機械設計制造及其自動化專業(yè)本科系列規(guī)劃教圖書目錄

第1章緒論

1.1機械電氣自動控制的研究目的和研究任務

1.2機械電氣自動控制系統(tǒng)的組成和分類

1.2.1斷續(xù)控制、連續(xù)控制和數字控制系統(tǒng)

1.2.2開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)

1.3機械電氣自動控制技術的發(fā)展

1.3.1電力拖動技術的發(fā)展

1.3.2邏輯控制技術的發(fā)展

1.3.3數字控制技術的發(fā)展

第2章機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎

2.1機電傳動系統(tǒng)的運動方程式

2.1.1運動方程式

2.1.2運動方程式中轉矩方向的確定

2.2轉矩、轉動慣量、飛輪轉矩的折算

2.2.1負載轉矩的折算

2.2.2轉動慣量和飛輪轉矩的折算

2.3生產機械的機械特性

2.3.1恒轉矩型機械特性

2.3.2恒功率型機械特性

2.3.3離心式通風機型機械特性

2.3.4直線型機械特性

2.4機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件

習題

第3章電動機的工作原理及機械特性

3.1直流電動機的工作原理及機械特性

3.1.1直流電機的基本結構

3.1.2直流電機的工作原理

3.1.3直流發(fā)電機

3.1.4直流他勵電動機的機械特性

3.1.5直流他勵電動機的啟動特性

3.1.6直流他勵電動機的調速特性

3.1.7直流他勵電動機的制動特性

3.2交流電動機的工作原理及機械特性

3.2.1三相異步電動機的結構和工作原理

3.2.2三相異步電動機的定子電路和轉子電路

3.2.3三相異步電動機的轉矩與機械特性

3.2.4三相異步電動機的啟動特性

3.2線繞式異步電動機的啟動方法

3.2.6三相異步電動機的調速方法與特性

3.2.7三相異步電動機的制動特性

3.2.8單相異步電動機

3.2.9同步電動機

習題

第4章常用低壓電器及其選擇

4.1低壓電器的電磁機構及執(zhí)行機構

4.1.1電磁機構

4.1.2執(zhí)行機構

4.2控制電器

4.2.1主令電器

4.2.2非自動控制電器

4.2.3自動控制電器

4.3執(zhí)行電器

4.3.1電磁鐵

4.3.2電磁夾具

4.3.3電磁離合器

4.4檢測電器

4.4.1速度繼電器

4.4.2行程開關

4.5保護電器

4.5.11熔斷器

4.5.2熱繼電器

4.5.3低壓斷路器

習題

第5章接觸器—繼電器控制系統(tǒng)

5.1電氣設備圖的繪制及閱讀方法

5.1.1電氣設備電路圖

5.1.2電氣設備接線圖

5.1.3電氣設備安裝圖

5.2接觸器一繼電器控制系統(tǒng)的基本控制電路

5.2.1三相異步電動機的啟動控制電路

5.2.2三相異步電動機的正反轉控制電路

5.2.3三相異步電動機的制動控制電路

5.2.4雙速電動機控制電路

5.2.5控制線路的其他基本環(huán)節(jié)

5.2.6電氣控制系統(tǒng)保護

5.3典型機械設備控制電路分析v

5.3.1C650_2型普通車床控制電路

5.3.2X62w萬能升降臺銑床控制電路

5.3.3Z3040型搖臂鉆床的控制電路

5.3.4組合機床控制電路

5.4接觸器一繼電器控制系統(tǒng)設計

5.4.1電氣控制系統(tǒng)設計的一般步驟

5.4.2電氣原理設計

5.4.3電氣工藝設計

習題

第6章可編程控制器（PLC）控制系統(tǒng)

6.1PLC的概述

6.1.1PLC的基本結構

6.1.2PLC的工作原理

6.1.3PLC的主要特點和應用

6.1.4PLC與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較

6.2FX2N系列可編程序控制器及其指令系統(tǒng)

