机电一体化系统设计

机电一体化系统设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:机械工业出版社
作者:魏天路,倪依纯
出品人:
页数:179
译者:
出版时间:2006-3
价格:19.00元
装帧:
isbn号码:9787111183914
丛书系列:
图书标签:
  • 机电一体化
  • 系统设计
  • 自动化
  • 控制工程
  • 机械工程
  • 电气工程
  • 传感器
  • 执行器
  • 建模与仿真
  • 工业自动化
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具体描述

《机电一体化系统设计》以系统的观点出发,把机械技术和微电子技术有机结合,构造出最优机电一体化系统。《机电一体化系统设计》系统地阐述了机电一体化系统的设计方法,并以典型示例说明。全书共分8章,内容包括:绪论、机械系统分析、执行装置及伺服电动机、机电一体化常用电路及应用、微机控制系统与接口技术、机电一体化系统检测技术特点及应用、机电一体化系统的分析与设计、典型机电一体化系统。

《机电一体化系统设计》注重理论与实际相结合,强调实际应用,可作为2年制和3年制高等职业技术院校、高等专科学校、职工大学、业余大学、成人教育学院、电视大学以及其他大专层次机电类专业的教材,也可供有关教师及工程技术人员参考。

机电一体化系统设计:探索智能制造的无限可能 《机电一体化系统设计》并非一本仅仅罗列技术参数的枯燥手册,而是一扇通往智能制造前沿世界的窗口。它深入剖析了现代工业的核心驱动力——机电一体化技术,并通过系统性的设计理念,揭示了如何将机械、电子、信息和控制等多个学科的精髓融会贯通,创造出更高效、更智能、更柔性的自动化解决方案。 本书不仅仅关注单一的机械结构或电子元件,更着眼于整个系统的协同运作。它将带领读者从宏观的系统架构入手,理解机电一体化系统是如何由各个子系统有机组合而成,并强调各子系统之间信息流、能量流和物质流的顺畅传递与高效交互。无论是工业机器人、自动化生产线,还是精密仪器设备,其背后都离不开精妙的机电一体化设计。 在机械部分,本书不会止步于对传统机械原理的讲解,而是深入探讨如何将先进的材料科学、轻量化设计、模块化结构等理念融入到机电一体化系统的机械设计中,以实现更高的性能、更低的能耗和更长的使用寿命。读者将了解到,如何根据具体应用场景,选择最合适的驱动方式、传动机构和执行元件,并对其进行优化,以满足高精度、高速度、高可靠性的要求。 电子与信息部分是机电一体化系统的“大脑”与“神经系统”。本书将详细介绍传感器技术,包括各种类型传感器的原理、选型与应用,它们如何实时采集环境信息和系统状态;同时,也会深入探讨微处理器、可编程逻辑控制器(PLC)以及嵌入式系统等核心电子器件,阐述它们在数据处理、逻辑控制和通信交互中的关键作用。数据采集、信号处理、人机交互界面设计等内容也将得到详尽的阐释,帮助读者构建起强大的信息处理能力。 控制理论是机电一体化系统的灵魂。本书将系统性地介绍现代控制理论在机电一体化设计中的应用,包括PID控制、状态空间控制、自适应控制、模糊控制和神经网络控制等先进控制策略。读者将学习如何根据系统的动态特性和性能指标,设计出稳定、精确、鲁棒的控制器,从而实现对被控对象的精确跟踪、扰动抑制和最优控制。仿真技术在控制系统设计与验证中的作用也将得到突出强调,读者可以通过模拟环境,对设计的控制算法进行调试和优化,大大缩短开发周期,降低实验成本。 软件开发在机电一体化系统中扮演着日益重要的角色。本书将介绍用于机电一体化系统开发的各类编程语言和开发平台,以及如何进行软件架构设计、模块化编程和系统集成。特别地,关于嵌入式软件开发,实时操作系统(RTOS)的应用,以及与其他系统的通信协议(如Modbus、CAN总线等)的理解,将是提升系统整体性能和互联互通能力的关键。 本书的价值不仅仅在于技术知识的传授,更在于其倡导的系统化设计思维。它引导读者认识到,机电一体化系统的成功并非孤立技术的堆砌,而是所有技术要素在系统层面的有机融合与协同优化。从需求分析、概念设计,到详细设计、仿真验证,再到样机制造、现场调试,本书将贯穿整个产品生命周期,提供一套完整的解决方案。 通过《机电一体化系统设计》,读者将能深刻理解以下关键概念: 系统集成(System Integration): 如何将机械、电子、软件和控制等子系统有效地集成在一起,形成一个功能完整、协同工作的整体。 模块化设计(Modular Design): 通过划分功能模块,提高系统的可重用性、可维护性和可扩展性,加速产品开发进程。 仿真与建模(Simulation and Modeling): 利用数学模型和仿真工具,在设计阶段预测系统性能,优化设计方案,降低风险。 人机工程学(Human-Machine Engineering): 确保用户能够安全、高效、舒适地操作机电一体化系统。 可靠性与安全性(Reliability and Safety): 在设计过程中充分考虑系统的可靠性和安全性,防止故障发生,保障人身和设备安全。 智能化与网络化(Intelligence and Networking): 探讨如何通过引入人工智能技术和物联网连接,使机电一体化系统具备学习、自适应和远程协同的能力。 无论您是希望深入了解自动化生产线背后原理的工程师,还是致力于研发下一代智能装备的科研人员,抑或是对现代工业技术充满好奇的学生,《机电一体化系统设计》都将为您提供宝贵的知识和洞见。它将帮助您跳出单一技术的局限,站在更高的系统视角,理解并掌握设计、开发和优化复杂机电一体化系统的关键方法和工具,最终助力您在日新月异的科技浪潮中,创造出更具竞争力的智能产品和解决方案。

