機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

前言
第1章 緒論1
1.1 機(jī)電一體化的基本含義1
1.1.1 機(jī)電一體化的定義1
1.1.2 機(jī)電一體化的關(guān)鍵技術(shù)2
1.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)功能構(gòu)成及評(píng)價(jià)3
1.2.1 從仿生學(xué)角度認(rèn)識(shí)機(jī)電一體化五大要素3
1.2.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)的功能構(gòu)成4
1.2.3 機(jī)電一體化系統(tǒng)的評(píng)價(jià)5
1.3 機(jī)電一體化產(chǎn)品的分類及技術(shù)特點(diǎn)6
1.3.1 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程6
1.3.2 機(jī)電一體化產(chǎn)品演化過程6
1.3.3 機(jī)電一體化技術(shù)設(shè)計(jì)原理7
1.4 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)8
習(xí)題9
第2章 伺服驅(qū)動(dòng)執(zhí)行裝置10
2.1 概述10
2.1.1 伺服驅(qū)動(dòng)執(zhí)行裝置及其分類10
2.1.2 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的特點(diǎn)11
2.1.3 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的性能12
2.1.4 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的應(yīng)用12
2.1.5 新型動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置12
2.2 電動(dòng)執(zhí)行裝置13
2.2.1 直流伺服電動(dòng)機(jī)13
2.2.2 交流伺服電動(dòng)機(jī)17
2.2.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)24
2.2.4 直線電動(dòng)機(jī)24
2.3 液壓執(zhí)行裝置及伺服系統(tǒng)28
2.3.1 液壓系統(tǒng)28
2.3.2 液壓缸29
2.3.3 液壓馬達(dá)29
2.3.4 液壓伺服閥的工作原理31
2.3.5 電液伺服系統(tǒng)35
2.3.6 電液比例控制39
2.4 氣動(dòng)執(zhí)行裝置及伺服系統(tǒng)41
2.4.1 氣動(dòng)系統(tǒng)41
2.4.2 氣馬達(dá)42
2.4.3 氣缸42
2.4.4 氣動(dòng)比例/伺服控制閥45
2.4.5 電-氣比例伺服回路48
習(xí)題51
第3章 精密機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)52
3.1 精密機(jī)械傳動(dòng)總則52
3.2 同步帶傳動(dòng)52
3.2.1 同步帶傳動(dòng)原理52
3.2.2 同步帶結(jié)構(gòu)53
3.2.3 同步帶傳動(dòng)分類和傳動(dòng)特點(diǎn)53
3.3 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)與傳動(dòng)比54
3.3.1 佳總傳動(dòng)比54
3.3.2 總傳動(dòng)比分配56
3.4 少齒差行星齒輪傳動(dòng)60
3.4.1 少齒差行星齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)60
3.4.2 少齒差行星齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)和原理60
3.4.3 少齒差行星齒輪傳動(dòng)的幾種形式及傳動(dòng)特點(diǎn)60
3.5 諧波齒輪傳動(dòng)61
3.5.1 組成和工作原理61
3.5.2 諧波齒輪傳動(dòng)基本構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和材料62
3.5.3 諧波齒輪傳動(dòng)的主要特點(diǎn)63
3.6 RV減速器64
3.6.1 基本結(jié)構(gòu)64
3.6.2 變速原理65
3.6.3 RV減速器的主要特點(diǎn)68
3.7 滾珠螺旋傳動(dòng)68
3.7.1 滾珠絲杠副的傳動(dòng)原理68
3.7.2 滾珠螺旋傳動(dòng)的典型結(jié)構(gòu)和類型69
3.7.3 滾珠螺旋傳動(dòng)特點(diǎn)71
3.7.4 滾珠絲杠的支承結(jié)構(gòu)形式71
3.8 精密直線導(dǎo)軌73
3.8.1 直線滾珠導(dǎo)軌73
3.8.2 燕尾導(dǎo)軌75
習(xí)題76
第4章 半導(dǎo)體變流技術(shù)78
4.1 晶閘管78
4.1.1 晶閘管的結(jié)構(gòu)78
4.1.2 晶閘管的工作原理79
4.2 晶閘管的觸發(fā)電路79
4.2.1 晶閘管對(duì)觸發(fā)電路的要求79
4.2.2 晶閘管的觸發(fā)電路80
4.3 單相可控整流電路82
4.3.1 單相半波可控整流電路82
4.3.2 單相橋式半控整流電路88
4.3.3 單相橋式全控整流電路92
4.4 三相可控整流電路98
4.4.1 三相半波可控整流電路98
4.4.2 三相橋式全控整流電路103
習(xí)題108
第5章 伺服控制技術(shù)110
5.1 閉環(huán)控制與開環(huán)控制110
5.1.1 開環(huán)控制系統(tǒng)110
5.1.2 閉環(huán)控制系統(tǒng)111
5.1.3 開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)的比較111
5.2 閉環(huán)伺服系統(tǒng)性能分析112
5.2.1 閉環(huán)伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述112
5.2.2 典型伺服進(jìn)給系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析116
5.2.3 典型伺服進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過程分析118
5.3 位置隨動(dòng)系統(tǒng)分析120
5.3.1 對(duì)位置伺服系統(tǒng)的基本要求120
5.3.2 位置隨動(dòng)系統(tǒng)常用的控制方式123
5.3.3 檢測(cè)信號(hào)反饋比較方式126
習(xí)題132
第6章 傳感檢測(cè)技術(shù)133
6.1 檢測(cè)的概念133
6.1.1 檢測(cè)系統(tǒng)的組成133
6.1.2 信號(hào)的傳輸與處理134
6.2 傳感器的組成和分類134
6.2.1 傳感器的組成134
6.2.2 傳感器的分類135
6.3 位移檢測(cè)傳感器135
6.3.1 電阻式位移傳感器135
6.3.2 電感式位移傳感器137
6.3.3 電容式位移傳感器137
6.3.4 光柵式位移傳感器138
6.3.5 超聲波傳感器141
6.4 速度和加速度的測(cè)量141
6.4.1 電磁式速度傳感器142
6.4.2 激光測(cè)速傳感器143
6.4.3 測(cè)速發(fā)電機(jī)143
6.4.4 利用相關(guān)法的速度傳感器144
6.4.5 壓電式加速度傳感器144
6.5 力和力矩的測(cè)量145
6.5.1 電阻應(yīng)變片145
6.5.2 壓電元件146
6.6 檢測(cè)信號(hào)的處理方法147
6.6.1 模擬信號(hào)處理147
6.6.2 數(shù)字信號(hào)處理148
6.6.3 零位誤差和增益誤差的補(bǔ)償150
習(xí)題150
第7章 步進(jìn)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)151
7.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理151
7.1.1 反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)151
7.1.2 永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)157
7.1.3 混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)157
7.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性160
7.2.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的靜態(tài)特性160
7.2.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)特性162
7.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)與控制166
7.3.1 環(huán)形脈沖分配器167
7.3.2 功率放大器168
習(xí)題176
第8章 直流伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)177
8.1 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)177
8.1.1 機(jī)電系統(tǒng)對(duì)轉(zhuǎn)速控制的要求及調(diào)速指標(biāo)177