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　　本書根據教育部最新的教學改革要求，結合作者多年的機電一體化課程教學經驗及改革成果進行編寫。以反映機電一體化技術全貌、提高學生的職業技能和拓寬學生的就業渠道為目標，通過一系列的項目任務，介紹了CAD、CAM、CAE、CAT、CONTROL、WEB等機電一體化技術與專業技能，內容新穎，圖文并茂，實用性突出。
　　本書配有免費的電子教學課件、練習題參考答案，詳見前言。

項目1 理解CAD/CAM技術
任務1.1 機械運動學分析
1.1.1 Matlab入門
1.1.2 曲柄運動學矩陣表達式
1.1.3 RRRⅡ級桿組Matlab運動學仿真
1.1.4 RRPⅡ級桿組Matlab運動學仿真
1.1.5 RPRⅡ級桿組Matlab運動學仿真
1.1.6 PRPⅡ級桿組Matlab運動學仿真
1.1.7 RPPⅡ級桿組Matlab運動學仿真
任務1.2 無側隙齒輪設計
1.2.1 齒輪間隙消除彈簧的計算
1.2.2 彈簧設計的基本方法
練習題1
知識梳理與總結
項目2 理解CAE技術 項目1  理解CAD/CAM技術
  任務1.1  機械運動學分析
    1.1.1  Matlab入門
    1.1.2  曲柄運動學矩陣表達式
    1.1.3  RRRⅡ級桿組Matlab運動學仿真
    1.1.4  RRPⅡ級桿組Matlab運動學仿真
    1.1.5  RPRⅡ級桿組Matlab運動學仿真
    1.1.6  PRPⅡ級桿組Matlab運動學仿真
    1.1.7  RPPⅡ級桿組Matlab運動學仿真
  任務1.2  無側隙齒輪設計
    1.2.1  齒輪間隙消除彈簧的計算
    1.2.2  彈簧設計的基本方法
  練習題1
  知識梳理與總結
項目2  理解CAE技術
  任務2.1  Ansys軟件安裝配置
    2.1.1  Ansys的安裝
    2.1.2  Ansys的啟動和配置
    2.1.3  Ansys運行環境的配置
    2.1.4  Ansys界面組成
    2.1.5  Ansys數據庫、日志文件、輸出文件
  任務2.2  六方孔螺釘頭用扳手的靜力分析
    2.2.1  建立模型
    2.2.2  定義邊界條件并求解
    2.2.3  查看結果
  任務2.3  平面問題分析
    2.3.1  建立模型
    2.3.2  定義邊界條件并求解
    2.3.3  查看結果
  練習題2
  知識梳理與總結
項目3  了解CAT技術
  任務3.1  簡單數據采集系統設計
    3.1.1  建立測量溫度和容積的VI
    3.1.2  為VI創建圖標和連接器
    3.1.3  使用三種圖表模式
    3.1.4  使用While循環和圖表
    3.1.5  使用移位寄存器
    3.1.6  使用For循環
    3.1.7  使用 Case結構
    3.1.8  使用順序結構
    3.1.9  使用公式節點
    3.1.10  Chart和Graph的比較
    3.1.11  利用XY Graph構成利薩育圖形
    3.1.12  組合字符串
    3.1.13  將數據寫入電子表格文件
    3.1.14  向文件添加數據
    3.1.15  從文件讀取數據
    3.1.16  建立一個采集直流電壓信號的程序
    3.1.17  多通道數據采集
    3.1.18  多通道波形的連續采集
    3.1.19  產生一個模出電平
    3.1.20  產生一個模出波形
    3.1.21  產生一個連續的正弦信號（1）
    3.1.22  產生一個連續的正弦信號（2）
  練習題3
  知識梳理與總結
項目4  掌握工業控制技術
  任務4.1  運動控制系統的設計
    4.1.1  機電一體化產品的分類與特點
    4.1.2  運動控制系統的硬件組成
    4.1.3  單片機C語言編程
    4.1.4  C51單片機編程環境的創建與使用
    4.1.5  機器人巡航控制程序編制
  任務4.2  順控系統的設計
