前言
機電一體化是微電子技術向機械工業滲透過程中逐漸形成并發展起來的一門新興的綜合性技術學科,正日益得到普遍重視和廣泛應用,已成為現代工業化生產和經濟發展中不可或缺的一項高新技術。機電一體化技術系統理論的形成最早起源于20世紀60年代,經過幾十年的發展,已經由早期的機械產品與電子技術的簡單組合過渡至高度融合且智能化的階段。機電一體化將機械、電工、電子、信息處理、伺服驅動、傳感檢測、自動控制等技術進行有機結合,用系統的觀點在工程的構思、規劃、設計等方面優化組織“物質、能量、信息”現代工業三要素,從而制造出具有多種集成功能、高性能、高可靠性并在市場中具有競爭力的產品。目前機電一體化產品已遍及人們日常生活和國民經濟的各個領域。
隨著科學技術的發展,機電一體化產品的概念不再局限于某一具體產品的范圍,已擴大到控制系統和被控制系統相結合的產品制造和過程控制。為了在當今國際范圍內激烈的技術、經濟競爭中占據優勢,世界各國紛紛將機電一體化的研究和發展作為一項重要內容而列入本國的發展計劃,而我國也正處于由“制造大國”向“制造強國”的轉變過程中,需要能夠掌握核心與關鍵技術的人才進行自主創新,增強核心競爭力。目前,我國很多高校和高職高專院校在機械工程類專業中設立了機電一體化技術方向;企業及研究院所也有相當多的工程技術人員從事機電一體化技術方面的研究與開發工作。
本書以機電一體化共性關鍵技術為基礎,圍繞各種技術的融合與綜合應用撰寫知識體系,使讀者了解和掌握機電一體化的實質、理論和基本方法,從而能夠綜合運用共性關鍵技術進行機電一體化產品乃至系統的分析、設計與開發。
作為規范教材,我們在編寫過程中著重考慮了以下幾點:一是著重體現機電一體化領域中多學科的融合與交叉,避免相關知識的簡單堆砌;二是在保證教材內容豐富的同時,突出側重點,幫助讀者有針對性地閱讀與學習;三是注重讀者動手能力的培養,從不同的層面和角度介紹、講解了大量的技術示例和工程實例,鍛煉與培養其實踐能力;四是強調機電一體化的技術體系認知、機電一體化思維以及知識結構和相關能力的同步發展。
本書以機電一體化共性關鍵技術為基本框架,結合教材宜學宜教的一般結構體系設置了總論、精密機械技術、電子技術應用基礎、傳感與檢測技術、計算機控制基礎、伺服控制、接口技術、系統總體設計和應用實例9章,力求系統和全面地表述機電一體化技術精髓與工程實踐。
由于時間及水平所限,編者雖認真謹慎,但書中紕漏與不當之處在所難免,懇請讀者能夠諒解并予以指正。
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編者