6.2.1FX2N系列可編程序控制器硬件配置

6.2.2FX2N系列可編程控制器的編程元件

6.2.3FX系列可編程控制器的編程語言

6.2.4FX2N系列可編程序控制器的基本指令

6.2.5梯形圖編程的基本規(guī)則

6.2.6FX2N系列可編程序控制器的功能指令

6.3PLG的程序設計方法

6.3.1常用典型單元的梯形圖

6.3.2梯形圖的經驗設計法

6.3.3繼電器電路轉化設計法

6.3.4順序功能圖（SFC）設計法

6.3.5順序控制梯形圖的編程方式

6.3.6復雜控制系統(tǒng)的編程方式

6.4PLC控制系統(tǒng)設計

6.4.1PLC控制系統(tǒng)的分析方法

6.4.2PLC控制系統(tǒng)設計步驟

6.4.3機械手PLC控制系統(tǒng)設計

6.4.4搖臂鉆床PLC控制系統(tǒng)設計

習題

第7章交、直流調速系統(tǒng)

7.1調速方法及其性能指標

7.1.1調速方法

7.1.2調速的性能指標

7.2常見電力電子器件的開關特性

7.2.1電力電子器件的分類

7.2.2電力電子器件的開關特性

7.3直流電動機無級調速系統(tǒng)

7.3.1可控直流電源

7.3.2幾種常見的反饋控制直流調速系統(tǒng)

7.3.3無靜差調速系統(tǒng)

7.4交流電動機調速系統(tǒng)

7.4.1變頻調速系統(tǒng)

7.4.2其他調速系統(tǒng)

習題

第8章步進電動機控制系統(tǒng)

8.1步進電動機結構、工作原理及分類

8.1.1步進電動機的結構與工作原理

8.1.2小步距角步進電動機

8.1.3步進電動機的分類

8.2步進電動機驅動電源

8.2.1步進電動機的驅動方式

8.2.2步進電動機的環(huán)形分配器

8.2.3步進電動機的驅動電路

8.3步進電動機的運行特性及主要技術指標

8.3.1步進電動機的運行特性

8.3.2步進電動機的運行特性的影響因素

8.3.3步進電動機的主要技術指標及應用

8.4步進電動機的開、閉環(huán)控制

8.4.1步進電動機的開環(huán)控制

8.4.2步進電動機的閉環(huán)控制

8.5步進電動機控制系統(tǒng)應用實例

8.5.1步進電動機在數控機床的應用

8.5.2基于PLC的步進電動機控制的應用

習題

附錄

附錄A常用電氣圖形符號

附錄B常用電氣技術文字符號

附錄C常用低壓電器技術參數

附錄DFx系列PLC的內部軟繼電器及編號

附錄E三菱Fx系列PLC功能指令一覽表

參考文獻

《機械設計制造及其自動化專業(yè)本科系列規(guī)劃教材:機械電氣自動控制》系統(tǒng)地介紹了典型的機械電氣自動控制系統(tǒng)——接觸器—繼電器和PLC控制系統(tǒng)的設計，同時介紹了交、直流調速和步進電動機控制系統(tǒng)，采用了最新電氣設計標準。

全書共8章：第1章緒論，第2章機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎，第3章電動機的工作原理及機械特性，第4章常用低壓電器及其選擇，第5章接觸器—繼電器控制系統(tǒng)，第6章可編程控制器（PLC）控制系統(tǒng)，第7章交、直流調速系統(tǒng)，第8章步進電動機控制系統(tǒng)。

《機械設計制造及其自動化專業(yè)本科系列規(guī)劃教材:機械電氣自動控制》可作為機械電子工程、機械工程及自動化專業(yè)、機械設計制造及其自動化專業(yè)本科學生學習機械電氣自動控制技術的專業(yè)基礎教材，也可作為高職高?；蛑袑?、技校的教學人員及有關的工程技術人員的參考書。

《機械設計制造及其自動化專業(yè)本科系列規(guī)劃教材:機電一體化基礎》由向中凡，肖繼學主編，重慶大學出版社出版。機電一體化是一門融機械技術、計算機技術、測控技術、伺服驅動技術于一體的學科?！稒C械設計制造及其自動化專業(yè)本科系列規(guī)劃教材:機電一體化基礎》可作為本科院校機械電子工程專業(yè)及其相關專業(yè)的教材，也可供研究生及從事機電一體化產品設計、制造與研究工程技術人員作參考書。