    4.2.1  PLC的功能特點
    4.2.2  PLC的性能規格和區域分配
    4.2.3  PLC的基本指令
    4.2.4  電動機正、反轉控制設計
    4.2.5  溫度控制實例
  任務4.3  模糊PID控制器設計
    4.3.1  PID控制的概念與設計步驟
    4.3.2  模糊PID控制算法的實現
  任務4.4  基于RS-232串行通信設計
    4.4.1  串行通信基本概念
    4.4.2  串行通信控件的使用
  任務4.5  MCGS組態軟件的使用
    4.5.1  工程分析與文件建立
    4.5.2  制作工程畫面
    4.5.3  報警顯示
    4.5.4  報表輸出
    4.5.5  曲線顯示
    4.5.6  安全機制
  練習題4
  知識梳理與總結
項目5  理解WEB技術
  任務5.1  PHP腳本開發
    5.1.1  PHP變量
    5.1.2  PHP運算符
    5.1.3  條件選擇語句
    5.1.4  PHP 數組
    5.1.5  循環語句
    5.1.6  使用PHP函數
    5.1.7  PHP表單處理
    5.1.8  PHP時間函數
    5.1.9  PHP 引用文件——服務器端引用
    5.1.10  PHP文件處理
    5.1.11  使用cookie
    5.1.12  管理會話（session）
    5.1.13  PHP中的電子郵件處理
    5.1.14  其他庫函數
  任務5.2  AJAX技術實現
    5.2.1  實例：Let AJAX change this text
    5.2.2  請求 books.xml 文件，并解析響應
    5.2.3  AJAX 用于創造動態性更強的應用程序
    5.2.4  AJAX與數據庫進行動態通信
    5.2.5  AJAX與 XML 文件進行交互式通信
  任務5.3  運用 jQuery 技術
    5.3.1  jQuery 語法
    5.3.2  jQuery 事件函數
    5.3.3  創建隱藏、顯示、切換、滑動及自定義動畫等效果
    5.3.4  jQuery 自定義動畫
    5.3.5  改變和操作 HTML 的函數
    5.3.6  供AJAX 開發的豐富函數（方法）庫
    5.3.7  jQuery 事件方法
  任務5.4  XML文檔設計
    5.4.1  XML 樹結構
    5.4.2  XML 語法規則
    5.4.3  XML 屬性
    5.4.4  XML 驗證
    5.4.5  XMLHttpRequest 對象
    5.4.6  XML 解析
    5.4.7  XML to HTML
    5.4.8  XML 應用程序
    5.4.9  XML 命名空間
    5.4.10  XML CDATA、轉義字符
    5.4.11  在服務器上通過 XSLT 轉換 XML
    5.4.12  通過 ASP 把 XML 保存為文件
    5.4.13  XML DOM 高級技巧
    5.4.14  XML 數據島
    5.4.15  行為
    5.4.16  把數據存儲到 XML 文件
  練習題5
  知識梳理與總結
項目6  了解機電一體化前沿技術
  6.1  光機電一體化技術
    6.1.1  光機電一體化技術在設計中的運用
    6.1.2  光機電一體化技術在制造中的運用
  6.2  微機電一體化技術
    6.2.1  微機電系統的發展與特點
    6.2.2  微機電系統的基礎研究及應用
    6.2.3  微機電系統的主要加工工藝
  6.3  微機電一體化設計軟件的使用
    6.3.1  開始Deckbuild
    6.3.2  創建典型的NMOS輸入文件
    6.3.3  創建初始結構
    6.3.4  柵氧化
    6.3.5  提取柵氧化厚度
    6.3.6  離子注入模擬
    6.3.7  分析硼摻雜的分布
    6.3.8  淀積多晶硅柵
