图书介绍
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- 王兴松编著 著
- 出版社： 北京：科学出版社
- ISBN：9787030252104
- 出版时间：2009
- 标注页数：258页
- 文件大小：24MB
- 文件页数：270页
- 主题词：机电一体化－控制系统－高等学校－教材
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图书目录
第1章 绪论1
1.1 机械运动控制系统的内容与分类1
1.1.1 机械运动控制系统的定义、由来与内容1
1.1.2 机械运动控制系统的分类3
1.2 机械运动控制系统的应用6
1.2.1 运动规划6
1.2.2 多轴插补7
1.2.3 电子齿轮与电子凸轮8
1.2.4 比较输出与同步跟踪8
1.2.5 精密探针位置测量9
1.3 机械运动控制系统中的非线性及其补偿10
1.3.1 机械运动控制系统中的连续与不连续非线性10
1.3.2 机械运动控制系统中常见不连续非线性及其补偿10
1.4 机械运动控制系统的发展趋势12
第2章 运动控制系统中的机械结构16
2.1 滑动螺旋传动与滑动导轨16
2.1.1 滑动螺旋传动16
2.1.2 滑动导轨18
2.2 滚动螺旋传动与滚动导轨21
2.2.1 滚动螺旋传动21
2.2.2 滚动导轨22
2.3 齿轮减速与谐波减速24
2.3.1 齿轮减速器的型式与应用24
2.3.2 行星齿轮减速器的传动比计算26
2.3.3 谐波齿轮减速器27
2.4 空气静压技术与磁浮技术29
2.4.1 空气静压技术简介及应用29
2.4.2 磁浮技术简介及应用31
第3章 机械运动控制系统中的位置测量33
3.1 光电编码器33
3.1.1 增量式光电编码器33
3.1.2 光电编码器的读数原理34
3.1.3 绝对式光电编码器34
3.2 直线光栅尺36
3.2.1 光栅的概念36
3.2.2 直线光栅的测量原理36
3.2.3 直线光栅的信号处理电路38
3.3 磁栅尺40
3.3.1 磁栅尺的测量原理40
3.3.2 磁栅尺的检测电路43
3.4 激光干涉测量44
3.5 电容式传感器46
3.5.1 电容式传感器的工作原理46
3.5.2 变极距式电容式传感器47
3.5.3 变面积式电容式传感器48
3.5.4 电容式传感器的特点49
3.6 电感式传感器50
3.6.1 自感式传感器50
3.6.2 互感式（差动变压器式）传感器53
3.6.3 涡流式传感器54
第4章 机械运动控制系统的数学模型56
4.1 机械运动系统的动力学方程56
4.2 机械运动控制系统的非线性与线性化63
4.2.1 典型的非线性系统64
4.2.2 非线性系统的线性化67
4.2.3 分析非线性系统的方法73
4.3 机械运动控制系统中的运动规律设计75
4.3.1 运动规律的相关概念75
4.3.2 运动规律的设计77
4.3.3 运动规律的设计实例——柔性臂残余振动的控制81
4.4 机械运动系统的惯量等效84
4.4.1 等效力矩和等效力的计算85
4.4.2 等效转动惯量和等效质量的计算85
4.4.3 电机多轴拖动系统等效动力学模型的建立86
第5章 步进电机运动控制系统88
5.1 步进电机的工作原理与分类88
5.2 步进电机的运行特性与控制系统建模91
5.2.1 静态运行特性91
5.2.2 单脉冲运行特性95
5.2.3 连续脉冲运行特性99
5.3 步进电机的控制电路105
5.3.1 单电压功率驱动电路105
5.3.2 高低压功率驱动电路106
5.3.3 斩波恒流驱动电路106
5.3.4 双极性驱动电路107
5.3.5 细分驱动电路109
5.4 步进电机在自动测量仪器中的应用109
5.4.1 步进电机的选择110
5.4.2 步进电机在柴油发动机活塞环梯形角度测量仪中的应用110
第6章 直流伺服电机运动控制系统113
6.1 直流伺服电机的工作原理113
6.1.1 直流伺服电机的基本结构与工作原理113
6.1.2 直流电机的机械特性115
6.1.3 空心杯直流伺服电机115
6.2 直流伺服电机运动控制系统的数学模型116
6.2.1 电枢控制直流电机的数学模型116
6.2.2 磁场控制直流电机的数学模型119
6.3 直流伺服电机的脉宽调制控制119
