“机电一体化”是一个广义的名词,它完美地结合了机械、电子、电气、软件工程、信息系统、通信、控制和人工智能,是一种新的理念和思维方式,提供综合解决问题的途径和新的设计思想,并贯穿于全局的系统分析与综合之中。“机电一体化系统”是机、电、光、热、磁、生物等广义系统的统称。“机电一体化技术”的工程属性是将机械、电子、计算机、信息、控制以及材料、能源等技术有机结合在一起,形成一个综合性高新群体技术。
本书从系统工程的观点出发,着重讨论机电一体化系统理论、数学建模、典型技术及系统分析、设计等关键性问题。本书按照机电一体化系统的主要功能模块进行内容编排,使机电一体化系统五大组成要素(机械本体、动力部分、测试传感部分、执行机构、控制及信息单元)和四大原则(接口耦合、运动传感、信息控制、能量转换)的特点得到了充分展示。按照机电一体化的高性能化、智能化、系统化、微(轻)型化的发展趋势,本书较好地解决了理论性、先进性、系统性和实用性问题。
本书取材合适,深度适宜,符合认知规律;内容翔实、题材新颖、图文并茂,既注重了基础理论、基本概念的阐述,也考虑了实际工程应用实例和先进技术以及最新科研成果的介绍,深挖知识模块的思想价值,在文字叙述上力求简洁、通俗易懂,引入微课视频内容,推进信息技术与教育教学的深度融合。全书结构严谨,层次分明,内容循序渐进,叙述清楚,便于教学,也便于自学;应用实例比较典型、易懂,可供实际应用参考;精选例题、习题,利于拓宽读者的知识面和培养读者的实际应用能力。
本书和同类书相比,具有以下特色。
1)深挖提炼关于机械、传感器、执行装置、控制系统等机电一体化系统中各知识模块所蕴含的思想价值和精神内涵;拓展内容的深度、广度,增加知识性、人文性,突出价值引导。
2)充分应用现有信息技术,除以文字形式系统阐述理论知识外,增加了动画、微课、视频等多种形式的资源,以推进信息技术与教育教学的深度融合,形成表现力丰富的新形态图书。
3)删减陈旧内容,增加近年来机电一体化新技术内容。在通信方面,增加无线网络通信内容;在控制策略方面,增加人工智能控制内容;在传感器方面,增加新型传感器内容;在执行装置方面,增加新型执行装置内容;增加农业机电一体化产品案例。
本书由华南农业大学、西北农林科技大学、中国农业大学、东北农业大学、仲恺农业工程学院和广州市永合祥自动化设备科技有限公司联合编写完成。第1章由齐龙编写,第2章由冯骁编写,第3章由齐龙、邢航编写,第4章由傅隆生、尹选春编写,第5章由吴双龙编写,第6章由王宇编写,第7章由田文斌编写,第8章由杨秀丽编写,第9章由褚璇、李辉编写,全书由齐龙校稿、统稿。
本书在编写过程中,参考了一些同类著作和有关资料,得到了许多老师们的帮助,在此特向有关作者表示衷心感谢。