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第一章 概论1

第一节 机电控制系统的组成1

一、机电控制系统的组成1

二、机电控制系统的分类2

第二节 机电控制系统简介3

一、电动机控制系统3

二、电液（或气动）控制系统5

三、机电控制系统实例6

第三节 控制机构的适用范围8

习题与思考题9

第二章 控制用微电机及其应用10

第一节 直流伺服电动机10

一、工作原理11

二、分类11

三、调速方式12

四、静态工作特性13

五、动态特性14

六、直流电动机的功率损耗17

七、其他形式直流伺服电动机19

八、直流伺服电动机的应用和选择22

第二节 电—机械转换器28

一、动圈式电—机械转换器29

二、动铁式电—机械转换器31

第三节 交流伺服电动机38

一、结构特点38

二、工作原理39

三、主要工作特性43

四、交、直流伺服电动机的性能比较45

五、交流伺服电动机的应用46

第四节 同步电动机48

一、永磁式同步电动机49

二、反应式同步电动机50

三、磁滞式同步电动机52

第五节 步进电动机56

一、反应式步进电动机57

二、永磁式步进电动机58

三、混合式步进电动机59

四、直线和平面步进电动机60

五、步进电动机主要性能指标和技术数据61

六、产品的选择62

习题与思考题63

第三章 电液控制机构65

第一节 概述65

一、电液控制系统的组成65

二、电液控制系统的分类67

三、电液控制系统的发展和选择68

第二节 液压控制阀69

一、液压控制阀的结构及分类69

二、滑阀静态特性的分析71

三、喷嘴挡板阀的特性79

第三节 液压动力元件83

一、四通阀控制双出杆液压缸83

二、四通阀控制液压马达90

三、三通阀控制单出杆液压缸91

四、四通阀控制单出杆液压缸92

第四节 电液伺服阀93

一、结构及工作原理93

二、性能特性97

三、选择和使用101

第五节 电液比例阀102

一、比例换向阀102

二、比例压力阀103

三、比例流量阀105

四、电液比例阀的性能106

五、电液比例阀在系统中的应用107

第六节 电液数字阀108

一、数字阀控制系统的工作原理和组成108

二、数字阀结构原理110

第七节 阀控缸（或马达）组件112

一、数控步进液压缸112

二、数控步进液压马达113

习题与思考题114

第四章 气动控制116

第一节 概述116

一、气动控制的发展及其优缺点116

二、气动控制系统的组成和分类117

第二节 气体流动的基本方程118

一、可压缩气体绝热流动伯努利方程118

二、有机械功的压缩性气体能量方程118

第三节 气动控制阀的压力流量特性119

一、气体通过节流孔的压力流量特性119

二、两个可变节流孔串联的稳定流动123

三、三通阀的压力流量特性124

四、四通阀的压力流量特性125

第四节 气压伺服阀129

一、气压伺服阀的结构原理129

二、喷嘴挡板阀的静特性分析129

三、喷嘴挡板阀的动特性132

第五节 气动伺服机构133

一、阀控气缸的分析133

二、气动伺服机构举例135

习题与思考题138

第五章 信号处理电路139

第一节 集成运算放大器及其主要特性参数139

一、理想运算放大器139

二、集成运算放大器的主要直流参数140

三、集成运算放大器的主要交流参数142

第二节 信号放大电路143

一、反相放大器143

二、同相放大器144

三、基本差动放大电路145

四、高输入阻抗放大电路147

五、放大器的增益调节电路149

第三节 信号运算电路153

一、加法、减法运算电路153

二、对数、指数运算电路154

三、积分、微分运算电路157

四、PID调节电路159

第四节 信号控制电路161

一、电位器给定的控制电压信号161

二、信号产生电路163

第五节 功率放大电路166

一、步进电机的功率放大电路166

二、直流伺服电机的PWM功率放大电路180

第六节 电路中的抗干扰技术188

一、电磁干扰188

二、抗干扰技术190

三、电源干扰的抑制194

习题与思考题197

第六章 计算机控制系统概述198

第一节 计算机控制系统概论198

一、计算机控制系统的组成及特点198

二、计算机控制系统的分类200

三、计算机控制技术的发展方向203

第二节 计算机控制系统的接口技术205

一、计算机接口技术概述205

二、模拟量接口205

三、开关量接口221

第三节 信号的采样与保持227

一、采样过程的数学描述227

二、采样定理229

三、数据保持原理233

四、零阶保持器234

五、一阶保持器236

第四节 计算机控制系统的模拟化设计238

一、数字PID控制器设计239

二、数字PID控制的改进算法244

三、数字PID控制器的参数整定250

四、模拟控制器的离散化方法254

第五节 计算机控制系统的离散化设计262

一、离散设计的设计原则262

二、最小拍无差控制系统设计263

三、无波纹最小拍无差控制系统设计270

习题与思考题273

第七章 机电控制系统的设计和应用275

第一节 静态设计275

一、电液控制系统的静态设计275

二、电动机控制系统的静态设计280

第二节 控制系统的动态设计282

一、电液控制系统282

二、伺服电动机控制系统298

参考文献302