機電一體化基礎

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(shù)的主要特征
1.1.3 機電一體化技術(shù)與其他技術(shù)的區(qū)別
1.2 機電一體化的共性關(guān)鍵技術(shù)
1.3 機電一體化的功能構(gòu)成原理及其組成要素
1.3.1 機電一體化的功能構(gòu)成原理
1.3.2 機電一體化的功能構(gòu)成要素
1.4 機電一體化系統(tǒng)設計、廣義接口和控制軟件的作用
1.4.1 機電一體化系統(tǒng)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(tǒng)的技術(shù)評價
1.5 機電一體化產(chǎn)品的分類
1.6 機電一體化的特點及發(fā)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(tǒng)的運動學基礎
2.1 機電傳動系統(tǒng)的運動方程式
2.2 轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算
2.2.1 負載轉(zhuǎn)矩的折算
2.2.2 轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算
2.3 生產(chǎn)機械的機械特性
2.3.1 恒轉(zhuǎn)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(tǒng)穩(wěn)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(shù)對伺服系統(tǒng)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(tǒng)固有頻率鵱和系統(tǒng)阻尼比？
3.3 傳動機構(gòu)
3.3.1 傳動機構(gòu)的主要功能與分類
3.3.2 幾種典型傳動機構(gòu)
3.4 導向支承機構(gòu)
3.4.1 主要功能與分類
3.4.2 幾種典型導軌
3.5 執(zhí)行機構(gòu)
3.5.1 主要功能與分類
3.5.2 幾種典型執(zhí)行機構(gòu)
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(jié)構(gòu)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(tǒng)概述
4.1.2 測量系統(tǒng)的組成
4.1.3 測量方法
4.2 傳感器及其基本特征
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(tài)特性
4.2.4 傳感器的動態(tài)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(zhuǎn)速傳感器
4.4.3 磁電式轉(zhuǎn)速傳感器
4.4.4 加速度傳感器
4.5 力、壓力和轉(zhuǎn)矩傳感器
4.5.1 測力傳感器
4.5.2 壓力傳感器
4.5.3 轉(zhuǎn)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(jié)
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(diào)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(diào)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(jié)型功率二極管
4.10.4 晶閘管
4.10.5 門極可關(guān)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(tǒng)的性能指標
5.3 控制系統(tǒng)中的典型環(huán)節(jié)
5.3.1 一階環(huán)節(jié)
5.3.2 二階環(huán)節(jié)
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(shù)據(jù)緩沖接口
5.5.2 CPU命令接口
5.5.3 信號轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)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(tǒng)基礎
6.1 基本結(jié)構(gòu)、性能指標
6.1.1 伺服系統(tǒng)及其分類
6.1.2 伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
6.1.3 伺服系統(tǒng)的性能指標
6.2 步進伺服驅(qū)動
6.2.1 步進電動機結(jié)構(gòu)
6.2.2 步進電動機工作原理
6.2.3 環(huán)形分配器
6.2.4 驅(qū)動電路
6.2.5 工程中需要注意的問題
6.3 直流伺服驅(qū)動
6.3.1 直流電動機結(jié)構(gòu)
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(diào)速
6.3.6 直流電動機的制動
6.3.7 ACR有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)
6.3.8 ACR無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)
6.3.9 PWM直流調(diào)速系統(tǒng)
6.4 交流伺服驅(qū)動
6.4.1 感應電動機結(jié)構(gòu)
6.4.2 感應電動機工作原理
6.4.3 感應電動機的旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子電路
6.4.6 感應電動機的轉(zhuǎn)矩與機械特性
6.4.7 感應電動機的調(diào)速方式
6.4.8 感應電動機的矢量變換變頻調(diào)速系統(tǒng)
6.5 伺服系統(tǒng)
6.5.1 系統(tǒng)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 脈沖比較的進給伺服系統(tǒng)
6.5.5 相位比較的進給伺服系統(tǒng)
6.5.6 幅值比較的進給伺服系統(tǒng)
習題與思考題
參考文獻