机电控制基础理论及应用

第1章  概述                  
 1. l  机电控制系统的概念和发展概况                  
 1. 1. l  控制的基本概念                  
 1. 1. 2  机械与控制                  
 1. 1. 3  机电控制系统的发展概况                  
 1. 1. 4  机电一体化系统（产品）                  
 1. 2  机电控制系统的一般构成                  
 1. 3  机电控制系统的基本控制方式                  
 1. 3. 1  反馈控制方式                  
 1. 3. 2  开环控制方式                  
 1. 3. 3  复合控制方式                  
 1. 4  对机电控制系统的基本要求                  
                   
 第2章  机电控制系统的静. 动态特性                  
 2. l  机电控制系统的数学模型                  
 2. 1. l  数学模型的概念                  
 2. 1. 2  机电控制系统数学模型的种类                  
 2. 1. 3  微分方程                  
 2. 1. 4  传递函数                  
 2. 1. 5  系统结构图                  
 2. 1. 6  频率特性                  
 2. 1. 7  状态变量与状态方程                  
 2. 2  机电控制系统的动态性能和稳态性能                  
 2. 2. l  典型输入信号                  
 2. 2. 2  动态性能与稳态性能                  
 2. 2. 3  对数频率稳定判据与稳定裕量                  
 2. 3  机械特性                  
 2. 3. l  恒转矩型机械特性                  
 2. 3. 2  离心式通风机型机械特性                  
 2. 3. 3  直线型机械特性                  
 2. 3. 4  恒功率型机械特性                  
 2. 4  机电控制系统稳定运行的条件                  
                   
 第3章  机电控制系统中的检测元件                  
 3. l  检测传感器的分类及对传感器的基本要求                  
 3. 1. l  传感器的分类                  
 3. l. 2  对传感器的基本要求                  
 3. 2  常用的位移测量传感器                  
 3. 2. 1  电位计                  
 3. 2. 2  电涡流传感器                  
 3. 2. 3  差动变压器式位移传感器                  
 3. 2. 4  光电脉冲发生器                  
 3. 2. 5  感应同步器                  
 3. 2. 6  CCD                  
 3. 2. 7  光栅式数字位移传感器                  
 3. 3  常用的速度测量传感器                  
 3. 3. 1  测速发电机                  
 3. 3. 2  利用位移测量传感器测速度                  
                   
 第4章  机电控制系统中的驱动元件                  
 4. l  驱动元件的种类及特点                  
 4. 1. l  机电控制系统对执行元件的基本要求                  
 4. 1. 2  常用的控制用电动机                  
 4. 2  步进电动机的驱动与控制                  
 4. 2. 1  步进电动机工作原理                  
 4. 2. 2  步进电动机基本特性                  
 4. 2. 3  步进电动机的驱动                  
 4. 3  直流伺服电动机与驱动                  
 4. 3. l  直流伺服电动机工作原理                  
 4. 3. 2  直流伺服电动机的驱动                  
 4. 4  交流伺服电动机及其驱动                  
 4. 4. l  交流伺服电动机工作原理                  
 4. 4. 2  交流伺服电动机驱动与控制                  
 4. 5  SMA作为驱动器的研究                  
                   
 第5章  机电伺服系统的常规设计方法                  
 5. l  随动系统的典型结构及稳定特性                  
 5. 2  随动系统频率法设计                  
 5. 2. 1  串联校正                  
 5. 2. 2  反馈校正（并联校正）                  
 5. 3  复合控制法设计                  
 5. 3. l  复合控制的概念及不变性原理                  
 5. 3. 2  复合控制设计法                  
 5. 4  PID数字控制器的设计                  
 5. 4. 1  PID控制算法                  
 5. 4. 2  数字PID控制算法的改进                  
 5. 4. 3  数字PID控制器的参数整定                  
                   
