机械设计手册(第6版)(第5卷)
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作者闻邦椿
出版社机械工业出版社
ISBN9787111583455
出版时间2017-09
装帧精装
开本16开
定价169元
货号1201674103
上书时间2024-07-13
商品详情
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作者简介
闻邦椿，1930年9月29日出生于杭州，祖籍浙江温岭，东北大学教授，中国科学院院士，我国振动利用工程学科主要奠基者。靠前机器理论与机构学联合会（IFToMM）中国委员会委员，靠前转子动力学技术委员会委员，亚太振动会议指导委员会委员，中国振动工程学会名誉理事长。曾任第六、七、八、九届全国政协委员，国务院学位委员会第二、三、四届机械工程学科评议组成员，中国振动工程学会理事长，《振动工程学报》主编等职。曾获靠前科技奖2项，国家技术发明奖和科技进步奖5项，省、部级一、二等科技奖10余项。
目录
目 录第24篇 机电一体化技术及设计 章 机电一体化概述 1 机电一体化概念 24-31.1 机电一体化的基本概念 24-31.2 机电一体化技术的发展 24-31.3 机电一体化系统的构成 24-41.4 机电一体化的意义 24-52 机电一体化技术的分类 24-52.1 机电一体化技术的分类依据 24-52.2 机械制造过程的机电一体化 24-62.3 机电产品的机电一体化 24-73 机电一体化的相关技术 24-74 机电一体化设计方法 24-84.1 模块化设计方法 24-84.2 柔性化设计方法 24-84.3 取代设计方法 24-84.4 融合设计方法 24-94.5 优化设计方法 24-94.5.1 机械技术和电子技术的综合与优化 24-94.5.2 硬件和软件的交叉与优化 24-94.5.3 机电一体化产品的整体优化 24-105 机电一体化系统的设计流程 24-10第2章 基于工业控制机的控制器及其设计 1 工业控制机的种类与选择 24-121.1 工业控制机概述 24-121.2 工业控制机的分类 24-121.2.1 按工业控制机的总线分类 24-121.2.2 按工业控制机结构型式分类 24-131.3 工业控制机的选择 24-132 工业控制机的总线 24-142.1 总线概述 24-142.2 STD总线 24-142.3 ISA总线 24-152.4 PCI总线 24-162.5 cPCI总线 24-172.6 PCI-E总线 24-182.7 现场总线 24-203 工业控制机常用的功能模块 24-223.1 数据采集卡 24-223.2 远程I/O模块 24-233.3 通信模板 24-243.4 信号调理模板 24-243.5 运动控制器 24-25第3章 可编程序控制器 1 可编程序控制器概述 24-281.1 可编程序控制器的发展概况 24-281.2 可编程序控制器的特点和应用 24-281.2.1 PLC的主要特点 24-281.2.2 可编程序控制器与其他工业控制系统的比较 24-291.2.3 PLC的应用范围 24-291.3 可编程序控制器的发展趋势 24-302 可编程序控制器的基本组成和工作原理 24-302.1 可编程序控制器的基本组成 24-302.1.1 中央处理单元（CPU） 24-312.1.2 存储器 24-312.1.3 输入/输出模块 24-322.1.4 编程器 24-322.1.5 人机界面 24-322.2 可编程序控制器的工作原理 24-322.2.1 循环扫描工作方式 24-322.2.2 可编程序控制器的工作过程 24-332.3 输入/输出接口模块 24-332.3.1 数字量输入、输出模块 24-332.3.2 模拟量输入、输出模块 24-342.4 智能模块 24-362.5 远程I/O 24-372.6 可编程序控制器的编程语言 24-392.6.1 梯形图语言 24-392.6.2 顺序功能图语言 24-392.6.3 功能块图 24-422.6.4 指令表 24-422.6.5 结构化文本 24-423 可编程序控制器的生产厂家及产品介绍 24-423.1 德国西门子（SIEMENS）公司 24-423.2 美国罗克韦尔公司的AB PLC 24-423.3 日本立石（OMRON，欧姆龙）公司 24-433.4 其他PLC公司 24-434 可编程序控制器应用系统设计的内容和步骤 24-434.1 PLC应用系统设计的内容和步骤 24-434.2 PLC应用系统的硬件设计 24-434.2.1 PLC的型号选择 24-434.2.2 I/O模块的选择 24-434.2.3 电源选择 24-444.3 