工程训练 工业系统的测量、驱动与控制PDF电子书下载

1.1双踪示波器 4

1.1.1YB4320G型双踪示波器面板及使用说明 4

1常用仪器使用 4

1.1.2训练内容 7

1.2函数信号发生器 8

1.2.1EE164型函数信号发生器面板及使用说明 8

1.2.2YB1600P型功率函数信号发生器面板及使用说明 10

1.2.3训练内容 11

1.3直流稳压电源 12

1.3.1HY1777-2S型双路可跟踪直流稳定电源面板说明 12

1.3.2训练内容 13

1.4数字万用表 14

1.4.1GDM-8145型数字万用表面板及操作说明 14

1.4.2训练内容 15

思考题 16

训练要求 16

2常用元器件认知 17

2.1电阻器 17

2.1.1电阻器的作用 17

2.1.2电阻值的标识 17

2.2电容器 18

2.2.1信号与系统 18

2.2.2接地 19

2.2.3电容器的物理性质 19

2.2.4电容在电路中的作用 20

2.2.5电容的主要参数和性能指标 21

2.2.6训练内容 22

2.4.1稳压管的作用 26

2.3.3整流二极管 26

2.4稳压二极管 26

2.3.2二极管的单向导电性 26

2.3.1二极管的分类 26

2.3半导体二极管 26

2.4.2稳压管的主要参数 27

2.4.3训练内容 27

训练要求 28

思考题 28

3直流稳压电源调试 29

3.1直流电源 29

3.2实现直流稳压的过程 29

3.2.1变压 29

3.2.2整流 30

3.2.3滤波 31

3.2.4稳压 31

3.3训练内容 31

思考题 34

训练要求 34

4传感器与信号调理电路概述 36

4.1传感器 36

4.2信号调理电路 36

4.3常用仪器在工业系统测量中的应用 36

4.3.1信号发生器 37

4.3.2示波器 37

4.3.4万用表 38

4.3.3直流电源 38

5力的测量与差动放大 39

5.1电阻应变原理 39

5.2差动原理 40

5.3运算放大器 41

5.3.1理想运算放大器 41

5.3.2运算放大器的工作方式 43

5.3.3运算放大器构成的两种实用放大器 43

训练要求 45

思考题 45

5.4训练内容 45

6温度测量及其信号调理 46

6.1温度测量的特殊问题 46

6.2温度传感器 47

6.2.1金属热敏电阻 47

6.2.2半导体热敏电阻 47

6.2.3电流型半导体温度传感器 48

6.3AD590半导体温度传感器 48

6.3.1AD590的性能和主要参数 48

6.3.2AD590构成的测温电路例 48

6.3.3AD590测温电路的标定和校准 48

6.4训练内容 49

训练要求 50

思考题 50

7.1光电信号转换 51

7转速测量及频压转换 51

7.2码盘式转速测量原理 52

7.3转速测量中的信号调理 53

7.3.1信号整形 53

7.3.2F/V转换 54

7.3.3主要器件简介 55

7.4训练内容 57

训练要求 57

思考题 58

8位移测量及编码、辨向原理 59

8.1码盘式位移测量原理 59

8.2辨向原理 59

8.3训练内容 60

训练要求 61

思考题 61

9.1常用的显示方式 62

9.2发光二极管显示器件 62

9信号输出与显示 62

9.3LED数码管的显示 63

9.3.1直接控制显示 63

9.3.2通过译码显示 64

9.4训练内容 66

训练要求 68

思考题 68

10鼠标器分析 70

10.1光机式鼠标器的结构 70

10.2光机式鼠标器的原理 70

10.3阅读材料——鼠标器简介 71

10.3.1各种鼠标的原理 72

10.3.2各种接口 73

10.3.3各种外形 74

10.3.4鼠标的维修 74

10.3.6鼠标的创新 75

10.3.5鼠标的选购 75

10.3.7鼠标的人体工程学问题 76

10.4训练内容 77

训练要求 77

思考题 77

11软磁盘驱动器分析 78

11.1软驱的结构和原理 78

11.2磁头系统 79

11.3主轴系统 80

11.2.1磁头小车 80

11.2.2磁头小车的运动 80

11.3.1直流无刷电机 81

11.3.2转子位置传感器 83

11.4磁头系统与主轴系统的协同工作 83

11.4.1磁道格式 83

11.4.2读写操作 85

11.4.3控制器的作用 85

11.5磁盘进出机构 86

11.4.4工作状态检测 86

11.6软驱主板 88

11.7盘片和盘套 89

11.8软驱主要技术特性 90

11.9阅读材料——移动存储设备的过去、现在和未来 91

11.9.1软驱发展简史 91

11.9.2软驱面临的挑战 92

11.9.3软驱主要技术 92

