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　　本卷為第5卷，主要內容有：機電一體化技術及設計、機電系統(tǒng)控制、工業(yè)機器人技術、數(shù)控技術、微機電系統(tǒng)及設計、機械狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術、激光及其在機械工程中的應用、電動機、電器與常用傳感器等。
　　《機械設計手冊（第5版·第5卷）》供從事機械設計、制造、維修及有關工程技術人員作為工具書使用，也可供大專院校的有關專業(yè)師生使用和參考。

目錄:第25篇 機電一體化技術及設計
第1章 機電一體化概述
1 機電一體化概念
1.1 機電一體化的基本概念
1.2 機電一體化技術的發(fā)展
1.3 機電一體化系統(tǒng)的構成
1.4 機電一體化的意義
2 機電一體化技術的分類
2.1 機電一體化技術的分類依據(jù)
2.2 機械制造過程的機電一體化
2.3 機電產(chǎn)品的機電一體化
3 機電一體化的相關技術
4 機電一體化設計方法
4.1 模塊化設計方法
4.2 柔性化設計方法
4.3 取代設計方法
4.4 融合設計方法
4.5 優(yōu)化設計方法
4.5.1 機械技術和電子技術的綜合與優(yōu)化
4.5.2 硬件和軟件的交叉與優(yōu)化
4.5.3 機電一體化產(chǎn)品的整體優(yōu)化
5 機電一體化系統(tǒng)的設計流程

第2章 基于工業(yè)控制機的控制器及其設計
1 工業(yè)控制機的種類與選擇
1.1 工業(yè)控制機概述
1.2 工業(yè)控制機的分類
1.2.1 按工業(yè)控制機的總線分類
1.2.2 按工業(yè)控制機結構形式分類
1.3 工業(yè)控制機的選擇
2 工業(yè)控制機的總線
2.1 總線概述
2.2 STD總線
2.3 ISA總線
2.4 PCI總線
2.5 ePCI總線
2.6 現(xiàn)場總線
2.6.1 現(xiàn)場總線的特點
2.6.2 幾種有影響的現(xiàn)場總線技術
3 工業(yè)控制機常用I／O模板及選擇
3.1 模擬量輸入輸出模板
3.2 數(shù)字量輸入輸出模板
3.1 遠程I／O模塊
3.4 通信模板
3.5 信號調理模板
3.6 其他功能模板

第3章 可編程序控制器
1 可編程序控制器概述
1.1 可編程序控制器的發(fā)展概況
1.2 可編程序控制器的特點和應用
1.2.1 PLC的主要特點
1.2.2 可編程序控制器與其他工業(yè)控制系統(tǒng)的比較
1.2.3 PLC的應用范圍
1.3 可編程序控制器的發(fā)展趨勢
2 可編程序控制器的基本組成和工作原理
2.1 可編程序控制器的基本組成
2.1.1 中央處理單元(CPU)
2.1.2 存儲器
2.1.3 輸入／輸出模塊
2.1.4 編程器
2.1.5 人機界面
2.2 可編程序控制器的工作原理
2.2.1 循環(huán)掃描工作方式
2.2.2 可編程序控制器的工作過程
2.3 輸入／輸出接口模塊
2.3.1 數(shù)字量輸入、輸出模塊
2.3.2 模擬量輸入、輸出模塊
2.4 智能模塊
2.5 遠程I／O
2.6 可編程序控制器的編程語言
2.6.1 梯形圖語言
2.6.2 順序功能圖語言
2.6.3 功能塊圖
2.6.4 指令表
2.6.5 結構化文本
3 可編程序控制器的生產(chǎn)廠家及產(chǎn)品介紹
3.1 德國西門子(SIEMENS)公司
3.2 美國羅克韋爾公司的ABPLC
3.3 日本立石(OMRON，歐姆龍)公司
3.4 其他PLC公司
4 可編程序控制器應用系統(tǒng)設計的內容和步驟
4.1 PLC應用系統(tǒng)設計的內容和步驟
4.2 PLC應用系統(tǒng)的硬件設計
4.2.1 PLC的型號選擇
4.2.2 lYO模塊的選擇
4.2.3 電源選擇
4.3 PLC的應用軟件設計
4.4 PLC的應用實例——自動搬運機械手

