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本卷包括电工基础、电工设备、工业电子技术、电子计算机基础、自动控制理论、数控技术、电气传动控制系统、机械制造自动化系统、工业机器人等9篇。分别介绍了机械工程技术人员所需的有关电工、电子与自动控制方面的基础理论、基础元器件、常用电工设备、电路系统、电子计算机与控制技术的知识和资料。

目 录
第二版序
第一版序
第二版编辑说明
第1篇 电 工 基 础
常用符号表
第1章 电和磁的基本量和基本定律
1电和磁的基本物理量
1・1电的基本物理量
1・2 磁的基本物理量
2电路和电路元件的性质
2・1电路和电路模型
2・2无源元件
2・3有源元件
3电和磁的基本定律
3・1安培（Ampere）定律―― 电磁力
3・2电磁感应定律
3・3 全电流定律
3・4焦耳（Joule）定律
3・5欧姆（Ohm）定律
3・6基尔霍夫（Kirchhoff）定律
3・7特勒根（Tellegen）定理
第2章 直流电路分析的基本方法
1支路电流法
2回路电流法
3节点电位法
4线性电路的性质
4・1 齐次性
4・2 叠加性―― 叠加定理
5等效电源定理
5・1 戴维南（Thevenin）定理
5・2 诺顿（Norton）定理
6负载获得最大功率的条件
7星形网络和三角形网络的等效
互换
8含受控源电路的分析
9非线性电阻电路
9・1 非线性电阻的伏安特性
9・2非线性电阻电路的计算方法
第3章 正弦电路稳态分析
1正弦交流电
1・1周期、频率和角频率
1・2相位（相角）和相位差（相角差）
1・3有效值
1・4 平均值
2正弦量的表示法
2・1旋转矢量表示法
2・2 相量法
3单一电路元件的交流电路
4RLC 串联和并联的交流电路
5功率和功率因数
6网络理论在交流电路中的应用
7双口网络
7・1双口网络的参数方程
7・2 双口网络的等效电路
7・3双口网络的串联、并联和级联
8三相正弦电路
8・1三相电源的联接
8・2三相负载的联接
第4章 线性电路的时域分析
1基本概念
1・1稳态和暂态
1・2 阶跃信号和冲激信号
2换路定律及电路初始值的确定
2・1 换路定律
2・2电路中电压和电流初始值的确定
3线性电路时域分析方法
3・1经典法
3・2 一阶线性电路时域分析的三要素法
4一阶RC电路在阶跃信号激励下的
响应
4・1RC电路的零状态响应
4・2RC电路的零输入响应
4・3RC 电路的全响应
5一阶RL电路在阶跃信号激励下的
响应
5・1RL 电路的零状态响应
5・2RL电路的零输入响应
5・3RL电路的全响应
6RC电路和RL电路的冲激响应
6・1RC 电路的冲激响应
6・2 RL电路的冲激响应
7RC电路的正弦响应
8RC电路的周期性矩形脉冲信号
响应
8・1 RC微分电路
8・2 RC积分电路――卷积积分的应用
9二阶RLC电路的零输入响应――振
荡放电
第5章 线性电路的频域分析
1非正弦周期信号的傅里叶级数
2非正弦周期信号的频谱
3非正弦周期量的有效值、平均值及
表示波形特征的几个系数
4非正弦周期电路中的功率
5等效正弦波
6非正弦周期信号激励下线性电路的
稳态分析
6・1计算步骤
6・2计算实例
7电路的频率特性
7・1 频域中网络函数的定义
7・2频域中网络函数的类型
8RLC电路中的谐振
8・1正弦信号激励下RLC串联电路中的
谐振
8・2正弦信号激励下RLC并联电路中的
谐振
8・3非正弦周期信号激励下电路的谐振
9线性电路的滤波特性
9・1理想滤波电路的频率特性
9・2LC滤波电路
第6章 线性电路的复频域分析
1拉普拉斯变换
1・1拉普拉斯变换定义
1・2拉普拉斯反变换
1・3拉普拉斯变换的基本性质
2电路基本定律的复频域形式
3元件和RLC电路的运算形式
4线性电路暂态过程的复频域分析
4・1分析步骤
4・2计算实例
5网络函数
5・1 网络函数的定义
5・2网络函数的类型
5・3网络函数与单位冲激响应的关系
5・4网络函数与任意波形激励下的零状态
响应
5・5 网络函数的零点与极点
6网络函数的频率特性
6・1网络函数的图解表示
6・2一阶网络函数的频率特性
6・3二阶谐振网络的频率特性
第7章 磁 路
1铁磁材料的基本磁特性
1・1 磁滞回线
1・2 基本磁化曲线
1・3磁滞损耗与涡流损耗
2常用的铁磁材料
3磁路基本定律
3・1 磁路
3・2磁通连续性原理
3・3安培环路定律
4气隙磁导的计算