PLC的应用软件设计 24-444.4 PLC的应用实例———自动搬运机械手 24-44第4章 基于单片机的控制器及其设计 1 单片机的硬件结构 24-461.1 单片机的基本结构 24-461.2 单片机的微处理器 24-461.3 MCS-51的存储器 24-471.3.1 程序存储器 24-471.3.2 数据存储器 24-471.4 MCS-51的并行口和串行口 24-481.4.1 并行口 24-481.4.2 串行口 24-481.5 MCS-51的定时器 24-481.5.1 方式控制寄存器TMOD 24-481.5.2 定时器控制寄存器TCON 24-491.6 MCS-51的中断系统及其控制 24-492 常用单片机的厂家及产品介绍 24-502.1 4位单片机 24-502.2 8位单片机 24-502.3 16位单片机 24-522.4 32位单片机 24-523 单片机的编程语言 24-523.1 单片机编程语言的分类 24-523.2 MCS-51单片机指令系统 24-533.3 PIC单片机指令系统简介 24-544 控制器的硬件系统设计 24-564.1 单片机存储器的扩展 24-564.1.1 扩展程序存储器的设计 24-564.1.2 扩展数据存储器的设计 24-574.2 单片机常用并行接口电路 24-594.3 单片机的人机接口设计 24-614.3.1 单片机系统的输入装置 24-614.3.2 单片机系统的显示装置 24-634.4 D/A转换器及其接口电路 24-644.5 A/D转换器及其接口电路 24-654.6 MCS-51单片机与外围电路的匹配技术 24-674.6.1 集成逻辑门的负载能力 24-684.6.2 单片机系统常用集成电路的驱动能力 24-684.6.3 单片机控制系统电平匹配举例 24-68第5章 传感器及其接口设计 1 传感器概述 24-701.1 传感器的概念 24-701.2 传感器的特性和技术指标 24-701.2.1 传感器的静态特性 24-701.2.2 传感器的动态特性 24-711.2.3 传感器的性能指标 24-712 几类传感器的主要性能及优缺点 24-723 机电一体化中常用传感器 24-753.1 电位器 24-753.2 光栅 24-753.3 编码器 24-763.4 测速发电机 24-763.5 压电加速度传感器 24-773.6 超声波距离传感器 24-774 传感器的选用原则及注意事项 24-785 传感器与计算机的接口设计 24-79第6章 常用的传动部件与执行机构 1 机械传动部件及其功能要求 24-831.1 齿轮传动 24-841.1.1 齿轮传动分类及选用 24-841.1.2 齿轮传动形式及其传动比的最佳匹配选择 24-841.1.3 齿轮传动间隙的调整方法 24-861.1.4 谐波齿轮传动 24-871.2 滚珠螺旋传动 24-881.2.1 滚珠螺旋的传动原理 24-881.2.2 滚动螺旋副支承方式的选择 24-911.2.3 滚动螺旋副的密封与润滑 24-911.2.4 滚动螺旋副的选择方法 24-921.3 挠性传动 24-921.3.1 平带传动 24-921.3.2 绳传动 24-921.3.3 链传动 24-931.3.4 同步带传动 24-942 导向支承部件的结构型式选择 24-942.1 导轨副的组成、种类 24-942.2 滑动导轨 24-962.3 静压导轨 24-992.4 滚动导轨 24-1013 旋转支承的类型与选择 24-1033.1 旋转支承的种类及基本要求 24-1033.2 圆柱支承 24-1033.3 圆锥支承 24-1033.4 填入式滚动支承 24-1044 轴系部件的设计与选择 24-1054.1 轴系设计的基本要求 24-1054.2 轴（主轴）系用轴承的类型与选择 24-1054.3 提高轴系性能的措施 24-1075 常用执行机构 24-1085.1 连杆机构 24-1085.2 凸轮机构 24-1085.3 间歇机构 24-109第7章 常用控制用电动机及其驱动 1 对控制用电动机的基本要求 24-1122 控制用电动机的种类、特点及选用 24-1123 直流伺服（DC）电动机与驱动 24-1133.1 直流电动机调速原理及调速特性 24-1133.2 永磁直流电动机伺服系统 24-1133.3 直流伺服电动机驱动 24-1144 交流伺服电动机与驱动 24-1164.1 交流异步电动机 24-1164.1.1 工作原理 24-1164.1.2 异步电动机的运行特性 24-1174.1.3 性能指标 24-1174.1.4 交流异步伺服电动机的驱动与控制 24-1174.2 交流同步电动机 24-1194.2.1 同步电动机工作原理 24-1194.2.2 等效电路 