机械工程控制及测试技术基础(高等学校工程创新应用型特色教材)

\"本书根据应用型本科院校的教学特点,结合编者多年教学经验编写而成。本书将工程中不可分割的 控制与测试技术相结合,由浅入深导入理论知识点,以工程案例为应用扩展点,使学生理解并灵活运用控 制和测试理论,进而对复杂工程问题进行分析、设计和研究。 本书可作为高等学校机械工程相关专业的教材和参考书,也可作为继续教育和职业教育的培训教材, 对相关工程技术人员也具有参考价值。\"

吴波、女、40、副教授，长春工程学院机器人工程专业副主任，主要教授机电一体化相关理论和实践课程、主要进行仿生科学与工程方面科研研究、发表教科研学术论文30余篇、主编教材3部、授权专利20余项、参加和主持省部级以上教科研课题10余项、指导学生参加各类学科竞赛并获得省级以上奖励百余项。

第1章绪论00 1.1机械工程控制论和测试技术概述00 1.2反馈控制00 1.2.1反馈控制原理00 1.2.2控制系统的组成00 1.2.3控制案例00 1.3控制系统的分类0 1.3.1按控制系统有无反馈划分0 1.3.2按控制系统中的信号类型划分0 1.3.3按控制变量的多少划分0 1.3.4按系统控制量变化规律划分0 1.3.5按系统本身的动态特性划分0 1.3.6按系统采用的控制方法划分0 1.4对控制系统的基本要求0 1.5测试技术的任务0 1.6测试技术的主要内容0 1.7测试系统的组成0 1.8机械制造的发展与控制理论和测试技术的应用和发展0 1.8.1控制理论的应用和发展0 1.8.2测试技术的应用和发展0 习题0 第2章系统的数学模型0 2.1系统的微分方程0 2.1.1线性元件的微分方程0 2.1.2非线性微分方程的线性化0 2.1.3相似原理0 2.2拉普拉斯变换及其反变换0 2.2.1拉普拉斯变换0 2.2.2拉普拉斯反变换0 2.2.3用拉氏变换求解微分方程0 2.3系统的传递函数0 2.3.1传递函数0 2.3.2典型环节及其传递函数0 2.4系统动态结构图0 2.4.1系统方框图的组成0 2.4.2系统动态结构图的建立0 2.5系统的传递函数方框图及其简化0 2.5.1环节的基本连接方式0 2.5.2方框图的变换与简化0 2.5.3系统的信号流图及梅森公式0 2.6设计示例——工作台位置自动控制系统的传递函数0 习题0 第3章系统的时域特性分析0 3.1典型输入信号0 3.2系统的时域性能指标0 3.3系统的稳定性0 3.3.1时间响应及其组成0 3.3.2稳定的基本概念0 3.3.3Routh稳定判据0 3.41阶系统时域分析0 3.52阶系统时域分析0 3.6设计示例——工作台位置自动控制系统的时域分析0 习题0 第4章系统的频率特性分析0 4.1频率特性概述0 4.1.1频率特性的基本概念0 4.1.2频率特性的求法0 4.1.3频率特性的特点和作用0 4.2典型环节频率特性的奈奎斯特图0 4.2.1奈奎斯特图的概念0 4.2.2典型环节的奈奎斯特图0 4.2.3系统奈奎斯特图的画法 4.3典型环节频率特性的伯德图 4.3.1伯德图的概念 4.3.2典型环节的伯德图 4.3.3绘制系统伯德图的步骤 4.4设计示例——工作台位置自动控制系统的频域分析 习题 第5章根轨迹分析法 5.1根轨迹基本概念 5.2根轨迹的幅值条件和相角条件 5.3绘制根轨迹的基本规则 5.4设计示例——工作台位置自动控制系统的根轨迹分析 习题 第6章多模态控制器 6.1比例控制器 6.2比例积分控制器 6.3比例微分控制器 6.4比例积分微分控制器 习题 第7章测量的基础知识及测试系统特性 7.1测量的基础知识 7.1.1量与量纲 7.1.2法定计量单位 7.1.3测量、计量、测试 7.1.4基准和标准 7.1.5量值的传递和计量器具检定 7.1.6测量方法 7.1.7测量装置 7.1.8测量误差 7.1.9测量精度和不确定度 7.1.10测量器具的误差 7.2测试系统的基本特性 7.2.1概述 7.2.2测试装置的静态特性 7.2.3测量装置的动态特性 7.2.4测量装置的负载特性 7.2.5测量装置的抗干扰性 习题 第8章常用传感器的原理及应用 8.1常用传感器分类 8.2限位开关 8.2.1限位开关的概念 8.2.2内置微动开关驱动机构 8.2.3开关的构成材料 8.2.4限位开关用语说明 8.2.5限位开关接点保护电路 8.2.6限位开关接线注意事项 8.2.7使用环境 8.2.8关于定期检查和定期更换 8.2.9关于操作 8.2.10挡块的设计 8.2.11开关故障解决 8.3接近传感器 8.3.1接近传感器的定义 8.3.2接近开关特点 8.3.3接近传感器原理 8.3.4接近传感器分类 8.3.5接近传感器术语说明 8.3.6接近传感器型号、额定值及规格 8.3.7接近传感器接线 8.3.8外界环境对传感器的影响 8.4光电传感器 8.4.1光电传感器的定义 8.4.2光电传感器的特点 8.4.3光电传感器原理及外观尺寸 8.4.4光电传感器额定规格及性能 8.4.5光电传感器接线 8.4.6光电传感器正确使用方法 8.5位移传感器 8.5.1位移传感器的定义 8.5.2位移传感器原理分类 8.5.3位移传感器型号、额定值及规格 8.5.4位移传感器的外观尺寸及接线 8.6安全光幕 8.6.1安全光幕的定义及工作原理 8.6.2安全光幕的型号构成、种类及选型 8.6.3安全光幕系统结构 8.6.4安全光幕接线 8.7旋转编码器 8.7.1旋转编码器的定义和特点 8.7.2旋转编码器的原理 8.7.3旋转编码器选择要点 8.7.4旋转编码器基本术语 8.7.5旋转编码器的种类 8.7.6旋转编码器的额定值和性能 8.7.7旋转编码器的接线方法 8.8压力传感器 8.8.1压力传感器的定义及工作原理 8.8.2压力传感器的基本术语 8.8.3数字压力传感器 习题 第9章电信号的调理与记录 9.1电桥 9.1.1直流电桥 9.1.2交流电桥 9.2调制与解调 9.2.1幅值调制与解调 9.2.2频率调制与解调 9.3信号的放大与衰减 9.3.1信号放大器的主要特性 9.3.2使用运算放大器的放大器 9.3.3信号衰减 9.4滤波器 9.4.1滤波器的分类 9.4.2理想滤被器与实际滤波器 9.4.3恒带宽比和恒带宽滤渡器 9.5信号的显示与记录 9.5.1模拟指示仪表 9.5.2数码显示仪表 9.5.3图像显示仪表 9.5.4信号的记录和存储 习题 参考文献