书名：现代机械设计手册-单行本——智能装备系统设计(第二版)

定价：79.00元

作者：孟新宇,郝长中 

出版社：化学工业出版社

ISBN：9787122356406

一部顺应“中国制造2025”智能装备新要求、技术先进、数据可靠的现代化机械设计工具书，从新时代机械设计人员的实际需求出发，追求现代感，兼顾实用性、通用性，准确性，涵盖了各种常规和通用的机械设计技术资料，贯彻了新的国家及行业标准，推荐了国内外先进、智能、节能、通用的产品。

第22篇 智能装备系统设计 
 第1章智能装备系统设计基础知识 
 1.1智能装备系统的定义、特点和发展趋势22-3 
 1.2智能装备系统基本构成要素22-5 
 1.2.1系统构成22-5 
 1.2.2技术构成22-6 
 1.2.3系统分类及特征22-8 
 1.3智能装备系统产品的设计方法22-9 
 1.3.1智能装备系统主要的分析方法22-9 
 1.3.1.1系统的解耦与耦合22-9 
 1.3.1.2系统设计公理22-10 
 1.3.1.3单元化设计原理22-12 
 1.3.1.4智能装备系统的结构层次22-13 
 1.3.1.5智能装备系统的基本分析22-16 
 1.3.2模块化设计方法22-19 
 1.3.3柔性化设计方法22-19 
 1.3.4取代设计方法22-19 
 1.3.5融合设计方法22-20 
 1.3.6优化设计方法22-20 
 1.3.7人-机-环境系统设计方法22-20 
 1.3.8可靠性设计方法22-21 
 1.3.9系统安全性设计方法22-24 
 1.4智能装备系统总体设计22-25 
 1.4.1智能装备产品的需求分析22-25 
 1.4.2智能装备系统设计技术参数与技术指标制定方法22-25 
 1.4.3智能装备系统原理方案设计22-26 
 1.4.3.1系统的原理方案分析22-26 
 1.4.3.2基本功能单元的原理方案分析22-26 
 1.4.3.3系统的功能结构图设计方法22-27 
 1.4.4智能装备系统结构方案设计22-28 
 1.4.4.1系统结构方案设计的程序22-28 
 1.4.4.2系统结构方案设计的基本原则22-29 
 1.4.5智能装备系统总体布局设计22-29 
 1.4.6总体准确度分析与设计22-29 
 1.5智能装备系统设计流程22-30 

第2章传感检测系统设计 
 2.1传感检测系统22-33 
 2.1.1传感检测系统的概念与特点22-33 
 2.1.2传感检测系统的结构与组成22-33 
 2.1.2.1非电量的特征22-33 
 2.1.2.2传感检测系统的结构22-34 
 2.1.2.3传感检测系统的硬件组成22-36 
 2.1.2.4传感检测系统的软件组成22-36 
 2.1.3传感器信号的处理22-37 
 2.1.4信号传输22-37 
 2.2传感器及其应用22-38 
 2.2.1传感器的组成与分类22-38 
 2.2.2传感器的主要性能指标22-38 
 2.2.3各种用途的常用传感器22-39 
 2.2.4基于各种工作原理的常用传感器22-43 
 2.2.4.1电阻式传感器22-43 
 2.2.4.2电容式传感器22-48 
 2.2.4.3电感传感器22-51 
 2.2.4.4压电传感器22-58 
 2.2.4.5磁电传感器22-63 
 2.2.4.6磁致伸缩传感器22-65 
 2.2.4.7热电式传感器22-71 
 2.2.4.8霍尔式传感器22-77 
 2.2.4.9光纤传感器22-80 
 2.2.4.10光电传感器22-85 
 2.2.4.11红外线传感器22-91 
 2.2.4.12激光式传感器22-92 
 2.2.4.13数字式传感器22-97 
 2.2.4.14气敏传感器22-101 
 2.2.5智能传感器22-114 
 2.2.6微传感器22-117 
 2.2.6.1定义特点及分类22-117 
 2.2.6.2机械量微传感器22-117 
 2.2.6.3基于MEMS技术的气体微传感器22-120 
 2.2.7传感器的选用22-120 
 2.2.8多传感器信息融合22-122 
 2.3模拟信号检测系统设计22-124 
 2.3.1模拟信号检测系统的组成22-124 
 2.3.2基本转换电路22-125 
 2.3.3信号放大电路22-127 
 2.3.4信号调制与解调22-130 
 2.3.5滤波电路22-131 
 2.3.6电平转换电路22-133 
 2.3.7采样-保持电路22-133 
 2.3.8运算电路22-133 
 2.3.9A/D转换电路22-136 
 2.3.10数字信号的预处理22-137 
 2.3.11抗干扰设计22-142 
 2.4数字信号检测系统设计22-144 
 2.4.1数字信号检测系统的组成22-144 
 2.4.2编码器及光栅信号的电子细分方法22-145 
 2.5现代传感检测技术的新发展22-150 
 2.6典型传感系统设计应用实例和检测装置22-152 
 2.6.1CX300型数控车铣加工中心传感检测系统设计实例22-152 
 2.6.2飞锯检测系统设计实例22-153 
 2.6.3新风节能系统设计实例22-156 

