机电一体化实验教程

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出版者:大连理工大学出版社
作者:梁延德
出品人:
页数:65 页
译者:
出版时间:2005年10月1日
价格:8
装帧:平装
isbn号码:9787561130759
丛书系列:
图书标签:
  • 机电一体化
  • 实验
  • 教程
  • 工程教育
  • 自动化
  • 控制工程
  • 机械工程
  • 电气工程
  • 实践教学
  • 高等教育
  • STEM教育
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具体描述

本书可作为机械制造及其自动化专业的本科生在机电一体化方向课程的初级阶段的气动实验教材。本书的主要内容是以引进德国生产的MTS气动、电气动教学实验系统为基本实验平台,其中所涉及的元器件、器材等均为当前工业生产中的实用型产品,体现了“与现代工业气动技术紧密衔接”的原则。全书共设10个实验项目,整体内容的编排系统、循序渐进,且每个实验具有相对完整性和独立性,以满足不同教学需要。

好的,这是一本名为《机电一体化实验教程》的图书的简介,内容将围绕该书的主题展开,但不会涉及具体内容,而是着重于其在机电一体化教育领域中的地位、目标读者、核心价值以及对学习者能力的培养。 --- 《机电一体化实验教程》:构建未来工程师实践能力的关键桥梁 在当今高科技驱动的工业体系中,机电一体化技术已成为核心竞争力所在。它不仅仅是机械工程、电子技术、控制理论和计算机科学的简单叠加,而是一种深度融合、协同运作的系统集成能力。为了培养能够驾驭这一复杂领域的专业人才,实践环节的质量至关重要。 本书《机电一体化实验教程》正是为满足这一时代需求而精心编撰的。它并非简单地罗列实验步骤,而是致力于为学习者提供一个从理论到实践的、系统化、高阶化的学习平台。本教程旨在通过一系列精心设计的实验项目,引导学生深入理解机电一体化系统的设计、构建、调试与优化全过程。 面向的读者群体与核心目标 本书主要面向高等院校机械、电子、自动化、控制工程等相关专业的本科生、研究生,以及在职工程师的继续教育和技能提升。我们深知,理论知识的掌握只是基础,能否在实际工程环境中将这些知识转化为解决问题的能力,才是衡量工程师水平的关键。 本教程的核心目标在于: 1. 强化理论与实践的融合: 确保学生能够将课堂上学到的机械设计原理、传感器技术、执行器驱动、单片机编程以及PLC控制等知识,无缝对接至实际的实验平台。 2. 培养系统思维: 机电一体化本质上是系统工程。教程中的每个实验都鼓励学习者从宏观角度审视整个系统的结构和功能,理解各个子系统之间的相互依赖性与影响。 3. 提升故障诊断与排除能力: 实际工程中,设备调试和故障排除占据了大量时间。教程设计了不同复杂程度的实验场景,旨在训练学习者运用科学的方法定位、分析并解决软硬件集成中的疑难问题。 4. 适应前沿技术发展: 紧密跟踪工业4.0、智能制造对人才能力的新要求,确保实验内容覆盖当前主流的工业控制技术、嵌入式系统应用以及人机交互界面(HMI)的初步实践。 教程的结构与设计理念 本教程在内容组织上,遵循“基础奠基—模块深化—系统集成—创新实践”的递进逻辑。我们摒弃了孤立、脱节的实验单元,而是力求构建一条逻辑清晰的学习路径。 基础奠基阶段: 侧重于对机电系统基本元件的认识与操作。这包括对各类传感器(如光电、接近、编码器等)的信号采集与线性度标定,以及对基础执行器(如步进电机、伺服电机、液压/气动元件)的驱动与控制原理的实验验证。此阶段的重点在于打牢对“输入-处理-输出”基本回路的掌握。 模块深化阶段: 深入到特定功能模块的实现。例如,在运动控制模块中,不再满足于简单的启停控制,而是要求学生实现精确的位置控制、速度环与位置环的初步调参,并理解反馈机制在提高控制精度中的作用。在数据采集与处理方面,会涉及基础的A/D转换、滤波算法的应用验证。 系统集成阶段: 这是教程的精髓所在。学习者将不再操作单一设备,而是将不同模块通过中央控制器(如PLC或高性能微控制器)进行高效集成,完成一个具有特定功能的自动化任务。此阶段的挑战在于软硬件接口的调试、通信协议的配置,以及整个流程的时序协调。 创新实践阶段(或高级选做): 引导学生接触更具前瞻性的技术,例如简单的机器人学基础操作、视觉检测在自动化生产中的初步应用,或是基于特定工业现场总线的通信实验。此阶段旨在激发学生的创新思维和解决复杂集成问题的能力。 核心价值体现 本书的价值不在于提供标准答案,而在于提供一个“高保真”的工程环境。我们深知,实验的价值在于“试错”与“优化”。因此,本教程在设计中注重引入“变数”与“约束条件”,引导学生进行参数调整和方案比选。 例如,在涉及电机控制的实验中,我们会要求学生对比不同PID参数组合对系统响应速度和稳定性的影响,从而领悟控制参数整定的重要性。在涉及PLC编程的实验中,鼓励学生尝试用不同的逻辑结构(如梯形图、指令表)实现同一控制目标,并分析各自的优劣。 《机电一体化实验教程》不仅仅是一本实验手册,它更像是一位经验丰富的导师,在学生面前展开了一个个真实世界的工程缩影。我们期望通过这些实践环节,帮助学习者跨越理论与工程之间的鸿沟,真正成长为具备扎实动手能力和系统分析能力的现代机电一体化工程师。掌握本书内容,意味着掌握了未来工业制造领域的核心操作语言。 ---

