机电控制技术导论

前言
第1章绪论
1.1背景简介
1.2什么是机电控制技术
1.3机电系统设计流程
1.4机电系统设计举例
1.5机电系统所涵盖的技术
1.6本书目的
1.7本章小结
参考文献
习题
第2章继电器接触器电路
2.1常用低压电器
2.1.1开关保护电器
2.1.2主令电器
2.2电气原理图的绘制
2.2.1电气控制系统图中的图形符号和文字符号
2.2.2电气原理图
2.2.3电气元件布置图
2.2.4电气安装接线图
2.3继电器接触器基本控制电路
2.3.1起动、自锁与停止控制电路
2.3.2连续工作与点动控制
2.3.3多点控制
2.3.4联锁控制
2.3.5顺序起动控制
2.4异步电动机的控制
2.4.1三相异步电动机工作原理
2.4.2异步电动机的起动电路
2.4.3异步电动机的正反转控制电路
2.4.4异步电动机的制动电路
2.4.5双速异步电动机的调速控制
2.5交流电动机的调速
2.5.1异步电动机的调速
2.5.2同步电动机的调速
2.6继电器接触器控制电路的设计
2.6.1设计方法和步骤
2.6.2执行机构的选择
2.6.3电气原理图设计的注意事项
2.6.4设计举例
2.7本章小结
参考文献
习题
第3章可编程序控制器
3.1PLC简介
3.2PLC的结构和工作原理
3.2.1基本结构
3.2.2各组成部分的功能
3.2.3可编程序控制器的基本工作原理
3.2.4可编程序控制器的分类
3.2.5PLC与继电器接触器控制系统及计算机的区别
3.2.6可编程序控制器FX与S7-200概述
3.3FX系列编程元件及基本编程语言
3.3.1F系列PLC中常用的编程器件与编程语言
3.3.2基本逻辑指令
3.3.3梯形图绘制的基本规则
3.3.4顺序步进指令和编程
3.3.5PLC控制系统设计方法
3.4S7-200编程元件及基本编程指令
3.4.1S7-200的编程元件
3.4.2S7-200的基本编程指令
3.4.3程序举例
3.4.4SIMATIC工业软件
3.5LM系列
3.5.1LM系列PLC概述
3.5.2硬件扩展
3.5.3通信功能
3.5.4编程软件介绍
3.6可编程计算机控制器
3.6.1PCC特点及其优势
3.6.2Automation Studio编程软件应用实例
3.7PLC系统网络与通信
3.7.1PROFIBUS-FMS
3.7.2PROFIBUS-DP
3.7.3PROFIBUS-PA
3.8本章小结
参考文献
习题
第4章计算机数字系统
4.1数字编码系统
4.1.1数制与编码
4.1.2二进制运算
4.1.3浮点数
4.1.4格雷码
4.2布尔代数
4.3触发器
4.3.1RS触发器
4.3.2D触发器
4.3.3JK触发器
4.3.4T触发器
4.4寄存器
4.4.1基本寄存器
4.4.2移位寄存器
4.4.3计数器
4.4.4三态门（三态缓冲器）
4.5常用数据锁存／缓冲／驱动器
4.5.1锁存器
4.5.2同相三态数据缓冲／驱动器
4.5.38总线接收／发送器
4.6存储器概述
4.6.1存储器的分类
4.6.2半导体存储器的分类
4.6.3存储单元和存储单元地址
4.6.4存储器的主要指标
4.6.5存储器的寻址原理
4.7隔离与驱动
4.7.1数字隔离
4.7.2继电器驱动控制
4.8本章小结
参考文献
习题
第5章单片机原理及应用
5.1认识单片机
5.1.1什么是单片机
5.1.2MCS-51单片机的内部硬件结构及引脚
5.1.3MCS-51单片机的内部硬件的主要功能
5.2MCS-51单片机指令系统及汇编语言程序设计
5.2.1MCS-51单片机指令格式
5.2.2MCS-51单片机指令系统
5.2.3单片机寻址方式
5.2.4汇编语言程序设计步骤
5.3单片机C语言程序设计
5.3.1C语言与MCS-51
5.3.2C51的数据类型
5.3.3C51的运算符和表达式
5.3.4C51的程序结构
5.3.5函数
5.3.6程序开发
5.3.7单片机C51与汇编语言混合编程
5.3.8PWM与占空比
5.3.9直流电动机控制例程
5.4数据通信
5.4.1数据通信的概念
5.4.2串行通信
5.4.3并行通信
5.4.4并行I／O口的应用举例
5.5中断系统
5.6定时器／计数器
5.6.1定时器／计数器的基本结构
5.6.2定时器／计数器的工作方式
5.6.3定时器／计数器的应用举例
5.7A.D转换电路和D-A转换电路
5.7.1ADC0809转换芯片