5直流磁路的计算
5・1无分支磁路的计算
5・2有分支磁路的计算
6交流磁路的计算
6・1交流磁路的特点
6・2交流铁心线圈的电路模型
6・3交流磁路计算的方法
7永久磁铁磁路的计算
参考文献
第2篇 电工设备
常用符号表
第1章 变 压 器
1概述
1・1变压器的用途和分类
1・2变压器的主要结构部件
2变压器的工作原理…
2・1变压器的空载运行
2・2变压器的负载运行
3变压器的运行特性
3・1电压调整率（电压变化率）
3・2损耗和效率
3・3 电力变压器的经济运行
4三相变压器的连接
5变压器并联运行
5・1理想并联运行的条件
5・2变压器并联运行时的负载分配
6其他类型的变压器
6・1互感器
6・2自耦变压器
6・3稳压变压器
7变压器的常见故障和处理方法
8变压器的型号和额定数据
8・1常用的变压器型号含义
8・2 铭牌上标出的额定数据
第2章 三相异步电动机
1概述
1・1三相异步电动机的用途和分类
1・2三相异步电动机的主要结构部件
2三相异步电动机的基本工作原理
3三相异步电动机的等效电路和相
量图
4三相异步电动机的运行性能
4・1三相异步电动机的损耗和效率
4・2三相异步电动机的电磁转矩
4・3三相异步电动机的机械特性
4・4三相异步电动机的工作特性
5三相异步电动机的节能
6绕线转子三相异步电动机
6・1绕线转子三相异步电动机的结构
6・2绕线转子三相异步电动机的工作
原理
7电磁调速异步电动机
8三相异步电动机常见故障及处理
方法
9三相异步电动机的型号和额定数
据
9・1常用的三相异步电动机的型号含义
9・2铭牌上标出的额定数据
第3章 三相同步电机
1概述
2三相同步电机的基本结构
3三相同步发电机的工作原理和运行
特性
3・1三相同步发电机的工作原理
3・2三相同步发电机的运行特性
4三相同步发电机的并联运行
4・1三相同步发电机的并联运行条件
4・2三相同步发电机的并联运行方法
5三相同步电动机的工作原理和机械
特性
5・1三相同步电动机的工作原理
5・2三相同步电动机的机械特性
6三相同步电动机的过励运行
7三相同步电动机的起动
8三相同步电机的常见故障和处理
9三相同步电机的型号和额定数据
第4章 直流电机
1概述
2直流电机的基本结构和分类
2・1直流电机的基本结构
2・2 直流电机的分类
3直流电机的工作原理
3・1直流电动机的工作原理
3・2直流发电机的工作原理
4直流电机的电动势和电磁转矩
4・1直流电机的电动势
4・2 直流电机的电磁转矩
5直流发电机的空载特性和外特性
6直流电动机的机械特性
7直流电动机的使用
7・1直流电动机的起动
7・2直流电动机的调速
7・3直流电动机的反转
7・4直流电动机的电磁制动
8直流电机的常见故障和处理
8・1电枢绕组短路或断路和接地
8・2直流电机的常见故障和处理
9直流电机的额定数据和型号
第5章 驱动微电机
1概述
2三相驱动微型异步电动机
3单相电容式电动机
3・1单相异步电动机的工作原理
3・2单相异步电动机的转矩特性
3・3单相电容式异步电动机
4单相罩极式异步电动机
5微型直流电动机
6无刷直流电动机
7通用微型电动机
8驱动微电机的型号和用途
第6章 控制微电机
1概述
2伺服电动机
2・1直流伺服电动机
2・2交流伺服电动机
3测速发电机
3・1测速发电机的类型和用途
3・2测速发电机的主要特点、额定数据和
使用注意事项
4微型同步电动机
4・1磁滞式同步电动机的基本结构和工作
原理
4・2 微型同步电动机的种类和用途
4・3微型同步电动机的主要特点、额定数
据和使用注意事项
5步进电动机
5・1步进电动机的结构和工作原理
5・2步进电动机的种类和用途
5・3步进电动机的主要特点和使用注意
事项
6自整角机
6・1自整角机的结构、工作原理和应用
举例
6・2 自整角机的种类、型号、性能特点和
适用范围
6・3自整角机的主要特点、额定数据和使
用注意事项
7旋转变压器
7・1旋转变压器的基本结构
7・2旋转变压器的种类、特点和适用
范围
7・3旋转变压器的主要参数和使用注意
事项
第7章 常用电磁铁器件
1概述
2直流电磁铁和交流电磁铁
2・1直流电磁铁
2・2交流电磁铁
3电磁铁吸力的近似估算及其吸力
特性
4牵引电磁铁
4・1牵引电磁铁的主要结构
4・2牵引电磁铁的型号和特性
5阀用电磁铁
5・1 阀用交流电磁铁的结构和性能
5・2阀用直流电磁铁的结构和性能
5・3 电磁阀
6制动电磁铁
