机电一体化系统设计（原书第2版）作者简介

戴夫德斯·谢蒂（Devdas Shetty）

美国哈特福德大学机械工程专业终身教授，哈特福德大学工程应用中心（EAC）主任。他在机电一体化设计领域的研究成果举世瞩目。

理查德 A. 科尔克（Richard A. Kolk）

美国宾夕法尼亚州费城PaceControls公司技术副总，仿真与控制方面的技术专家，哈特福德大学工程学院教师。

译者序

第2版前言

第1章机电一体化系统设计概述1

11机电一体化的概念2

12机电一体化综合设计3

13机电一体化的设计过程5

14机电一体化关键组成8

15机电一体化应用15

16本章小结28

习题29

参考文献29

第2章机电一体化系统

建模与仿真31

21算子符号和传递函数32

22框图、操作和仿真33

23框图建模——直接方法38

24框图建模——模拟方法48

25电气系统55

26机械平移系统59

27机械转动系统65

28机电耦合69

29流体系统73

210本章小结83

习题83

参考文献87

第2章附录87

第3章传感器和换能器92

31传感器和换能器简介93

32元器件变化的影响——敏度分析98

33运动和位置测量传感器102

34测量运动的数字传感器114

35力、扭矩和触觉传感器118

36振动——加速度传感器128

37流体测量传感器135

38温度传感装置144

39传感器应用148

310本章小结167

习题168

参考文献173

第4章驱动装置174

41直流电机175

42永磁步进电机179

43流体力驱动184

44流体力系统的组成187

45压电驱动器197

46本章小结198

习题199

参考文献200

第5章系统控制——逻辑方法201

51机电一体化中的数字系统202

52二进制逻辑206

53卡诺图最小化210

54PLC215

55本章小结223

习题223

参考文献226

第6章信号、系统和控制227

61信号、系统和控制简介228

62常微分方程的拉普拉斯变换230

63系统表示234

64非线性系统的线性化238

65时间延迟241

66系统性能指标242

67根轨迹法249

68伯德图258

69采用极点配置法设计控制器264

610本章小结268

习题268

参考文献270

第7章信号调制和实时接口271

71引言272

72数据采集和控制系统的组成272

73传感器和信号调制276

74数据转换设备277

75数据转换过程282

76应用软件288

77本章小结315

参考文献316

第8章案例分析317

81综合案例分析318

82数据采集案例分析332

83数据采集和控制案例分析339

84本章小结349

习题349

参考文献349

附录350

系统讲解传感器、驱动器、系统建模，并把经典控制系统设计与实时计算机接口相结合。

涵盖实际系统的建模和仿真，基于框图对机电一体化系统进行动态建模。

结合具体的工业案例分析和仿真环境，介绍机电一体化系统的设计方法，强调最新的可视化仿真软件的使用。

包含大量框图，在涉及案例分析时，广泛应用数学分析、建模仿真、控制和实时接口等工具。

本书浓缩了两位作者多年的研究成果，以及实际工作经验，广泛应用于美国、加拿大、中国、英国、印度和韩国等国家。主要内容包括：机电一体化设计、系统建模和仿真、传感器和换能器、驱动系统、控制和逻辑方法、根轨迹法和伯德图设计方法、实时数据采集等。第2版经过了大幅的扩展和修订，新增了众多设计示例和习题，并结合LabVIEW和VisSim进行仿真，旨在帮助读者理解机电一体化系统的设计方法。

作为有抱负的工程师，需要学习很多知识，包括本领域的专业知识以及工程的基础知识。同时，要具备终身学习的能力来掌握领域的最新发展。在这个过程中，工程思维和工程相关的设计能力是工程师的核心能力。本书是一本适合所有工程专业背景的读者的工程入门书，以工程思维和能力的培养为核心，介绍了工程师应具备的各种能力，助力读者走上工程师之路。

本书特色

以工程思维和工程设计为主线，从各工程学科及主要专业领域的介绍开始，逐步深入地介绍工程师的技能、工程和设计的概念、常用的工程工具、项目管理、用户体验、工程师的人际交往等内容，帮助读者尽快融入工程师的角色。

作为全美静电协会前主席，本书作者有扎实的工程项目基础和丰富的经验，整个工程思维的脉络在他的笔下被剖析得细致入微，各种类型的工程案例及分析使全书内容饱满、引人入胜，并引发读者的思考。

