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運動控制系統(第2版·新形態版) 版權信息
- ISBN：9787302684961
- 條形碼：9787302684961 ; 978-7-302-68496-1
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
運動控制系統(第2版·新形態版) 本書特色
本書包括理論分析和實踐案例，力求使讀者能夠系統地了解和掌握運動的基礎知識和機構，熟悉快速連續變化運動的建模和控制方法，理解伺服電動機的工作原理和控制策略，掌握運動控制系統的數學分析和設計方法，鞏固和加強控制理論專業課程和應用技術知識，培養理論聯系實際的工程實踐能力。
關注前沿技術，融入思政元素。
緊跟運動控制相關領域科技前沿知識，在介紹技術的同時，啟發學生進行正面思考，幫助學生樹立“四個自信”意識，培養家國情懷、民族自豪感、使命擔當意識。
邏輯關系清晰，知識體系完整。
按照完整的運動控制系統設計的思路展開，注重多種專業知識的交叉融合。
針對工程專業教育教學，理論與實際案例相結合。
注重學生所學知識的融會貫通，以機器人、數控機床和交流伺服為典型運動控制對象進行案例分析。
配套資源豐富，便于教學和自學。
運動控制系統(第2版·新形態版) 內容簡介
"《運動控制系統（第2版·新形態版）》共8章，系統介紹了運動起源——驅動器，實現基礎——機構，分析基礎——運動學和動力學建模，控制系統的組成——運動感知、控制算法、控制器硬件和軟件等方面的知識，主要內容有典型的仿生運動機構，坐標系變換、運動學、動力學建模，常用運動測量傳感器及定位、避障，常規和智能驅動器，電動機電磁原理、伺服電動機模型及控制策略，運動控制系統建模，常用運動控制算法，運動控制器硬件和軟件及操作系統、現場總線技術。 《運動控制系統（第2版·新形態版）》可作為自動化、電氣工程及其自動化、電子信息工程、測控技術和機械設計制造及其自動化等工科專業的本科生及研究生教材，也適合作為從事運動控制相關工作的工程技術人員的參考讀物。"
運動控制系統(第2版·新形態版)運動控制系統(第2版·新形態版) 前言
隨著科技的發展，人類已將太空探測器送上了火星和月球，數控加工中心、自動導引小車和工業機器人組成了智能制造工廠，無人駕駛汽車在高速公路上可自主超車，微納米機器人可執行轉基因操作和輔助外科手術等，所有這一切都需要精確的運動控制，且運動智能也是人工智能的重要組成部分。運動控制是控制學科與工程學科的重點發展方向，對于國民經濟、社會進步和國家安全有著重要的意義。過程控制(process control)和運動控制(motion control)是自動控制領域的兩大分支。過程控制重點針對離散的過程量。運動控制主要針對位移、速度、加速度及姿態等，動態性和實時性強。已有的與運動控制相關的著作偏重于電動機原理和交流伺服電動機的控制，不能涵蓋完整的運動控制系統知識點。對運動進行建模和控制系統分析設計，可加深對控制理論的理解，更好地指導工程實踐。本書秉承啟發式、探究式、研討式的理念編著，力求引發讀者的獨立思考。
配套資源
由于運動控制系統發展迅速，相關的理論和方法不斷更新，因此本書很難全面、翔實地講解運動控制系統的知識。限于編者的學識水平，書中難免存在不妥當之處，懇請廣大讀者及同行專家不吝賜教，以使本書不斷發展和完善。
2024年12月于中國計量大學
運動控制系統(第2版·新形態版) 目錄
第1章緒論（視頻講解： 18分鐘，2集）
1.1運動的基本概念與分類
1.2運動控制系統的組成和分類
1.3運動控制系統的特點
1.4小結
習題
第2章運動機構分析（視頻講解： 43分鐘，3集）
2.1運動副
2.2基座固定的運動
2.3無基座的運動
2.3.1輪式移動機構
2.3.2履帶式移動機構
2.3.3混合越障式移動機構
2.3.4腿式移動機構
2.3.5地面爬行機構
2.3.6爬壁機構
2.4水下運動
2.5空中運動
2.6隨動運動機構
2.7傳動機構
2.7.1減速方式
2.7.2滾珠絲杠
2.7.3鏈條或皮帶傳動
2.7.4多連桿機構
2.7.5制動器
2.7.6聯軸器
2.7.7齒輪傳動
2.8運動機構的串并聯與開閉鏈
2.8.1開閉鏈機構
2.8.2串聯機構
2.8.3并聯機構
2.9人體的骨骼運動
2.10運動機構的性能
2.11量子運動
2.12小結
習題
第3章運動學和動力學建模（視頻講解： 72分鐘，5集）
3.1基本術語
3.1.1完整約束系統和非完整約束系統
3.1.2保守力和非保守力
3.1.3廣義坐標
3.1.4剛體與柔性體
3.1.5直角坐標系
3.1.6圓柱坐標系
3.1.7球坐標系
3.1.8固定坐標系與移動坐標系
3.2運動學建模
3.2.1坐標變換
3.2.2DH參數
3.2.3速度運動學分析
3.3動力學建模
3.3.1牛頓歐拉方法
3.3.2拉格朗日方法
3.3.3UdwadiaKalaba方程
3.4動力學建模案例
3.4.1牛頓歐拉法倒立擺動力學建模
3.4.2拉格朗日方法倒立擺動力學建模
3.4.3UK方法車輛偏航動力學建模
3.5小結
習題
第4章運動測量傳感器
