內容簡介
本書內容包含了機械電子學的總體理論、設計方法和套用，以數字感測器、前向通道、微處理系統及軟體、後向通道、執行機構、接口與通信等為主要結構進行了詳細論述，並著重於數位化裝置和系統進行了深入講解和分析。本書以智慧型機械為套用基礎，緊密結合和歸納了國內外最新文獻和實例，梳理了機械電子學、機電一體化等學科之間的關係，以美國MIT兩輪自平衡機器人的系統方案、數學模型、機電結構、元件選用和控制軟體設計的詳細實例作為典型智慧型機電產品範例，貫穿全書
目錄信息
前言
第1章緒論
1 1機械電子學概述
1 1 1機械電子學與機電一體化
1 1 2機械電子學研究的主要內容
1 2機械電子學的套用與發展
1 2 1機械電子學的典型套用
1 2 2機械電子學的發展前景
1 3以微處理器為基礎的機械電子
產品設計
1 3 1如何開發機械電子產品
1 3 2利用機械電子學進行機電
產品系統設計
1 3 3機電系統的數位化
1 4設計實例——MIT兩輪自平衡
機器人
1 4 1兩輪自平衡機器人的工作
原理
1 4 2兩輪自平衡機器人的外觀
和結構
1 4 3兩輪自平衡機器人的主要
設計步驟
參考文獻
第2章微處理器及系統和軟體
2 1微處理器
2 1 1微處理器的內部組成及相
關名詞解釋
2 1 2嵌入式微處理器
2 1 3微控制器
2 1 4數位訊號處理器
2 1 5片上系統
2 1 6可程式邏輯器件
2 1 7微處理器程式語言
2 2PLC
2 2 1PLC的定義和特點
2 2 2PLC的基本結構和工作
原理
2 2 3PLC的程式語言
2 2 4PLC控制系統的設計步驟
2 3工業控制計算機
2 3 1工業控制計算機的概念與
特點
2 3 2工業控制計算機系統的硬
件組成
2 3 3工業控制計算機系統的軟體
2 4計算機數控系統
2 4 1計算機數控系統的概念與
組成
2 4 2計算機數控系統的軟、硬
件結構
2 5MIT兩輪自平衡機器人的微處
理器
參考文獻
第3章數字式測量與感測器
3 1數字式測量系統的結構與特性
3 1 1數字式測量系統的結構
3 1 2數字式測量的特點與特性
3 1 3數字式測量中的幾個重要
概念
3 2機械裝置中的常用數字感測器
3 2 1光柵感測器
3 2 2雷射感測器
3 2 3容柵感測器
3 2 4編碼器
3 2 5其他常用感測器
3 3微機電系統感測器
3 3 1MEMS感測器的原理及特點
3 3 2微型力/力矩感測器
3 3 3微型壓力感測器
3 3 4微型陀螺
3 3 5微型加速度計
3 3 6其他常見MEMS感測器
3 4圖像感測器
3 4 1CCD與CMOS圖像感測器
3 4 2線陣CCD測量系統的套用
3 4 3圖像識別及其套用
3 5MIT兩輪自平衡機器人中套用
的感測器
參考文獻
第4章信號的調節與數位化變換
4 1前向通道中的信號與特點
4 1 1前向通道的特點
4 1 2前向通道中的信號與結構
4 2模擬信號的調節和數位化變換
4 2 1信號的分離
4 2 2信號的放大
4 2 3模擬信號的數位化變換
4 2 4信號的細分
4 3光電隔離和信號傳輸
4 3 1信號的光電隔離
4 3 2電源隔離
4 4數位訊號的處理和分析基礎
4 4 1傅立葉變換與Z變換
4 4 2數字濾波器
4 4 3頻譜分析
4 5後向通道的信號與特點
4 5 1後向通道的特點
4 5 2後向通道的信號與結構
4 5 3後向通道的功率驅動
4 6MIT兩輪自平衡機器人的感測
器和信號處理
4 6 1感測器的信號輸入
4 6 2傾斜角計算原理
4 6 3信號濾波
參考文獻
第5章伺服執行器與數字執行器
5 1執行機構概述
5 1 1執行機構的性能要求
5 1 2執行機構的種類及原理
5 2直流電動機和交流電動機
5 2 1直流電動機
5 2 2交流電動機
5 3伺服執行器
5 3 1步進電動機
5 3 2直流伺服電動機
5 3 3交流伺服電動機
5 4數字執行器
5 4 1直線電動機
5 4 2數字液壓缸
5 5MIT兩輪自平衡機器人中的執
行電動機和調速方式
參考文獻
第6章匯流排、接口與通信
6 1數字電路片間匯流排
6 1 1I2C匯流排
6 1 2SPI匯流排
6 2串列通信匯流排與接口
6 2 1串列通信匯流排簡介
6 2 2RS 232C匯流排
6 2 3RS 422與RS 485匯流排
6 2 4通用串列匯流排
6 3工業現場匯流排
6 3 1CAN匯流排與接口通信技術
6 3 2PROFIBUS匯流排與接口通信
6 3 3工業乙太網
6 4工業無線通信
6 4 1無線短程網
6 4 2無線區域網路
6 5MIT兩輪自平衡機器人中的總
線和通信
參考文獻
第7章數字控制系統與模型設計
7 1數字控制系統的組成
7 1 1硬體部分
7 1 2軟體部分
7 2數字控制系統的分類及特點
7 2 1按控制方式分
7 2 2按系統的功能分
7 3數字控制系統的模型設計
7 3 1數字控制系統的數學描述
7 3 2數字控制系統的模擬化
設計
7 3 3數字控制系統的離散化設
計方法
7 3 4數字PID控制器設計
7 4智慧型控制基礎
7 4 1模糊控制
7 4 2人工神經網路
7 4 3專家系統
7 5MIT兩輪自平衡機器人的平衡
算法
參考文獻