第4章 基于單片機的控制器及其設計
1 單片機的硬件結構
1.1 單片機的基本結構
1.2 單片機的微處理器
1.3 MCS－51的存儲器
1.3.1 程序存儲器
1.3.2 數(shù)據(jù)存儲器
1.4 MCS一5l的并行口和串行口
1.4.1 并行口
1.4.2 串行口
1.5 MCS.5 1的定時器
1.5.1 方式控制寄存器TMOD
1.5.2 定時器控制寄存器TCON
1.6 MCS－51的中斷系統(tǒng)及其控制
2 常用單片機的廠家及產(chǎn)品介紹
2.1 4位單片機
2.2 8位單片機
2.3 16位單片機
2.4 32位單片機
3 單片機的編程語言
3.1 單片機編程語言的分類
3.2 MCS-51單片機指令系統(tǒng)
3.3 PIC單片機指令系統(tǒng)簡介
4 控制器的硬件系統(tǒng)設計
4.1 單片機存儲器的擴展
4.1.1 擴展程序存儲器的設計
4.1.2 擴展數(shù)據(jù)存儲器的設計
4.2 單片機常用并行接口電路
4.3 單片機的人機接口設計
4.3.1 單片機系統(tǒng)的輸人裝置
4.3.2 單片機系統(tǒng)的顯示裝置
4.4 D／A轉換器及其接口電路
4.5 A／D轉換器及其接口電路
4.6 MCS一51單片機與外圍電路的匹配技術
4.6.1 集成邏輯門的負載能力
4.6.2 單片機系統(tǒng)常用集成電路的驅動能力
4.6.3 單片機控制系統(tǒng)電子匹配舉例

第5章 傳感器及其接口設計
1 傳感器概述
1.1 傳感器的概念
1.2 傳感器的特性和技術指標
1.2.1 傳感器的靜態(tài)特性
1.2.2 傳感器的動態(tài)特性
1.2.3 傳感器的性能指標
2 幾類傳感器的主要性能及優(yōu)缺點
3 機電一體化中常用傳感器
3.1 位置傳感器
3.2 位移、角度、距離測量傳感器
3.3 速度和加速度測量傳感器
3.4 力和力矩測量傳感器
3.5 視覺傳感器
4 傳感器的選用原則及注意事項
5 傳感器與計算機的接口設計

第6章 常用的傳動部件與執(zhí)行機構
1 機械傳動部件及其功能要求
1.1 齒輪傳動
1.1.1 齒輪傳動分類及選用
1.1.2 齒輪傳動形式及其傳動比的最佳匹配選擇
1.1.3 齒輪傳動間隙的調整方法
1.1.4 諧波齒輪傳動
1.2 滾珠螺旋傳動
1.2.1 滾珠螺旋的傳動原理
1.2.2 滾動螺旋副支承方式的選擇
1.2.3 滾動螺旋副的密封與潤滑
1.2.4 滾動螺旋副的選擇方法
1.3 撓性傳動
1.3.1 ~tF形帶傳動
1.3.2 繩傳動
1.3.3 鏈傳動
1.3.4 同步齒形帶傳動
2 導向支承部件的結構形式選擇
2.1 導軌副的組成、種類
2.2 滑動導軌
2.3 靜壓導軌
2.4 滾動導軌
3 旋轉支承的類型與選擇
3.1 旋轉支承的種類及基本要求
3.2 圓柱支承
3.3 圓錐支承
3.4 填人式滾動支承
4 軸系部件的設計與選擇
4.1 軸系設計的基本要求
4.2 軸(主軸)系用軸承的類型與選擇
4.3 提高軸系性能的措施
5 常用執(zhí)行機構
5.1 連桿機構
5.2 凸輪機構
5.3 間歇機構
5.4 機器人的典型機構

