機械電子學：機械和電子工程中的電子控製係統（原書第5版） [Mechatronics:Electronic Dontrol Systems in Mechanical and Electrical E 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　機械電子學是電子工程、機械工程、控製和計算機工程的集成，它處在無數設備、過程和技術的核心。沒有它，將無法想象現代的生活。從自動對焦照相機，到汽車發動機管理係統，從達到最新技術發展水平的機器人，到普通的洗衣機，機械電子學都參與其中。
　　《機械電子學：機械和電子工程中的電子控製係統（原書第5版）》對機械電子學領域做瞭清晰和全麵的介紹。通過實踐和應用，有助於您獲得所需的綜閤能力來理解和設計機電一體化係統。本書深入闡述瞭機械電子學的原理，為形成一種真正的跨學科和綜閤的工程方法提供瞭一個思維框架。
　　本書在英國及美國廣泛應用於本科生及研究生教學，是該領域高等院校本科生、研究生或工程技術人員的必備讀物。主要內容
　　囊括瞭英國商業與技術委員會（BTEC）機械電子學課程的內容和學習要求。
　　設計機電一體化係統所必需的機械工程、電子學和計算機科學方麵的知識。
　　機械電子學中多學科知識的交叉應用。
　　學習設計機電一體化係統。
　　每章都包含本章目的、本章小結、詳盡的實例說明和習題，並附有習題解答。

作者簡介

　　Wifliam Bolton曾作為大學技術學院的高級講師進行教學工作。同時，他還曾是Nutfield advanced Physics（納菲爾德高級物理）團隊成員，英國政府援助巴西技術教育項目顧問，聯閤國教科文組織在阿根廷和泰國的顧問，商業與技術教育委員會負責人。他編著瞭多部成功的工程教科書，包括《Mechatronics》、《Engineering Science》、《Higher Engineering Science》、《Mechanical Science》、《Instrumentation and Control Systems》等，被國外各大學廣泛采用，獲得瞭非常好的反響。

內頁插圖

目錄

譯者序
前言
第一部分 概述
第1章 機械電子學導論
1.1 什麼是機械電子學
1.1.1 機電一體化係統實例
1.1.2 嵌入式係統
1.2 設計流程
1.3 係統
1.3.1 係統建模
1.3.2 連接係統
1.4 測量係統
1.5 控製係統
1.5.1 反饋
1.5.2 開環與閉環係統
1.5.3 閉環係統的基本單元
1.5.4 模擬和數字控製係統
1.5.5 順序控製器
1.6 可編程邏輯控製器
1.7 機電一體化係統的例子
1.7.1 數字攝像機與自動對焦
1.7.2 發動機管理係統
1.7.3 MEMS和汽車安全氣囊
本章小結
習題