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读后感

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用户评价

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书的装帧设计非常考究,硬壳封面,书脊处有烫金的文字,整体给人一种高品质的感觉。翻开书页,纸张的质感也相当不错,印刷清晰,文字阅读起来非常舒适。在内容方面,我非常期待书中对传感器信号采集和处理的详细讲解。作者可能不仅仅会介绍各种传感器的类型和基本原理,还会深入探讨如何进行信号的滤波、放大和模数转换,以及如何保证数据采集的实时性和准确性。对于执行器的控制,我猜测书中会涉及多种驱动方式,例如PWM控制、H桥驱动以及伺服驱动器的原理和应用。在嵌入式系统设计方面,作者可能还会深入讲解微控制器的选型、外围接口的设计以及实时操作系统(RTOS)的应用,这对于构建高效、可靠的控制系统至关重要。我非常感兴趣的是书中关于通信协议和网络集成的内容,例如CAN、Ethernet/IP等在工业自动化中的应用,以及如何实现分布式控制系统。此外,书中对系统可靠性和故障诊断的探讨,也可能是我非常关注的部分,因为在实际应用中,系统的稳定性和易维护性是至关重要的考量因素。

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阅读这本书的过程,就像是与一位经验丰富的导师进行了一场深入的对话。作者在行文中,始终保持着一种循循善诱的风格,他善于将抽象的概念具象化,并通过一系列精心设计的例子,将读者引导至知识的核心。例如,在讨论传感器技术时,他可能不仅仅罗列了各种传感器的基本原理,还会深入探讨不同传感器在实际工业环境中的鲁棒性、精度以及响应速度等关键指标。对于执行器部分,我猜测书中会详细讲解各种电机和驱动器的特性,以及如何根据负载、精度和效率的要求进行匹配。特别令我期待的是,作者可能会对嵌入式系统在机电一体化中的作用进行详细的阐述,包括微控制器的选择、实时操作系统的应用、以及人机界面的设计等方面。此外,书中对通信协议的选择和实现,例如CAN总线、Ethernet/IP等在工业自动化中的应用,可能也会有详尽的论述。我非常看重书中在系统集成和调试方面提供的建议,因为这往往是实际工程中最具挑战性的环节。例如,如何有效地区分是机械故障、电气问题还是软件bug,以及如何进行系统级的联合调试,这些都是我急需学习和借鉴的宝贵经验。

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这本书的封面设计给我一种专业、严谨的感觉,仿佛预示着书中内容的深度和广度。在内容上,我非常期待书中对机电一体化系统整体设计流程的详细阐述。作者可能不仅会讲解各个子系统的设计原理,还会着重强调系统集成和协同工作的理念。例如,在机械设计方面,我猜测书中会涉及精密机械、传动机构和执行器等内容,并可能探讨材料选择、结构优化等关键问题。在电子电气方面,我期待书中能详细讲解传感器、驱动器、电源管理以及通信接口等设计。而对于控制部分,我希望书中能深入阐述各种控制策略,包括经典控制、现代控制以及智能控制等,并可能通过大量仿真和实验案例来验证其有效性。我尤其看重书中关于系统测试、调试和维护的指导,因为这直接关系到实际工程的成功与否。