4.1測量系統的基本組成
4.2常用的運動測量傳感器
4.2.1旋轉變壓器
4.2.2光電傳感器
4.2.3脈沖編碼器
4.2.4光柵
4.2.5感應同步器
4.2.6磁尺
4.2.7限位開關
4.2.8電位計
4.3運動的避障感知
4.3.1紅外測距傳感器
4.3.2超聲波傳感器
4.3.3激光傳感器
4.3.4圖像傳感器
4.4全局運動檢測
4.4.1GPS定位
4.4.2陀螺儀
4.4.3電子羅盤
4.5高精密位移檢測案例
4.6小結
習題
第5章致動方式與驅動器（視頻講解： 14分鐘，1集）
5.1驅動器的發展
5.2致動方式
5.3伺服電動機驅動器
5.3.1直流伺服電動機結構
5.3.2交流伺服電動機結構
5.3.3直線電動機結構
5.3.4電動機的驅動放大器
5.4液壓驅動器
5.5氣壓驅動器
5.6壓電陶瓷驅動器
5.7形狀記憶合金驅動器
5.7.1形狀記憶合金驅動器模型
5.7.2形狀記憶合金絲的應用
5.8人工肌肉驅動器
5.8.1氣動肌肉
5.8.2電活性聚合物人工肌肉
5.8.3離子交換膜金屬復合材料
5.8.4導電聚合物人工肌肉
5.8.5碳納米管人工肌肉
5.9小結
習題
第6章伺服電動機模型及控制策略（視頻講解： 49分鐘，5集）
6.1伺服電動機控制系統概述
6.2直流伺服電動機的穩態特性和控制方式
6.2.1直流伺服電動機的工作原理
6.2.2直流伺服電動機的穩態特性
6.2.3直流伺服電動機的調速方法
6.2.4調速系統性能指標
6.2.5轉速閉環直流調速系統
6.2.6直流伺服電動機的應用案例
6.3旋轉磁場與交流伺服電動機控制方式
6.3.1旋轉磁場理論
6.3.2幅值控制方式
6.3.3相位控制方式
6.3.4幅值相位控制方式
6.3.5雙相控制方式
6.4交流異步伺服電動機
6.4.1交流和直流伺服電動機的性能比較
6.4.2交流異步伺服電動機的應用案例
6.5永磁同步伺服電動機
6.5.1永磁同步伺服電動機工作原理
6.5.2永磁同步伺服電動機的數學模型
6.5.3永磁同步伺服電動機的控制策略概述
6.5.4永磁同步伺服電動機的矢量控制策略分析
6.6伺服電動機發展趨勢
6.7小結
習題
第7章運動控制算法設計與仿真（視頻講解： 44分鐘，4集）
7.1運動控制對象建模
7.1.1運動控制對象的傳遞函數
7.1.2運動控制對象的狀態空間
7.1.3運動負載分析
7.2常用伺服控制策略
7.2.1運動伺服控制策略概述
7.2.2伺服運動控制系統的采樣周期
7.2.3采樣周期T對運動控制器的影響
7.3PID控制算法剖析
7.4滑模變結構控制基本原理
7.5永磁同步伺服電動機的控制系統
7.5.1永磁同步伺服電動機控制系統設計
7.5.2永磁同步伺服電動機驅動控制設計
7.5.3永磁同步伺服電動機控制算法設計案例
7.5.4永磁同步伺服電動機控制系統仿真分析
7.6復雜運動控制算法案例分析
7.6.1雙腿行走機器人的迭代學習運動控制
7.6.2仿生膝關節的力矩控制算法案例分析
7.6.3倒立擺的*優控制器設計
7.7運動控制系統的虛擬樣機控制聯合仿真
7.8小結
習題
第8章運動控制器的硬件和軟件
8.1運動控制器類型
8.1.1單片機
8.1.2PLC
8.1.3ARM
8.1.4DSP
8.1.5專用控制器
8.1.6工控機
8.1.7通用程序設計語言
8.1.8專用程序設計數控編程
8.2基于微處理器的直流伺服電動機驅動器案例
8.3基于DSP的全數字直流伺服電動機控制系統案例
8.4數控機床運動控制系統
8.4.1數控機床的結構
8.4.2數控機床的分類
8.4.3數控機床的工作原理
8.4.4數控機床的坐標系
8.4.5數控插補概述
8.4.6逐點比較插補方法
8.4.7數控機床NC編程
8.5工業機器人控制器案例
8.5.1Staubli工業機器人編程軟件
8.5.2工業機器人控制器硬件
8.6操作系統
8.7現場總線
8.7.1現場總線的發展現狀
8.7.2CAN總線簡介
8.7.3基于CAN總線的分布式跟隨運動控制系統
8.8小結
習題
參考文獻
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運動控制系統(第2版·新形態版) 作者簡介
王斌銳，博士，教授，博士研究生導師，中國計量大學副校長。浙江省151人才、省中青年學科帶頭人、省優秀教師、國家公派留學人員。主要研究方向：仿生機器人、智能工業機器人、智能感知和人工智能等。主持國家級項目5項（2項國基金，1項國家重點研發計劃項目子課題，1項863子課題，1項科技部公益計劃子課題），參與國家重點研發計劃2項，主持省部級項目3項（1項省重點研發計劃項目，2項省基金，1項機器人學國家重點實驗室開發基金），獲得省部級獎勵1項，第一或通訊作者發表SCI、EI論文120余篇、一級期刊論文50余篇，第一發明人授權發明專利50余項，培養研究生70余人，修制訂標準2項。擔任浙江省機器人產業發展協會副秘書長、全國特種作業機器人標準工作組委員、浙江省機器人產業鏈指導組成員。浙江省教學指導委員會委員。
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