機(jī)電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

第1章 緒論
1．1 機(jī)械電子工程的發(fā)展與概念
1．1．1 機(jī)械電子工程的發(fā)展
1．1．2 機(jī)械電子工程的定義
1．2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
1．2．1 信息系統(tǒng)
1．2．2 機(jī)械系統(tǒng)
1．2．3 電子系統(tǒng)
1．2．4 傳感器與致動(dòng)器
1．2．5 實(shí)時(shí)接口
1．3 機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
1．3．1 機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程
1．3．2 機(jī)電系統(tǒng)集成方式
1．4 本書重點(diǎn)與內(nèi)容組織習(xí)題與思考題
第2章 機(jī)電動(dòng)力學(xué)理論基礎(chǔ)
2．1 力學(xué)理論基礎(chǔ)
2．1．1 動(dòng)力學(xué)普遍定理
2．1．2 歐拉動(dòng)力學(xué)方程
2．1．3 達(dá)朗貝爾原理
2．1．4 拉格朗日方程
2．2 電路分析理論基礎(chǔ)
2．2．1 基爾霍夫電流定律
2．2．2 基爾霍夫電壓定律
2．3 電磁場理論基礎(chǔ)
2．3．1 安培環(huán)路定理
2．3．2 安培力定律
2．3．3 電磁感應(yīng)定律
2．4 機(jī)電能量轉(zhuǎn)換基礎(chǔ)
2．4．1 機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的能量關(guān)系
2．4．2 單邊激勵(lì)機(jī)電裝置的能量轉(zhuǎn)換
2．4．3 雙邊激勵(lì)機(jī)電裝置的能量轉(zhuǎn)換
2．4．4 機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的條件
2．4．5 產(chǎn)生恒定電磁轉(zhuǎn)矩的條件
2．4．6 旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩習(xí)題與思考題
第3章 機(jī)械動(dòng)力學(xué)
3．1 桿件
3．2 彈簧
3．3 阻尼
3．3．1 帶有干摩擦和黏滯摩擦的阻尼
3．3．2 彈簧阻尼系統(tǒng)
3．4 軸承
3．4．1 滑動(dòng)軸承
3．4．2 滾動(dòng)軸承
3．5 典型機(jī)械系統(tǒng)
3．5．1 單質(zhì)量彈簧阻尼振蕩系統(tǒng)
3．5．2 考慮齒輪和彈簧的兩質(zhì)量振蕩系統(tǒng)
3．5．3 帶傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)
3．5．4 帶有摩擦的機(jī)械系統(tǒng)
3．5．5 帶有空回的機(jī)械系統(tǒng)習(xí)題與思考題
第4章 機(jī)電系統(tǒng)傳感器特性
4．1 典型位置檢測元件的特性與模型
4．1．1 光電編碼器
4．1．2 旋轉(zhuǎn)變壓器
4．1．3 電位計(jì)
4．2 典型速度檢測元件的特性與模型
4．2．1 直流測速發(fā)電機(jī)
4．2．2 編碼器式測速傳感器
4．3 典型慣性測量元件的特性與模型
4．3．1 加速度計(jì)
4．3．2 陀螺儀
4．4 典型力及力矩測量元件的特性與模型
4．4．1 測力傳感器
4．4．2 轉(zhuǎn)矩測量習(xí)題與思考題
第5章 致動(dòng)器動(dòng)力學(xué)特性
5．1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)
5．1．1 基本轉(zhuǎn)矩計(jì)算
5．1．2 電動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型
5．2 直流電動(dòng)機(jī)
5．3 交流電動(dòng)機(jī)
5．3．1 三相異步電動(dòng)機(jī)的多變量非線性數(shù)學(xué)模型
5．3．2 三相異步電動(dòng)機(jī)在兩相靜止坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型習(xí)題與思考題
第6章 機(jī)電系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)特征
6．1 傳動(dòng)鏈典型非線性因素
6．2 飽和特性及其動(dòng)力學(xué)模型
6．3 死區(qū)特性及其動(dòng)力學(xué)模型
6．4 間隙特性及其動(dòng)力學(xué)模型
6．4．1 間隙特性建模
6．4．2 齒隙的物理模型及非線性特性
6．4．3 齒隙非線性建模及數(shù)學(xué)表達(dá)式
6．4．4 齒隙特性的描述函數(shù)分析
6．4．5 間隙對(duì)控制系統(tǒng)性能的影響
6．5 摩擦特性及其動(dòng)力學(xué)模型
6．5．1 摩擦的特征
6．5．2 摩擦模型的發(fā)展
6．5．3 靜摩擦對(duì)系統(tǒng)的影響
6．6 結(jié)構(gòu)彈性變形及阻尼的影響
6．6．1 問題的引出
6．6．2 降低機(jī)械諧振影響的措施
6．7 消除非線性因素的常用方法
6．7．1 利用局部反饋削弱非線性因素
6．7．2 振蕩線性化習(xí)題與思考題
第7章 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)建模
7．1 模型辨識(shí)的基本思想
7．1．1 模型辨識(shí)的發(fā)展和現(xiàn)狀
7．1．2 經(jīng)典模型辨識(shí)的基本思想
7．2 實(shí)域非參數(shù)模型的辨識(shí)階躍響應(yīng)法
7．2．2 脈沖響應(yīng)法
7．2．3 相關(guān)函數(shù)法
7．3 頻域非參數(shù)模型的辨識(shí)
7．3．1 頻率響應(yīng)法
7．3．2 傳遞函數(shù)擬合習(xí)題與思考題
第8章 機(jī)電控制技術(shù)
8．1 控制系統(tǒng)性能指標(biāo)
8．1．1 時(shí)域性能指標(biāo)
8．1．2 頻域性能指標(biāo)
8．2 一般機(jī)電控制系統(tǒng)框架
8．3 數(shù)字PID控制器設(shè)計(jì)
8．3．1 基本形式與算法
8．3．2 PID改進(jìn)算法
8．4 連續(xù)控制器的離散化方法
8．4．1 脈沖響應(yīng)不變法（z變換法）
8．4．2 階躍響應(yīng)不變法
8．4．3 前向差分法
8．4．4 后向差分法
8．4．5 雙線性變換法
8．4．6 預(yù)修正雙線性變換法
8．4．7 零極點(diǎn)匹配法
8．4．8 各種離散化方法比較習(xí)題與思考題
第9章 案例分析
9．1 穩(wěn)定平臺(tái)的建模分析
9．1．1 三軸穩(wěn)定平臺(tái)的幾個(gè)概念
9．1．2 坐標(biāo)系定義
9．1．3 坐標(biāo)變換
9．1．4 運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系
9．1．5 動(dòng)力學(xué)模型
9．1．6 動(dòng)力學(xué)模型的簡化
9．1．7 機(jī)電模型
9．1．8 三軸模型仿真實(shí)例
9．2 穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)
9．2．1 設(shè)計(jì)指標(biāo)
9．2．2 隔離度定義與特性
9．2．3 穩(wěn)定平臺(tái)輸出與制導(dǎo)系統(tǒng)的關(guān)系
9．3 三軸穩(wěn)定平臺(tái)的經(jīng)典PID控制
9．3．1 控制機(jī)理與控制系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)
9．3．2 各軸負(fù)載及電動(dòng)機(jī)伺服控制回路模型
9．3．3 三軸平臺(tái)的經(jīng)典PID控制
參考文獻(xiàn)