Mechatronics: Mechatronic Systems digitized general mechanical and electrical detection and control of higher education planning materials(Chinese Edition) - Couverture souple

罗华,傅波,刁燕,等

 
9787111441984: Mechatronics: Mechatronic Systems digitized general mechanical and electrical detection and control of higher education planning materials(Chinese Edition)

Synopsis

《机械电子学:机电一体化系统中的数字化检测与控制/普通高等教育机电类规划教材》内容包含了机械电子学的总体理论、设计方法和应用,以数字传感器、前向通道、微处理系统及软件、后向通道、执行机构、接口与通信等为主要结构进行了详细论述,并着重于数字化装置和系统进行了深入讲解和分析。本书以智能机械为应用基础,紧密结合和归纳了国内外最新文献和实例,梳理了机械电子学、机电一体化等学科之间的关系,以美国MIT两轮自平衡机器人的系统方案、数学模型、机电结构、元件选用和控制软件设计的详细实例作为典型智能机电产品范例,贯穿全书。第4章信号的调节与数字化变换传感器输出的信号通常比较微弱,多在毫安和毫伏级以下,在传输到处理器之前需要对其信号进行放大。而且信号中常伴有干扰和噪声,也需要尽量从中识别并去除,从而提高信噪比。当采用数字式仪器、仪表和计算机时,还要把模拟输出信号转换为数字信号或频率信号;当信号远距离传输时,还需要对信号进行调制等。因此,在使用这些信号前,必须根据具体要求,对信号进行调节和处理,再送人微处理器进一步处理。微处理器在处理完信号后,送出的控制信号要经过后向通道隔离、功率放大后,再控制执行器动作。所以,机电设备信号的输入、输出都需要对信号进行调节。4.1前向通道中的信号与特点4.1.1前向通道的特点机电一体化系统中被测对象与计算机连接的部分称为前向通道(ForWordChannel)。从广义上讲,只要反映外界状态的信号输入通道,都可称为前向通道。前向通道具有以下特点:1)前向通道要连接传感器,故前向通道总有一部分与传感器处于相同位置,靠近信号拾取对象。2)前向通道的环境无主观选择余地,通常都比较靠近现场,易受干扰。3)前向通道电路设计的难易繁简除与环境因素有关外,还取决于传感、变换器件的选择。4)由于传感器常常是模拟量输出、微弱信号输出,转换成计算机要求的电平信号时,需要借助一些模拟电路技术。因此,前向通道常常是一个模拟、数字等混杂的电路,是传感器集成化和计算机功能集成的边界区域。4.1.2前向通道中的信号与结构前向通道是被测对象信号输出到微处理器数据总线的输入通道。如果只有单个信号输入的前向通道,称为单通道结构,如图4.1所示。如果有多个信号输入,微处理器只能分时对这些信号进行采样,称为多通道结构,如图4.2所示。如图4—1所示,如果配置的传感器输出信号为大信号模拟电压,能直接满足A—D转换输入要求,则可以直接送人A—D转换器,经过A.D转换后再送人计算机;也可以通过v/F转换变化成频率量,送人单片机。……前言第1章绪论1.1机械电子学概述1.1.1机械电子学与机电一体化1.1.2机械电子学研究的主要内容1.2机械电子学的应用与发展1.2.1机械电子学的典型应用1.2.2机械电子学的发展前景1.3以微处理器为基础的机械电子产品设计1.3.1如何开发机械电子产品1.3.2利用机械电子学进行机电产品系统设计1.3.3机电系统的数字化1.4设计实例——MIT两轮自平衡机器人1.4.1两轮自平衡机器人的工作原理1.4.2两轮自平衡机器人的外观和结构1.4.3两轮自平衡机器人的主要设计步骤参考文献第2章微处理器及系统和软件2.1微处理器

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