11.9.4新型移动存储设备主要技术 93

11.9.5采用闪存的移动存储设备 94

11.10训练内容 95

训练要求 95

思考题 95

12.1数据通道概述 96

12.1.1人－机界面与机－机界面 96

12开关量输入输出通道与顺序控制 96

12.1.2数据通道的分类 97

12.2器材简介 98

12.2.1数据采集控制板卡 98

12.2.2IPC-610工业控制计算机 100

12.2.3PCLD-880REV.A1工业端子板 100

12.2.4自制DI/DO电路板 101

12.3训练内容 101

训练要求 104

思考题 105

13模拟量输入输出通道 106

13.1模拟量输入输出通道 106

13.2器材简介 107

13.3训练内容 108

训练要求 110

思考题 110

14.1信号离散化的原理 111

14信号离散化 111

14.1.1采样——信号的时间离散化 113

14.1.2量化——信号的数值离散化 116

14.1.3数值离散化的实现 117

14.1.4数字信号的编码 118

14.1.5采样触发的实现 120

14.2器材简介 121

14.2.1PCL-812PG采集卡 121

14.2.2自制放大电路板 121

14.3训练内容 121

训练要求 122

思考题 123

15工业系统静态、动态特性测试——电动机转速系统 124

15.1工业系统的静态特性和动态特性 124

15.1.1系统的静态特性 124

15.1.2系统的动态特性 126

15.2器材简介 127

15.3训练内容 128

训练要求 130

思考题 130

16工业系统静态、动态特性测试——温度系统 131

16.1温度系统的特殊问题 131

16.2器材简介 131

16.2.1自制温度调节装置 131

16.2.2自制温度测量电路板 133

16.3训练内容 134

训练要求 135

思考题 135

17系统数学模型的建立与系统仿真 136

17.1系统数学模型的建立 136

17.1.1机械系统数学模型的建立 137

17.1.2电气系统数学模型的建立 138

17.2.1时域分析 139

17.2系统的时域分析与频域分析 139

17.2.2频域分析 142

17.3系统的物理仿真 142

17.4器材简介 143

17.5训练内容 143

训练要求 144

思考题 144

18工业系统的PID控制 145

18.1开环系统与闭环控制系统 145

18.1.1开环控制系统 145

18.1.2闭环控制系统 146

18.2PID控制系统 147

18.2.1PID控制器 147

18.2.2比例控制的作用 148

18.2.3积分控制的作用 148

18.2.4微分控制的作用 148

18.3控制系统的品质和性能指标 149

18.4用计算机实现PID控制 150

18.4.1计算机控制系统 150

18.4.2数字PID控制 151

18.5采样周期的选择和PID控制参数整定 153

18.5.1采样周期的选择 153

18.5.2PID参数整定 153

18.6训练内容 154

训练要求 157

思考题 157

19电机转速控制系统 158

19.1交流异步电动机的调速 158

19.1.1交流异步电动机的基本原理 158

19.1.2交流变频调速 161

19.2PID控制的改进 162

19.2.1积分项的改进 162

19.2.2微分项的改进 163

19.3训练内容 165

训练要求 166

思考题 166

20温度控制系统 167

20.1工业过程概述 167

20.2温度控制系统原理 168

20.2.1温度控制系统的特点 168

20.2.2温度系统的模型和控制规则 169

20.2.3温度系统的PWM控制 172

20.2.4器材简介 173

20.3训练内容 174

训练要求 174

思考题 175

附录 176

附录1 IPC-610工业控制计算机机箱结构 176

附录2 PCLD-880工业端子板 178

3.2技术指标 181

3.1概述 181

附录3 PCL-812PG数据采集控制板卡 181

3.3使用方法 182

3.4寄存器描述及板内地址分配 184

3.5使用范例 189

附录4 ACL-8112PG数据采集控制板卡 192

4.1概述 192

4.2ACL-8112系列增强型多功能数据采集卡特性 192

附录5 基于PCL-812PG采集卡的开关量通道C范例程序 196

5.1DI通道程序 196

5.2DO通道程序 197

附录6 基于PCL-812PG采集卡的模拟量通道C范例程序 198

6.1A/D通道程序 198

6.2D/A通道程序 199

附录7 定时程序 200

附录8 屏幕绘时域曲线程序 202

参考文献 207