机电控制及自动化PDF电子书下载

第一章 概论 1

第一节 机电控制系统的组成 1

一、机电控制系统的组成 1

二、机电控制系统的分类 2

第二节 机电控制系统简介 3

一、电动机控制系统 3

二、电液（或气动）控制系统 5

三、机电控制系统实例 6

第三节 控制机构的适用范围 8

习题与思考题 9

第二章 控制用微电机及其应用 10

第一节 直流伺服电动机 10

一、工作原理 11

二、分类 11

三、调速方式 12

四、静态工作特性 13

五、动态特性 14

六、直流电动机的功率损耗 17

七、其他形式直流伺服电动机 19

八、直流伺服电动机的应用和选择 22

第二节 电—机械转换器 28

一、动圈式电—机械转换器 29

二、动铁式电—机械转换器 31

第三节 交流伺服电动机 38

一、结构特点 38

二、工作原理 39

三、主要工作特性 43

四、交、直流伺服电动机的性能比较 45

五、交流伺服电动机的应用 46

第四节 同步电动机 48

一、永磁式同步电动机 49

二、反应式同步电动机 50

三、磁滞式同步电动机 52

第五节 步进电动机 56

一、反应式步进电动机 57

二、永磁式步进电动机 58

三、混合式步进电动机 59

四、直线和平面步进电动机 60

五、步进电动机主要性能指标和技术数据 61

六、产品的选择 62

习题与思考题 63

第三章 电液控制机构 65

第一节 概述 65

一、电液控制系统的组成 65

二、电液控制系统的分类 67

三、电液控制系统的发展和选择 68

第二节 液压控制阀 69

一、液压控制阀的结构及分类 69

二、滑阀静态特性的分析 71

三、喷嘴挡板阀的特性 79

第三节 液压动力元件 83

一、四通阀控制双出杆液压缸 83

二、四通阀控制液压马达 90

三、三通阀控制单出杆液压缸 91

四、四通阀控制单出杆液压缸 92

第四节 电液伺服阀 93

一、结构及工作原理 93

二、性能特性 97

三、选择和使用 101

第五节 电液比例阀 102

一、比例换向阀 102

二、比例压力阀 103

三、比例流量阀 105

四、电液比例阀的性能 106

五、电液比例阀在系统中的应用 107

第六节 电液数字阀 108

一、数字阀控制系统的工作原理和组成 108

二、数字阀结构原理 110

第七节 阀控缸（或马达）组件 112

一、数控步进液压缸 112

二、数控步进液压马达 113

习题与思考题 114

第四章 气动控制 116

第一节 概述 116

一、气动控制的发展及其优缺点 116

二、气动控制系统的组成和分类 117

第二节 气体流动的基本方程 118

一、可压缩气体绝热流动伯努利方程 118

二、有机械功的压缩性气体能量方程 118

第三节 气动控制阀的压力流量特性 119

一、气体通过节流孔的压力流量特性 119

二、两个可变节流孔串联的稳定流动 123

三、三通阀的压力流量特性 124

四、四通阀的压力流量特性 125

第四节 气压伺服阀 129

一、气压伺服阀的结构原理 129

二、喷嘴挡板阀的静特性分析 129

三、喷嘴挡板阀的动特性 132

第五节 气动伺服机构 133

一、阀控气缸的分析 133

二、气动伺服机构举例 135

习题与思考题 138

第五章 信号处理电路 139

第一节 集成运算放大器及其主要特性参数 139

一、理想运算放大器 139

二、集成运算放大器的主要直流参数 140

三、集成运算放大器的主要交流参数 142

第二节 信号放大电路 143

一、反相放大器 143

二、同相放大器 144

三、基本差动放大电路 145

四、高输入阻抗放大电路 147

五、放大器的增益调节电路 149

第三节 信号运算电路 153

一、加法、减法运算电路 153

二、对数、指数运算电路 154

三、积分、微分运算电路 157

四、PID调节电路 159

第四节 信号控制电路 161

一、电位器给定的控制电压信号 161

二、信号产生电路 163

第五节 功率放大电路 166

一、步进电机的功率放大电路 166

二、直流伺服电机的PWM功率放大电路 180

第六节 电路中的抗干扰技术 188

一、电磁干扰 188

二、抗干扰技术 190

三、电源干扰的抑制 194

习题与思考题 197

第六章 计算机控制系统概述 198

第一节 计算机控制系统概论 198

一、计算机控制系统的组成及特点 198

二、计算机控制系统的分类 200

三、计算机控制技术的发展方向 203

第二节 计算机控制系统的接口技术 205

一、计算机接口技术概述 205

二、模拟量接口 205

三、开关量接口 221

第三节 信号的采样与保持 227

一、采样过程的数学描述 227

二、采样定理 229

三、数据保持原理 233

四、零阶保持器 234

五、一阶保持器 236

第四节 计算机控制系统的模拟化设计 238

一、数字PID控制器设计 239

二、数字PID控制的改进算法 244

三、数字PID控制器的参数整定 250

四、模拟控制器的离散化方法 254

第五节 计算机控制系统的离散化设计 262

一、离散设计的设计原则 262

二、最小拍无差控制系统设计 263

三、无波纹最小拍无差控制系统设计 270

习题与思考题 273

第七章 机电控制系统的设计和应用 275

第一节 静态设计 275

一、电液控制系统的静态设计 275

二、电动机控制系统的静态设计 280

第二节 控制系统的动态设计 282

一、电液控制系统 282

二、伺服电动机控制系统 298

参考文献 302