定 價：49 元
叢書名：“十三五”國家重點出版物出版規(guī)劃項目
- 作者：付莊 張波 貢亮 編著
- 出版時間：2017/10/11
- ISBN：9787111574194
- 出 版 社：機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TH-39
- 頁碼：311
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16K
本教材除了包含電氣系統(tǒng)控制電路設計，可編程控制系統(tǒng)設計，單片機原理及應用，機電控制系統(tǒng)設計等內(nèi)容外，還包括國際工業(yè)界新的PCC控制技術，工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT,Powerlink技術；機器人定位系統(tǒng)；TMS320LF2812DSP的軟硬件設計；ARM和FGPA的機電控制設計；國際新的XilinxZynq技術；履帶檢測機器人的機電系統(tǒng)設計，搬運機械手的閉環(huán)系統(tǒng)與硬件設計等重要新技術內(nèi)容。
隨著勞動力成本的提高，機器人領域已經(jīng)成為我國最具發(fā)展?jié)摿Φ男袠I(yè)之一。與該行業(yè)相關的國家或行業(yè)政策越來越多，例如國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的高端裝備制造“機器換人”政策等。國家每年都有相關的基金支持這方面的科學研究工作，例如863計劃和國家自然科學基金等�！稒C器人產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》和“中國制造2025”描繪了中國機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展藍圖，因此迫切需要這方面的教材，以培養(yǎng)相關的技術人才。
在“NSFC-廣東聯(lián)合基金（U1401240）”的支持下，結合廣大讀者對機電控制技術的需求，作者在多年教學科研工作的基礎上編著了本書�！稒C電控制技術導論》面向機械自動化領域，是機械電子行業(yè)培養(yǎng)專業(yè)技術人才的參考書。
本書涵蓋了國際工業(yè)界最新的PCC（Programmable Computer Controller，即可編程計算機控制器）控制技術；涵蓋了工業(yè)以太網(wǎng)POWERLINK、EtherCAT等實時網(wǎng)絡通信技術；給出了機器人定位系統(tǒng)實例；給出了TMS320LF2812 DSP的軟硬件設計方法和實例；介紹了ARM和FGPA的機電控制設計方法和實例；介紹了國際最新的Xilinx Zynq嵌入式SoC設計工具，介紹了Zynq開發(fā)套件；結合作者的研究背景，編著了履帶式移動機器人、麥克納姆輪全方位移動平臺和物聯(lián)網(wǎng)的機電系統(tǒng)設計實例等。
本書可作為機電工程學院、電氣工程及自動化學院或能源科學與工程學院的機械電子工程、機械設計制造及其自動化、電氣自動化等專業(yè)�？粕�、本科生或研究生的教材（包括機械工程大平臺和動力工程大平臺下的所有專業(yè)的本科生），例如針對上海交通大學機械與動力工程學院來說，具體的課程包括：“單片機系統(tǒng)設計”“機電系統(tǒng)設計與實踐”“機械電子學”
等。本書的編寫深入淺出，用簡單的語言把復雜的問題闡述清楚，以適合研究生、本科生、專科生等不同層次的讀者�，F(xiàn)階段國內(nèi)機器人技術人才短缺，而《機電控制技術導論》恰恰是機器人技術人才培養(yǎng)的重要教材之一，幾乎全國所有的大專院校都有這方面的需求。除了專業(yè)的理論知識外，本書每章還有部分習題，用于鞏固學習的知識，增強學習的效果。教材加入了許多現(xiàn)代機電控制知識，一定也會得到行業(yè)內(nèi)廣大讀者群的關注。