6.3.1 脉宽调制的基本原理120
6.3.2 不可逆脉宽调制调速系统122
6.3.3 可逆脉宽调制调速系统124
6.4 无刷直流电机原理125
6.4.1 无刷直流电机的基本结构126
6.4.2 无刷直流电机工作原理126
6.5 直流伺服电机在足球机器人中的应用129
6.5.1 直流伺服电机控制的一般过程129
6.5.2 主要部件选择129
第7章 交流伺服电机运动控制系统133
7.1 交流伺服电机的工作原理134
7.1.1 永磁同步电机的结构134
7.1.2 永磁同步电机的工作原理137
7.1.3 永磁同步电机的性能137
7.2 交流伺服电机的运动控制基础138
7.2.1 电压方程139
7.2.2 转矩方程143
7.2.3 状态方程144
7.3 交流伺服电机的正弦脉宽调制控制144
7.3.1 正弦脉宽调制波形与等效正弦波145
7.3.2 产生正弦脉宽调制波形的原理145
7.3.3 正弦脉宽调制变频器的主电路146
7.4 交流伺服电机的矢量控制147
7.4.1 矢量控制的基本原理147
7.4.2 矢量变换及其实现148
7.4.3 磁通的检测150
7.5 交流伺服电机直接转矩控制简介152
第8章 直线电机运动控制系统154
8.1 直线电机的结构、工作原理及分类155
8.1.1 直线电机的基本结构155
8.1.2 直线电机的工作原理158
8.1.3 直线电机的分类162
8.2 直线电机的数学模型165
8.2.1 直线电机的磁场分析模型165
8.2.2 永磁式减速直线同步电机的数学模型168
8.3 直线电机运动控制系统的典型应用170
8.3.1 直线电机在工业与自动化中的应用170
8.3.2 直线电机在物料输送与搬运方面的应用173
8.3.3 直线电机在交通运输业中的应用175
第9章 微位移运动控制系统180
9.1 微位移运动控制的原理与应用181
9.1.1 微位移系统的原理181
9.1.2 微位移系统的应用185
9.2 微位移运动系统的结构设计186
9.2.1 柔性铰链的类型及特点186
9.2.2 柔性铰链设计187
9.2.3 精密微动工作台的设计及其特性分析190
9.3 压电微位移运动控制系统的驱动电路197
9.3.1 对压电微位移器驱动的要求197
9.3.2 典型压电陶瓷驱动电路197
9.4 微位移运动机构的磁滞非线性与补偿控制201
9.4.1 磁滞非线性系统的建模202
9.4.2 磁滞非线性系统的控制补偿方法204
9.5 原子力显微镜的微位移运动控制系统205
9.5.1 原子力显微镜系统206
9.5.2 原子力显微镜与其他扫描显微镜的比较207
第10章 数控机床的运动控制系统209
10.1 数控机床的构型及其对运动控制的要求209
10.1.1 数控机床的作用209
10.1.2 数控机床的基本构成209
10.1.3 数控机床的类型及其对运动控制的要求210
10.2 数控机床的运动协调控制217
10.2.1 控制轴数与联动轴数217
10.2.2 数控机床轨迹运动控制原理218
10.2.3 运动速度和加减速的控制224
10.3 数控车床的运动控制系统232
10.3.1 概述232
10.3.2 数控车床的分类232
10.3.3 主轴传动方式233
10.3.4 进给运动控制系统233
10.4 数控铣床的运动控制系统234
10.4.1 概述234
10.4.2 数控铣床的分类235
10.4.3 数控铣床运动部件的布局235
10.4.4 主传动系统238
10.4.5 进给运动控制系统238
第11章 操作机器人的运动控制系统239
11.1 操作机器人的构成239
11.1.1 操作机器人的构成239
11.1.2 机器人机械本体的构成240
11.1.3 操作机器人的分类240
11.2 操作机器人运动学基础242
11.2.1 操作机器人运动方程的表示242
11.2.2 机械手运动方程的求解243
11.3 操作机器人的运动控制系统243
11.3.1 机器人运动控制系统的特点243
11.3.2 操作机器人运动控制层次244
11.3.3 机器人的运动控制技术246
11.4 SCARA机器人的运动控制249
11.4.1 SCARA机器人的控制结构250
11.4.2 SCARA机器人的运动分析252
11.4.3 SCARA机器人的运动方程求解254
参考文献257