第二部分 傳感器與信號調理
第2章 傳感器和變送器
2.1 傳感器和變送器
2.2 性能術語
2.3 位移、位置和接近
2.3.1 電位器傳感器
2.3.2 應變片
2.3.3 電容元件
2.3.4 差動變壓器
2.3.5 渦流式接近傳感器
2.3.6 電感式接近開關
2.3.7 光學編碼器
2.3.8 氣動傳感器
2.3.9 接近開關
2.3.10 霍爾效應傳感器
2.4 速度和運動
2.4.1 增量式編碼器
2.4.2 測速發電機
2.4.3 熱釋電傳感器
2.5 力
2.6 流體壓力
2.6.1 壓電傳感器
2.6.2 觸覺傳感器
2.7 液體流動
2.7.1 孔闆
2.7.2 渦輪流量計
2.8 液位
2.8.1 浮塊
2.8.2 壓差
2.9 溫度
2.9.1 雙金屬片
2.9.2 電阻溫度檢測器
2.9.3 熱敏電阻
2.9.4 熱敏二極管和晶體管
2.9.5 熱電偶
2.10 光敏傳感器
2.11 傳感器的選擇
2.12 通過開關輸入數據
2.12.1 消抖
2.12.2 鍵盤
本章小結
習題
第3章 信號調理
3.1 信號調理
3.2 運算放大器
3.2.1 反相放大器
3.2.2 同相放大器
3.2.3 加法放大器
3.2.4 積分和微分放大器
3.2.5 差分放大器
3.2.6 對數放大器
3.2.7 比較器
3.2.8 實際放大器
3.3 保護
3.4 濾波
3.5 惠斯通電橋
3.5.1 溫度補償
3.5.2 熱電偶補償
3.6 脈衝調製
3.7 與信號相關的問題
3.7.1 接地
3.7.2 電磁乾擾
3.8 功率輸送
本章小結
習題
第4章 數字信號
4.1 數字信號
4.2 模擬信號和數字信號
4.2.1 采樣定理
4.2.2 數模轉換
4.3 數模轉換器和模數轉換器
4.3.1 DAC
4.3.2 ADC
4.3.3 采樣和保持放大器
4.4 多路復用器
4.4.1 數字多路復用器
4.4.2 時分多路復用
4.5 數據采集
4.5.1 數據精度
4.5.2 錯誤檢測的奇偶校驗方法
4.6 數字信號處理
本章小結
習題
第5章 數字邏輯
5.1 數字邏輯
5.2 邏輯門
5.2.1 AND門
5.2.2 OR門
5.2.3 NOT門
5.2.4 NAND門
5.2.5 NOR門
5.2.6 XOR門
5.2.7 邏輯門的組閤
5.2.8 邏輯係列與集成電路
5.3 邏輯門的應用
5.3.1 校驗位發生器
5.3.2 數字比較器
5.3.3 編碼器
5.3.4 譯碼器
5.4 時序邏輯
5.4.1 觸發器
5.4.2 同步係統
5.4.3 JK觸發器
5.4.4 D觸發器
5.4.5 寄存器
5.4.6 555定時器
本章小結
習題
第6章 數據顯示係統
6.1 顯示方式
6.2 數據顯示元件
6.2.1 模擬儀錶和數字儀錶
6.2.2 模擬圖記錄儀
6.2.3 陰極射綫示波器
6.2.4 視覺顯示單元
6.2.5 打印機
6.3 磁記錄
6.3.1 磁記錄碼
6.3.2 磁盤
6.4 光學記錄
6.5 顯示器
6.5.1 發光二極管
6.5.2 液晶顯示器
6.6 數據采集係統
6.6.1 計算機與插件闆
6.6.2 數據記錄器
6.7 測量係統
6.7.1 用於檢測提起重量的稱重傳感器
6.7.2 溫度警報係統
6.7.3 滑輪的角位置
6.7.4 溫度測量的二進製輸齣
6.8 測試和校準
本章小結
習題

第三部分 驅動
第7章 氣動與液壓驅動係統
7.1 驅動係統
7.2 氣動與液壓係統
7.2.1 液壓係統
7.2.2 氣動係統
7.2.3 閥
7.3 方嚮控製閥
7.3.1 閥的符號
7.3.2 先導閥
7.3.3 單嚮閥
7.4 壓力控製閥
7.5 缸體
7.6 伺服和比例控製閥
7.7 過程控製閥
7.7.1 閥體和閥芯
7.7.2 控製閥的尺寸計算
7.7.3 流體控製係統舉例
7.8 鏇轉驅動器
本章小結
習題
第8章 機械驅動係統
8.1 機械係統
8.2 運動類型
8.2.1 自由度和約束
8.2.2 負載
8.3 運動鏈
8.3.1 四杆鏈
8.3.2 滑塊麯柄機構
8.4 凸輪
8.5 齒輪
8.5.1 齒輪係
8.5.2 轉動和平動的轉換
8.6 棘輪和棘爪
8.7 帶傳動和鏈傳動
8.7.1 帶的類型
8.7.2 鏈傳動
8.8 軸承
8.8.1 滑動徑嚮軸承
8.8.2 球軸承和滾柱軸承
8.8.3 軸承的選擇
本章小結
習題
第9章 電氣驅動係統
9.1 電氣係統
9.2 機械開關
9.3 固態開關
9.3.1 二極管
9.3.2 晶閘管和三端雙嚮可控矽元件
9.3.3 雙極型晶體管
9.3.4 MOSFET
9.4 螺綫管
9.5 直流電動機
9.5.1 有刷直流電動機
9.5.2 含勵磁綫圈的有刷直流電動機
9.5.3 有刷直流電動機的控製
9.5.4 無刷永磁直流電動機
9.6 交流電動機
9.7 步進電動機
9.7.1 步進電動機技術參數
9.7.2 步進電動機控製
9.7.3 步進電動機的選擇
9.8 電動機選擇
9.8.1 慣量匹配
9.8.2 轉矩要求
9.8.3 功率要求
本章小結
習題

