现代机械运动控制技术

作者
刘想德 张毅 黄超
丛书名
出版社
机械工业出版社*
ISBN
9787111666424
简要
简介
内容简介 从机械运动基本概念出发,围绕现代机械运动系统中的人机交互、运动规划以及运动控制等方面展开。本书内容主要包括绪论、驱动与机械传动、机械运动传感器、电机与电动机控制、多轴协同运动控制、计算机与网络、机器人与数控机床、机械与制造系统、模型与机电系统建模等。
目录
前言
第1章绪论1
1 .1运动1
1 .1 .1运动的分类1
1 .1 .2机械运动1
1 .2机械3
1 .2 .1机械的定义3
1 .2 .2机械的组成4
1 .3机械运动控制系统8
1 .4机械的未来发展9
思考题10
第2章驱动与机械传动11
2 .1机械中的能量流11
2 .2电力驱动12
2 .2 .1电动机12
2 .2 .2电源13
2 .3液压驱动15
2 .3 .1液压驱动的特点16
2 .3 .2液压驱动系统的组成16
2 .4气压驱动17
2 .4 .1气压驱动的特点17
2 .4 .2气压驱动系统的组成18
2 .5特种原动机19
2 .6机械传动21
2 .6 .1机械传动概述21
2 .6 .2齿轮传动22
2 .6 .3蜗杆传动23
2 .6 .4滚珠丝杠传动23
2 .6 .5轮系传动方式24
2 .6 .6带传动25
2 .6 .7链传动25
2 .6 .8摩擦轮传动26
思考题26
第3章机械运动传感器27
3 .1传感器概述27
3 .1 .1传感器的组成27
3 .1 .2传感器的分类27
3 .1 .3数学模型与性能29
3 .2力传感器32
3 .2 .1压电式单向力传感器32
3 .2 .2电阻应变片力传感器33
3 .3位移传感器34
3 .3 .1光栅位移传感器34
3 .3 .2激光传感器35
3 .4转速传感器36
3 .4 .1磁电式转速传感器37
3 .4 .2光电式转速传感器37
3 .5惯性传感器37
3 .6霍尔传感器38
思考题39
第4章电机40
4 .1电磁现象与电机模型40
4 .1 .1电磁力和电磁感应40
4 .1 .2电动机的基本模型42
4 .1 .3电动机中的磁场43
4 .2直流电动机43
4 .2 .1电动机的结构43
4 .2 .2电动机磁场与励磁45
4 .2 .3等效电路与机械特性47
4 .2 .4无刷直流电动机47
4 .3单相交流电动机49
4 .3 .1电动机的结构49
4 .3 .2磁场与机械特性50
4 .3 .3电动机的起动51
4 .4步进电动机52
4 .4 .1电动机的结构52
4 .4 .2步进电动机步距角53
4 .4 .3电动机的脉冲节拍55
4 .5三相异步电动机56
4 .5 .1电动机的结构56
4 .5 .2三相旋转磁场57
4 .5 .3等效电路与机械特性58
4 .6三相交流同步电机59
4 .6 .1电机的结构59
4 .6 .2功角60
4 .6 .3功率因数调节61
4 .7直线电动机61
4 .7 .1直线电动机的特点61
4 .7 .2电动机的结构及类型62
思考题64
第5章电动机控制65
5 .1电动机控制技术基础65
5 .1 .1电动机调速系统与技术65
5 .1 .2调速系统性能指标67
5 .1 .3负载转矩特性68
5 .2电动机驱动器69
5 .2 .1驱动器的组成69
5 .2 .2驱动器算法69
5 .2 .3脉冲宽度调制技术71
5 .2 .4驱动器功率电路74
5 .3直流调速系统75
5 .3 .1电动机人为机械特性75
5 .3 .2双闭环调速系统76
5 .4三相交流调速系统80
5 .4 .1电动机人为机械特性80
5 .4 .2电动机模型80
5 .4 .3调压调速86
5 .4 .4变频调速88
5 .4 .5矢量控制90
5 .5步进电动机控制92
5 .5 .1步进电动机驱动器92
5 .5 .2步进电动机的细分控制93
思考题94
第6章多轴协同运动控制95
6 .1运动控制器与驱动器95
6 .1 .1运动控制器的功能95
6 .1 .2驱动器的工作模式96
6 .2运动控制器硬件97
6 .2 .1运动控制器硬件组成97
6 .2 .2数字信号处理器98
6 .2 .3可编程逻辑器件99
6 .3运动控制算法100
6 .3 .1机械运动物理量101
6 .3 .2点位运动控制101
6 .3 .3轨迹运动控制104
6 .4工业机器人运动控制107
6 .4 .1示教控制与编程控制107
6 .4 .2关节空间运动规划108
6 .4 .3笛卡儿空间运动规划110
思考题111
第7章计算机与网络112
7 .1计算机概述112
7 .1 .1计算机的发展112
7 .1 .2计算机的组成部分114
7 .1 .3计算机的工作原理115
7 .2计算机操作系统117
7 .2 .1操作系统的作用117
7 .2 .2操作系统的种类118
7 .2 .3操作系统的组成119
7 .3机械运动控制软件120
7 .3 .1机械运动控制软件简介120
7 .3 .2编程语言及工具122
7 .3 .3程序的编译链接124
7 .3 .4程序的运行时结构125
7 .3 .5软件开发过程模型127
7 .4计算机网络128
7 .4 .1网络类型128
7 .4 .2网络拓扑结构129
7 .4 .3OSI参考模型131
7 .4 .4网络通信设备134
7 .5工业互联网135
7 .5 .1现场总线135
7 .5 .2工业以太网138
思考题140
第8章机器人与数控机床142
8 .1机器人142
8 .1 .1机器人的分类142
8 .1 .2机器人的组成143
8 .1 .3机器人操作系统144
8 .1 .4智能协作机器人145
8 .2数控机床147
8 .2 .1数控机床的分类147
8 .2 .2数控机床的组成148
8 .2 .3数控系统软件149
思考题151
第9章机械与制造系统152
9 .1机械的网络化152
9 .2制造系统153
9 .2 .1制造系统模型154
9 .2 .2制造系统网络155
思考题157
第10章模型与机电系统建模158
10 .1模型及其分类158
10 .1 .1离散与连续模型158
10 .1 .2实物与符号模型160
10 .2模型的评价161
10 .2 .1模型评价方法161
10 .2 .2模型相似性162
10 .3系统建模方法163
10 .3 .1系统建模流程163
10 .3 .2机电系统建模164
思考题167
参考文献168


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