24-1204.2.3 交流同步电动机的运行特性 24-1214.2.4 同步电动机的控制 24-1214.3 交流伺服电动机常用电力电子器件 24-1235 步进电动机与驱动 24-1245.1 步进电动机分类 24-1245.2 步进电动机工作原理 24-1255.3 步进电动机驱动与控制 24-1255.3.1 脉冲分配器 24-1255.3.2 功率放大器 24-126第8章 机电一体化设计实例 1 振幅定值控制电磁振动给料机 24-1291.1 电磁振动给料机的工作原理 24-1291.2 溜槽式固体流量计工作原理 24-1291.3 对控制系统的技术要求 24-1301.4 电磁振动定量给料控制系统的方案确定 24-1301.4.1 CPU选择 24-1301.4.2 输入输出接口的配置 24-1301.4.3 键盘显示器 24-1301.4.4 串行通信 24-1301.4.5 系统电源 24-1312 电子传送带配料秤 24-1312.1 传送带配料秤的工作原理 24-1312.2 传送带配料秤监控仪的技术要求 24-1312.3 监控仪的硬件结构及其组成电路 24-1322.4 系统软件设计 24-1323 立式包装机 24-1343.1 立式连续制袋三边封口包装机工作原理 24-1343.2 立式包装机技术要求 24-1353.3 传动系统及电控原理 24-1354 电动喷砂机器人 24-1374.1 机器人机构原理 24-1374.2 控制系统 24-1374.3 机器人规格参数 24-1384.4 控制算法简介 24-1385 XH714立式加工中心 24-1395.1 机床简介 24-1395.2 数控系统 24-1405.3 伺服系统 24-1415.4 I/O控制 24-1425.5 电源 24-1456 综合实例:液压挖掘机器人 24-1456.1 全液压挖掘机器人的功能需求及开发流程 24-1456.2 电液系统的设计与改造 24-1456.3 基于xPC Target的控制平台 24-1476.3.1 实时工具RTW 24-1486.3.2 xPC Target控制平台 24-1486.3.3 挖掘机器人挖沟目标的实现 24-149参考文献 24-151第25篇 机电系统控制 章 概 述 1 自动控制系统的基本组成 25-32 自动控制系统的分类 25-33 对自动控制系统的基本要求 25-44 控制系统的性能指标 25-44.1 控制系统的时域性能指标 25-54.1.1 典型输入信号 25-54.1.2 一阶系统的时域性能指标 25-54.1.3 二阶系统的时域性能指标 25-54.1.4 高阶系统的时域性能指标 25-74.2 控制系统的频域性能指标 25-85 自动控制系统设计的基本原则 25-8第2章 控制系统数学模型 1 系统的微分方程 25-102 系统的传递函数 25-112.1 传递函数的定义 25-112.2 传递函数的性质 25-112.3 与传递函数相关的几个基本概念 25-112.4 典型环节的微分方程和传递函数 25-113 系统的状态空间表达式 25-133.1 基本概念 25-133.2 状态空间表达式 25-133.3 状态空间表达式的建立方法 25-143.3.1 建立状态空间表达式的直接方法 25-143.3.2 由微分方程求状态空间表达式 25-143.3.3 由系统传递函数写出状态空间表达式 25-143.4 系统的传递函数矩阵 25-143.4.1 传递函数矩阵的概念 25-143.4.2 由状态空间表达式求传递函数矩阵 25-154 离散系统的数学模型 25-154.1 离散系统的差分方程 25-154.1.1 差分方程含义 25-154.1.2 差分方程的解法 25-164.2 离散系统的传递函数 25-164.2.1 离散传递函数的定义 25-164.2.2 离散传递函数的求法 25-164.2.3 开环系统的脉冲传递函数 25-174.2.4 闭环系统的脉冲传递函数 25-174.3 离散系统的状态空间表达式 25-174.3.1 离散系统状态方程的建立 25-174.3.2 离散系统的传递矩阵 25-195 系统框图 25-195.1 画框图的规则 25-195.2 框图的基本连接方式与等效变换规则 25-195.3 框图的简化 25-206 信号流图 25-206.1 信号流图的性质 25-206.2 信号流图的简化 25-206.3 梅逊公式及其应用 25-207 非线性系统线性化 25-21第3章 控制系统分析方法 1 频率特性分析法 25-231.1 频率特性的基本概念 25-231.2 频率特性的求法 25-231.3 频率特性的图示法 25-231.3.1 极坐标图 25-231.3.2 对数坐标图 25-232 根轨迹分析法 