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我喜欢这本书厚实的纸张和清晰的排版,阅读起来非常舒服,即使长时间阅读也不会感到疲劳。作者在阐述机械部分时,似乎非常注重对动力学和运动学原理的应用,通过大量的公式推导和图表分析,帮助读者理解机械系统的运动特性。在电子电气部分,我预感书中会详细介绍各种传感器和执行器的特性曲线,以及如何根据实际需求进行精确选型。对于控制器的设计,作者可能还会深入探讨各种控制算法,例如PID控制、模糊逻辑控制以及模型预测控制在机电一体化系统中的应用。特别令我期待的是,书中可能还会涉及一些关于机器学习和人工智能在机电一体化系统中的应用,例如通过数据驱动的方法来优化系统性能和实现自适应控制。我非常看重书中在系统集成和测试方面的指导,因为这是将理论知识转化为实际工程应用的关键环节,能够帮助我掌握有效的测试方法和调试技巧。

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这本书的书页散发着一种淡淡的油墨香,这种熟悉的气息总是能让我瞬间进入学习状态。我特别喜欢书中对图表的运用,那些清晰、准确的工程图纸和流程图,就像是为复杂的技术概念搭建的直观桥梁,让我能够轻松地跨越理解的障碍。作者在讲解机械传动部分时,似乎非常注重对各种传动方式的优缺点进行细致的比较和分析,并结合具体的应用场景,给出了选择的指导性建议。比如,对于高精度定位的需求,可能详细介绍了滚珠丝杠和直线电机各自的优势,以及在不同负载和速度要求下的适用性。在电子控制层面,我预感书中会对数字信号处理和模拟信号处理有深入的讲解,并且会着重强调传感器数据的滤波和预处理技术,这对于提高系统的抗干扰能力和测量精度至关重要。另外,书中对执行器的选型和驱动方式的阐述,可能也提供了丰富的参考信息,从直流电机、交流电机到伺服电机和步进电机,以及与之匹配的驱动电路设计,都可能被一一涵盖。我非常期待书中能够出现一些关于系统建模和仿真方法的介绍,比如如何利用MATLAB/Simulink等工具对机电一体化系统进行建模,并通过仿真来验证控制策略的有效性,这对于减少原型开发成本和缩短研发周期具有极大的实践意义。

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从我翻开这本书的第一页开始,我就被其严谨的学术态度和清晰的逻辑思路所折服。作者在开篇就为读者构建了一个宏大的知识框架,将机电一体化系统置于更广阔的工程领域中进行定位,并通过历史发展的脉络,勾勒出其演进的轨迹和核心理念。这种宏观的视角,帮助我快速地把握了机电一体化技术的本质,理解了它为何能够成为现代工业的基石。随后,书中对各个关键子领域进行了深入浅出的剖析。例如,在机械设计方面,我注意到作者不仅讲解了传统的机械原理,还可能融入了现代CAD/CAE技术的应用,强调了参数化设计和有限元分析在优化结构、提升性能方面的作用。在电子技术方面,从传感器、执行器的选择与集成,到微控制器和嵌入式系统的设计,都可能被细致地阐述。而软件控制部分,则可能涵盖了从实时操作系统到高级控制算法的理论与实践。最令我惊喜的是,书中似乎还探讨了系统集成中的挑战与解决方案,比如不同模块之间的接口设计、信号传输的兼容性、以及整体系统的可靠性与稳定性保障。这对于我这样一个在实际项目中有过挫败经历的工程师来说,无疑是雪中送炭。我尤其期待书中对各种典型的机电一体化应用案例的深入解析,通过实际的工程经验来印证理论知识,这会让我更直观地理解书中所讲的知识点,并将其转化为解决实际问题的能力。

