上篇 基于虚拟仪器平台的机电控制系统设计与实践 2
第1章 控制系统的建模与仿真 2
1.1 数学模型的创建 2
1.1.1 传递函数模型的创建 3
1.1.2 状态空间模型的创建及转换 4
1.2 系统时域分析及根轨迹分析 7
1.2.1 时间响应 7
1.2.2 系统的根轨迹分析 9
1.3 系统频率特性分析 10
1.4 控制系统的稳定性分析 13
第2章 控制系统典型环节的实验分析 15
2.1 实验器件 15
2.2 时域实验分析 17
2.3 频域特性分析 20
第3章 数字量、模拟量端口实验 24
3.1 彩灯控制设计 24
3.2 液位测量与控制 27
第4章 温度PID控制 29
第5章 电动机控制系统仿真 33
5.1 步进电动机控制系统仿真 33
5.1.1 步进电动机的数学模型 34
5.1.2 增量式PID控制器 37
5.1.3 仿真实验 38
5.2 交流电动机仿真 39
第6章 网络通信实验 42
6.1 浏览器方式 42
6.2 DataSocket （DS）技术 43
6.3 TCP/I P方式 45
下篇 基于Arduino平台的机电控制系统设计与实践 48
第7章 轮式小车设计 48
7.1 三轮型小车结构 48
7.2 三轮型循迹小车硬件系统设计 49
7.2.1 硬件模块介绍 50
7.2.2 硬件系统设计 52
7.3 三轮型小车的运动分析与调试 55
7.3.1 运动分析 55
7.3.2 智能小车运行调试 57
7.4 三轮型小车系统程序设计 58
7.5 四轮型小车 63
7.5.1 四轮型小车的结构 63
7.5.2 四轮型小车循迹系统设计 63
7.5.3 四轮型小车循迹系统的程序设计 65
7.5.4 四轮型小车循迹模块的安装调试步骤 67
第8章 机械臂设计 69
8.1 机械臂机构设计 69
8.2 机械臂的运动分析 72
8.3 机械臂的控制系统程序设计 74
8.4 机器人整体结构设计 76
第9章 双足机器人设计 79
9.1 双足机器人结构及自由度分配 79
9.2 双足机器人硬件设计 81
9.2.1 舵机控制器 81
9.2.2 红外线数字避障传感器具体应用说明 82
9.2.3 电源模块 83
9.3 机器人步态分析与调试 85
9.3.1 机器人步态分析 85
9.3.2 机器人步态调试 87
9.4 双足机器人控制系统设计 91
9.4.1 控制系统设计方案 91
9.4.2 程序设计 92
9.5 机器人避障实验 101
第10章 蓝牙通信与WiFi视频传输技术 102
10.1 蓝牙无线通信 102
10.1.1 蓝牙无线通信模块 102
10.1.2 蓝牙模块实验 104
10.2 WiFi视频传输实验 107
10.2.1 WiFi视频传输系统介绍 107
10.2.2 视频传输实验 108
第11章 LabVIEW与Arduino的互动通信控制设计 111
11.1 LabVIEW interface for Arduino机械臂舵机自动运行设计 111
11.1.1 LabVIEW interface for Arduino函数介绍 111
11.1.2 机械臂LabVIEW interface for Arduino程序 113
11.1.3 机械臂舵机LabVIEW interface for Arduino调试程序 114
11.2 VISA串口函数的舵机控制 115
11.3 VISA串口函数的移动机器人控制 124
11.4 VISA串口函数的双足机器人控制 125
11.4.1 系统设计方案 125
11.4.2 程序框图设计 126
11.4.3 Arduino下位机程序设计 132
11.4.4 系统实验 137
第12章 基于Arduino和Android平台的控制系统设计 141
12.1 蓝牙寻找器 141
12.1.1 系统设计思路 142
12.1.2 硬件组成 142
12.1.3 软件设计流程 144
12.1.4 软件程序介绍 144
12.1.5 操作步骤 146
12.2 物联网车位引导系统 147
12.2.1 系统设计思路 148
12.2.2 硬件组成 148
12.2.3 软件设计流程 149
12.2.4 操作步骤 151
附录A三轮型小车循迹行进程序 154
附录B机械臂四舵机动作控制程序 158
附录C双足机器人源程序 161
参考文献 166