運動控制系統(tǒng)原理、結(jié)構(gòu)與設(shè)計

內(nèi)容概要

　　《運動控制系統(tǒng)原理、結(jié)構(gòu)與設(shè)計》介紹了運動控制系統(tǒng)核心控制芯片、傳感與反饋系統(tǒng)、執(zhí)行與驅(qū)動系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、嵌入式與PC應(yīng)用、控制理論與方法及工程實際等內(nèi)容，既是著者從事教學(xué)、科研和工程設(shè)計的經(jīng)驗總結(jié)，也希望能夠為國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域和方向的本科生、碩士研究生、博士研究生和工程設(shè)計人員從事工程設(shè)計時提供較新的設(shè)計資料、思路以供參考。電子技術(shù)、微電子技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感器技術(shù)及現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展和科技進步，促進了運動控制技術(shù)和運動控制系統(tǒng)的普及與應(yīng)用。運動控制系統(tǒng)是由硬件電路和控制軟件組成的復(fù)雜系統(tǒng)，幾乎涵擴了電子、計算機、微電子、傳感器、機電一體化和自動控制等全部工科領(lǐng)域。為提高國內(nèi)學(xué)者對硬件電路設(shè)計的重視程度，并進一步領(lǐng)會軟硬件協(xié)同設(shè)計的思路與方法，著者在總結(jié)自己學(xué)習(xí)心得體會與工程項目設(shè)計經(jīng)驗基礎(chǔ)上編寫了《運動控制系統(tǒng)原理、結(jié)構(gòu)與設(shè)計》。