付莊撰寫了第1、3、4、5、6、10章，付莊、張波共同撰寫了第2、7、8章，付莊、貢亮共同撰寫了第9章，實驗室的研究生對本書的部分章節(jié)進行了整理和校對工作，在此表示真摯的感謝。在本書的撰寫過程中，參考了眾多專家學者的專著或論文，特別是引用了王顯正、黎明柱、劉利等老師編寫的《機電控制技術》教材的部分內(nèi)容，對本書的成稿起了非常重要的作用，在此對這些專家學者和老師表示衷心的感謝和崇高的敬意。感謝唐靜君等老師在課程實驗上給予的貢獻，對于其他所有相關的老師在此一并表示衷心的感謝。
由于水平有限，本書難免會有錯誤或不足之處，衷心希望廣大讀者能將問題及時反饋給我們，我們將在后續(xù)的版本中進行改進和完善。
編著者
前 言
第1 章 緒論 1
1.1 背景簡介 1
1.2 什么是機電控制技術 2
1.3 機電系統(tǒng)設計流程 4
1.4 機電系統(tǒng)設計舉例 5
1.5 機電系統(tǒng)所涵蓋的技術 5
1.6 本書目的 6
1.7 本章小結 7
參考文獻 7
習題 7
第2 章 繼電器接觸器電路 8
2.1 常用低壓電器 8
2.1.1 開關保護電器 8
2.1.2 主令電器 9
2.2 電氣原理圖的繪制 18
2.2.1 電氣控制系統(tǒng)圖中的圖形符號和文字符號 18
2.2.2 電氣原理圖 19
2.2.3 電氣元件布置圖 20
2.2.4 電氣安裝接線圖 21
2.3 繼電器接觸器基本控制電路 22
2.3.1 起動、自鎖與停止控制電路 22
2.3.2 連續(xù)工作與點動控制 22
2.3.3 多點控制 23
2.3.4 聯(lián)鎖控制 23
2.3.5 順序起動控制 24
2.4 異步電動機的控制 25
2.4.1 三相異步電動機工作原理 25
2.4.2 異步電動機的起動電路 25
2.4.3 異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制電路 27
2.4.4 異步電動機的制動電路 29
2.4.5 雙速異步電動機的調(diào)速控制 31
2.5 交流電動機的調(diào)速 33
2.5.1 異步電動機的調(diào)速 33
2.5.2 同步電動機的調(diào)速 36
2.6 繼電器接觸器控制電路的設計 38
2.6.1 設計方法和步驟 38
2.6.2 執(zhí)行機構的選擇 38
2.6.3 電氣原理圖設計的注意事項 39
2.6.4 設計舉例 40
2.7 本章小結 40
參考文獻 40
習題 41
第3 章 可編程序控制器 43
3.1 PLC 簡介 43
3.2 PLC 的結構和工作原理 43
3.2.1 基本結構 43
3.2.2 各組成部分的功能 44
3.2.3 可編程序控制器的基本工作原理 49
3.2.4 可編程序控制器的分類 52
3.2.5 PLC 與繼電器接觸器控制系統(tǒng)及計算機的區(qū)別 53
3.2.6 可編程序控制器FX與S7-200 概述 54
3.3 FX系列編程元件及基本編程語言 54
3.3.1 F 系列PLC 中常用的編程器件與編程語言 54
3.3.2 基本邏輯指令 60
3.3.3 梯形圖繪制的基本規(guī)則 62
3.3.4 順序步進指令和編程 63
3.3.5 PLC 控制系統(tǒng)設計方法 65
3.4 S7-200編程元件及基本編程指令 66
3.4.1 S7-200 的編程元件 66
3.4.2 S7-200 的基本編程指令 70
3.4.3 程序舉例 73
3.4.4 SIMATIC 工業(yè)軟件 77
3.5 LM系列PLC 78
3.5.1 LM系列PLC 概述 78
3.5.2 硬件擴展 78
3.5.3 通信功能 78
3.5.4 編程軟件介紹 79
3.6 可編程計算機控制器 79
3.6.1 PCC特點及其優(yōu)勢 79
3.6.2 Automation Studio 編程軟件應用實例 81
V I
3.7 PLC 系統(tǒng)網(wǎng)絡與通信 88
3.7.1 PROFIBUS-FMS 89
3.7.2 PROFIBUS-DP 89
3.7.3 PROFIBUS-PA 90
3.8 本章小結 90
參考文獻 90
習題 91
第4 章 計算機數(shù)字系統(tǒng) 93
4.1 數(shù)字編碼系統(tǒng) 93
