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第一章 绪论 1

第一节 机电控制的组成和分类 1

一、机电控制装备的组成 1

二、机电控制的分类 1

第二节 机电控制的种类及其系统 3

一、控制电机 3

二、电液(或气动)控制机构 5

第三节 各种控制机构的适用范围 5

第二章 控制电机 7

第一节 直流伺服电动机 7

一、工作原理 8

二、结构与分类 8

三、控制方式 12

四、静态工作特性 12

五、动态特性 14

六、直流电动机的功率损耗 17

七、其他型式直流伺服电动机 18

八、直流伺服电动机的应用和选择 23

第二节 电—机械转换器(直流直线电动机) 30

一、动圈式电—机械转换器 30

二、动铁式电—机械转换器 34

第三节 交流伺服电动机 47

一、结构特点 47

二、工作原理 50

三、主要工作特性 55

四、交、直流伺服电动机的性能比较 58

五、交流伺服电动机的应用 59

第四节 同步电动机 60

一、永磁式同步电动机 61

二、反应式同步电动机 63

三、磁滞式同步电动机 65

第五节 步进电动机 70

一、反应式步进电动机 70

二、永磁式步进电动机 74

三、混合式步进电动机 76

四、直线和平面步进电动机 78

五、步进电动机主要性能指标和技术数据 80

六、产品的选择 81

第三章 电液控制机构 83

第一节 概述 83

一、电液控制系统的组成 83

二、电液控制系统的分类 84

三、电液控制系统的发展和选择 86

第二节 液压控制阀 87

一、液压控制阀的结构及分类 87

二、滑阀静态特性的分析 89

三、喷嘴挡板阀的特性 97

第三节 液压动力元件 101

一、四通阀控制双出杆液压缸 103

二、四通阀控制液压马达 109

三、三通阀控制单出杆液压缸 110

四、四通阀控制单出杆液压缸 112

第四节 电液伺服阀 112

一、结构及工作原理 113

二、性能特性 120

三、选择和使用 125

第五节 电液比例阀 127

一、比例方向阀 127

二、比例压力阀 130

三、比例流量阀 134

四、电液比例阀的性能 134

第六节 数字阀及其控制元件 137

一、数字阀控制系统的工作原理和组成 137

二、数字阀结构原理 139

三、数字阀的性能指标 145

第七节 阀控缸(或马达)组件 148

一、数控步进液压缸(或马达) 148

二、伺服液压缸(或马达) 152

三、比例泵、伺服泵及数控泵 156

第四章 气动控制 161

第一节 概述 161

一、气动控制的发展及其优缺点 161

二、气动控制系统，的组成和分类 162

第二节 气体流动的基本方程 163

一、可压缩气体绝热流动柏努里方程 163

二、有机械功的压缩性气体能量方程 163

第三节 气动控制阀的压力流量特性 163

一、气体通过单节流孔的压力流量特性 164

二、两个可变节流孔串联的稳定流动 168

三、三通阀的压力流量特性 168

四、四通阀的压力流量特性 169

第四节 气压伺服阀 174

一、气压伺服阀的结构原理 174

二、喷嘴挡板阀的静特性分析 174

三、喷嘴挡板阀的动特性 178

第五节 气动伺服机构 179

一、阀控气缸的分析 179

二、气动伺服机构举例 181

第五章 控制放大器 185

第一节 运算放大器及其主要作用 185

一、运算放大器 185

二、信号的放大和处理 187

第二节 控制信号电路 193

一、利用手调电位器给定控制电压信号 194

二、非周期性函数发生器 194

三、周期函数发生器 195

第三节 功率放大器 198

一、电压反馈型功率放大器 198

二、电流反馈型功率放大器 198

三、开关式功率放大器 200

第四节 控制电机驱动线路 204

一、直流伺服电机驱动线路 204

二、步进电机的驱动电源 207

三、调制与解调 209

第五节 晶闸管及其基本电路 210

一、晶闸管(SCR) 212

二、单相可控整流电路 216

三、三相可控整流电路 222

四、晶闸管供电对电动机的影响 227

第六节 典型控制放大器介绍 228

一、伺服控制器 229

二、比例控制器 233

三、闭环控制时采用的放大器 238

第六章 计算机控制技术概述 239

第一节 计算机控制系统概论 239

一、计算机控制系统的组成及其特点 239

二、计算机控制系统的分类 239

三、计算机控制技术的发展方向 241

第二节 计算机控制系统的接口技术 242

一、计算机接口技术概述 242

二、模拟量接口 242

三、开关量接口 256

第三节 计算机控制算法 261

一、计算机控制算法设计概述 261

二、PID控制算法 261

三、模拟量校正装置的离散化方法 265

四、具有最快响应的无波纹系统 272

第四节 计算机控制实例 274

一、计算机位置控制系统 274

二、硬件电路 274

三、控制软件 275

第七章 机电控制装备的设计和应用 277

第一节 初步设计 277

一、电液控制系统的初步设计 277

二、电动机控制系统的初步设计 282

第二节 控制系统的动态设计 284

一、电液控制系统 284

二、伺服电动机控制系统 300

第三节 系统的辨识 304

一、辨识前的预备知识 304

二、输入测试信号的选择 306

三、数字滤波 309

四、采样周期和试验数据长度的选择 310

五、系统辨识误差 311

六、模型的检验 312

参考文献 314