《机电一体化系统设计（第2版）》以机电一体化系统分析和系统设计为主体框架，介绍机电一体化系统设计所必需的基本理论与关键技术的典型知识，强调机电一体化系统的整体性和技术集成性。内容包括机电一体化系统分析基础、系统建模与仿真、传感器与接口技术、驱动系统设计、数字式控制器与智能控制技术、电磁兼容性及干扰抑制技术等。
　　《机电一体化系统设计（第2版）》可作为高等院校机械及机电类等专业的本科生、大专（高职）生、中专（职高）生教材，也可供相近专业的研究生、教师和科技人员参考。

　　各个领域的最新研究成果和技术的发展，向机电一体化系统、机电设备或产品、MEMS和NEMS（微机电系统和纳机电系统）领域提出了新的挑战，机电一体化技术的发展将是这些领域发展的关键。对于机电一体化技术相关专业的工科院校来说，为了适应技术发展、培养人才的需要，使学生掌握最新机电一体化技术并能够深入开展研究，深化机电一体化技术相关专业的本科生和研究生课程教育和课程改革，变得极为迫切。目前，国内各高校正在逐步修订其专业课程，根据应用领域特点修改和编写机电一体化技术专业教材。
　　随着计算机及其网络的广泛使用，机电一体化系统的设计理论正不断深化。机电一体化系统的设计“自上而下”，已形成“先顶层后样机、先虚拟后实体、先仿真后试验、先框架后优化”的特点。
　　《机电一体化系统设计》从系统工程的观点出发，突出系统思想，强调系统的整体性和技术集成性，着重讨论机电一体化系统分析和系统设计的基本理论、数学建模与仿真和相关关键技术，通过机电有机结合的方法构造最佳机电一体化系统的设计理论和方法，目的是培养具有系统分析、顶层设计能力的机电一体化系统设计人才。学习本教材需要预修高等数学、数值分析、模拟电路与数字电路、传感器与检测技术、计算机技术和自动控制技术等基础知识。

第1章 绪论
1.1 引言
1.2 机电一体化系统的基本构成
1.2.1 机电一体化系统的构成及其要素
1.2.2 系统要素的连接
1.3 机电一体化系统的关键技术
1.3.1 机电工程与系统工程
1.3.2 机电一体化系统的关键技术
1.4 机电一体化系统及其课程的发展
1.4.1 机电一体化系统发展趋势
1.4.2 课程的发展
思考题与习题

第2章 机电一体化系统分析基础
2.1 概述
2.2 系统工程方法论
2.2.1 系统研究基本方式
2.2.2 系统工程方法论
2.3 机电一体化系统分析的信息基础
2.3.1 数据与信息的基本概念
2.3.2 机电一体化通信系统基本模型
2.3.3 机电一体化系统的信息传输
2.4 机电一体化系统设计方法
2.4.1 系统设计原则
2.4.2 系统设计方法
2.4.3 机电一体化系统设计类型
2.4.4 机电一体化系统开发路线
思考题与习题

第3章 机电一体化系统建模与仿真
3.1 概述
3.2 机电一体化系统建模
3.2.1 机械系统建模
3.2.2 电路系统建模
3.2.3 机电模拟法
3.2.4 机电一体化系统建模
3.3 连续系统离散化与系统仿真模型
3.3.1 连续系统仿真模型的建立
3.3.2 连续系统按环节离散化
3.3.3 系统模型类型
思考题与习题

第4章 传感器与接口技术
4.1 传感器与接口电路的作用
4.2 传感器的分类
4.3 信号变换与传递过程描述
4.4 传感器接口电路中的噪声问题
4.4.1 噪声类型和特性
4.4.2 放大器等效噪声模型
4.5 传感器模拟信号电路分析
4.5.1 有源敏感元件接口电路分析
4.5.2 参数式敏感元件接口电路分析
4.6 基本转换电路
4.6.1 分压转换电路
4.6.2 差分转换电路
4.6.3 非差分桥式转换电路
4.6.4 调频电路
4.6.5 脉冲调宽电路
4.7 常用传感器接口信号放大电路
4.7.1 放大器的技术指标
4.7.2 测量放大器
4.7.3 隔离放大器
4.7.4 可编程增益放大器
4.7.5 电荷放大器
4.8 传感器的数字变换与数字接口
4.8.1 多路转换开关转换结构形式
4.8.2 传感器模拟信号采样/保持的几个问题
4.8.3 开关信号与接口
4.8.4 脉冲计数方式接口
思考题与习题

第5章 驱动系统设计
第6章 机电一体化系统的控制技术
第7章 机电一体化系统的电磁兼容性设计

参考文献

　　1.定义问题和明确系统
　　在确定系统之前，要了解系统的需求，将问题定义清楚。定义问题的目的是了解问题发生的原因以及系统所要实现的目标与处理的范围。了解问题发生的原因，有利于认识系统分析的背景和原委，有助于系统分析。
　　首先要在充分调查研究的基础上，查清问题的实质与要害，然后，明确研究对象的系统类型与层次、所处环境，即属于哪个大系统的子系统或要素，由哪些要素或子系统组成，应在什么层面上进行研究与处理。这一过程，类似于数学中确定坐标系或物理学中确定参考系，不同的坐标系或参考系所描述的事物也是不同的。
　　其次，要理清所研究的系统的目标、任务和应具有的功能，选择评价系统功能的具体指标，以便衡量所有备选的系统方案。
　　2.内部与外部研究方法
　　内部研究方法是指从系统内部来研究构成系统的要素与结构，常常借助于机理分析以及实验和观察对比的方法。内容包括分解系统要素、确定要素间联系、明确与理顺系统结构、进行系统优化，等等。应该指出，优化系统主要是指它的结构最优，并不是要求各个要素最优。
　　外部研究方法是指从系统与环境的相互作用中考察系统的行为和功能，再根据等效性来剖析系统。如类比法，不是从系统的要素与结构方面分析，而是从系统的功能行为方面加以比较分析，例如，自动系统常常用类比生命物体有关的目的性和反馈功能的研究结果来实现。再如控制系统中的黑箱法，是将系统作为一个不清楚其内部结构的黑箱来处理，只研究其对环境的输入和输出关系。因此，这种只研究系统的功能和行为的方法，又称为功能模拟法。
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