6・1制动电磁铁的工作原理
6・2 制动电磁铁的型号和性能
7电磁离合器
8电磁吸盘
第8章 工业用电炉和电焊机
1概述
1・1电炉
1・2 电焊机
2电阻炉
2・1电阻炉的分类和用途
2・2 电阻炉的主要技术经济指标和发展
趋势
2・3盐浴炉
2・4 电阻炉的温度控制系统
3感应炉
3・1感应炉的分类和用途
3・2 感应炉的主要技术经济指标和发展
趋势
3・3感应炉的电源设备
3・4感应炉的控制系统
4电弧炉
4・1电弧炉的分类和用途
4・2电弧炉的主要技术经济指标和发展
趋势
4・3电弧炉的电气设备
4・4 炼钢电弧炉的控制系统
5其他工业用电炉
6电弧焊机
6・1弧焊电源的特点和对它的一般要求
6・2弧焊电源的分类和工作原理
6・3电弧焊的控制系统
7电阻焊机
7・1电阻焊机结构形式
7・2电阻焊电源
7・3电阻焊控制系统
第9章 常用低压电器
1概述
2常用低压手动电器和熔断器
2・1主令电器
2・2刀开关
2・3转换开关
2・4熔断器与熔体
3常用低压自动电器
3・1自动开关
3・2接触器
3・3起动器
3・4行程开关
4控制继电器
4・1继电器的种类和用途
4・2电磁式继电器
4・3时间继电器
4・4热继电器
4・5速度继电器
4・6液压继电器
5低压漏电保护器
5・1电压型漏电保护器
5・2电流型漏电保护器
5・3漏电保护器的选用
6电压调整器
6・1电压调整器的工作原理
6・2晶闸管式电压调整器
7电器的常见故障和处理
7・1接触器、磁力起动器和电磁式继电器
的常见故障和修理
7・2半导体继电器的常见故障和处理
7・3热继电器的常见故障及处理
7・4自耦变压器起动器的常见故障和
处理
7・5漏电保护器的常见故障和处理
参考文献
第3篇 工业电子技术
常用符号表
常用缩写词表
第1章 常用电子器件
1半导体二极管
1・1PN结
1・2小信号二极管
1・3整流二极管
1・4开关二极管
1・5稳压二极管
1・6变容二极管
1・7隧道二极管
1・8肖特基二极管
1・9半导体分立器件型号命名法
2双极型晶体管
2・1双极型晶体管的结构和电流放大
作用
2・2双极型晶体管的特性曲线
2・3双极型晶体管的主要参数
2・4 双极型晶体管的等效电路
3场效应晶体管
3・1结型场效应晶体管
3・2绝缘栅场效应晶体管
3・3场效应晶体管的主要参数
4功率晶体管
4・1双极型功率晶体管
4・2功率场效应晶体管
4・3静电感应晶体管（SIT）
4・4绝缘门极晶体管（IGBT）
5单结晶体管和触发二极管
5・1单结晶体管
5・2互补单结晶体管、程控单结晶体管和等
价单结晶体管
5・3触发二极管
6晶闸管
6・1普通晶闸管
6・2双向晶闸管
6・3可关断晶闸管
6・4快速晶闸管
6・5逆导晶闸管
6・6静电感应晶闸管（SITH）
6・7MOS控制晶闸管（MCT）
6・8硅控制开关
6・9晶闸管型号的命名法
7半导体光电器体
7・1发光二极管
7・2光敏电阻
7・3光电二极管
7・4光电三极管
7・5光控晶闸管
7・6光耦合器
8集成电路概述
8・1集成电路的分类
8・2半导体集成电路型号命名法
8・3集成电路的使用
9电子管
10 显示器件
10・1显示器的分类
10・2示波管
10・3 显象管
104辉光数码管
10・5液晶显示
10・6半导体显示器
10・7荧光数码管
10・8等离子体显示板
10・9激光显示器
第2章 分立元件基本放大电路
1放大电路的主要性能指标
2双极型晶体管单管放大电路
2・1共发射极放大电路
2・2共集电极放大电路（射极输出器）
2・3共基极放大电路
3场效应晶体管单管放大电路
3・1共源极放大电路
3・2共漏极放大电路（源极输出器）
4电子管放大电路
5差分放大电路
5・1典型的差分放大电路
5・2具有恒流源的差分放大电路
5・3差分放大电路的几种接法
6选频放大电路
6・1LC选频放大电路
6・2RC选频放大电路
7功率放大电路
7・1互补对称式功率放大电路
7・2桥式功率放大电路
7・3变压器耦合推挽功率放大电路
8放大电路中的反馈
8・1反馈的基本概念
8・2负反馈的四种类型
8・3负反馈对放大电路性能的影响
8・4负反馈放大电路的稳定问题
9多级放大电路
9・1多级放大电路的级间耦合方式
9・2多级放大电路的电路安排原则
9・3多级放大电路自激的产生和消除
第3章 模拟集成电路
1通用型集成运算放大器
1・1集成运算放大器的基本组成
1・2集成运算放大器的主要参数