第四部分 係統模型
第10章 基本係統模型
10.1 數學模型
10.2 機械係統模塊
10.2.1 轉動係統
10.2.2 構建一個機械係統
10.3 電氣係統模塊
10.3.1 構建電氣係統模型
10.3.2 電氣和機械係統的比較
10.4 流體係統模塊
10.5 熱係統模塊
本章小結
習題
第11章 工程係統模型
11.1 工程係統
11.2 轉動－平動係統
11.3 機電一體化係統
11.3.1 電位器
11.3.2 直流電動機
11.4 綫性度
11.5 液壓機械係統
本章小結
習題
第12章 係統的動態響應
12.1 動態係統建模
12.2 術語
12.2.1 自然響應與受迫響應
12.2.2 瞬態與穩態響應
12.2.3 輸入的形式
12.3 一階係統
12.3.1 自然響應
12.3.2 受迫輸入響應
12.3.3 一階係統的例子
12.3.4 時間常量
12.4 二階係統
12.4.1 自然響應
12.4.2 有受迫輸入時的響應
12.4.3 二階係統的例子
12.5 二階係統的性能指標
12.6 係統辨識
本章小結
習題
第13章 係統傳遞函數
13.1 傳遞函數
13.2 一階係統
13.2.1 具有階躍輸入的一階係統
13.2.2 一階係統的例子
13.3 二階係統
13.3.1 具有階躍輸入的二階係統
13.3.2 二階係統的例子
13.4 串聯的係統
13.5 帶反饋環的係統
13.6 極點位置對瞬態響應的影響
13.6.1 s平麵
13.6.2 校正
本章小結
習題
第14章 頻率響應
14.1 正弦輸入
14.2 相量
14.3 頻率響應
14.3.1 一階係統的頻率響應
14.3.2 二階係統的頻率響應
14.4 伯德圖
14.4.1 G（s）=K的伯德圖
14.4.2 G（s）=1/s的伯德圖
14.4.3 一階係統的伯德圖
14.4.4 二階係統的伯德圖
14.4.5 建立伯德圖
14.4.6 係統辨識
14.5 性能指標
14.6 穩定性
本章小結
習題
第15章 閉環控製器
15.1 連續與離散控製過程
15.2 術語
15.2.1 滯後
15.2.2 穩態誤差
15.2.3 控製模式
15.3 兩步控製模式
15.4 比例模式
15.4.1 電子比例控製器
15.4.2 係統響應
15.5 微分控製
15.6 積分控製
15.7 PID控製器
15.8 數字控製器
15.8.1 控製模式的實現
15.8.2 采樣速率
15.8.3 計算機控製係統
15.9 控製係統性能
15.10 控製器校正
15.10.1 階躍響應法
15.10.2 臨界比例度法
15.11 速度控製
15.12 自適應控製
15.12.1 變增益控製
15.12.2 自校正
15.12.3 模型參考自適應係統
本章小結
習題
第16章 人工智能
16.1 什麼是人工智能
16.2 感知和識彆
16.2.1 識彆
16.2.2 神經網絡
16.3 推理
16.3.1 推理機理
16.3.2 基於規則的推理
16.4 學習
本章小結
習題

