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機械電子學(高等學校通用教材)

  • 作者：編者:李運華//楊麗曼|責編:蔡?
  • 出版社：北京航空航天大學
  • ISBN：9787512448858
  • 出版日期：2025/11/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：377
人民幣：RMB 89 元      售價：元
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內容大鋼
    本書結合運動體機械、製造裝備和過程裝備中的機電傳動與執行操縱系統，闡述機電控制系統的結構組成與工作原理、主要元件的性能分析與選擇方法、機電控制系統的分析與綜合等問題。全書共8章，內容涵蓋機械電子系統的組成、原理及分析設計方法、閉環控制、信號綜合轉換元件和功率放大元件、機械傳動機構、電氣執行元件與電氣動力機構、液壓執行元件與液壓動力機構、機電系統的電腦控制和機電控制系統的分析與綜合等。本書理論結合實際，緊密圍繞機電有機結合和信息綜合與控制，介紹機電動力機構和機電控制系統的分析與綜合方法。
    本書可作為高等院校「自動化」「機械製造與自動化」「機械設計與自動化」「車輛工程」和「機械電子工程」等專業本科生和研究生學習「機械電子學」「機電控制」「機電液傳動與控制」課程的教材，也可供從事機電一體化和自動控制專業工作的工程技術人員學習參考。
作者介紹
編者:李運華//楊麗曼|責編:蔡?
目錄
第1章  緒論
  1.1  機電控制系統及其運動綜合控制方式
    1.1.1  機電控制系統與機電動力機構
    1.1.2  運動綜合控制方式及其發展歷程
  1.2  機電控制系統的分類及其特點
  1.3  典型機電控制系統
    1.3.1  電氣位置伺服控制系統
    1.3.2  增量運動控制單元（步進電動機及其控制系統）
    1.3.3  電液伺服控制系統
    1.3.4  數控機床控制系統
    1.3.5  工業機器人控制系統
    1.3.6  汽車防抱死制動（ABS）系統
    1.3.7  飛行器液壓伺服機構與飛行器姿態控制
  1.4  機電控制與機電一體化
    1.4.1  機電控制與機電一體化的關係
    1.4.2  典型機電一體化產品
    1.4.3  機電一體化中共性關鍵技術
    1.4.4  機電一體化發展趨勢
  1.5  本教材的主要內容和使用說明
  1.6  案例研究：大型客機的電液飛行控制系統
  1.7  習題
第2章  閉環控制
  2.1  主要控制實現方式及比較
    2.1.1  開環控制和閉環控制
    2.1.2  模擬控制和數字控制
  2.2  數字控制系統組成和信號採樣與重構
    2.2.1  數字控制系統的組成
    2.2.2  數字控制系統工作流程
    2.2.3  採樣及重構
    2.2.4  濾波器選擇和採樣頻率的確定
  2.3  閉環控制基本理論與設計方法
    2.3.1  閉環控制基本理論
    2.3.2  輸出響應和穩定性分析
    2.3.3  對象傳遞函數存在攝動時閉環控制的穩定性
    2.3.4  PID控制及其實現
    2.3.5  存在純滯后的被控對象閉環控制
    2.3.6  基本性能指標
    2.3.7  模擬控制與數字控制之間的轉換
    2.3.8  數字式PID控制律設計
  2.4  本章小結
  2.5  習題
第3章  信號綜合、轉換與功率放大元件
  3.1  放大器的基本概念、功用、分類和性能參數
    3.1.1  放大器的基本概念
    3.1.2  放大器的功用和分類
    3.1.3  放大器的性能參數
  3.2  信號綜合與轉換
    3.2.1  運算放大器
    3.2.2  儀錶放大器
    3.2.3  信號處理和放大

    3.2.4  指令信號產生電路
    3.2.5  調製和解調
    3.2.6  濾波電路
  3.3  電氣功率放大器的特性、選擇與使用方法
    3.3.1  常用功率放大器件
    3.3.2  電壓負反饋功率放大器
    3.3.3  電流負反饋功率放大器
    3.3.4  開關型功率放大器
    3.3.5  脈衝寬度調製（PWM）型功率放大器
  3.4  液壓放大器的特性分析與設計計算
    3.4.1  液壓控制閥的結構及分類
    3.4.2  滑閥的靜態特性分析
    3.4.3  噴嘴擋板閥的特性分析
    3.4.4  射流管式閥的特性分析
  3.5  電液伺服閥特性分析、性能指標和選擇方法
    3.5.1  電液伺服閥結構類型及工作原理
    3.5.2  電液伺服閥特性分析及性能指標
    3.5.3  電液伺服閥的選擇和使用
  3.6  案例研究：偏導射流伺服閥和機電雙輸入失電回零電液伺服閥
    3.6.1  偏導射流伺服閥
    3.6.2  機電雙輸入失電回零偏導射流電液伺服閥
  3.7  本章小結
  3.8  習題
第4章  機電控制系統的機械傳動機構
  4.1  機械傳動的特性和控制
    4.1.1  概述
    4.1.2  V帶傳動控制和無級變速箱
  4.2  常用機械傳動機構
    4.2.1  定軸旋轉運動傳動機構
    4.2.2  旋轉-直線傳動機構
    4.2.3  往複運動機構
    4.2.4  機器人用典型機械傳動
  4.3  齊次變換和機器人開鏈機構運動學分析
    4.3.1  齊次變換
    4.3.2  機器人開鏈機構運動學分析
  4.4  機電系統的機械裝置設計
    4.4.1  機電系統對機械裝置的基本要求
    4.4.2  機械裝置的組成
    4.4.3  傳動機構設計
    4.4.4  傳動軸錯位補償和柔性聯接
    4.4.5  負載參數的折算方法
  4.5  本章小結
  4.6  習題
第5章  電氣執行元件與電氣動力機構
  5.1  電氣執行元件的基本概念、功用、分類和性能參數
  5.2  電氣-機械轉換裝置的特性與選擇方法
    5.2.1  動圈式電氣-機械轉換器
    5.2.2  動鐵式電氣-機械轉換器
    5.2.3  電致伸縮式電氣-機械轉換器
    5.2.4  磁致伸縮式電氣-機械轉換器