1・3集成运算放大器的传输特性和基本工
作方式
1・4集成运算放大器应用中的几个问题
2专用型集成运算放大器
2・1高阻型集成运算放大器
2・2高速型集成运算放大器
2・3高精度集成运算放大器
2・4低功耗集成运算放大器
2・5高压型集成运算放大器
2・6宽带集成运算放大器
2・7其他类型集成运算放大器
3集成功率放大器
3・1集成功率放大器的基本组成
3・2集成功率放大器的主要参数
3・3集成功率放大器的使用方法
4集成电压比较器
4・1集成电压比较器的功能和类型
4・2集成电压比较器的主要参数
4・3集成电压比较器的应用
5集成模拟乘法器
5・1集成模拟乘法器的功能和类型
5・2集成模拟乘法器的主要参数
5・3集成模拟乘法器的应用
6集成模拟开关
6・1集成模拟开关的功能和类型
6・2集成模拟开关的主要参数
6・3集成模拟开关的应用
7集成锁相环
7・1集成锁相环的基本组成
7・2集成锁相环的主要参数
7・3集成锁相环的应用
8开关电容网络
8・1开关电容的基本电路
8・2开关电容的应用电路
第4章 模拟信号的运算与处理
1运算电路
1・1比例运算电路
1・2加法和减法运算电路
1・3积分和微分运算电路
1・4对数和反对数运算电路
2精密放大电路
2・1概述
2・2高性能通用测量放大电路
2・3干扰和噪声的抑制措施
3有源滤波电路
3・1滤波电路的种类
3・2RC有源滤波电路
3・3开关电容滤波器
第5章 门电路和组合逻辑电路
1逻辑代数
1・1基本逻辑运算
1・2逻辑代数的基本公式
2门电路按逻辑功能分类
2・1常用门电路的逻辑功能
2・2门电路的逻辑功能和正负逻辑的
关系
3双极型集成电路
3・1晶体管－晶体管逻辑（TTL）
门电路
3・2高阈值逻辑（HTL）门电路
3・3发射极耦合逻辑（ECL）门电路
3・4集成注入逻辑（I2L）门电路
4MOS集成门电路
4・1PMOS门电路
4・2NMOS门电路
4・3CMOS门电路
5编码器和译码器
5・1编码器
5・2 译码器
6数据选择器和数据分配器
6・1数据选择器
6・2数据分配器
7运算器
7・1加法器
7・2算术逻辑单元（ALU）
7・3数值比较器
8电平转换电路
第6章 触发器和时序逻辑电路
1触发器
1・1基本RS触发器
1・2时钟触发器
2寄存器和移位寄存器
2・1寄存器
2・2移位寄存器
2・3MOS动态移位寄存器
3计数器
3・1概述
3・2异步计数器
3・3同步计数器
4顺序脉冲发生器
第7章 波形的产生与整形电路
1正弦波振荡器
1・1正弦波振荡器的自激振荡条件
1・2RC正弦波振荡器
1・3LC正弦波振荡器
1・4 石英晶体正弦波振荡器
2用电压比较器组成的非正弦波发
生器
2・1矩形波发生器
2・2三角波和锯齿波发生器
3集成函数发生器
4施密特触发器
4・1用门电路组成的施密特触发器
4・2集成施密特触发器
4・3施密特触发器的应用
5单稳态触发器
5・1用电压比较器组成的单稳态触发器
5・2用门电路组成的单稳态触发器
5・3用施密特触发器组成的单稳态触
发器
5・4 集成单稳态触发器
5・5单稳态触发器的应用
6多谐振荡器
6・1用门电路组成的多谐振荡器
6・2用施密特触发器组成的多谐振荡器
6・3石英晶体多谐振荡器
7555定时器
7・1555定时器的电路结构和基本功能
7・2555定时器的应用
8削波器和钳位器
8・1削波器
8・2钳位器
第8章 调制与解调
1连续波模拟调制与解调
1・1幅度调制与解调
1・2角度调制与解调
2脉冲调制与解调
2・1脉冲幅度调制
2・2脉冲宽度调制
2・3脉冲位置调制
2・4脉冲编码调制
2・5脉冲解调
3数字调制与解调
3・1二进制数字调制
3・2二进制数字解调
第9章 数字量和模拟量的相互转换
1D/A转换器
1・1D/A转换器的类型和工作原理
1・2D/A转换器的主要参数
2A/D 转换器
2・1A/D转换器的类型和工作原理
2・2A/D转换器的主要参数
3采样－保持电路
3・1采样－保持电路的工作原理
3・2采样－保持电路的主要参数
4数据采集系统的组成
第10章 半导体整流电路和
集成稳压器
1整流电路
1・1整流电路的基本类型
1・2整流电路的主要电量关系
1・3几种整流电路的特点和应用场合
2滤波电路
3稳压电路
3・1稳压电路的主要性能指标
3・2稳压管稳压电路
4串联型集成稳压器
4・1串联型集成稳压器的基本组成
4・2串联型集成稳压器的主要参数
4・3三端式集成稳压器