第7章 常用控制用電動機及其驅動
1 對控制用電動機的基本要求
2 控制用電動機的種類、特點及選用
3 直流伺服(DC)電動機與驅動
3.1 直流電動機調速原理及調速特性
3.2 永磁直流電動機伺服系統(tǒng)
3.3 直流伺服電動機驅動
4 交流伺服電動機與驅動
4.1 交流異步電動機2
4.1.1 工作原理
4.1.2 異步電動機的運行特性
4.1.3 性能指標
4.1.4 交流異步伺服電動機的驅動與控制
4.2 交流同步電動機
4.2.1 同步電動機工作原理
4.2.2 等效電路
4.2.3 交流同步電動機的運行特性
4.2.4 同步電動機的控制
4.3 交流伺服電動機常用電力電子器件
5 步進電動機與驅動
5.1 步進電動機分類
5.2 步進電動機工作原理
5.3 步進電動機驅動與控制
5.3.1 脈沖分配器
5.3.2 功率放大器

第8章 機電一體化設計實例
1 振幅定值控制電磁振動給料機
1.1 電磁振動給料機的工作原理
1.2 溜槽式固體流量計工作原理
1.3 對控制系統(tǒng)的技術要求
1.4 電磁振動定量給料控制系統(tǒng)的方案確定
1.4.1 CPU選擇
1.4.2 輸入輸出接口的配置
1.4.3 鍵盤顯示器
1.4.4 串行通僧
1.4.5 系統(tǒng)電源
2 電子傳送帶配料秤
2.1 傳送帶配料秤的工作原理
2.2 傳送帶配料秤監(jiān)控儀的技術要求
2.3 監(jiān)控儀的硬件結構及其組成電路
2.4 系統(tǒng)軟件設計
3 立式包裝機
3.1 立式連續(xù)制袋三邊封包裝機工作原理
3.2 立式包裝機技術要求
3.3 傳動系統(tǒng)及電控原理
4 電動噴砂機器人
4.1 機器人機構原理
4.2 控制系統(tǒng)
4.3 機器人參數(shù)規(guī)格
4.4 控制算法簡介
5 XH714立式加工中心
5.1 機床簡介
5.2 數(shù)控系統(tǒng)
5.3 伺服系統(tǒng)
5.4 I／O控制
5.5 電源

第26篇 機電系統(tǒng)控制
第1章 概述
1 自動控制系統(tǒng)的基本組成
2 自動控制系統(tǒng)的分類
3 對自動控制系統(tǒng)的基本要求
4 控制系統(tǒng)的性能指標
4.1 控制系統(tǒng)的時域性能指標
4.1.1 典型輸入信號
4.1.2 一階系統(tǒng)的時域性能指標
4.1.3 二階系統(tǒng)的時域性能指標
4.1.4 高階系統(tǒng)的時域性能指標
4.2 控制系統(tǒng)的頻域性能指標
5 自動控制系統(tǒng)設計的基本原則

