機電一體化技術(shù)是國民經(jīng)濟及社會發(fā)展的重要技術(shù)，與其聯(lián)系緊密的制造業(yè)是國民經(jīng)濟重要的支柱產(chǎn)業(yè)，在生產(chǎn)生活中廣泛應用的各種自動化設備、生產(chǎn)線、家用電器、智能產(chǎn)品等都是機電一體化技術(shù)的產(chǎn)物。機電一體化技術(shù)是將機械、電子、傳感、網(wǎng)絡信息及其自動控制等技術(shù)群體有機融合，以實現(xiàn)整個系統(tǒng)化的高新技術(shù)。機電一體化技術(shù)的發(fā)展水平，是衡量一個國家科技發(fā)展水平的標尺。中國作為制造業(yè)大國，正在向制造業(yè)強國轉(zhuǎn)變，而以數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化為全新發(fā)展方向的機電一體化技術(shù)，將極大促進國內(nèi)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和經(jīng)濟效益的提升，是未來發(fā)展的主方向。
機電一體化系統(tǒng)設計是高等教育機械電子工程專業(yè)的一門專業(yè)課程，一般是機電類專業(yè)學生在學習完專業(yè)基礎課及專業(yè)核心課之后，在畢業(yè)之前開設的一門關(guān)于系統(tǒng)設計方面的課程，目的是為了讓學生能建立系統(tǒng)設計的理念，采用綜合性、交叉性、前沿性的機電一體化技術(shù)進行系統(tǒng)設計。目前市場上的機電一體化系統(tǒng)設計教材基本上都是將學生學過的相關(guān)專業(yè)課以章節(jié)的形式分別進行重述，內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性、綜合性與前沿性，并且內(nèi)容大多注重理論及分立知識的講解，缺乏應用性及可操作性，與當前注重數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化為全新發(fā)展方向的機電一體化技術(shù)脫節(jié)較嚴重，學生上課積極性不高，教學效果不理想。
編者在企業(yè)技術(shù)部門有過6年的技術(shù)研發(fā)經(jīng)驗，并且主持了多項、省部級科研項目，與企業(yè)開展了多項產(chǎn)、學、研合作項目。自從事機電一體化系統(tǒng)設計課程的教學以來，發(fā)現(xiàn)書本知識與企業(yè)實際項目所要求的技術(shù)達成度之間存在較大差距，教材及教學內(nèi)容陳舊、知識老化，與本科應用型人才的培養(yǎng)目標已不相適應。鑒于此，本人組織教材編寫小組結(jié)合多年一線教學經(jīng)驗及本專業(yè)的具體情況，以加強實踐、突出應用為引導，采用案例式教學方式，從電如何產(chǎn)生開始，將本教材分為4篇共8章。4篇分別為供電與生產(chǎn)篇、運動控制與過程控制篇、計算機組態(tài)與嵌入式開發(fā)篇、信息與網(wǎng)絡篇；8章分別為供配電、自動生產(chǎn)線、運動控制、過程控制、組態(tài)監(jiān)控、嵌入式、虛擬儀器信息采集及物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設計。每章依托于一個工程項目中的案例，通過理論與實踐相結(jié)合的方式，教學的過程相當于就是借助項目案例進行任務的實現(xiàn)過程，無論是從該課程的教學內(nèi)容還是教學方法方面，都是一次有益的嘗試。
由于應用型本科院校是以培養(yǎng)現(xiàn)代應用型人才為根本任務，加強實踐、突出應用是應用型本科高校建設的重要目標。教材作為教學思想、培養(yǎng)目標、教學內(nèi)容和課程體系的載體，是教學改革的主要內(nèi)容，是高校應用型人才培養(yǎng)得以實現(xiàn)的重要保證。本書的編寫，主要是針對機電類相關(guān)專業(yè)學生普遍存在的對電方面的知識比較薄弱及當前市面上的教材已無法體現(xiàn)該學科的綜合性與先進性的現(xiàn)象而進行的改革。對于一些專業(yè)來說，本書的知識面可能會太廣，會有一定的難度。但編者本人一直認為，教材的內(nèi)容一定要具備綜合性與先進性，永遠不要低估學生的自學能力及創(chuàng)造能力，要給他們一個火種，他們定能燃起火焰。學習本書是為了拓展、加深對機電一體化系統(tǒng)設計相關(guān)知識的廣度與深度，為更高層次的系統(tǒng)設計提供一種思維上的跨越。因此，本書在編寫的初期，就站在了一個比較高的點上，希望通過本書的學習，能拓展本專業(yè)及其相關(guān)專業(yè)學生對系統(tǒng)設計的思路。對初學者而言，建議在學習的過程中，針對書中出現(xiàn)的知識點，一定要多查文獻資料，養(yǎng)成良好的自學習慣，相信書中的知識點會對畢業(yè)設計以及今后的工作有所裨益。
本書由洛陽理工學院張慧賢擔任主編，張慧賢編寫了第1、5、6章和第8章8��1、8��2節(jié)，并對全書作了統(tǒng)稿；布占偉編寫了第3、4章和第8章8.3節(jié)；張志航編寫了第2、7章；全書由洛陽理工學院馬利民教授主審。
在編寫本書過程中參考了目前國內(nèi)優(yōu)秀的書刊和資料，在此對各位作者表示衷心的感謝！此外，上海倍伺特自動控制設備有限公司的郭兆鋒高級工程師以及上海羿歌信息技術(shù)有限公司的鐘衛(wèi)總經(jīng)理，為本書提供了一些案例支持，2019級機械電子工程專業(yè)本科畢業(yè)生張江威，為本書提供了部分畢業(yè)設計案例，在此一并表示感謝！
由于編者水平有限，書中難免存在疏漏之處，懇請廣大讀者批評指正。