在智能制造时代，机电一体化系统的设计，不同于从前，它比以往任何时候都需要多学科融合、多团队协同。它通过集成机械、电子、计算机科学与信息技术，采用控制系统、数字方法，实现智能产品和系统的设计。机电一体化的独特之处在于：工程师可将机械、电子、计算机科学与信息技术集成到整个产品的设计过程中。建模、仿真、分析、虚拟原型和可视化验证等都是开发新型机电一体化产品的关键过程和方法。基于此，本书强调系统规划的与时俱进，重视设计的方法论和控制策略的精准性，着重讨论机电一体化系统设计的基本理论、数学建模、仿真、控制及相关的关键技术，通过机电有机结合的方法，构造机电一体化系统的*佳设计框架，目的是培养具有系统分析、顶层设计能力的机电一体化系统设计人才。本书是在华中科技大学“双一流”建设项目——“交叉学科研究生高水平课程”支持下完成的。为了适应机械电子工程、机械设计制造及其自动化、机电一体化专业和其他相近专业的教学要求，我们编写了这本面向大学高年级和研究生的专业教材。学习本书需要有一定的机械制造技术、数值分析、传感器与检测技术、电子计算机技术、控制工程和MATLAB/Simulink等相关基础知识。

本书以机电一体化系统组成要素为主线，重点讨论了机电一体化系统的建模、仿真与控制技术，并通过一系列实例和案例说明了机电一体化系统的设计和控制方法。全书共分为8章，内容包括绪论、系统建模与仿真、传感与检测、驱动装置、可编程序控制器、系统分析与校正、PID控制技术、分数阶PPD"控制技术。
本书内容丰富、语言简洁，注重理论联系工程实际，可作为高等院校机械类专业高年级本科生和研究生的专业教材或参考书，也可作为相近专业教师和科研人员的参考书。

第1章绪论
1.1机电一体化的概念
1.2机电一体化的发展阶段
1.3机电一体化设计方法
1.4机电一体化系统的应用领域
1.5机电一体化技术发展趋势
第2章系统建模与仿真
2.1常微分方程的拉普拉斯变换
2.2系统的传递函数形式
2.3系统的框图形式
2.4机械系统
2.5电气系统
2.6机电耦合系统
2.7流体系统
2.8多输入多输出系统
第3章传感与检测
3.1传感器基础
3.2位置传感器
3.3速度传感器
3.4力和扭矩传感器
3.5加速度传感器
3.6温度传感器
3.7距离测量原理与方法
第4章驱动装置
4.1步进电机
4.2伺服电机
4.3永磁同步电机
4.4交流感应伺服电机
第5章可编程序控制器
5.1PLC的结构与工作原理
5.2S7-200系列PLC的存储器区域
5.3S7-200系列PLC的基本指令
5.4S7-200系列PLC的基本功能指令
5.5PLC系统设计应用案例
第6章系统分析与校正
6.1系统的稳定性
6.2系统的准确度
6.3系统的动态特性
6.4基于根轨迹法的校正
6.5基于伯德图的校正
第7章PID控制技术
7.1PID控制原理
7.2模拟PID控制
7.3数字PID控制
7.4PID各环节对控制系统的影响
7.5数字PID控制算法的改进
7.6数字PID参数整定
7.7PID控制应用案例
第8章分数阶PIλDμ控制技术
8.1基本函数
8.2分数阶微积分定义
8.3分数阶控制系统
8.4分数阶PIλDμ控制器设计
8.5分数阶PIλDμ控制器应用案例
参考文献