第3章伺服系统设计 
 3.1伺服系统22-159 
 3.2伺服系统的基本要求和设计方法22-159 
 3.2.1伺服系统的基本要求22-159 
 3.2.2伺服系统的设计步骤22-160 
 3.3伺服系统执行元件及其控制22-160 
 3.3.1执行元件种类和特点22-160 
 3.3.2电气执行元件22-161 
 3.3.2.1直流伺服电机及其驱动22-161 
 3.3.2.2交流伺服电机及其驱动22-163 
 3.3.2.3松下MINAS A5 伺服电机22-165 
 3.3.2.4步进电机及其驱动22-170 
 3.3.3液压执行机构22-176 
 3.3.4气动执行装置22-176 
 3.3.5新型执行装置22-177 
 3.3.6电液伺服阀22-177 
 3.3.7电液比例阀22-178 
 3.3.8电液数字阀22-178 
 3.4执行电机的选择及设计22-179 
 3.4.1交流电动机调速方式22-179 
 3.4.2交流变频调速器22-180 
 3.5开环控制伺服系统及其设计22-181 
 3.6闭环伺服系统设计22-182 
 3.7数字伺服系统设计22-183 

第4章机械系统设计 
 4.1智能装备机械系统的基本要求和组成22-185 
 4.2机械传动机构设计22-186 
 4.2.1机械传动机构的分类及选用22-186 
 4.2.1.1智能装备系统对机械传动的要求22-186 
 4.2.1.2机械传动机构的分类22-187 
 4.2.1.3机械传动机构的选用22-188 
 4.2.1.4机械传动系统方案的选择22-188 
 4.2.2传动因素分析22-189 
 4.2.3丝杠螺母机构传动设计22-191 
 4.2.3.1滚珠丝杠副基本结构22-191 
 4.2.3.2滚珠丝杠副的主要尺寸和精度等级22-201 
 4.2.3.3滚珠丝杠副的选择设计计算22-205 
 4.2.3.4滚珠螺母安装连接尺寸22-210 
 4.2.3.5静压丝杠螺母副22-217 
 4.2.4其他传动机构22-219 
 4.2.4.1齿轮传动22-219 
 4.2.4.2挠性传动22-224 
 4.2.4.3间歇传动22-225 
 4.3机械导向机构设计22-227 
 4.4机械执行机构设计22-232 
 4.4.1执行机构分析22-232 
 4.4.1.1主要性能指标22-232 
 4.4.1.2系统的品质22-235 
 4.4.1.3能量转换接口22-238 
 4.4.2微动机构22-240 
 4.4.3误差补偿机构22-244 
 4.4.4定位机构22-246 
 4.4.5设计实例22-247 
 4.4.5.1数控机床动力卡盘与回转dao架22-247 
 4.4.5.2工业机器人末端执行器22-250 
 4.5支撑系统和机架设计22-252 
 4.5.1轴系设计的基本要求及类型22-252 
 4.5.2机架的基本要求及结构设计要点22-254 