書籍目錄

前言第一章 緒論1.1 引言1.2 運動控制系統(tǒng)分類與特點1.3 運動控制系統(tǒng)功能設(shè)計1.4 運動控制系統(tǒng)設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)1.5 最新進展1.6 本書章節(jié)安排第二章 ADSP-2181原理與系統(tǒng)設(shè)計2.1 ADSP-21xx系列定點DSP結(jié)構(gòu)2.1.1 基本內(nèi)核結(jié)構(gòu)2.1.2 21xx系列定點DSP結(jié)構(gòu)與選型2.1.3 21xx系列定點DSP特點2.2 ADSP-2181應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計2.2.1 2181資源2.2.2 218l應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計2.3 ADSP-2181 PM／DM／IO擴展2.3.1 2181基本系統(tǒng)配置2.3.2 程序存儲器（PM）擴展2.3.3 數(shù)據(jù)存儲器（DM）擴展2.3.4 I／O擴展2.3.5 復(fù)合存儲器擴展2.4 ADSP-218l DMA功能與擴展2.4.1 BDMA功能2.4.2 IDMA功能2.4.3 總線請求與確認2.5 ADSP-2181串口擴展2.6 本章小結(jié)第三章 傳感與反饋系統(tǒng)3.1 轉(zhuǎn)換原理與結(jié)構(gòu)3.1.1 A／D轉(zhuǎn)換原理與結(jié)構(gòu)3.1.2 V／F原理與結(jié)構(gòu)3.2 常用轉(zhuǎn)換器選型3.2.1 A／D轉(zhuǎn)換器選型3.2.2 V／F轉(zhuǎn)換器選型3.3 電學(xué)量檢測原理與系統(tǒng)設(shè)計3.4 機械量檢測原理與系統(tǒng)設(shè)計3.4.1 位移／位置量檢測方法3.4.2 速度量檢測方法3.4.3 加速度量檢測方法3.5 力學(xué)量檢測原理與系統(tǒng)設(shè)計3.6 傳感與反饋系統(tǒng)設(shè)計注意事項3.7 本章小結(jié)第四章 伺服電機與運動控制系統(tǒng)4.1 驅(qū)動電機分類與選擇4.2 直流電機與伺服驅(qū)動4.2.1 直流電機控制原理4.2.2 直流電機PWM控制4.2.3 直流電機D／A控制4.2.4 直流電機混合控制4.3 交流電機與伺服驅(qū)動4.3.1 交流異步電機控制原理4.3.2 恒U／f比變頻調(diào)速與SPWM調(diào)速4.3.3 磁鏈跟蹤控制4.3.4 磁束矢量控制原理與系統(tǒng)實現(xiàn)4.3.5 直接轉(zhuǎn)矩控制原理與系統(tǒng)實現(xiàn)4.4 本章小結(jié)第五章 數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)設(shè)計（一）5.1 數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5.2 RS-232通訊網(wǎng)絡(luò)5.2.1 RS-232硬件電路設(shè)計5.2.2 RS-232數(shù)據(jù)通訊程序設(shè)計5.2.3 RS-232數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)注意事項5.3 RS-485通訊網(wǎng)絡(luò)5.3.1 RS-485硬件電路設(shè)計5.3.2 RS-485數(shù)據(jù)通訊程序設(shè)計5.3.3 RS-485數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)注意事項5.4 本章小結(jié)第六章 數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)（二）6.1 CAN總線通訊網(wǎng)絡(luò)6.1.1 CAN硬件電路設(shè)計6.1.2 CAN數(shù)據(jù)通訊程序設(shè)計6.1.3 CAN數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)注意事項6.2 USB總線通訊網(wǎng)絡(luò)6.2.1 USB硬件電路設(shè)計6.2.2 USB數(shù)據(jù)通訊程序設(shè)計6.2.3 混合式串行數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)設(shè)計6.2.4 USB數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)注意事項6.3 并行數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)6.4 本章小結(jié)第七章 可編程芯片與嵌入式系統(tǒng)（一）7.1 可編程芯片簡介7.2 GALl6V8芯片系統(tǒng)設(shè)計7.2.1 工作模式和組態(tài)7.2.2 常用開發(fā)工具7.2.3 GAU6V8開發(fā)實例7.2.4 GAL器件開發(fā)注意事項7.3 PSD芯片系統(tǒng)設(shè)計7.3.1 PSD系列芯片基本特征7.3.2 PSD813Fx芯片功能7.3.3 PSD813Fx芯片開發(fā)過程7.3.4 PSD芯片開發(fā)注意事項7.4 本章小結(jié)第八章 可編程芯片與嵌入式系統(tǒng)（二）8.1 CPLD／FPGA芯片特點8.2 CPLD芯片系統(tǒng)設(shè)計8.2.1 EPM7128芯片基本特征8.2.2 EPM7128芯片功能8.2.3 EPM7128S芯片開發(fā)過程8.2.4 EPM7128S芯片開發(fā)注意事項8.3 FPGA芯片系統(tǒng)設(shè)計8.3.1 FLEX6000芯片基本特征8.3.2 EPF6016芯片功能8.3.3 EPF6016芯片開發(fā)過程8.3.4 EPF6016芯片開發(fā)注意事項8.4 本章小結(jié)第九章 PC-based運動控制系統(tǒng)設(shè)計9.1 微機原理簡介9.1.1 PC主板結(jié)構(gòu)9.1.2 常用芯片組9.1.3 芯片組架構(gòu)9.1.4 微機總線9.2 ISA總線及板卡設(shè)計原理9.2.1 ISA總線特點9.2.2 ISA總線板卡設(shè)計原理9.2.3 ISA總線板卡常用結(jié)構(gòu)9.2.4 其他ISA總線9.3 PCI總線及板卡設(shè)計原理9.3.1 PCI總線特點9.3.2 PCI總線板卡設(shè)計原理9.3.3 PCI板卡常用結(jié)構(gòu)9.3.4 其他PCI總線9.4 板卡驅(qū)動程序設(shè)計9.4.1 驅(qū)動程序類型9.4.2 WDM模型結(jié)構(gòu)9.4.3 常用開發(fā)工具9.4.4 WinDriver板卡驅(qū)動程序開發(fā)9.5 PC-based運動控制程序設(shè)計9.6 本章小結(jié)第十章 PID控制與實現(xiàn)10.1 PID控制概述10.1.1 PID控制原理10.1.2 PID控制特點10.1.3 PID控制的應(yīng)用10.1.4 PID控制器的參數(shù)整定10.2 比例（P）控制環(huán)節(jié)10.3 積分（I）控制環(huán)節(jié)10.4 比例積分（PI）控制10.5 微分（D）及比例微分（PD）控制環(huán)節(jié)10.6 比例積分微分（PID）控制10.7 控制方式的選擇10.8 PID控制器的參數(shù)整定10.8.1 參數(shù)整定的說明10.8.2 臨界比例度法10.8.3 衰減曲線法10.8.4 經(jīng)驗法10.9 PID控制實例10.9.1 系統(tǒng)硬件組成10.9.2 建模與仿真10.9.3 上位機控制的實現(xiàn)10.10 本章小結(jié)第十一章 模糊控制技術(shù)與實現(xiàn)11.1 概述11.1.1 模糊控制的背景起源及特點11.1.2 模糊控制的發(fā)展階段與應(yīng)用概況11.2 模糊理論的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)11.2.1 經(jīng)典集合及其運算11.2.2 模糊集合及其運算11.2.3 模糊集合與經(jīng)典集合的聯(lián)系11.2.4 關(guān)于隸屬函數(shù)11.3 模糊邏輯與模糊推理11.3.1 模糊邏輯11.3.2 模糊推理11.4 模糊控制技術(shù)基礎(chǔ)11.4.1 模糊控制基本原理11.4.2 模糊化方法11.4.3 解模糊方法11.4.4 模糊控制規(guī)則及控制算法11.5 模糊控制器的設(shè)計11.5.1 模糊控制器的基本結(jié)構(gòu)11.5.2 模糊控制器的結(jié)構(gòu)設(shè)計11.6 模糊控制應(yīng)用實例11.7 本章小結(jié)第十二章 運動控制系統(tǒng)實例（一）12.1 溜冰機器人運動控制系統(tǒng)實例12.1.1 溜冰機器人原理與結(jié)構(gòu)12.1.2 溜冰機器人非完整運動學(xué)狀態(tài)空間方程12.1.3 溜冰機器人控制系統(tǒng)設(shè)計12.2 自動導(dǎo)引車運動控制系統(tǒng)實例12.2.1 AGV結(jié)構(gòu)與原理12.2.2 運動學(xué)假設(shè)與分析12.2.3 非完整運動學(xué)狀態(tài)空間的建立12.2.4 AGV控制器設(shè)計12.2.5 運動控制程序設(shè)計第十三章 DAS運動控制系統(tǒng)實例（二）13.1 多機器人協(xié)調(diào)吊裝實驗平臺實例13.1.1 系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)13.1.2 硬件電路設(shè)計13.1.3 軟件設(shè)計13.1.4 控制算法13.2 倒立擺運動控制實例13.2.1 單級倒立擺機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)13.2.2 倒立擺運動控制系統(tǒng)13.2.3 運動控制算法13.3 旋翼直升機運動控制系統(tǒng)實例13.3.1 剛體與非完整系統(tǒng)假定13.3.2 非完整運動學(xué)狀態(tài)空間方程的建立13.3.3 基于極點配置法的全狀態(tài)反饋控制器設(shè)計13.3.4 嵌入式運動控制器硬件設(shè)計13.3.5 PWM信號占空比的確定參考文獻附錄