5.7.2ADC0809应用举例
5.7.3DAC0832转换芯片
5.7.4DAC0832应用举例
5.8人机交互接口
5.8.1键盘接口
5.8.2显示
5.9设计与开发工具
5.9.1单片机应用系统的设计方法和步骤
5.9.2KeilC51开发工具软件
5.10本章小结
参考文献
习题
第6章机电控制系统设计
6.1单轴机器人定位系统实例描述
6.2方案设计
6.2.1丝杠及齿轮选型
6.2.2转速和功率估算
6.2.3运行总时间计算
6.2.4换算到电动机轴的负载惯量的计算
6.2.5负载转矩的计算
6.2.6电动机的初步选定
6.2.7加速转矩的计算
6.2.8瞬时优选转矩、有效转矩的计算
6.2.9电动机参数校验
6.2.10控制器和编码器选型
6.3机电系统设计的影响因素
6.3.1自然环境因素的影响
6.3.2振动因素的影响
6.3.3系统非线性因素的影响
6.3.4电磁因素的影响
6.4本章小结
参考文献
习题
第7章数字信号处理器应用基础
7.1数字信号处理概述
7.1.1数字信号处理
7.1.2数字信号处理过程
7.1.3数字信号处理的实现方式
7.1.4数字信号处理的特点
7.2数字信号处理芯片
7.2.1数字信号处理芯片的主要特点
7.2.2数字信号处理芯片的发展现状与趋势
7.3数字信号处理系统设计
7.3.1设计步骤
7.3.2DSP芯片的选择
7.4代码设计套件（CCS）开发工具
7.4.1代码设计套件概述
7.4.2代码生成工具
7.4.3CCS集成开发环境
7.5简单应用程序开发实例
7.6TMS320LF2812DSP应用实例
7.6.1核心板介绍
7.6.2被控对象分析
7.6.3数字-模拟信号转换模块
7.6.4控制程序的设计与编写
7.6.5控制程序的关键函数
7.6.6积分分离PID控制程序
7.7无刷电动机控制电动舵机实例
7.7.1电动舵机总体介绍
7.7.2无刷电动机驱动原理
7.7.3电动舵机控制器实现
7.7.4实时性分析
7.8本章小结
参考文献
习题
第8章ARM与FPGA
8.1嵌入式微处理器简介
8.2ARM介绍
8.3ARM微处理器系列
8.4删的体系结构
8.5基于Zynq的可扩展处理平台开发
8.5.1Zynq-7000系列的来历
8.5.2Zynq开发套件Zedboard简介
8.5.3基于Zynq-7000的开发实例”
8.5.4应用程序编写
8.5.5Eclipse集成开发工具
8.6FPGA介绍
8.6.1FPGA结构
8.6.2FPGA的功能模块
8.6.3FPGA开发流程
8.6.4FPGA的常用开发工具
8.6.5FPGA程序实例
8.7本章小结
参考文献
习题
第9章机电控制实例
9.1履带式移动机器人
9.1.1功能介绍
9.1.2机器人结构设计
9.1.3履带机器人控制系统设计
9.2麦克纳姆轮全方位移动平台
9.2.1运动分析
9.2.2全方位移动平台设计
9.3物联网嵌入式节点介绍与农田环境监测实例
9.3.1物联网共性架构
9.3.2ZigBee无线传感网络节点设计
9.3.3农田环境监测自供电无线传感网络设计
9.4本章小结
参考文献
习题
第10章现场总线技术与应用
10.1现场总线技术简介
10.1.1现场总线技术的发展
10.1.2现场总线的标准和分类
10.2以太网技术
10.3实时以太网技术及其比较
10.4主要实时以太网介绍
10.4.1POWERLINK
10.4.2ProfiNet
10.4.3：Ethernet／IP
10.4.4EtherCAT
10.4.5SERCOSⅢ
10.5POWERLINK和EtherCAT的比较
10.6本章小结
参考文献
习题
附录
附录AMCS-51指令集
附录BMCS-51系列SFR寄存器功能说明

《机电控制技术导论》从电气工程、机械工程的需要出发，理论结合实际，文字简练，图表丰富，例子实用。本书共有十章，主要包括：绪论、继电器接触器电路、PLC、计算机数字系统、单片机原理及应用、机电控制系统设计、DSP、ARM与FPGA、机电控制实例和现场总线技术与应用，涵盖了PCC控制技术、实时网络通信技术、机器人定位实例、履带式移动机器人、麦克纳姆轮多方面移动平台和物联网的机电系统设计实例等。本书可作为高等院校机电技术相关专业的教学参考书，也可作为从事电气工程、机械工程自动化设计的专业技术人员的参考书。

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