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第一章 引论 1

第一节 基本概念 1

第二节 发展历史 3

第三节 共性关键技术 9

第四节 机电一体化系统 14

第五节 技术要求与设计原则 29

第二章 传感器 34

第一节 传感器的特性和分类 34

第二节 位移传感器 39

第三节 速度传感器 61

第四节 加速度传感器 66

第五节 力、扭矩和压力传感器 68

第六节 温度传感器 71

第三章 调理电路 75

第一节 电桥 75

第二节 调制与解调 79

第三节 放大电路 83

第四节 滤波电路 85

第四章 测量系统 90

第一节 概述 90

第二节 测量系统的分类与组成 94

第三节 位移测量 99

第四节 运动速度、转速、加速度测量 114

第五章 系统数学模型 122

第一节 基本环节数学模型 122

第二节 系统传递函数 127

第三节 机电系统数学模型 130

第四节 状态空间方程 133

第六章 系统动态响应 137

第一节 时域响应及典型输入信号 137

第二节 一阶系统的瞬态响应 140

第三节 二阶系统的瞬态响应 141

第四节 高阶系统的瞬态响应 144

第五节 时域的瞬态响应性能指标 145

第六节 系统误差分析 146

第七章 系统频率响应 152

第一节 频域分析方法 152

第二节 极坐标图 155

第三节 对数坐标图 161

第四节 闭环系统频率响应 170

第五节 系统稳定性分析 172

第八章 控制器 184

第一节 概述 184

第二节 PID 控制器 188

第三节 复合控制器 195

第四节 自适应控制 198

第九章 伺服系统 203

第一节 基本概念及应用 203

第二节 系统组成及分类 205

第三节 主要元部件 208

第四节 系统性能指标 221

第五节 模拟伺服系统 222

第六节 参考脉冲系统 225

第七节 采样—数据系统 229

第一节 系统组成 235

第十章 步进电动机运动控制系统 235

第二节 步进电动机原理与特性 238

第三节 步进电动机驱动电路 250

第四节 脉冲分配器 258

第五节 运动控制软件 261

第六节 典型系统——步进电动机速度与位置运动控制系统 268

第十一章 微处理机 274

第一节 发展和组成 274

第二节 数制和编码系统 281

第三节 微处理器 290

第四节 嵌入式微处理机 304

第一节 概述 315

第十二章 输入输出接口 315

第二节 PC—104总线及简单 I/O 接口 323

第三节 中断 333

第四节 异步串行 I/O 339

第五节 PC—104总线嵌入式微处理机 CPU 模块和接口模块 346

第十三章 计算机网络 350

第一节 网络技术发展概述 350

第二节 网络体系结构与网络协议 355

第三节 Internet 国际互联网 363

第四节 工业控制网络 380

第一节 PLC 的组成、原理及工作过程 383

第十四章 PLC 控制器 383

第二节 PLC 的数学表示及特性 385

第三节 典型标准程序单元 388

第四节 编程方法 390

第五节 PLC 的故障和抗干扰问题 404

第十五章 系统总体技术及展望 409

第一节 系统总体结构 409

第二节 数控机床 412

第三节 工业机器人 423

第四节 自主式自动导引车 434

第五节 发展与展望 445

参考文献 448