 第6章  微机控制系统                  
 6. l  微型计算机的组成                  
 6. 1. l  计算机的基本结构                  
 6. 1. 2  微型计算机软件                  
 6. 2  机电控制系统中常用微处理器简介                  
 6. 2. 1  MCS系列单片机简介                  
 6. 2. 2  MCS-51单片机                  
 6. 2. 3  MCS－96系列单片机简介                  
 6. 2. 4  DSP简介                  
 6. 2. 5  面向电动机数字控制的DSP芯片一一TMS320F240简介                  
 6. 2. 6  PLC简介                  
                   
 第7章  汇编语言程序设计知识                  
 7. l  编程的步骤. 方法和技巧                  
 7. 1. l  编程的步骤                  
 7. 1. 2  编程的方法和技巧                  
 7. 2  汇编语言程序的基本结构                  
 7. 3  汇编语言源程序的编辑和汇编                  
 7. 3. l  源程序的编辑                  
 7. 3. 2  源程序的汇编                  
 7. 3. 3  伪指令                  
 7. 4  Franldin CSI和  ASI函数的相互调用                  
 7. 4. 1  C语言与汇编语言                  
 7. 4. 2  Franldin  CSI和  A51接口所涉及的几个主要问题                  
 7. 4. 3  应用举例                  
                   
 第8章  机电控制系统中的通信技术                  
 8. l  串行通信基本知识                  
 8. 1. l  数据通信                  
 8. 1. 2  串行通信的传输方式                  
 8. 1. 3  异步通信和同步通信                  
 8. 2  串行通信标准接口总线                  
 8. 2. 1  RS. 232C                  
 8. 2. 2  信号电气特性与电平转换                  
 8. 2. 3  RS－232C的应用                  
 8. 2. 4  RS－422A标准总线                  
 8. 3  单片机与PC机通信的接口电路                  
 8. 3. 1  采用1488和1489电平转换芯片实现8031与PC机通信                  
 8. 3. 2  采用MAX232芯片实现  MCS－sl单片机与PC机的RS－232C标准接口通信电路                  
 8. 4  基于 PConun Pro的串口通信编程                  
 8. 5  PC机与多个单片机间的通信                  
 8. 5. l  采用MAX232芯片的RS－232C接口的通信电路                  
 8. 5. 2  多个单片机与PC机通信协议的约定                  
 8. 5. 3  PC机的通信软件                  
 8. 5. 4  单片机的通信软件                  
 8. 6  USB总线和 IEEE1394总线简介                  
 8. 6. 1  USB总线简介                  
 8. 6. 2  IEEE1394总线简介                  
 8. 7  现场总线                  
 8. 7. 1  现场总线产生背景                  
 8. 7. 2  现场总线的要求及特点                  
 8. 7. 3  CAN总线                  
 8. 7. 4  LonWorks控制网络                  
                   
 第9章  机电控制系统设计实例之一                  
 9. l  技术要求                  
 9. 2  方案设计                  
 9. 2. l  有关尺寸计算                  
 9. 2. 2  机械本体的设计                  
 9. 2. 3  电气系统设计                  
 9. 3  系统控制结构介绍                  
 9. 4  负载情况分析及系统的整体建模                  
 9. 5  控制算法                  
 9. 5. l  对前馈环节的分析                  
 9. 5. 2  库仑摩擦问题                  
 9. 5. 3  积分饱和问题                  
 9. 6  控制系统软件设计                  
 9. 6. l  软件设计思想                  
 9. 6. 2  上位软件结构及程序流程                  
 9. 6. 3  控制卡下位软件                  
                   
 第10章  机电控制系统设计实例之二                  
 10. 1  多指灵巧手                  
 10. 2  控制系统要求                  
 10. 3  控制系统构成                  
 10. 4  基于DSP的伺服运动控制器硬件设计                  
 10. 4. 1  DSP核心系统设计                  
 10. 4. 2  DSP接口电路设计                  
 10. 4. 3  电动机光电码盘四倍频及可逆计数器设计                  
 10. 5  控制系统软件构成                  
 10. 5. l  上层软件结构                  
 10. 5. 2  伺服控制器软件设计                  
 10. 6  灵巧手控制实验及实验结果                  
 参考文献