    6.3.9  多晶硅柵的定義
    6.3.10  多晶氧化
    6.3.11  多晶摻雜
    6.3.12  邊墻氧化層淀積
    6.3.13  邊墻氧化層的形成
    6.3.14  源漏注入
    6.3.15  源漏退火
    6.3.16  金屬化
    6.3.17  提取器件參數
    6.3.18  NMOS結構的生成
    6.3.19  設置電極
    6.3.20  存儲結構文件
    6.3.21  開始使用ATLAS
    6.3.22  NMOS器件仿真
    6.3.23  在ATLAS中定義結構
    6.3.24  模型命令集
    6.3.25  數值計算方法命令集
    6.3.26  求解命令集
    6.3.27  求解命令解
  練習題6
  知識梳理與總結
參考文獻

　　機電一體化技術是一門多專業交叉復合型學科。近些年隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用，機電一體化技術得到了前所未有的發展，已成為融計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術、機械技術、系統總體技術等于一體的綜合系統技術。目前正向光機電一體化技術（Opto-mechatronics）方向發展，應用范圍越來越廣。機電一體化技術人才是社會發展急需的人才，許多院校從專業和課程的各個方面給予了高度重視。但是機電一體化技術這門課程難教難學，已經是教師和學生的共識。出現這種現象的原因是多方面的。技術的復雜性、大多數職業院校缺乏必要的實訓實驗條件，以及沒有合適的項目化教材作為教學授課的載體等，都是其中的原因。
　　作者結合多年的機電一體化課程教學改革經驗與成果，以反映機電一體化技術全貌、提高學生的職業技能和拓寬學生的就業渠道為目標，在吸收日本等機電一體化技術比較發達的國家教學經驗的基礎上，盡量采用目前較新穎、較穩定的機電一體化技術內容，按照項目化教學模式編寫本書，其主要特點如下。
　　（1）機電一體化是自動化的一個分支，其實質在于實現C5W：CAD、CAM、CAE、CAT、CONTROL、WEB。現在的教材對于CAD、CAM部分多有介紹，但本書增加了后四部分內容。
　　（2）機電一體化系統廣泛應用于工廠自動化（包括過程自動化）、辦公自動化、家庭自動化及社會服務自動化等各種自動化環境中，本書將對工廠自動化及其他主要應用進行介紹。
　　（3）各類工業計算機各自有其應用領域，書中將介紹多種主流控制器的應用。
　　（4）因為機電一體化技術這門課程涉及的單元技術比較多，而很多院校的實驗實訓設備大都不足，所以機電一體化技術實訓可通過虛擬仿真平臺來實現，以方便教學安排。
　　本書內容新穎實用，主要包含以下幾個項目。
　　（1）CAD/CAM領域：使用Matlab 完成機械運動學和動力學分析，涉及整體最優化理論和智能化設計理論；使用三維造型軟件UG或Pro/E完成無側隙齒輪的結構設計和NC程序的編寫。
　　（2）CAE領域：使用Ansys完成機械零件的應力場分析。
　　（3）CAT領域：使用Labview完成一個數據采集系統的設計。
　　（4）CONTROL領域：這是本書的重點。主要學習運動控制系統的設計、順序控制系統的設計、基于RS-232的通信等。
　　（5）WEB領域：主要學習靜態和動態網站制作、XML、DOM、物聯網基礎等實現辦公自動化、家庭自動化及社會服務自動化的方法。
　　（6）學科前沿：主要介紹MEMS、光機電一體化等技術。
　　本書由江凌云老師結合多年的教學經驗和新的教研成果進行編寫，在編寫過程中得到了學院領導和同事們的支持和幫助，教學合作企業技術人員也對內容構建提供了許多建議，同時，本書還參閱了同行專家們的著作及資料等，在此一并真誠致謝。
　　限于編者的水平和實踐經驗，書中不妥之處在所難免，敬請專家和讀者批評指正。
　　為了方便教師教學，本書還配有免費的電子教學課件、練習題參考答案，請有需要的教師登錄華信教育資源網免費注冊后再進行下載，如有問題，請在網站留言或與電子工業出版社聯系

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