4・4多端式集成稳压器
5集成基准电压源
6开关型稳压电路
6・1脉宽调制开关型稳压电路
6・2频率调制开关型稳压电路
6・3脉宽频率调制开关型稳压电路
第11章 晶闸管变流技术
1概述
1・1 变流技术的发展
1・2 变流器的类型
2晶闸管整流电路和有源逆变电路
2・1单相桥式可控整流电路
2・2三相桥式可控整流电路
2・3负载对可控整流电路的影响
2・4有源逆变电路
2・5晶闸管可逆整流电路
2・6各种整流电路的比较和参数选择
3晶闸管触发电路
3・1单相触发电路
3・2三相触发电路
3・3集成触发电路
4晶闸管变频器
4・1单相逆变器
4・2三相桥式并联逆变器
4・3交－直－交变频器
4・4交－交变频器
5变流器的应用
5・1直流电动机调速用变流器
5・2 高压直流输电中用的变流器
5・3中频感应加热用变流器
5・4交流调速用变频器
6交流调压器和直流调压器
6・1单相交流调压器
6・2三相交流调压器
6・3直流调压器
7无触点开关和直流斩波器
7・1单相交流无触点开关
7・2三相交流无触点开关
7・3直流无触点开关
74直流斩波器
8晶闸管的串并联和保护
8・1晶闸管的串联和均压
8・2晶闸管的并联和均流
8・3晶闸管的过电流保护
8・4晶闸管的过电压保护
参考文献
第4篇 电子计算机基础
第1章 概 论
1电子计算机的发展
2电子计算机的分类及其应用
2・1电子计算机的分类
2・2电子计算机的应用
3电子计算机的基本组成
3・1电子计算机硬件
3・2 电子计算机软件
4计算机的性能指标
第2章 数的表示和运算规则
1数和数制
2数制间的转换
3机器数和字长
4机器数的原码和补码表示
5二进制数的运算规则
6数字编码与字符编码
7汉字的表示方法
8数据校验码
第3章 电子计算机的指令系统
1概述
2指令格式
3寻址方式
4指令分类及其功能
第4章 中央处理器（CPU）
1CPU概述
1・1CPU的功能
1・2CPU的组成
1・3CPU中的主要寄存器
1・4 操作控制器及时序产生器
2控制方式
2・1指令周期、节拍周期、CPU周期
2・2 控制方式
3微程序控制器
3・1微程序控制的基本工作原理
3・2微指令的结构和格式
3・3微程序控制存储器
3・4微程序设计语言及微程序应用
4指令解释的控制方式
4・1指令解释的三种控制方式
4・2指令的顺序控制方式
4・3指令的重叠控制方式
4・4指令的流水控制方式
5精简指令集计算机（RISC）
5・1RISC技术的形成与发展
5・2RISC设计原则与技术措施
第5章 电子计算机的存储系统
1概述
1・1存储器的基本概念
1・2存储器的作用
1・3存储器的性能指标
1・4存储器的分类
2主存储器
2・1只读存储器（ROM，Read
OnlyMemory）
2・2随机存取存储器（RAM，Random
AccessMemory）
2・3高速缓冲存储器（Cache）
2・4虚拟存储器
3外存储器
3・1磁记录原理与记录方式
3・2硬磁盘存储器
3・3软磁盘存储器
3・4磁带存储器
3・5光盘存储器
第6章 电子计算机的输入输出系统
1概述
2输入设备
2・1键盘
2・2鼠标
2・3数字化仪
2・4图象输入设备
3输出设备
3・1显示设备
3・2 打印设备
4汉字处理设备
4・1汉字输入设备
4・2 汉字输出设备
5存储器直接输入输出（DMA，Direct
MemoryAccess）
6通用接口标准
第7章 电子计算机软件
1操作系统
1・1操作系统的发展
1・2操作系统的功能
1・3常用操作系统简介
2数据库系统
2・1数据库系统的发展
2・2数据模型
2・3数据库系统的体系结构
2・4数据库管理系统（DBMS）
2・5 常用数据库系统简介
3程序设计语言
3・1机器语言
3・2 汇编语言
3・3高级语言
第8章 电子计算机网络系统
1概述
1・1计算机网络的发展
1・2计算机网络的定义
1・3计算机网络的特点和功能
2数据通信
2・1数据通信的概念
2・2数据通信系统的组成
2・3信息传输介质
2・4数据编码技术
2・5数据传输技术
2・6数据交换技术
3计算机联网
3・1计算机联网的分类
3・2计算机互连的拓扑结构
3・3开放式系统互连
4局域网的组成与网络互连
4・1 局域网的组成
4・2网络互连
5几种常见局域网络系统
5・1Novell网
5・23＋网
5・3PCnet网
6计算机网络的应用
6・1基本网络功能
6・2分布式处理
第9章 电子计算机病毒