章節(jié)摘錄

　　第一章　緒論　　生活質(zhì)量和水平是現(xiàn)代文明社會和和諧社會的標(biāo)志之一。作為生產(chǎn)物質(zhì)資料的生活資料的機器和設(shè)備，其自動化程度和加工水平隨計算機技術(shù)、電子技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)等的發(fā)展而日益提高，作為其核心的運動控制系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用?！　”菊聦⒃诤喴榻B運動控制系統(tǒng)定義、分類及其特點的基礎(chǔ)上，講述其功能設(shè)計方法和運動控制系統(tǒng)設(shè)計涉及的關(guān)鍵技術(shù)?！　?.1　引言　　反饋系統(tǒng)（feedback system）、伺服系統(tǒng)（servo system）和運動控制系統(tǒng)（motion control system）是機電工程和自動化工程教科書和文獻資料中經(jīng)常使用的詞匯，是自動化領(lǐng)域重要研究內(nèi)容之一。自Motion control和Motion contro1 system定義出現(xiàn)之后，運動控制系統(tǒng)更成為最近幾年的新興研究領(lǐng)域?！　》答佋硎亲詣涌刂频幕驹碇弧Ｋ^反饋原理，就是根據(jù)系統(tǒng)實際輸出與期望輸出之間的偏差，通過適當(dāng)?shù)目刂圃砘颍涂刂品椒ㄏ钜垣@得預(yù)期系統(tǒng)性能的方法。反饋系統(tǒng)是基于反饋原理建立，并根據(jù)系統(tǒng)輸出變化信息進行實時調(diào)節(jié)的自動控制系統(tǒng)。從硬件電路上看，反饋系統(tǒng)由前向通道和后向通道（反饋通道）組成。其中，前向通道完成控制器至執(zhí)行器之間的控制信號傳遞，后向通道完成輸出至控制器的信號反饋功能。二者通過控制器相連，組成一完整的閉合回路。因此，反饋控制系統(tǒng)有時也稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)如圖1.1所示?！　￠]環(huán)是自動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，反饋控制是自動控制系統(tǒng)的主要形式。在現(xiàn)代控制理論中，圖1.1所示的反饋系統(tǒng)是使用系統(tǒng)輸出進行反饋的。更為廣義的反饋系統(tǒng)還包括狀態(tài)反饋和輸出至狀態(tài)變量x反饋等兩種形式，尤其是基于狀態(tài)反饋的極點配置法更是最常用的現(xiàn)代控制方法之一。

圖書封面

圖書標(biāo)簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    運動控制系統(tǒng)原理、結(jié)構(gòu)與設(shè)計 PDF格式下載

---