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绪论1

第一章 自动控制系统的构造方法3

第一节　物体运动控制系统（电气控制线路）的设计方法4

一、功能添加法4

二、步进逻辑公式法8

三、步进逻辑公式法应用举例11

四、最少程序步判别定理及其应用举例23

第二节　恒值控制系统的形成方法26

一、系统的抑制能力28

二、抑制定理与反馈定理31

三、恒值控制系统设计方法应用举例32

第三节　智能控制系统设计简介40

一、智能控制的基本概念及控制系统结构40

二、模糊控制系统的基本原理42

三、模糊控制器的基本设计方法51

四、神经网络的基本概念59

五、神经网络的结构和学习规则61

六、神经网络控制的基本原理64

七、基于神经网络的智能控制65

习题67

第二章 闭环控制的直流调速系统及计算机仿真69

第一节　开环调速控制系统的构造过程及其静特性69

一、开环调速控制系统的动、静态结构图69

二、晶闸管-电动机系统的特殊问题73

第二节　单闭环调速控制系统的动、静态分析与设计75

一、生产工艺要求与控制系统转速降之间的关系75

二、单闭环调速控制系统的抗干扰能力76

三、单闭环调速控制系统的限流保护方法78

四、控制系统的稳定条件及校正79

五、系统的稳态参数计算（静态参数计算）80

第三节 电压负反馈电流补偿控制的调速系统81

一、电压负反馈调速控制系统81

二、电流正反馈和补偿控制规律83

三、电流补偿控制调速系统的数学模型和稳定条件85

第四节　Simulink建模与仿真技术87

一、计算机仿真技术的基础知识及Simulink使用入门87

二、仿真参数设置及仿真速度的控制方法101

三、子系统的生成及其封装技术106

四、多组参数同时仿真技术124

第五节　PID调节器控制规律分析127

一、比例调节器的时域表达式和控制规律128

二、积分调节器的时域表达式和控制规律130

三、比例、积分调节器的时域表达式和控制规律131

四、微分调节器的时域表达式和控制规律132

五、比例、微分调节器的时域表达式和控制规律133

六、PID调节器的时域表达式和控制规律136

习题137

第三章 多闭环控制系统的构造及PROFIBUS网络组态140

第一节　转速、电流双闭环调速控制系统及其静特性140

一、问题的提出及构造过程140

二、稳态结构图及静特性145

一、动态数学模型147

二、突加给定时的起动过程仿真分析147

第二节 双闭环调速控制系统的动态性能及其仿真147

三、动态性能和两个调节器的作用150

四、调节器的设计及存在的问题152

第三节 无转速超调的双闭环调速控制系统153

一、瞬间降低转速给定电压U？153

二、自动提高转速反馈电压Un154

一、带电流变化率内环的三环调速系统155

第四节 多闭环调速控制系统的构造过程及性能分析155

二、全状态反馈调速控制系统（准全状态反馈）156

三、带能耗制动单元的全状态反馈调速控制系统157

四、闭环数目的限制与带预控制调节器的闭环系统158

第五节　弱磁控制的直流调速控制系统160

一、问题的提出及解决原则160

二、弱磁控制直流调速系统的构造过程161

一、网络通信概述164

第六节　PROFIBUS通信和网络组态164

二、PROFIBUS网络通信概述168

三、PROFIBUS-DP的主要特点171

四、PROFIBUS协议专用集成电路及接口电路174

五、PROFIBUS-DP网络组态过程及数据传输命令176

六、PROFIBUS-DP网络常见通信故障的处理182

习题183

第四章　可逆调速控制系统及全数字调速控制器186

第一节 晶闸管-电动机系统的可逆线路及回馈制动186

一、可逆运行理论分析186

二、晶闸管-电动机系统四个象限运行方法187

三、晶闸管-电动机系统回馈制动条件188

第二节 可逆线路中的环流及其抑制措施189

一、环流及其种类189

二、典型配合控制190

三、瞬时脉动环流及其抑制措施191

一、典型配合控制系统的组成分析192

第三节　有环流可逆调速控制系统及系统仿真192

二、典型配合控制系统的制动过程分析194

三、典型配合控制系统的仿真波形及应用场合197

四、环流自控可逆调速控制系统199

第四节 无环流可逆调速系统及系统仿真201

一、问题的提出201

二、逻辑控制装置的设计过程202

三、逻辑控制无环流可逆系统的仿真波形208

一、脉宽调制主电路的形成过程212

第五节　直流脉宽调速控制系统及控制电路仿真212

二、脉宽调制变换器的工作原理及构造过程214

三、脉宽调制变换器的机械特性及数学模型222

四、脉宽调速系统的控制电路224

五、脉宽调速系统的特殊问题230

第六节 全数字直流调速器的结构及控制系统软件组态231

一、全数字直流调速器性能概述232

二、全数字直流调速器的外围接线与内部结构234

三、全数字直流调速器控制系统组态方法239

四、全数字直流调速器参数设置过程及优化方法241

五、直流调速器常见故障的维修方法及实例244

习题246

第五章　系统的人机界面设计及触摸屏使用方法249

第一节　人机界面研究的内容及常用认知心理学知识250

一、人机界面的定义及研究的主要内容250

二、研究人机界面所需要的基础知识251

三、常用认知心理学基础知识251

第二节　人机界面与控制系统外壳的色彩搭配254

一、色彩基础与人机界面色彩搭配254

二、控制系统外壳色彩搭配255

第三节　显示与控制界面的设计原则256

一、显示界面的设计256

二、显示与控制界面的布局设计原则258

三、控制柜壳体内部设计原则260

二、EasyView500的安装及使用入门262

一、人机界面（触摸屏）画面总体设计步骤262

第四节 MT500系列触摸屏画面组态与数据通信262

三、EasyView500触摸屏画面组态软件简介270

四、EB500触摸屏软件组态编辑操作举例277

第五节　ProTool 6.0使用入门及TP270的网络通信288

一、ProTool 6.0的安装与启动过程288

二、项目（工程）的创建过程289

三、常用组态显示元素和控件291

四、窗口显示区域的拆分设置292

五、组态编辑程序分析实例295

习题307

习题解答309

附录317

附录A　SPWM逆变器控制系统工作原理仿真实验317

附录B　转速电流双闭环可逆调速控制系统仿真实验323

附录C　典型控制系统外壳设计实例图327

参考文献330