1计算机病毒的概念
2计算机病毒的结构
3计算机病毒的分类
4计算机病毒的防范
5反病毒工具
参考文献
第5篇 自动控制理论
常用符号表
第1章 概 论
1控制系统的术语及定义
2控制系统的组成及作用
3控制系统的分类
4控制系统的设计
4・1设计大纲
4・2设计步骤
5控制理论的发展与应用
第2章 数学模型
1控制系统的数学模型
1・1传递函数、冲激响应
1・2频率特性
1・3控制系统的图形描述
1・4多变量系统的数学描述
2控制系统数学模型的建立
2・1概述
2・2机理建模
2・3线性化
2・4模型辨识
3典型环节的数学模型
3・1典型环节的频率特性
3・2典型电气网络传递函数及伯德图
第3章 控制系统分析
1控制系统的稳定性
1・1稳定性概念
1・2劳思（Routh）和赫尔维茨（Hurwitz）
稳定判据
1・3奈奎斯特稳定判据
1・4稳定贮备
1・5李雅普诺夫稳定性理论
2控制系统动态特性分析
2・1直接分析法
2・2瞬态响应
2・3二阶系统时域响应
2・4稳态误差及误差系数
3根轨迹法
3・1根轨迹概念
3・2绘制根轨迹的基本规则
3・3根轨迹法的应用
4频域法
4・1奈奎斯特（奈氏）图
4・2伯德图
4・3系统频域性能指标与时域性能指标
关系
5状态空间法
5・1可控性
5・2可观测性
5・3可控规范型和可观测规范型
5・4对偶原理
5・5系统的实现
5・6模态分析
第4章 系统设计
1控制器与系统设计问题
2控制器的频域设计
2・1频域设计法
2・2超前补偿
2・3滞后补偿
2・4滞后－超前补偿
2・5串联补偿与并联补偿
3控制器的时域设计
3・1PID控制器设计
3・2状态反馈控制器设计
3・3观测器设计
4复合控制系统控制器设计
第5章 非线性系统
1非线性系统的特点
2典型非线性特性
3相轨迹法
3・1奇点
3・2极限环
3・3相轨迹绘制方法
3・4相平面法的应用
4描述函数法
4・1典型非线性的描述函数
4・2描述函数分析法
4・3双描述函数及其应用
5波波夫稳定判据
5・1应用波波夫稳定判据的条件
5・2波波夫稳定判据
第6章 离散控制系统
1离散控制系统
2采样过程
2・1采样装置
2・2采样定理
3Z变换
3・1离散控制系统的数学描述
3・2 Z变换定义
3・3Z变换公式
3・4 Z反变换
4离散控制系统Z传递函数
4・1离散控制系统Z传递函数
4・2开环离散控制系统Z传递函数
4・3闭环离散控制系统的Z传递函数
5离散控制系统的时间特性
5・1冲激过渡函数
5・2过渡函数
6离散控制系统频率特性
7离散控制系统稳定性
7・1关于离散控制系统的稳定概念
7・2离散控制系统稳定判据
8离散控制系统的静差
9离散控制系统的过渡过程
10离散控制系统设计
10・1离散控制系统的预期特性
10・2极点配置法
10・3离散控制系统补偿装置
11离散控制系统状态空间表达式
11・1离散控制系统的状态方程
11・2连续系统的离散化
11・3单输入单输出离散系统的状态空间表
达式
第7章 最优控制
1概述
2控制变量无约束的极大值原理
2・1tf固定，x（tf）无约束的情况
2・2tf固定，x（tf）受约束的情况
2・3tf不固定的情况
3控制变量受约束的极大值原理
4离散极大值原理
5动态规划
5・1最优原理
5・2多级决策过程
5・3最优控制系统设计
6时间最优控制
6・1时间最优控制的必要条件
6・2时间最优控制的切换曲面
6・3次时间最优控制
7线性最优调节器
7・1有限时间最优调节器
7・2无限时间最优调节器
7・3最优调节器的性质
8具有指定稳定度的最优调节器
9有常值干扰作用的最优调节器
10随机最优控制与卡尔曼滤波器
10・1随机最优控制
10・2卡尔曼滤波器
第8章 适应控制
1概述
2适应控制的定义
3适应控制系统的类型
4适应控制系统的稳定理论
4・1正实函数的定义与性质
4・2超稳定理论
5模型参考适应系统的数学描述
5・1用状态方程描述的模型参考适应系统
5・2用输入－输出方程描述的模型参考适应系统
5・3模型参考适应系统的误差方程
6模型参考适应系统局部参数优化设计法
7模型参考适应系统李氏稳定理论设计法
7・1用可调系统状态变量构成适应规律的设计方法
7・2用被控对象的输入－输出构成适应规律的设计方法
8模型参考适应系统的超稳定理论设计法
8・1用状态变量构成适应规律的设计方法
8・2用输入－输出构成适应规律的模型参考适应系统设计方法
9随机适应控制系统