25-272.1 根轨迹定义 25-272.2 根轨迹的幅值条件和相角条件 25-272.3 绘制根轨迹的基本规则 25-272.4 在开环传递函数中增加极点、零点的影响 25-283 系统稳定性 25-293.1 系统稳定性的基本概念 25-293.2 线性系统的代数稳定性判据 25-293.2.1 赫尔维茨判据 25-293.2.2 劳斯判据 25-303.2.3 谢绪恺判据 25-313.3 李亚普诺夫稳定性判据 25-313.4 乃奎斯特稳定性判据 25-313.4.1 乃奎斯特判据 25-313.4.2 乃奎斯特判据的应用 25-323.5 根据Bode图判断系统的稳定性 25-333.6 系统的相对稳定性 25-333.6.1 相位稳定裕度 25-333.6.2 幅值稳定裕度 25-333.6.3 关于相位裕度和幅值裕度的几点说明 25-334 控制系统的误差 25-344.1 系统的复域误差 25-344.2 系统时域稳态误差 25-344.3 系统稳态误差的计算 25-344.3.1 系统的类型 25-344.3.2 系统的误差传递函数 25-344.3.3 稳态误差系数与稳态误差 25-344.4 扰动引起的误差 25-355 离散系统的Z域分析 25-365.1 离散系统的稳定性分析 25-365.2 极点分布与瞬态响应的关系 25-365.3 离散系统的稳态误差 25-37第4章 控制系统设计方法 1 控制系统设计的基本原理 25-381.1 Bode定理 25-381.2 反馈校正 25-381.3 顺馈校正 25-391.4 串联校正 25-391.5 控制器分类 25-392 控制器设计方法 25-412.1 按希望特性设计控制器的基本原理 25-412.1.1 典型Ⅰ型系统（二阶希望特性系统） 25-412.1.2 典型Ⅱ型系统（三阶希望特性系统） 25-422.2 按希望特性设计控制器的图解法 25-442.3 按希望特性设计控制器的直接法 25-452.4 PID控制器 25-463 离散系统设计 25-473.1 模拟化设计法 25-473.2 离散设计法 25-483.3 PID数字控制器 25-48第5章 人工智能与智能控制 1 系统智能化 25-501.1 智能控制的产生背景 25-501.2 智能机器的智能级别 25-501.3 智能化系统的结构 25-511.4 人工智能 25-521.4.1 人工智能的定义 25-521.4.2 人工智能的发展史 25-521.4.3 人工智能的研究与应用 25-531.5 智能控制系统的特点 25-541.6 运动状态的智能控制 25-551.6.1 交通工具运动状态的智能控制 25-551.6.2 各种数控机床运动状态的智能控制 25-551.6.3 机器人运动状态的智能控制 25-562 最优控制 25-562.1 最优性能指标 25-562.1.1 积分型最优性能指标 25-562.1.2 末值型最优性能指标 25-572.1.3 综合最优性能指标 25-572.2 最优控制的约束条件 25-572.2.1 对系统的优选控制作用或控制容量的限制 25-572.2.2 终了状态的约束条件 25-572.2.3 系统的最优参数问题 25-572.3 二次型最优控制 25-572.4 离散系统的二次型最优控制 25-582.4.1 离散系统二次型最优控制问题的求解 25-582.4.2 采用离散极小值原理的求解 25-582.4.3 最小性能指标的计算 25-592.5 动力减振器的最优控制 25-623 自适应控制系统 25-633.1 模型参考自适应控制 25-643.2 自校正自适应控制 25-644 模糊控制 25-654.1 模糊控制的基本原理 25-654.1.1 单变量模糊控制系统 25-654.1.2 多变量模糊控制系统 25-664.1.3 Mamdani模糊控制系统 25-674.1.4 T-S模糊推理模型 25-684.1.5 模糊控制器设计步骤 25-684.2 倒立摆模糊控制实例 25-684.2.1 倒立摆系统建模 25-694.2.2 模糊控制系统设计 25-694.3 工作台位置模糊控制 25-695 自学习控制系统 25-725.1 迭代自学习控制的基本原理 25-725.2 迭代自学习控制应用举例 25-746 人工神经网络控制系统 25-756.1 人工神经元模型 25-756.2 人工神经网络的构成 25-766.3 人工神经网络的学习算法 25-766.3.1 BP网络 25-766.3.2 RBF网络 25-777 专家系统与专家控制器 25-827.1 专家系统的产生与发展 25-827.2 专家系统的基本结构与原理 25-837.2.1 专家系统的结构 25-837.2.2 几种专家系统的工作原理 