機電控制技術（簡體書）

本書是上海交通大學機械與動力工程學院的專業基礎課——“機電控制技術”的配套教材，本書從機械工程角度出發，理論聯系實際，突出工程應用，全面系統地介紹了機電控制基本器件——可編程控制器、單片機、工業控制計算機的組成、原理及應用，并在此基礎上，講述了機電系統的總體設計方法。全書是上交大一線授課教師在多年教學和實踐經驗的基礎上，總結、吸取了國內外機電控制的最新技術編寫而成的。
全書共分7章，主要內容為：緒論、繼電器接觸器控制、可編程控制器、單片微機計算機技術、機電系統中的PC控制技術、機電控制系統設計綜合以及雙臂SCARA機器人系統設計實例。每章后附有復習參考題。
本書可作為高等院校機械類專業本科生教材，也適合從事工業測控及自動化、機電控制系統設計的工程技術人員自學參考。

前言
第1章 緒論
1.1 機電控制技術概述
1.2 機電控制技術的發展過程
1.3 機電控制系統的基本結構要素
1.3.1 機械本體
1.3.2 動力裝置
1.3.3 傳感及檢測裝置
1.3.4 控制裝置
1.3.5 執行裝置
1.3.6 接口
1.4 機電控制系統的關鍵技術
1.4.1 檢測傳感技術
1.4.2 計算機與信息處理技術
1.4.3 自動控制技術
1.4.4 伺服系統技術
1.4.5 機械技術與精密機械技術
1.4.6 接口技術
1.4.7 系統總體技術
1.5 機電控制系統的設計方法
1.5.1 機電一體化產品的設計思想
1.5.2 機電一體化產品的設計方法
1.6 機電控制技術的發展前景
1.7 機電控制的技術、經濟和社會效益
1.8 本課程的性質和任務
復習參考題
參考文獻
第2章 繼電器接觸器控制
2.1 常用低壓電器
2.1.1 開關電器
2.1.2 主令電器
2.1.3 熔斷器
2.1.4 交流接觸器
2.1.5 繼電器
2.2 電氣原理圖的畫法規則
2.2.1 電氣控制系統圖中的圖形符號和文字符號
2.2.2 電氣原理圖
2.2.3 電氣元件布置圖
2.2.4 電氣安裝接線圖
2.3 基本控制電路
2.3.1 啟動、自鎖與停止控制電路
2.3.2 連續工作與點動控制
2.3.3 多點控制
2.3.4 聯鎖控制
2.3.5 順序啟動控制
2.4 異步電動機的控制
2.4.1 異步電動機的啟動電路
2.4.2 異步電動機的正反轉控制電路
2.4.3 異步電動機的制動電路
2.4.4 雙速異步電動機的調速控制

2.5 異步電動機的調速
2.5.1 電氣調速概述
2.5.2 交流調速
2.5.3 交流電動機的變頻調速
2.6 控制電路的設計
2.6.1 設計的基本原則、內容和程序
2.6.2 電力拖動方案確定原則和電動機的選擇
2.6.3 控制線路的設計及元件選擇
2.6.4 控制系統的工藝設計
2.6.5 控制線路設計舉例
復習參考題
參考文獻
第3章 可編程控制器
3.1 可編程控制器的概述
3.1.1 PLC簡介
3.1.2 PLC發展歷史
3.1.3 PLC特點
3.2 可編程控制器的結構和工作原理
3.2.1 PLC基本結構
3.2.2 PLC各組成部分的功能
3.2.3 PLC基本工作原理
3.2.4 PLC分類
3.2.5 PLC與繼電器接觸器控制系統及計算機的區別
3.2.6 可編程控制器FX與S7-200概述
3.3 FX系列編程元件及基本編程語言
3.3.1 F系列PLC中常用的編程器件與編程語言
3.3.2 基本邏輯指令
3.3.3 繪制梯形圖的基本規則
3.3.4 順序步進指令和編程
3.3.5 PLC控制系統設計方法
3.4 S7-200編程元件及基本編程指令
3.4.1 S7-200的編程元件
3.4.2 S7-200的基本編程指令
3.4.3 程序舉例
3.4.4 SIMATIC工業軟件
3.5 PLC系統網絡與通信
3.5.1 PROFIBUS概述
3.5.2 PROFIBUS現場總線網絡
復習參考題
參考文獻
第4章 單片微型計算機技術
4.1 單片機概述
4.1.1 單片機的定義與種類
4.1.2 單片機的特點及應用場合
4.1.3 單片機的發展趨勢
4.2 AT89S系列單片機內部結構及工作原理
4.2.1 單片機的內部結構
4.2.2 單片機的引腳名稱及功能
4.2.3 單片機存儲器結構
4.3 單片機指令系統