4.1.1 數(shù)制與編碼 93
4.1.2 二進制運算 94
4.1.3 浮點數(shù) 96
4.1.4 格雷碼 97
4.2 布爾代數(shù) 97
4.3 觸發(fā)器 98
4.3.1 RS觸發(fā)器 98
4.3.2 D 觸發(fā)器 98
4.3.3 JK 觸發(fā)器 99
4.3.4 T 觸發(fā)器 99
4.4 寄存器 99
4.4.1 基本寄存器 100
4.4.2 移位寄存器 100
4.4.3 計數(shù)器 101
4.4.4 三態(tài)門（三態(tài)緩沖器） 102
4.5 常用數(shù)據(jù)鎖存/緩沖/驅(qū)動器 102
4.5.1 鎖存器 103
4.5.2 同相三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖/驅(qū)動器 104
4.5.3 8 總線接收/發(fā)送器 105
4.6 存儲器概述 105
4.6.1 存儲器的分類 106
4.6.2 半導體存儲器的分類 106
4.6.3 存儲單元和存儲單元地址 107
4.6.4 存儲器的主要指標 108
4.6.5 存儲器的尋址原理 108
4.7 隔離與驅(qū)動 109
4.7.1 數(shù)字隔離 109
4.7.2 繼電器驅(qū)動控制110
4.8 本章小結 111
參考文獻 111
習題 112
第5 章 單片機原理及應用 113
5.1 認識單片機 113
5.1.1 什么是單片機113
5.1.2 MCS-51 單片機的內(nèi)部硬件結構及引腳114
5.1.3 MCS-51 單片機的內(nèi)部硬件的主要功能117
5.2 MCS-51 單片機指令系統(tǒng)及匯編語言程序設計 120
5.2.1 MCS-51 單片機指令格式 121
5.2.2 MCS-51 單片機指令系統(tǒng) 123
5.2.3 單片機尋址方式 129
5.2.4 匯編語言程序設計步驟 131
5.3 單片機C 語言程序設計 133
5.3.1 C 語言與MCS-51 133
5.3.2 C51 的數(shù)據(jù)類型 135
5.3.3 C51 的運算符和表達式 135
5.3.4 C51 的程序結構 138
5.3.5 函數(shù) 142
5.3.6 程序開發(fā) 143
5.3.7 單片機C51 與匯編語言混合編程 144
5.3.8 PWM 與占空比 145
5.3.9 直流電動機控制例程 146
5.4 數(shù)據(jù)通信 151
5.4.1 數(shù)據(jù)通信的概念 151
5.4.2 串行通信 151
5.4.3 并行通信 158
5.4.4 并行I/O 口的應用舉例 160
5.5 中斷系統(tǒng) 161
5.6 定時器/計數(shù)器 164
5.6.1 定時器/計數(shù)器的基本結構 164
5.6.2 定時器/計數(shù)器的工作方式 165
5.6.3 定時器/計數(shù)器的應用舉例 167
5.7 A.D轉(zhuǎn)換電路和D.A轉(zhuǎn)換電路 168
5.7.1 ADC0809 轉(zhuǎn)換芯片 169
5.7.2 ADC0809 應用舉例 172
5.7.3 DAC0832 轉(zhuǎn)換芯片 174
5.7.4 DAC0832 應用舉例 175
5.8 人機交互接口 177
5.8.1 鍵盤接口 177
5.8.2 顯示 181
V III
5.9 設計與開發(fā)工具 183
5.9.1 單片機應用系統(tǒng)的設計方法和步驟 183
5.9.2 Keil C51 開發(fā)工具軟件 184
5.10 本章小結 184
參考文獻 184
習題 185
第6 章 機電控制系統(tǒng)設計 187
6.1 單軸機器人定位系統(tǒng)實例描述 187
6.2 方案設計 187
6.2.1 絲杠及齒輪選型 187
6.2.2 轉(zhuǎn)速和功率估算 188
6.2.3 運行總時間計算 1
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