智能制造装备基础

第1章绪论

1．1智能制造装备发展概述

1．1．1智能制造装备发展内因

1．1．2智能制造装备发展外因

1．1．3智能制造与装备发展路径

1．2智能制造装备的内涵

1．2．1机械制造装备的发展过程

1．2．2智能制造装备定义与特征

1．2．3智能制造与装备发展的基本范式

1．3智能制造装备基本系统

1．3．1智能制造装备的分类

1．3．2智能制造装备关键问题

1．3．3智能制造装备主要技术

1．4本书的主要目标和内容

习题

参考文献

第2章智能感知系统

2．1智能感知技术概述

2．1．1智能感知技术的定义

2．1．2智能感知技术与人工智能的关系

2．1．3智能感知技术的特点和关键技术

2．1．4智能感知技术应用

2．2内部感知器

2．2．1位置感知

2．2．2速度感知

2．2．3加速度感知

2．2．4倾角感知

2．2．5力觉感知

2．3外部感知器

2．3．1视觉感知

2．3．2触觉感知

2．3．3接近度感知

2．3．4超声波感知

2．3．5电磁感知

2．4新型感知技术

2．4．1位姿感知

2．4．2柔性感知

2．4．3工件识别感知

2．5多传感器信息融合

2．5．1多传感器数据融合目标和多物理域信息获取及其作用

2．5．2数据融合的层次结构和决策层融合

2．5．3数据融合的体系结构

2．5．4数据融合的分类与特点

2．5．5数据融合存在的问题

2．5．6多传感器数据融合智能故障诊断策略

2．5．7无线多传感器网络

习题

参考文献

第3章智能控制系统技术

3．1智能控制硬件系统

3．1．1PLC/PAC系统技术

3．1．2DCS集散控制系统技术

3．1．3FCS过程控制系统技术

3．2人机交互系统

3．2．1人机交互系统功能

3．2．2人机交互系统组成

3．2．3新型人机交互系统

3．3智能控制算法

3．3．1智能控制问题概述

3．3．2典型智能控制算法

3．3．3人工智能算法

3．3．4智能控制发展趋势

3．4智能运维与管理

3．4．1机械状态监测与故障诊断

3．4．2典型故障机理分析

3．4．3故障识别与诊断

3．4．4设备安全智能监控

3．4．5基于多传感器数据融合的机械系统故障诊断

3．4．6旋转机械转子智能运维算例

习题

参考文献

第4章智能驱动与执行

4．1智能驱动原理

4．1．1智能驱动系统概述

4．1．2直流伺服电动机及控制原理

4．1．3交流伺服电动机及控制原理

4．1．4步进伺服系统及控制原理

4．1．5新型微动伺服驱动系统

4．2变频驱动控制原理

4．2．1变频器与伺服驱动器

4．2．2PWM变频原理

4．2．3变频器的主电路

4．2．4变频器的控制电路

4．2．5智能驱动器应用及其发展趋势

4．3伺服驱动系统特性

4．3．1时间响应特性

4．3．2频率响应特性

4．3．3稳定性分析

4．3．4快速性分析

4．3．5驱动系统精度与刚度

习题

参考文献

第5章智能制造装备单元技术

5．1智能制造装备数控系统

5．1．1智能制造装备数控系统的组成

5．1．2数控装备智能编程与工艺优化

5．1．3数控装备加工系统数字孪生

5．1．4智能制造装备数控系统云服务

5．2智能电主轴单元技术

5．2．1智能电主轴热预测方法

5．2．2主轴系统在线平衡

5．3智能刀具系统技术

5．3．1刀具磨损的时变性与复合性

5．3．2切削力信号监测

5．3．3声发射信号监测

5．3．4刀具磨损预测与寿命管理

习题

参考文献

第6章智能制造装备集成技术

6．1智能数控车床

6．1．1智能数控车床特征

6．1．2典型智能车削加工中心案例

6．2智能数控加工中心

6．2．1智能数控加工中心特征

6．2．2智能数控加工中心误差补偿

6．2．3智能数控加工中心振动抑制

6．2．4智能数控加工中心的伺服驱动优化

6．2．5智能数控加工中心可靠性控制技术

6．2．6典型智能数控加工中心案例

6．3增材制造

6．3．1增材制造基本原理

6．3．2增材制造关键技术

6．3．3增材制造过程的数字化

6．3．4神经网络在增材制造中的应用

6．4工业机器人

6．4．1工业机器人系统组成及性能指标

6．4．2工业机器人的控制

6．4．3工业机器人分类及集成技术发展

习题

参考文献

第7章智能制造装备系统集成

7．1智能制造生产线

7．1．1智能生产线总体布局

7．1．2机床控制器的控制层级

7．1．3数控机床全生命周期管理服务平台

7．1．4数字化生产线系统集成

7．1．5典型流程装备生产线案例

7．2智能制造柔性系统

7．2．1开放式柔性数控系统集成

7．2．2智能制造柔性系统在线监控

7．2．3智能制造柔性系统的可靠性技术

7．2．4智能制造柔性系统评价

7．3流程工业的智能化

7．3．1流程工业的智能化内涵与特征

7．3．2流程工业智能化核心问题

7．3．3流程工业智能化新模式

7．3．4流程工业智能化生产案例

7．4智能化生产车间与工厂

7．4．1智能工厂与车间系统组成

7．4．2数字化工厂与车间的建设及规划

7．4．3智能工厂在线监控

7．4．4智能工厂能效管理

习题

参考文献