  5.3  電氣執行與驅動元件的特性與選擇方法
    5.3.1  直流伺服電動機
    5.3.2  力矩電動機
    5.3.3  直流無刷電動機和交流永磁同步電動機
    5.3.4  交流感應電動機和變頻調速
    5.3.5  步進電動機
    5.3.6  電機的負載、溫升和選擇方法
  5.4  電氣動力機構
    5.4.1  直流線性伺服放大型電氣動力機構
    5.4.2  晶閘管功率放大型電氣動力機構
    5.4.3  直流PWM型電氣動力機構
    5.4.4  雙環調節理論
    5.4.5  交流變頻變壓（VVVF）型電氣動力機構
    5.4.6  交流矢量控制型電氣動力機構
  5.5  案例研究：機電作動器EMA
    5.5.1  飛機作動器的分類與技術演進
    5.5.2  機電作動器的工作原理
    5.5.3  飛機貨艙門作動系統的設計
  5.6  本章小結
  5.7  習題
第6章  液壓執行元件與液壓動力機構
  6.1  基本概念
  6.2  液壓執行元件的特性與選擇方法
    6.2.1  液壓缸
    6.2.2  液壓馬達
    6.2.3  液壓執行元件的選型
    6.2.4  液壓執行元件的發展趨勢
  6.3  液壓動力機構
    6.3.1  四通閥控雙出桿對稱液壓缸
    6.3.2  四通閥控液壓馬達
    6.3.3  三通閥控單出桿液壓缸
    6.3.4  四通閥控單出桿液壓缸
    6.3.5  泵控液壓馬達
  6.4  案例研究：電傳靜液作動器和電備份液壓作動器
    6.4.1  概述
    6.4.2  基本原理和特性分析
    6.4.3  集成式電靜液作動器
    6.4.4  EHA相比EMA的主要優勢
  6.5  本章小結
  6.6  習題
第7章  機電系統的電腦控制
  7.1  電腦控制系統概論
    7.1.1  電腦控制系統的組成及其特點
    7.1.2  電腦控制系統的分類
    7.1.3  電腦控制系統的幾種實現方式
    7.1.4  電腦控制系統的設計步驟
  7.2  電腦控制系統的硬體結構、介面、中斷及其定時技術
    7.2.1  硬體結構和介面
    7.2.2  中斷
    7.2.3  定時器與計數器

    7.2.4  PIC18F452的I/O外設
    7.2.5  PWM實現
  7.3  模數轉換、數模轉換和匯流排與通信
    7.3.1  PIC18F452的模數轉換
    7.3.2  模數轉換晶元ADC0809
    7.3.3  數模轉換晶元
    7.3.4  匯流排與通信
  7.4  基於微控制器實現的機電系統控制
    7.4.1  數字控制的微控制器實現
    7.4.2  控製程序設計與開發
  7.5  基於PLC的機電系統控制
    7.5.1  可編程式控制制器PLC
    7.5.2  基於PLC實現數字控制
    7.5.3  PLC編程和控製程序開發
    7.5.4  PROFINET和基於PLC的網路控制
  7.6  案例研究：基於微控制器控制的步進絲杠滑台系統
  7.7  本章小結
  7.8  習題
第8章  機電控制系統的分析、設計與應用
  8.1  機電控制系統的初步設計
    8.1.1  電液控制系統的初步設計
    8.1.2  電動機控制系統的初步設計
  8.2  機電控制系統動態設計的基本方法
  8.3  機液伺服系統的動態設計
  8.4  電液控制系統的動態設計
    8.4.1  以慣性負載為主的電液位置控制系統
    8.4.2  以彈性負載為主的液壓控制系統
    8.4.3  速度控制系統
    8.4.4  控制系統的精度
    8.4.5  控制系統的校正
  8.5  電氣控制系統的動態設計
    8.5.1  靜態誤差
    8.5.2  瞬態響應品質指標
    8.5.3  剛度特性
    8.5.4  性能改進設計
  8.6  本章小結
  8.7  習題
參考文獻

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