9・1最优预报器和最小方差控制器
9・2自校正调节器
9・3零极点配置的自校正调节器
9・4自校正控制器
10 适应式状态观测器
第9章 新型控制技术
1概述
2鲁棒控制
2・1控制系统灵敏度分析
2・2 参数不灵敏控制系统
2・3H∞优化理论
3模糊控制
3・1模糊集合及其运算
3・2模糊矩阵与模糊关系
3・3模糊逻辑与模糊语言
3・4模糊控制原理及分析设计方法
3・5模糊控制规则
3・6模糊系统辨识
4智能控制
4・1人工智能与自动控制
4・2专家系统与知识工程
4・3 智能控制与智能控制系统
参考文献
第6篇 数控技术
第1章 概 论
1基本概念
1・1数控系统
1・2数控设备的工作原理和分类
1・3数控设备的检测装置
1・4数控设备的辅助功能
1・5数控系统的故障诊断
2数控技术的发展和现状
2・1数控技术的发展
2・2数控技术的现状
3数控技术的发展趋势
第2章 数控系统的点位和轨迹控制原理
1点位控制
2插补原理
2・1数字脉冲乘法器
2・2逐点比较法
2・3数字积分法
2・4时间分割法
3刀具半径补偿原理
3・1基本概念
3・2硬件数控的刀具半径补偿方法
3・3计算机数控的刀具半径补偿方法
第3章 数控程序编制
1程序编制的目的和方法
1・1程序编制的目的
1・2程序编制的方法
2数控机床程序编制的有关规定
2・1数字控制的标准和代码
2・2常用的程序编制指令
3程序编制的步骤和实例
3・1程序编制的步骤
3・2数控车床的程序编制
3・3数控铣床的程序编制
4计算机数控自动程序编制系统
4・1计算机自动编程的工作原理
4・2数控语言
4・3数控自动程序编制系统的程序设计
第4章 数控伺服系统
1伺服系统的组成
2开环伺服系统
2・1步进电动机的主要技术数据和技术
特性
2・2步进电动机控制电路
2・3用单片机控制步进电动机
2・4开环系统的反馈补偿方法
3闭环伺服系统
3・1直流位置伺服驱动系统
3・2交流位置伺服驱动系统
4典型位置伺服驱动系统简介
4・1AC－200交流位置伺服驱动系统
4・2FANUC－BESK6ME直流位置伺服驱动
系统
5伺服控制系统的设计方法
5・1伺服控制系统的静态设计方法
5・2伺服控制系统的动态设计方法
第5章 数控检测装置
1概述
1・1位置检测装置的分类
1・2对位置检测装置的要求
2光电盘和编码盘
2・1 光电盘
2・2编码盘
3感应同步器
3・1感应同步器的工作原理和信号处理
3・2感应同步器的分类和主要参数
3・3感应同步器的特点
3・4系统的构成和应用
4旋转变压器
4・1旋转变压器的基本原理
4・2旋转变压器的工作
5光栅
5・1光栅的基本原理
5・2光栅的分类
5・3光栅的测量装置
6磁尺
第6章 计算机数控系统
1计算机数控系统概述
1・1计算机数控系统的定义
1・2计算机数控系统的组成
1・3计算机数控系统的特点
2计算机数控和微机
2・1对微机的功能要求
2・2 典型系统中微机功能简介
3计算机数控系统中的输入和显示
3・1输入设备及其接口
3・2显示设备及其接口
4输出和可编程应用逻辑
4・1速度和逻辑功能输出
4・2可编程逻辑控制器及其应用
4・3可编程应用逻辑（PAL）
5计算机数控中的软件插补
6计算机数控系统软件
6・1插补和控制程序
6・2可编程应用逻辑程序
6・3主程序
第7章 数控系统的故障诊断和可靠性
1故障诊断的基本概念
1・1故障的分类
1・2故障产生的规律
1・3故障的判断和处理
2CNC系统的故障诊断
2・1联机自诊断
2・2离机诊断
2・3故障的常规处理方法
3几种典型数控系统的故障诊断
3・1MC1数控系统的常见故障
3・2FANUC数控系统的常见故障
3・3SINUMERIK810数控系统的常见故障
4数控系统的可靠性
4・1可靠性和可维修性的基本概念
4・2可靠性设计和可靠性技术
第8章 数控技术的应用
1数控机床
1・1数控机床的构成、功能和特点
1・2国外典型的数控装置简介
1・3国内几家主要生产厂的数控装置
2 自动绘图仪
2・1自动绘图仪的产生和发展
2・2自动绘图仪的组成
2・3自动绘图仪的基本原理
2・4自动绘图仪的主要功能和技术指标
2・5自动绘图仪的分类
2・6DXY－800和DXY－101平台式自动绘图仪
3数控技术在纺织机械中的应用
3・1应用概况
3・2计算机绣花机
4数控技术在计算机集成制造中的应用
4・1数控技术和工厂自动化的关系
4・2计算机集成制造技术为数控技术的发展提出了新的方向