突出强调工程中的关键理念、常用工作方法和良好的工作习惯，并通过一系列实例和练习培养提升读者的工程素养，将工程思维的培养融入工作的方方面面。

译者序

前言

第1章　工程是什么1

1.1　工程有许多领域1

1.1.1　航空工程2

1.1.2　农业工程3

1.1.3　生物医学工程3

1.1.4　化学工程4

1.1.5　土木工程4

1.1.6　计算机工程6

1.1.7　电气工程6

1.1.8　环境工程7

1.1.9　工业工程7

1.1.10　材料工程8

1.1.11　机械工程8

1.1.12　机电工程9

1.1.13　造船工程9

1.1.14　核工程10

1.1.15　石油工程10

1.1.16　系统工程11

1.2　一些工程专业组织11

1.3　成为一个注册专业工程师12

1.4　工程师：项目管理的核心13

1.5　工程：一组技能15

1.5.1　知识15

1.5.2　经验16

1.5.3　直觉16

关键术语18

第2章　设计是什么19

2.1　“设计”一词的使用19

2.2　分析、设计和复制之间的不同20

2.2.1　分析21

2.2.2　设计23

2.2.3　复制23

2.3　优秀的设计与糟糕的设计27

2.4　设计周期29

2.4.1　定义总体目标29

2.4.2　收集信息31

2.4.3　确认和评估可能的设计策略31

2.4.4　设计初试31

2.4.5　模型与分析32

2.4.6　构建原型、记录文档和测试33

2.4.7　修改和再次修改34

2.4.8　彻底测试产品35

2.5　生成想法37

2.5.1　头脑风暴的基本规则38

2.5.2　正式的头脑风暴38

2.5.3　非正式的头脑风暴会议42

2.6　设计实例47

2.6.1　机器人设计大赛47

2.6.2　面罩生产设备54

2.6.3　自动移液器57

2.6.4　帆船自动驾驶仪61

2.6.5　海洋能量采集机64

总结68

关键术语68

问题68

第3章　项目管理与团队合作技能75

3.1　在团队中工作75

3.1.1　建立一个有效的团队76

3.1.2　组织结构图78

3.1.3　职位描述79

3.1.4　团队联系人列表79

3.1.5　团队会议79

3.1.6　与组织中其他团队合作80

3.2　管理任务：保持项目正常进行82

3.2.1　清单83

3.2.2　时间表83

3.2.3　甘特图84

3.2.4　PERT图84

3.3　文档：项目成功的关键88

3.3.1　纸质文档与电子文档88

3.3.2　工程师的日志（笔记本）89

3.3.3　日志格式90

3.3.4　使用你的工程日志90

3.3.5　技术报告91

3.3.6　软件文档与工程日志的作用92

3.3.7　日志的重要性：案例研究1…93

3.3.8　日志的重要性：案例研究2…94

3.4　法律问题：知识产权、专利和商业机密96

3.4.1　专利96

3.4.2　专利术语96

关键术语97

问题97

第4章　工程工具101

4.1　估计101

4.2　数字处理107

4.2.1　国际单位制107

4.2.2　单位一致108

4.2.3　有效数字108

4.2.4　尺寸和公差109

4.3　图的类型111

4.3.1　半对数图111

4.3.2　双对数图113

4.3.3　极坐标图114

4.3.4　三维图形114

4.4　原型设计117

4.5　逆向工程122

4.6　计算机分析123

4.7　规格说明表134

4.8　因特网134

4.9　电子表格在工程设计中的应用…137

4.10　实体模型与计算机辅助制图143

4.10.1　为什么要画工程图144

4.10.2　图纸的类型144

4.11　系统仿真149

4.12　电子电路仿真151

4.13　图形化编程153

4.14　微处理器：另一种形式的计算机154

关键术语155

问题156第5章　人机界面164

5.1　人类如何与机器交互164

5.2　人体工程学165

5.3　认知167

5.4　人机界面：案例研究168

关键术语178

问题178

第6章　工程师与现实世界181

6.1　社会对工程师的看法181

6.2　工程师如何吸取教训183

6.3　失败在工程设计中的影响：案例研究185

6.3.1　案例1：塔科马海峡大桥185

6.3.2　案例2：哈特福德市民中心186

6.3.3　案例3：挑战者号航天飞机186

6.3.4　案例4：堪萨斯市凯悦酒店187

6.3.5　案例5：三里岛189

6.3.6　案例6：美国巡洋舰温森斯号190

6.3.7　案例7：哈勃望远镜191

6.3.8　案例8：哈维兰彗星型客机192

6.3.9　案例9：坍塌的天花板193

6.3.10　案例10：花旗集团中心…194

6.3.11　案例11：福特Pinto196

6.4　在设计中做好失败的准备196

关键术语197

推荐阅读197

问题197

第7章　学会表达、书写及演讲199

7.1　良好沟通技巧的重要性199

7.2　准备会谈、演讲和会议200

7.3　准备正式演讲201

7.4　撰写电子邮件、信件及备忘录205

7.4.1　撰写电子邮件206

7.4.2　正式电子邮件的头206

7.4.3　邮件内容的第一句206

7.4.4　正文207

7.4.5　书写正式的备忘录和信件209

7.5　撰写技术报告、提案和期刊文章212

7.5.1　技术报告212

7.5.2　期刊论文213

7.5.3　提案213

7.6　撰写说明手册213

7.6.1　简介213

7.6.2　安装213

7.6.3　操作214

7.6.4　安全性214

7.6.5　故障排除214

7.6.6　附录214

7.6.7　内容的重复215

7.7　技术文档撰写策略218

7.7.1　对撰写的文档做好规划218

7.7.2　选择合适的地点撰写文档…218

7.7.3　确定读者218

7.7.4　做笔记218

7.7.5　创建主题标题219

7.7.6　短暂休息219

7.7.7　写第一稿219

7.7.8　阅读草稿219

7.7.9　修改草稿219

7.7.10　修改、修改、再修改219

7.7.11　审查最后的草稿220

7.7.12　常见的撰写错误220

关键术语221

问题221

索引224

2100433B

《三菱MELSEC系列·图解继电器与顺序控制器(原书第2版)》是为初学继电器顺序控制、顺序控制器以及传感器使用方法的读者而编写的实用入门书。《三菱MELSEC系列·图解继电器与顺序控制器(原书第2版)》基本按照“问题-电路设计-接线-实施”的步骤，利用丰富实例，通俗易懂地讲解相关内容。《三菱MELSEC系列·图解继电器与顺序控制器(原书第2版)》内容包括：顺序控制基础、继电器顺序控制、顺序控制器的基础知识、顺序控制器的指令与基本电路、顺序控制器的应用电路等，并且每章后均给出实践题，在最后给出相应的答案。