第2章 控制系統(tǒng)數(shù)學模型
1 系統(tǒng)的微分方程
2 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
2.1 傳遞函數(shù)的定義
2.2 傳遞函數(shù)的性質
2.3 與傳遞函數(shù)相關的幾個基本概念
2.4 典型環(huán)節(jié)的微分方程和傳遞函數(shù)
3 系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式
3.1 基本概念
3.2 狀態(tài)空間表達式
3.3 狀態(tài)空間表達式的建立方法
3.3.1 建立狀態(tài)空間表達式的直接方法
3.3.2 由微分方程求狀態(tài)空間表達式
3.3.3 由系統(tǒng)傳遞函數(shù)寫出狀態(tài)空間表達式
3.4 系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣
3.4.1 傳遞函數(shù)矩陣的概念
3.4.2 由狀態(tài)空間表達式求傳遞函數(shù)矩陣
4 離散系統(tǒng)的數(shù)學模型
4.1 離散系統(tǒng)的差分方程
4.1.1 差分方程含義
4.1.2 差分方程的解法
4.2 離散系統(tǒng)的傳遞函數(shù)
4.2.1 離散傳遞函數(shù)的定義
4.2.2 離散傳遞函數(shù)的求法
4.2.3 開環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)
4.2.4 閉環(huán)系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)
4.3 離散系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式
4.3.1 離散系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立
4.3.2 離散系統(tǒng)的傳遞矩陣
5 系統(tǒng)框圖
5.1 畫框圖的規(guī)則
5.2 框圖的基本連接方式與等效變換規(guī)則
5.3 框圖的簡化
6 信號流圖
6.1 信號流圖的性質
6.2 信號流圖的簡化
6.3 梅遜公式及其應用
7 非線性系統(tǒng)線性化

第3章 控制系統(tǒng)分析方法
1 頻率特性分析法
1.1 頻率特性的基本概念
1.2 頻率特性的求法
1.3 頻率特性的圖示法
1.3.1 極坐標圖
1.3.2 對數(shù)坐標圖
2 根軌跡分析法
2.1 根軌跡定義
2.2 根軌跡的幅值條件和相角條件
2.3 繪制根軌跡的基本規(guī)則
2.4 在開環(huán)傳遞函數(shù)中增加極、零點的影響
3 系統(tǒng)穩(wěn)定性
3.1 系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念
3.2 線性系統(tǒng)的代數(shù)穩(wěn)定性判據(jù)
3.2.1 赫爾維茨判據(jù)
3.2.2 勞斯判據(jù)
3.2.3 謝緒愷判據(jù)
3.3 李亞普諾夫穩(wěn)定性判據(jù)
3.4 乃奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)
……
第4章 控制系統(tǒng)設計方法
第5章 先進控制理論基礎
第6章 機械運動控制系統(tǒng)
參考文獻

第27篇 工業(yè)機器人技術
第1章 概述
第2章 工業(yè)機器人本體
第3章 工業(yè)機器人驅動系統(tǒng)
第4章 工業(yè)機器人控制系統(tǒng)
第5章 機器人傳感器
第6章 機器人視覺
第7章 機器人人工智能
第8章 工業(yè)機器人的典型應用
參考文獻

第28篇 數(shù)控技術
第1章 概述
第2章 數(shù)控系統(tǒng)的點位和軌跡控制原理
第3章 數(shù)控程序編制
第4章 數(shù)控伺服系統(tǒng)
第5章 數(shù)控檢測裝置
第6章 計算機數(shù)控裝置
參考文獻

第29篇 微機電系統(tǒng)及設計
第1章 微機電系統(tǒng)概述
第2章 微機電系統(tǒng)制造
第3章 微機電系統(tǒng)設計
第4章 微機電系統(tǒng)實例
參考文獻

第30篇 機械狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術
第1章 概述
第2章 信號采集系統(tǒng)的組成
第3章 機械故障診斷中的信號處理
第4章 旋轉機械運行狀態(tài)的振動監(jiān)測技術
第5章 機械故障診斷中的模式識別方法
第6章 旋轉機械和典型零件的故障診斷方法
參考文獻

第31篇 激光及其在機械工程中的應用
第1章 激光加工概論
第2章 激光打孔
第3章 激光切割
第4章 激光焊接
第5章 激光淬火
第6章 激光熔覆與合金化
第7章 激光沖擊強化
第8章 激光在其他機械工程領域的應用
第9章 激光加工的安全防護
參考文獻

第32篇 電動機、電器與常用傳感器
第1章 常用交直流電動機
第2章 控制電動機
第3章 電器與常用傳感器
參考文獻