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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作为一名对自动化和机器人技术充满好奇的学生,《机电一体化实验教程》这本书,我只能说,它彻底打消了我曾经对这个领域的畏难情绪。这本书的强大之处在于,它将那些高深莫测的技术概念,通过一系列循序渐进的实验,变得触手可及。我之前以为PLC编程有多么复杂,看了这本书的实验部分,才发现它的逻辑原来是如此直观。 书里关于步进电机和伺服电机的控制实验,我做了好几遍。一开始只是按照步骤操作,慢慢地,我开始尝试修改代码,调整参数,去观察电机的转速、扭矩的变化。那种亲手操控一个机械臂,让它按照预设的轨迹运动的感觉,简直太奇妙了!而且,它还非常注重实验的安全性和规范性,每一次实验前都会提醒注意事项,这对于初学者来说非常重要。我记得有一次,我在连接电源的时候,因为操作不当,差点造成短路,幸好书里提前的提醒让我提高了警惕,避免了一场“事故”。这本书就像一位耐心的老师,时刻在我身边指导我,让我能够安心地去探索。

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这本书在教学方法上绝对是独具匠心。它不仅仅是告诉你“怎么做”,更重要的是引导你“为什么这么做”。在每一个实验模块的开头,都会有一个清晰的实验目的阐述,让你明白这个实验是用来解决什么问题的,以及它和整个机电一体化系统有什么样的联系。然后,它会一步步地指导你进行实验的搭建、操作和数据采集。我特别喜欢它对于实验步骤的细致描述,就连最基础的接线操作,它也描绘得非常清楚,附带的图示也极其精美,让人一目了然。 更让我印象深刻的是,它鼓励读者进行一些“变通式”的思考。在每个实验结束后,都会有一些“思考题”或者“拓展练习”,让你尝试修改实验参数,或者用不同的方法来实现同一个功能。这极大地激发了我的创造力和独立思考能力。我不再是被动地接受知识,而是主动地去探索和发现。比如说,有一个关于电机控制的实验,教程里提供了几种基础的控制方式,但它引导我去尝试更高级的PID控制,虽然一开始有点吃力,但最终成功实现时,那种成就感是无与伦比的。这本书让我明白,学习机电一体化不仅仅是掌握技术,更是一种解决问题的能力。

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这本《机电一体化实验教程》简直是我学习机电一体化道路上的“神助攻”!我之前对这个领域一直处于“听过但没进过门”的状态,觉得概念模糊,实践更是无从下手。拿到这本书,第一感觉是它真的很“接地气”。不像很多理论书那样晦涩难懂,这本书的语言风格非常朴实,甚至带着点工程师的严谨和亲切。它不是简单地罗列公式和原理,而是通过一个个精心设计的实验,把抽象的概念变得具体。 举个例子,我一直对传感器的工作原理感到好奇,但课本上的图示总是让人摸不着头脑。这本书里,它详细讲解了不同类型传感器的结构、工作方式,并且配套的实验能够让你亲手去测量、去验证。当通过实验数据看到传感器读数随物理量的变化而变化时,那种“豁然开朗”的感觉真的太棒了!而且,它还很贴心地指出了实验过程中可能遇到的问题以及相应的解决方法,这对于初学者来说简直是救命稻草。我记得有一次,我的一个实验数据异常,差点以为是传感器坏了,结果翻到书里的“常见问题解答”部分,才发现是连接线没插好,一个小小的疏忽,但书里的提示让我避免了走弯路。

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读完《机电一体化实验教程》的几章,我感觉自己像是被打开了一扇新世界的大门。我一直以为机电一体化就是一些复杂的电路和机械的堆砌,但这本书让我看到了它们之间那种精妙的联系和配合。它没有那种枯燥的理论堆砌,而是用大量生动形象的实验案例来阐释原理。 最让我受益匪浅的是,它在讲解过程中,非常强调“系统思维”。在设计一个简单的自动化控制系统时,它不仅仅告诉你如何连接元件,更重要的是引导你去思考整个系统的流程:输入信号如何采集?处理单元如何决策?执行单元如何响应?它甚至还涉及到了数据采集和处理的一些基础概念。我记得有一个关于液位控制的实验,它教我如何用超声波传感器检测液位,如何通过PID算法来控制水泵的启停,从而达到精确的液位控制。这个实验让我第一次真正体会到,原来一个看似简单的功能,背后需要如此多的技术和思考。这本书培养的不仅仅是动手能力,更重要的是一种解决实际工程问题的思维方式。

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坦白说,我之前对机电一体化的一些基础概念,比如PLC编程、伺服系统这些,总感觉像隔着一层纱,朦朦胧胧的。而《机电一体化实验教程》就像是为我拉开了帷幕。这本书的编排逻辑非常清晰,它从最基本、最常用的机电一体化组件入手,比如传感器、执行器,然后逐步深入到更复杂的系统集成和控制。每个章节的理论讲解都很精炼,重点突出,不会让你感到信息过载。 我尤其欣赏它在实践环节的设计。它提供的实验项目,虽然都是基础的,但却能完美地体现出机电一体化的核心思想——机械、电子、信息和控制的有机结合。我曾经尝试过一个利用红外传感器和步进电机实现的自动分拣装置的实验,整个过程让我深刻体会到了不同学科知识如何融汇贯通。书里关于如何选择合适的传感器,如何编写简单的PLC程序来控制步进电机的运动轨迹,这些都讲得非常到位。而且,它还提到了很多实际工程中会遇到的问题,比如干扰、精度问题,并且给出了一些初步的解决方案。这让我感觉,这本书不只是一个实验手册,更像是一个经验丰富的工程师在分享他的实践心得。

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