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 機電一體化技術的主要特征

1.1.3 機電一體化技術與其他技術的區(qū)別

1.2 機電一體化的共性關鍵技術

1.3 機電一體化的功能構成原理及其組成要素

1.3.1 機電一體化的功能構成原理

1.3.2 機電一體化的功能構成要素

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)的技術評價

1.5 機電一體化產品的分類

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 轉矩、轉動慣量和飛輪轉矩的折算

2.2.1 負載轉矩的折算

2.2.2 轉動慣量和飛輪轉矩的折算

2.3 生產機械的機械特性

2.3.1 恒轉矩型機械特性

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ωn和系統(tǒng)阻尼比ξ

3.3 傳動機構

3.3.1 傳動機構的主要功能與分類

3.3.2 幾種典型傳動機構

3.4 導向支承機構

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

3.5.1 主要功能與分類

3.5.2 幾種典型執(zhí)行機構

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 機座或機架的結構設計要點

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 光電式轉速傳感器

4.4.3 磁電式轉速傳感器

4.4.4 加速度傳感器

4.5 力、壓力和轉矩傳感器

4.5.1 測力傳感器

4.5.2 壓力傳感器

4.5.3 轉矩傳感器

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

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 結型功率二極管

4.10.4 晶閘管

4.10.5 門極可關斷晶閘管

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 數據緩沖接口

5.5.2 CPU命令接口

5.5.3 信號轉換接口

5.5.4 設備選擇接口

5.5.5 中斷管理接口

5.5.6 數據寬度變換接口

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 基本結構、性能指標

6.1.1 伺服系統(tǒng)及其分類

6.1.2 伺服系統(tǒng)的結構

6.1.3 伺服系統(tǒng)的性能指標

6.2 步進伺服驅動

6.2.1 步進電動機結構

6.2.2 步進電動機工作原理

6.2.3 環(huán)形分配器

6.2.4 驅動電路

6.2.5 工程中需要注意的問題

6.3 直流伺服驅動

6.3.1 直流電動機結構

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 直流電動機的調速

6.3.6 直流電動機的制動

6.3.7 ACR有靜差直流調速系統(tǒng)

6.3.8 ACR無靜差直流調速系統(tǒng)

6.3.9 PWM直流調速系統(tǒng)

6.4 交流伺服驅動

6.4.1 感應電動機結構

6.4.2 感應電動機工作原理

6.4.3 感應電動機的旋轉磁場

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子電路

6.4.6 感應電動機的轉矩與機械特性

6.4.7 感應電動機的調速方式

6.4.8 感應電動機的矢量變換變頻調速系統(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2100433B

機械設計制造及其自動化考研方向

機械設計制造及其自動化專業(yè)可以選擇機械制造及其自動化、機械設計及理論、車輛工程、機械電子工程、材料加工工程等方向攻讀研究生 。

機械設計制造及其自動化就業(yè)方向

機械設計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)主要在機械、汽車、航空航天、能源、化工、電子、材料、冶金等行業(yè)領域，從事機械領域內的設計制造、科技開發(fā)、應用研究、運行管理和經營銷售等方面的工作 。

• 學制與學位

機械設計制造及其自動化專業(yè)基本學制為四年，總學分建議150~190學分。各高?？筛鶕唧w情況自行設定。

• 業(yè)務能力

（1）具有數學、自然科學和機械設計制造及其自動化科學知識的應用能力。

（2）具有制定實驗方案、進行實驗、分析和解釋數據的能力。

（3）具有設計機械系統(tǒng)、部件和過程的能力。

（4）具有對機械設計制造及其自動化問題進行系統(tǒng)表達、建立模型、分析求解和論證的能力。

（5）具有在機械設計制造及其自動化實踐中選擇、運用相應技術、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術工具的能力。

（6）具有在多學科團隊中發(fā)揮作用的能力和人際交流能力。

（7）能夠理解、評價機械設計制造及其自動化實踐對世界和社會的影響，具有可持續(xù)發(fā)展的意識。

（8）具有終身學習的意識和適應發(fā)展的能力。

各高校應根據自身定位和人才培養(yǎng)目標，結合學科特點、行業(yè)和區(qū)域特色以及學生發(fā)展的需要，在上述業(yè)務要求的基礎上，強化或者增加某些方面的知識、能力和素質要求，形成人才培養(yǎng)特色 。

本書是根據機械設計制造及其自動化專業(yè)加強實踐性教學、提高學生動手能力的需要編寫的。選取的實驗題目貼近工程實際，也符合培養(yǎng)21世紀應用型人才的需求。

全書共分4章，包括機電傳動控制、可編程序控制器、現(xiàn)代數控加工技術、液壓與氣壓傳動回路原理及實驗等內容。本書主要作為工科高等院?！皺C械設計制造及其自動化”、“機械工程及自動化”及“機械電子工程”等專業(yè)的實驗教材，并可供高職機械類專業(yè)使用，同時也可供從事機電一體化工作的工程技術人員參考。