25-837.3 专家控制器的组成 25-867.4 专家系统器设计 25-867.4.1 专家控制器的设计原则 25-867.4.2 专家系统器的建模 25-877.4.3 专家控制器的应用实例 25-87第6章 机械运动控制系统 1 系统机械结构及传动 25-891.1 系统结构及载荷 25-891.1.1 系统载荷分析计算 25-891.1.2 负载折算 25-891.1.3 负载综合计算 25-911.2 驱动系统设计 25-911.2.1 一般性设计原则 25-921.2.2 设计举例 25-922 运动驱动器 25-932.1 直流伺服电动机 25-932.1.1 直流伺服电动机的驱动 25-932.1.2 直流伺服电动机的控制 25-952.2 交流伺服电动机 25-952.2.1 永磁同步电动机的结构与工作原理 25-952.2.2 永磁同步电动机的数学模型 25-952.2.3 正弦波永磁同步电动机的矢量控制方法 25-982.2.4 交流伺服电动机的使用 25-1002.3 步进电动机 25-1012.3.1 步进电动机的种类 25-1012.3.2 步进电动机的主要性能指标 25-1022.3.3 步进电动机的控制特性 25-1032.3.4 步进电动机的选择与使用 25-1032.4 直线电动机 25-1042.4.1 直线电动机的原理和分类 25-1042.4.2 直线电动机的选用原则 25-1052.4.3 直线感应电动机的应用范围 25-1052.4.4 直线直流电动机的应用 25-1063 控制系统典型元器件 25-1063.1 运动控制器 25-1063.2 伺服驱动电动机 25-1073.3 减速器 25-1083.4 编码器 25-1093.5 人机界面平台 25-1103.6 线性伺服电动机 25-1113.7 直驱电动机运动平台 25-1114 位置控制系统 25-1124.1 机器人控制系统 25-1124.1.1 基本组成 25-1124.1.2 控制方式 25-1134.2 数控机床伺服系统 25-1134.2.1 伺服系统的组成 25-1134.2.2 对伺服系统的基本要求 25-1144.2.3 控制方式 25-1145 工作台位置控制系统设计实例 25-1145.1 系统组成 25-1145.2 工作原理 25-1155.3 系统数学模型的建立 25-1165.4 系统性能分析 25-1175.5 系统稳定性分析 25-1185.6 系统设计 25-1186 飞机机翼的位置控制系统分析 25-1196.1 单位阶跃瞬态响应 25-1206.2 单位阶跃稳态响应 25-1226.3 单位斜坡输入的时间响应 25-1226.4 三阶系统的时间响应 25-123参考文献 25-130第26篇 机器人与机器人装备 章 概 述 1 机器人与机器人系统 26-31.1 机器人 26-31.2 工业机器人 26-31.3 服务机器人 26-42 机器人专用术语 26-52.1 有关机械结构、几何学和运动学的术语 26-52.2 有关编程和控制、性能、感知与导航的术语 26-52.3 机器人的分类 26-83 工业机器人性能规范和测试方法 26-103.1 工业机器人性能指标 26-103.2 工业机器人测试方法 26-114 机器人的新发展与发展趋势 26-11第2章 串联机器人 1 串联机器人的结构与坐标形式 26-131.1 串联机器人的结构 26-131.2 自由度 26-131.3 工业机器人运动的坐标形式 26-142 串联机器人的结构型式及其特点 26-143 机器人运动学与动力学 26-153.1 基本定义 26-153.2 机器人运动学正问题 26-163.3 机器人运动学逆问题 26-173.4 变换方程 26-173.5 微分关系式 26-173.5.1 微分平移变换 26-173.5.2 微分旋转变换 26-173.5.3 动系与固定系之间的微分变换关系 26-173.6 雅可比（Jacobian）矩阵 26-173.6.1 雅可比矩阵（简称J阵） 26-173.6.2 雅可比逆阵 26-183.7 机器人动力学问题的常用分析方法 26-183.7.1 拉格朗日法 26-183.7.2 牛顿-欧拉法 26-183.7.3 机器人动力学的正问题 26-194 工业机器人的工作空间及与结构尺寸的相关性 26-194.1 机器人的工作空间 26-194.2 确定工作空间的几何法 26-194.3 包容正方体 26-204.4 工作空间与机器人结构尺寸的相关性 26-205 机器人尺度规划中的优化设计及关键尺寸的选定 26-205.1 位置结构的优化设计 2
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