4.3.1 單片機指令格式
4.3.2 單片機尋址方式
4.3.3 單片機指令系統一
4.3.4 程序結構及應用舉例
4.4 定時／計數系統
4.4.1 定時／計數器0、1結構
4.4.2 定時／計數器0、1的工作方式
4.4.3 定時／計數器
4.4.4 定時器／計數器的應用
4.4.5 看門狗定時器
4.5 中斷系統
4.5.1 中斷系統構成
4.5.2 中斷源
4.5.3 中斷的控制
4.5.4 中斷處理過程
4.5.5 中斷響應時間
4.5.6 中斷的應用
4.6 單片機并行口
4.6.1 并行口的內部結構
4.6.2 并行口的工作原理
4.6.3 鍵盤與單片機的連接
4.7 串行通信
4.7.1 AT89S52的串行通信接口
4.7.2 串行通信的工作方式
4.7.3 串行口波特率的設置
4.7.4 串行通信技術應用
4.8 單片機應用系統設計與開發工具
4.8.1 單片機應用系統的設計方法和步驟
4.8.2 單片機應用系統的開發工具
4.8.3 單片機在電動執行器的控制器中應用
復習參考題
參考文獻
第5章 機電系統中的PC控制技術
5.1 工業PC控制系統的基本原理和組成
5.1.1 工業PC控制系統的概念和組成
5.1.2 工業PC控制系統的特點
5.1.3 工業PC控制系統的分類
5.1.4 工業PC控制器的發展趨勢
5.2 工業PC控制系統的結構以及擴展模塊
5.2.1 PC總線結構介紹
5.2.2 工業PC控制系統的I／O電路設計
5.2.3 工業PC控制系統的功能模板選型
5.3 PC總線工業控制器的通信技術
5.3.1 數字量I／O通信
5.3.2 異步通信技術
5.4 PC總線工業控制器的軟件技術
5.4.1 控制軟件概述
5.4.2 Windows平臺下的控制程序編制
復習參考題
參考文獻

第6章 機電控制系統設計綜合
6.1 開環伺服系統設計
6.1.1 系統方案設計
6.1.2 機械系統設計
6.1.3 控制系統設計
6.2 閉環伺服系統設計
6.2.1 系統方案設計
6.2.2 系統性能分析
6.2.3 系統參數設計
6.2.4 系統校正
6.3 伺服系統中的非線性因素考慮
6.3.1 飽和特性與死區特性的影響
6.3.2 間隙特性的影響
6.3.3 摩擦特性的影響
6.3.4 結構彈性變形的影響
復習參考題
參考文獻
第7章 雙臂SCARA機器人系統設計實例
7.1 雙臂教學機器人系統簡介
7.1.1 機器人系統簡介
7.1.2 主要功能
7.2 機械系統構成
7.2.1 雙臂SCARA機器人的結構
7.2.2 機電元件選型與構成
7.2.3 末端執行器
7.2.4 視覺系統組件介紹
7.2.5 機構運動學分析
7.3 控制系統設計
7.3.1 控制系統硬件設計
7.3.2 控制系統軟件設計
7.4 教學演示功能示例
7.4.1 機器人教學
7.4.2 繪圖
7.4.3 人機對弈
附錄