具体描述
《液压与气压传动分析与应用》可作为高职高专院校机电类及机械类专业的教学及参考用书，同时也可供工程技术人员参考使用。根据高等职业教育高素质技能型人才培养的特点，教材必须以生产一线为依托，紧密结合岗位技能对职业素质的要求，突出应用性。本教材以工作任务为引领，突出工作过程的导向作用，以职业技能为核心，通过情境式的教学方法，简明扼要地介绍了完成职业活动中每一项工作任务所采取的具体操作程序、步骤等。
全书由五个学习情境构成。前四个情境为液压传动基本知识和应用，如液压与气压技术认识、液压动力和执行元件使用与拆装、液压阀的拆装及控制回路组装、液压系统分析与维护。
第五个情境是气动元件及气动系统分析。每个学习情境结束后都安排了思考和练习题，强化了知识和技能的训练。
《机电一体化系统设计与控制》 本书深入探讨了机电一体化系统的核心概念、设计方法与实际应用。全书共分十章，结构严谨，内容全面，旨在为读者提供一个系统、深入的学习框架，使其能够理解并掌握复杂机电一体化系统的构建与运行原理。 第一章 机电一体化概述 本章首先界定机电一体化技术的核心内涵，追溯其发展历程与关键技术节点。通过介绍典型的机电一体化产品和系统，如工业机器人、数控机床、智能家电等，使读者对机电一体化技术有一个直观的认识。进一步阐述机电一体化系统在现代工业和社会发展中的重要作用和应用前景，为后续章节的学习打下基础。 第二章 传感器技术与信号采集 传感器是机电一体化系统的“感觉器官”，本章将详细介绍各类传感器的基本原理、性能参数及选择原则。内容涵盖位置传感器（如编码器、线性位移传感器）、速度传感器（如测速发电机、脉冲编码器）、力/压力传感器、温度传感器、视觉传感器等。重点讲解信号的采集、处理与数字化过程，包括采样定理、量化、编码等关键环节，以及常用的信号调理电路和模数转换技术。 第三章 执行器技术与动力驱动 执行器是机电一体化系统的“运动器官”，本章将深入剖析各类执行器的结构、工作原理、动态特性和控制方法。主要内容包括： 电机驱动： 直流电机、交流电机（异步电机、同步电机）、步进电机、伺服电机等的基本原理，以及相应的驱动电路和速度、位置控制策略。 液压与气压执行器： 介绍液压缸、液压马达、气压缸、气动马达等的工作原理，并重点分析其在力、速度控制中的应用，涉及流量控制阀、方向控制阀、压力控制阀等关键元件。 其他执行器： 如电磁执行器、压电执行器等，分析其特点和适用场合。 第四章 微控制器与嵌入式系统 微控制器是机电一体化系统的“大脑”，本章将详细介绍微控制器的基本结构、指令系统、存储器类型以及常用的微控制器家族（如ARM、AVR、PIC等）。重点阐述嵌入式系统的开发流程，包括硬件选型、固件设计、驱动程序编写、实时操作系统（RTOS）的应用等。讲解中断处理、定时器/计数器、通信接口（如UART、SPI、I2C）等微控制器核心功能在机电一体化系统中的应用。 第五章 数字信号处理与控制算法 本章聚焦于机电一体化系统中常用的数字信号处理技术和控制算法。内容包括： 数字滤波： 移动平均滤波、中值滤波、巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器等，用于去除传感器信号中的噪声。 PID控制： 详细讲解比例、积分、微分环节的作用，以及PID参数整定方法（如Ziegler-Nichols法、临界比例法），并通过实例说明其在速度、位置、温度等闭环控制中的应用。 先进控制算法： 简要介绍模糊控制、神经网络控制、自适应控制等现代控制理论在提高系统性能方面的应用。 第六章 机电一体化系统结构设计 本章关注机电一体化系统的整体结构设计。内容包括： 系统建模： 建立机电一体化系统的数学模型，包括动力学模型、运动学模型等，为后续的分析与控制提供依据。 集成化设计： 讲解如何将传感器、执行器、控制器等核心部件进行有机集成，优化空间布局，提高可靠性和性能。 机械结构设计： 考虑传动机构、支撑结构、外壳设计等，确保系统的稳定性和操作便利性。 第七章 人机交互界面设计 人机交互是机电一体化系统的重要组成部分，本章将探讨用户界面的设计原则和实现技术。内容包括： 显示技术： 液晶显示屏（LCD）、有机发光二极管（OLED）、触摸屏等。 输入设备： 按钮、键盘、旋钮、摇杆等。 用户体验设计： 界面布局、信息呈现、操作逻辑设计，以及如何设计直观、易用的用户界面。 第八章 通信技术与网络化控制 现代机电一体化系统往往需要与其他设备或系统进行通信，本章将介绍相关的通信技术。内容包括： 串行通信： UART、RS-232、RS-485等。 总线通信： CAN总线、Ethernet/IP、Modbus等，重点讲解其在工业自动化领域的作用。 无线通信： Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee等，以及它们在物联网（IoT）和分布式控制系统中的应用。 第九章 机电一体化系统仿真与测试 仿真与测试是保证系统质量的关键环节。本章将介绍： 仿真软件： MATLAB/Simulink、LabVIEW等在机电一体化系统建模、仿真和算法验证中的应用。 系统测试： 介绍单元测试、集成测试、性能测试、可靠性测试等不同层级的测试方法，以及测试设备的选型与使用。 故障诊断与排除： 讲解如何通过仿真和测试来预测和发现潜在故障，并提供相应的诊断和排除方法。 第十章 典型机电一体化系统实例分析 本章通过对多个实际机电一体化系统的深入剖析，将前述各章的理论知识融会贯通。实例包括： 工业机器人： 分析其关节驱动、运动控制、视觉识别和路径规划等技术。 数控机床： 讲解其运动控制系统、刀具补偿、刀具路径生成等关键技术。 智能仓储系统： 探讨其自动化搬运、信息管理和调度优化等问题。 医疗诊断设备： 分析其高精度定位、数据采集与处理等技术。 通过对这些经典案例的详细解读，读者可以更深刻地理解机电一体化技术的实际应用价值，并从中汲取设计灵感和工程经验。 本书内容翔实，图文并茂，既有严谨的理论分析，又有丰富的工程实践案例。适用于高等院校相关专业（如机械工程、自动化、电子工程、计算机科学与技术等）的本科生和研究生，以及从事机电一体化产品研发、系统集成和自动化工程的工程师。
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