普通高等教育“十一五”国家级规划教材：机电一体化系统设计

　　第1章  绪论
　　1.1 机电一体化系统含义
　　1.2 机电一体化系统的基本构成
　　1.2.1 机电一体化系统的构成及其要素
　　1.2.2 机电一体化系统构成要素的连接
　　1.3 机电一体化系统的关键技术
　　1.3.1 机电一体化工程与系统工程
　　1.3.2 机电一体化系统的关键技术
　　1.4 机电一体化系统发展趋势
　　思考题与习题
　　第2章  机电一体化系统分析基础
　　2.1 概述
　　2.2 系统工程方法论
　　2.2.1 系统研究基本方式
　　2.2.2 系统工程方法论
　　2.3 机电一体化系统分析的信息基础
　　2.3.1 数据与信息的基本概念
　　2.3.2 机电一体化通信系统基本模型
　　2.3.3 机电一体化系统的信息传输
　　2.4 机电一体化系统设计方法
　　2.4.1 系统设计原则
　　2.4.2 系统设计方法
　　2.4.3 机电一体化系统设计类型
　　2.4.4 机电一体化系统开发路线
　　思考题与习题
　　第3章  机电一体化系统建模与仿真
　　3.1 概述
　　3.2 机电一体化系统建模
　　3.2.1 机械系统建模
　　3.2.2 电路系统建模
　　3.2.3 机电模拟法
　　3.2.4 机电一体化系统建模
　　3.3 机电一体化系统数字仿真
　　3.3.1 机电一体化连续系统仿真模型建立及实现
　　3.3.2 机电一体化连续系统按环节离散化数字仿真
　　3.3.3 MATLAB／Simulink环境下的建模与仿真
　　思考题与习题
　　第4章  传感器与接口技术
　　4.1 传感器与接口电路的作用
　　4.2 传感器的分类
　　4.3 信号变换与传递过程描述
　　4.4 传感器接口电路中的噪声问题
　　4.4.1 噪声类型和特性
　　4.4.2 放大器等效噪声模型
　　4.5 传感器模拟信号电路分析
　　4.5.1有源敏感元件接口电路分析
　　4.5.2 参数式敏感元件接口电路分析
　　4.6 基本转换电路
　　4.6.1 分压转换电路
　　4.6.2 差分转换电路
　　4.6.3 非差分桥式转换电路
　　4.6.4 调频电路
　　4.6.5 脉冲调宽电路
　　4.7 常用传感器接口信号放大电路
　　4.7.1 放大器的技术指标
　　4.7.2 测量放大器
　　4.7.3 隔离放大器
　　4.7.4 可编程增益放大器
　　4.7.5 电荷放大器
　　4.8 传感器的数字变换与数字接口
　　4.8.1 多路转换开关转换结构形式
　　4.8.2 传感器模拟信号采样／保持的几个问题
　　4.8.3 开关信号与接口
　　4.8.4 脉冲计数方式接口
　　4.8.5 集成多路模拟开关应用
　　思考题与习题
　　第5章  机电一体化系统的驱动系统设计
　　5.1 概述
　　5.2 机械传动机构
　　5.2.1 典型载荷分析
　　5.2.2 负载的力矩特性
　　5.2.3 机械传动机构选择与设计
　　5.3 电驱动系统
　　5.3.1 概述
　　5.3.2 直流伺服电动机工作原理与运行特征
　　5.3.3 直流电动机的驱动电路
　　思考题与习题
　　第6章  机电一体化系统的控制技术
　　6.1 常规数字PID控制算法
　　6.1.1 PID控制的基本原理
　　6.1.2 数字PID算法
　　6.1.3 数字PID控制器的实现
　　6.2 数字PID的改进算法
　　6.3 数字PID参数整定
　　6.3.1 采样周期选择
　　6.3.2 扩充临界比例度整定法
　　6.3.3 扩充响应曲线整定法
　　6.4 机电一体化系统的智能技术
　　6.4.1 概述
　　6.4.2 专家控制系统
　　6.4.3 模糊控制系统
　　6.4.4 人工神经网络
　　思考题与习题
　　第7章  机电一体化系统的电磁兼容性设计
　　7.1 概述
　　7.1.1 电磁兼容及电磁兼容性定义
　　7.1.2 电磁兼容性设计中常用技术术语
　　7.1.3 电磁兼容性设计的目的
　　7.1.4 电磁兼容性设计基本内容
　　7.2 电磁干扰形式和电磁骚扰途径
　　7.2.1 电磁干扰概述
　　7.2.2 电磁噪声的耦合途径
　　7.3 电磁兼容性设计及干扰抑制技术
　　7.3.1 电磁兼容性控制技术
　　7.3.2 屏蔽技术
　　7.3.3 接地及搭接技术
　　7.3.4 滤波技术
　　7.3.5 低噪放大器设计问题
　　7.3.6 信号处理中的降噪问题
　　7.3.7 电源系统的抗干扰
　　7.3.8 数字信号线滤波器
　　思考题与习题
　　参考文献

　　本书以机电一体化系统分析和系统设计为主体框架，介绍机电一体化系统设计所必需的基本理论与关键技术的典型知识，强调机电一体化系统的整体性和技术集成性。内容包括机电一体化系统分析基础、系统建模与仿真、传感与接口技术、驱动系统设计、数字PID控制与智能控制技术、电磁兼容性及干扰抑制技术等。
　　本书可作为高等院校机械及机电类等专业的本科生、大专(高职)生教材，也可供相近专业的研究生、教师和科技人员参考。
　　本书从系统工程的观点出发，突出系统思想，强调系统的整体性和技术集成性，着重讨论机电一体化系统分析和系统设计的基本理论、数学建模、仿真以及相关的关键技术，通过机电有机结合的方法构造最佳机电一体化系统的设计理论和方法，目的是培养具有系统分析、项层设计能力的机电一体化系统设计人才。 本教材是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，为适应机械电子工程、机械设计制造及自动化、机电一体化专业和其他相近专业的教学要求而编写的大学本、专科机电类教材，也可作为从事机械加工自动化的设计、制造与生产管理等相关技术人员知识更新的参考书。