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这本书的封面设计很吸引我,简洁大气,蕴含着深厚的科技感。当我拿到实体书,感受到纸张的厚实和印刷的精美,就觉得这是一本值得深入研读的好书。在内容上,我非常期待书中对机械结构设计与材料选择的深入探讨。作者可能不仅会讲解基本的机械原理,还会涉及一些先进的设计方法,比如拓扑优化和仿生设计,以实现轻量化和高强度。在电子和电气方面,我猜测书中会对各种传感器和执行器的性能指标进行详细的比较和分析,并给出实用的选型建议。此外,对于控制系统的设计,作者可能还会深入讲解各种先进的控制算法,比如自适应控制、鲁棒控制以及智能控制,并可能通过大量的仿真案例来展示这些算法的优势。我特别感兴趣的是书中关于系统集成和故障诊断的内容,因为在实际工程中,如何将不同的子系统有效地集成起来,并快速准确地诊断和排除故障,是至关重要的。

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这本书的排版设计给我留下了非常积极的印象。每一章节的标题都清晰明了,小标题的设置也让内容层次分明,即使在浏览过程中也能快速找到自己感兴趣的部分。页边距的留白恰到好处,阅读起来不会感到拥挤,而且方便我在阅读时随手做一些笔记和批注。作者在讲解关于机械结构设计时,似乎非常注重材料选择和强度分析的环节,并可能引用了一些标准的材料力学和结构力学知识,来帮助读者理解如何设计出既坚固又轻便的机械部件。在电子电路设计方面,我预感书中会涉及多种常用的传感器和执行器的接口电路,以及如何进行基本的信号调理和放大。对于数字控制器的设计,作者可能还会深入探讨PID控制算法的原理及其在不同机电一体化系统中的应用,并可能提供一些调优的技巧和方法。此外,书中对系统故障诊断和容错技术的部分,也可能是我非常感兴趣的内容,因为在实际应用中,系统的稳定运行和快速恢复能力至关重要。我非常期待书中能够包含一些关于成本效益分析和生命周期评估的内容,这对于从工程设计走向实际生产和商业应用非常重要。

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当拿起这本书,一股沉甸甸的专业感扑面而来。封面设计简洁而富有力量,仿佛在诉说着机电一体化技术所承载的精密与强大。我特别欣赏书中对各个模块之间协同工作的阐述。例如,在机械部分,作者可能详细介绍了各种传动机构的设计原理,并用大量的插图和表格来展示不同机构的传动比、效率和运动精度。在电气部分,对电机的选型和驱动器的设计,以及电源管理和滤波电路的设计,可能都会有详尽的介绍。而对于控制部分,我期待书中能够深入讲解各种控制策略,从基础的开环控制到复杂的闭环反馈控制,以及各种高级控制算法的应用。特别是关于模糊控制、神经网络控制等智能控制方法在机电一体化系统中的应用,这都是我非常感兴趣的前沿领域。书中对人机交互界面的设计,例如操作面板、显示屏以及触摸屏的应用,也可能涵盖在内,这对于提升用户体验至关重要。我尤其看重书中在系统集成和调试方面的指导,因为这是一个将理论转化为实际的关键步骤,能够帮助我避免许多不必要的弯路。

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这本书的封面设计给我留下了深刻的第一印象。深邃的蓝色背景,搭配上银色线条勾勒出的齿轮和电路板的抽象图形,视觉冲击力很强,仿佛瞬间就能感受到一种科技感与机械感的融合。封面的字体选择了略带棱角但又不失流畅的无衬线体,既传达了技术类书籍的严谨,又不失现代设计的活力。当我拿到实体书,触感也相当不错,厚实的纸张和精美的印刷质量,都让我觉得这不仅仅是一本工具书,更像是一件值得收藏的工艺品。在内容方面,我虽然还没来得及深入研读,但从目录和扉页的介绍来看,作者显然花了不少心思。它似乎涵盖了从基础理论的梳理,到具体设计流程的讲解,再到实际案例的分析,逻辑结构非常清晰,能够引导读者一步步地掌握机电一体化系统的设计精髓。尤其令我期待的是,书中可能涉及一些最新的技术趋势和创新应用,比如智能制造、物联网与机电一体化系统的结合,这对于我这样一个希望跟上行业发展步伐的读者来说,无疑是巨大的吸引力。此外,书中可能还包含了一些由浅入深的练习题或思考题,这对于巩固学习成果,加深理解非常有帮助。总而言之,从装帧到内容预期,这本书都给我一种专业、可靠且充满启发性的感觉,我迫不及待地想翻开它,开始我的机电一体化设计之旅。

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