第5章微机控制系统设计 
 5.1微机控制系统的基本组成与分类22-258 
 5.1.1微机控制系统的基本组成22-258 
 5.1.1.1微机控制系统的硬件组成22-258 
 5.1.1.2微机控制系统的软件组成22-259 
 5.1.2微机控制系统的分类22-259 
 5.2微机控制系统设计的方法和步骤22-260 
 5.2.1模拟化设计方法和步骤22-260 
 5.2.1.1模拟化设计思想22-260 
 5.2.1.2香农采样定理22-260 
 5.2.1.3模拟化设计步骤22-261 
 5.2.1.4数字PID控制系统设计22-262 
 5.2.2离散化设计方法和步骤22-265 
 5.3微机控制系统的数学模型22-265 
 5.3.1差分方程22-265 
 5.3.1.1差分的概念和差分方程22-265 
 5.3.1.2差分方程的求解方法22-266 
 5.3.2Z传递函数22-266 
 5.3.2.1基本概念22-266 
 5.3.2.2开环系统的脉冲传递函数22-266 
 5.4微机控制系统分析22-268 
 5.4.1线性离散系统的时域响应分析22-268 
 5.4.2离散系统的稳定性分析22-269 
 5.4.2.1Z平面内的稳定条件22-269 
 5.4.2.2S平面与Z平面之间的映射关系22-269 
 5.4.2.3稳定判据22-270 
 5.4.3离散系统的稳态误差22-270 
 5.4.4离散系统的暂态性能22-271 
 5.4.4.1闭环极点与暂态分量的关系22-271 
 5.4.4.2离散系统暂态性能的估算22-272 
 5.4.5离散系统的根轨迹分析法22-273 
 5.4.5.1Z平面上的根轨迹22-273 
 5.4.5.2用根轨迹法分析离散系统22-275 
 5.4.6离散系统的频率法22-275 
 5.5典型微机控制系统及设计应用实例22-276 
 5.5.1基于工业控制计算机的微机控制系统22-276 
 5.5.1.1系统结构和特点22-276 
 5.5.1.2工控组态软件22-276 
 5.5.2基于单片机的微机控制系统22-276 
 5.5.3基于可编程控制器的微机控制系统22-276 

第6章接口设计 
 6.1接口设计基本方法和接口芯片22-278 
 6.1.1接口设计与分析的基本方法22-278 
 6.1.2常用的接口芯片22-278 
 6.2人机接口电路设计22-278 
 6.2.1人机接口电路类型与特点22-278 
 6.2.2输入接口电路设计22-279 
 6.2.3输出接口电路设计22-280 
 6.3机电接口电路设计22-290 
 6.3.1机电接口电路类型与特点22-290 
 6.3.2信号采集通道接口中的A／D转换接口电路设计22-290 
 6.3.3控制量输出通道中的D／A转换接口电路设计22-292 
 6.3.4控制量输出通道中的功率接口电路设计22-294 
 6.3.4.1PWM整流电路22-294 
 6.3.4.2光耦合器驱动接口设计22-296 
 6.3.4.3继电器22-298 
 6.3.5被控量反馈通道中的接口电路设计22-301 
 6.3.5.1速度反馈接口22-301 
 6.3.5.2位移反馈接口22-301 

第7章设计实例 
 7.1数控机床的改造22-304 
 7.1.1数控车床的改造22-304 
 7.1.1.1数控车床的改造方案组成框图22-304 
 7.1.1.2机械结构改造设计方案22-304 
 7.1.1.3数控车床计算机控制系统改造硬件设计22-307 
 7.1.1.4数控车床计算机控制系统改造软件设计22-312 
 7.1.2大型数控落地镗铣床的系统改造实例22-312 
 7.2工业机器人系统设计实例22-314 
 7.2.1工业机器人的组成与分类22-314 
 7.2.2SCARA型装配机器人系统设计22-314 
 7.2.3BJDP-1型机器人设计22-319 
 7.2.4缆索并联机器人设计22-323 
 7.3无人搬运车（AGV）系统设计22-327 
 7.3.1无人搬运车系统（AGVS）22-327 
 7.3.2无人搬运车的工作原理和结构22-330 
 7.3.2.1无人搬运车的引导方式22-330 
 7.3.2.2无人搬运车的结构22-331 
 7.3.3典型的无人搬运车22-333 
 7.3.3.1瑞典AGV电子有限公司的产品22-333 
 7.3.3.2美国AGV产品有限公司的产品22-335 
 7.3.3.3中国新松AGV产品22-338 
 7.4信函连续作业自动处理系统设计22-343 
 7.4.1信函自动处理流水线22-344 
 7.4.1.1信函自动处理流水线的组成22-344 
 7.4.1.2信函自动处理的前提条件22-345 
 7.4.2信函分类机22-345 
 7.4.3缓冲储存器22-347 
 7.4.4理信盖销机22-349 
 7.4.5信函分拣机22-352 
 7.4.5.1信函分拣的同步入格控制22-352 
 7.4.5.2条形码及光学条码自动识别22-352 
 7.4.5.3光学文字自动识别22-355 

参考文献22-360