控制68

第二节直流伺服电动机及其控制79

第三节交流伺服电动机及其控制91

第四节直线电动机107

第五节控制电动机选择与计算实例114

思考题124

第五章工业控制计算机及其接口

技术125

第一节工业控制计算机125

第二节计算机控制接口技术128

第三节PLC控制系统160

第四节位置伺服控制系统168

思考题175

第六章机电一体化系统设计及应用

举例176

第一节机电一体化产品系统设计的要点176

第二节机电一体化系统设计应用举例Ⅰ180

第三节机电一体化系统设计应用举例Ⅱ189

第四节机电一体化系统设计应用举例Ⅲ206

思考题217

参考文献218

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前言

机电一体化系统设计第2版本书第1版自出版以来，已连续印刷20余次，先后被全国100多所各层次的高校选为本科教材或考研参考书，广大读者给予了很大支持和肯定。为了适应当今机电一体化相关技术飞速发展的新形势和国家新工科、新旧动能转换对机电类人才培养提出的新需求，编者结合多年来从事机电一体化教学、科研积累的实际经验，提出了本书第2版的修订方案。本版书已列入“十三五”国家重点出版物出版规划项目——现代机械工程系列精品教材。

机电一体化技术的产生与发展，一方面极大地提高了机电产品的性能，另一方面又大大地提高了产品生产系统的生产率，其产品已遍及人们的日常生活和国民经济的各个领域，成为经济发展中不可缺少的一种高新技术。机电一体化是多学科领域综合交叉的技术密集型系统工程，它融合检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、精密机械技术、计算技术和系统总体技术等多种技术于一体。与传统的机电设计方法相比，机电一体化的优势在于从系统、整体的角度出发，协调各相关技术并综合运用，进而取得整体优化效果，因此在机电一体化系统设计的开发过程中，特别强调技术融合、学科交叉和系统优化。为了保证所设计的机电一体化产品与时俱进、一次成功，需要设计团队合作以及多部门、多工程学科之间的协调，并将机械、电子、控制工程和信息技术集成到整个产品设计过程中。建模、仿真、分析、虚拟原型以及可视化等都是开发先进的机电一体化产品的关键因素。

机电一体化技术的全球竞争归根结底是机电一体化人才的竞争。为了适应机电一体化人才培养的需要，各高校都在不断深化机电一体化技术相关专业的教学改革和课程建设，通过“机电一体化系统设计”专业课程教学及相应实践教学环节，学生可真正了解和掌握机电一体化系统设计的实质及所涉及的理论和方法。

本书是机械电子工程和相关专业开展机电一体化教学的重要专业教材。为了满足新形势下高校培养机电一体化技术人才的需要，使学生能真正灵活地运用相关技术进行机电一体化产品的分析、设计与开发，达到知识与能力的统一，本书在保留第1版特色的基础上，对各章节内容进行了全面系统的修订，将基本概念、基本理论和基本方法有机结合，重点培养学生解决工程实际问题的能力。

本书共分六章，主要内容包括：绪论、机械系统部件及其建模、检测传感器及其接口电路、控制电动机及其选择与计算、工业控制计算机及其接口技术、机电一体化系统设计及应用举例。本书注重理论联系实际，在内容上注重经典知识与前沿技术相结合，在文字叙述上力求深入浅出、循序渐进，在内容安排上既注意基础理论、基本概念的系统性阐述，同时也考虑到工程设计人员的实际需要，在介绍各种设计方法时尽可能具体实用。本书可作为机械工程自动化等相关专业的教材，也可作为机电一体化产品开发设计人员、制造人员、生产管理人员的参考用书。

本书由青岛理工大学姜培刚担任主编。其中，第一章、第三章、第四章由姜培刚编写；第二章由青岛大学王海峰编写；第五章由青岛理工大学白清华、临沂大学左玉虎编写；第六章由白清华、山东利安捷国际认证服务有限公司李睿敏和左玉虎编写。

在编写本书过程中，编者参阅了大量的相关文献，在此向有关作者表示感谢！

由于本书涉及多学科知识融合，信息化技术和机电一体化技术发展速度很快，限于编者的水平和经验，书中难免存在疏漏和不足，殷切希望使用本书的读者批评指正。

编者于青岛理工大学机电一体化是多学科领域综合交叉的技术密集型系统工程，它是融合检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、精密机械技术、计算机技术和系统总体技术等多种技术于一体的新兴综合性学科。随着机电一体化技术的产生与发展，在世界范围内掀起了机电一体化热潮，使机电一体化越来越显示出强大的威力，它使机械产品向着高技术密集——机电一体化的方向发展。当前，以柔性自动化为主要特征的机电一体化技术发展迅速，水平越来越高。任何一个国家、地区、企业如不拥有这方面的人才、技术和生产手段，就不可能具备国际、国内竞争所必须的基础。要彻底改变目前我国机械工业的面貌，缩短与国外先进国家的差距，就必须走发展机电一体化技术之路，这也是当代机械工业发展的必然趋势。

机电一体化的优势在于从系统、整体的角度出发，将各相关技术协调并综合运用而取得整体优化效果，因此在机电一体化系统设计开发过程中，特别强调技术融合和学科交叉的作用。面对着机械工业向机电一体化方向快速发展，作为培养这方面高级技术人才的高等院校就不应仅限于向学生分离地介绍机械技术、微电子技术、计算机技术等机电一体化的共性基础知识，还应在此基础上，从系统设计的角度出发，通过“机电一体化系统设计”专业课教学及相应的实践教学环节，使学生真正了解和掌握机电一体化的实质及其系统设计的理论和方法。只有这样，才能使学生真正灵活地运用相关技术进行机电一体化产品的分析、设计与开发，达到知识与能力的统一。

本书是为了适应高校机械类各专业及其他相近专业的“机电一体化系统设计”教学要求而编写的。作为