第五部分 微處理器係統
第17章 微處理器
17.1 控製
17.2 微處理器係統
17.2.1 總綫
17.2.2 微處理器
17.2.3 存儲器
17.2.4 輸入/輸齣
17.2.5 係統示例
17.3 微控製器
17.3.1 摩托羅拉M68HC
17.3.2 Intel
17.3.3 MicrochipTM微控製器
17.3.4 選擇微控製器
17.4 應用
17.4.1 溫度測量係統
17.4.2 傢用洗衣機
17.5 編程
本章小結
習題
第18章 匯編語言
18.1 語言
18.2 指令集
18.2.1 尋址
18.2.2 數據轉移
18.3 匯編語言程序
18.4 子程序
18.5 查找錶
18.6 嵌入式係統
本章小結
習題
第19章 C語言
19.1 為什麼選擇C語言
19.2 程序結構
19.2.1 主要特徵
19.2.2 一個C程序的示例
19.3 分支和循環
19.4 數組
19.5 指針
19.5.1 指針的算術運算
19.5.2 指針和數組
19.6 程序開發
19.7 程序的示例
19.7.1 電動機的啓動與關閉
19.7.2 讀ADC通道
本章小結
習題
第20章 輸入/輸齣係統
20.1 接口
20.2 輸入/輸齣尋址
20.3 接口要求
20.3.1 緩衝器
20.3.2 握手
20.3.3 輪詢和中斷
20.3.4 串行接口
20.4 外設接口適配器
20.4.1 PIA初始化
20.4.2 通過PIA連接中斷信號
20.4.3 與PIA接口的例子
20.5 串行通信接口
20.6 接口的示例
20.6.1 通過譯碼器控製七段數碼管
20.6.2 模擬接口
本章小結
習題
第21章 可編程邏輯控製器
21.1 簡介
21.2 PLC基本結構
21.2.1 輸入/輸齣
21.2.2 輸入程序
21.2.3 PLC的形式
21.3 輸入/輸齣處理
21.3.1 持續更新
21.3.2 大規模輸入/輸齣復製
21.3.3 I/O地址
21.4 梯形圖編程
21.5 指令列錶
21.5.1 指令列錶和邏輯函數
21.5.2 指令列錶和分支程序
21.6 自鎖和內部繼電器
21.7 順序控製
21.8 定時器與計數器
21.8.1 定時器
21.8.2 計數器
21.9 移位寄存器
21.10 主控指令和跳轉指令控製
21.11 數據處理
21.11.1 數據移動
21.11.2 數據比較
21.11.3 算術運算
21.11.4 代碼轉換
21.12 模擬輸入/輸齣
本章小結
習題
第22章 通信係統
22.1 數字通信
22.2 集中式、分層式與分布式控製
22.2.1 並行與串行數據傳輸
22.2.2 串行數據通信方式
22.3 網絡
22.3.1 網絡訪問控製
22.3.2 寬帶與基帶
22.4 協議
22.5 開放係統互聯通信模型
22.6 串行通信接口
22.6.1 RS-
22.6.2 20mA電流環
22.6.3 12C總綫
22.6.4 CAN總綫
22.6.5 USB
22.6.6 火綫
22.7 並行通信接口
22.8 無綫協議
本章小結
習題
第23章 故障檢測
23.1 故障檢測技術
23.2 看門狗定時器
23.3 奇偶校驗與誤碼檢測
23.4 常見的硬件故障
23.4.1 傳感器
23.4.2 開關和繼電器
23.4.3 電動機
23.4.4 液壓和氣動係統
23.5 微處理器係統
23.5.1 故障檢測技術
23.5.2 係統故障定位方法
23.5.3 自測試係統
23.6 仿真和模擬
23.7 PLC係統
23.7.1 程序測試
23.7.2 輸入/輸齣測試
23.7.3 PLC作為係統的監視器
本章小結
習題

第六部分 總結
第24章 機電一體化係統
24.1 機電設計
24.1.1 定時開關
24.1.2 颳水器運動
24.1.3 浴室秤
24.2 案例研究
24.2.1 取放機器人
24.2.2 停車欄杆係統
24.2.3 數碼相機
24.2.4 汽車發動機管理
24.2.5 條形碼閱讀器
24.2.6 硬盤驅動器
本章小結
習題

第七部分 附錄
附錄A 拉普拉斯變換
附錄B 數字係統
附錄C 布爾代數
附錄D 指令集
附錄E C庫函數
附錄F MATLAB和SIMULINK
附錄G 電路分析
進一步的參考信息
習題參考答案
索引

前言/序言

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