参考文献
第7篇 电气传动控制系统常用符号表
第1章 概 论
1电气传动控制系统的组成与分类
2电气传动技术的发展
3电气传动调速系统的主要指标
3・1静态品质指标
3・2动态品质指标
3・3经济性
4电气传动控制系统的可靠性
4・1电气传动控制系统可靠性的特点
4・2电气传动控制系统可靠性的考核
4・3提高电气传动装置可靠性的措施
5晶闸管传动设备中干扰及其抑制
5・1晶闸管变流装置的干扰及其抑制
5・2调节控制电路的干扰及其抑制
第2章 电动机的选择
1电动机的类型与结构型式的选择
1・1电动机的类型与机械特性
1・2交流电动机的选择
1・3直流电动机的选择
1・4电动机结构型式的选择
2电动机电压与转速的选择
2・1电动机电压的选择
2・2电动机转速的选择
3常用电动机的性能与应用
3・1电动机的机械特性与性能
3・2常用电动机的性能与应用范围
4电动机的功率计算与相关图表
5连续工作制下电动机容量的选择
5・1恒定负载连续工作制下电动机容量的计算
5・2变动负载连续周期工作制下电动机容量的计算
6短时工作制下电动机容量的选择
7断续周期工作制下电动机容量的选择
8对电动机的校验
8・1发热校验
8・2对电动机过载能力的校验
8・3对电动机平均起动转矩的校验
8・4其他校验
9功率计算及校验举例
9・1离心式风机的电动机功率计算
9・2离心式泵的电动机功率计算
9・3起重机的电动机功率计算
9・4平稳负载长期工作制下电动机容量的校验
9・5直流电动机短时工作的发热和过载校验
9・6直流电动机断续周期工作下的发热校验
第3章 常用控制电路与电器选择
1常用控制电路的基本环节
1・1电动机起动控制
1・2电动机制动控制
2常用控制电路
2・1电路设计的基本要求
2・2常用控制电路
3常用控制电器的选择
3・1低压断路器的选择
3・2熔断器的选择
3・3交直流接触器的选择
3・4热继电器的选择
3・5保护继电器的选择
3・6时间继电器的选择
4可编程序控制器在控制系统中的应用
4・1可编程序控制器的特点
4・2可编程序控制器的应用
4・3可编程序控制器选型简介
第4章 直流电动机调速系统
1他励直流电动机调速系统
1・1晶闸管变流器的选用
1・2晶闸管变流器励磁的调速系统
1・3晶闸管变流器供电的不可逆调速系统
1・4 晶闸管变流器供电的可逆调速系统
2串励直流电动机调速系统
2・1特点
2・2电压调节
2・3转速调节
3数字式直流调速系统
3・1特点
3・2结构
第5章 交流电动机调速系统
1绕线转子异步电动机串级调速系统
1・1概述
1・2次同步串级调速
1・3超同步串级调速
2笼型异步电动机变频调速系统
2・1概述
2・2交－直－交电压型变频调速
2・3交－直－交电流型变频调速
2・4 交－交变频器
2・5由大功率晶体管构成的脉宽调制变频调速系统
2・6由可关断晶闸管构成的变频调速系统
2・7由功率场效应晶体管构成的变频调速系统
3矢量控制系统
3・1矢量控制的基本原理
3・2异步电动机矢量控制系统
3・3同步电动机矢量控制系统
4无换向器电动机调速系统
4・1无换向器电动机的组成
4・2无换向器电动机中逆变器的换相过程
4・3无换向器电动机的调速系统
5其他类型的交流电动机调速系统
5・1异步电动机的定子调压调速
5・2转子回路中串电阻调速与转子电阻斩波器调速
5・3电磁调速电动机调速
5・4异步电动机的变极对数调速
第6章 电气传动系统的工业应用
1轧机电气传动控制系统
1・1概述
1・2带钢冷连轧机电气传动控制系统
1・3粗轧机电气传动系统
1・4高速线材轧机计算机控制系统
2矿井提升机电气传动控制系统
2・1直流电气传动控制系统
2・2交流传动控制系统
3海洋石油钻机电气传动系统
4造纸机电气传动控制系统
5电梯电气传动控制系统
5・1交流传动系统
5・2直流传动系统
5・3电梯群控管理
6机床电气传动控制系统
7风机、水泵电气传动控制系统
7・1概述
7・2风机的节能方法与调速控制
7・3水泵的节能方法与调速控制
7・4应用实例
8其他应用
第7章 电气传动控制系统的调试
1调试的基本原则与步骤
2调试前准备工作
2・1设备清点与检查
2・2配线检查
2・3绝缘检查
3操作联锁与保护回路的调试
3・1控制与辅助电源受电
3・2检查各种电源
3・3操作回路的调试
3・4故障综合与显示回路的调试
4触发与调节回路的调试
4・1触发装置的调试
4・2调节回路的调试要点
5磁场回路的调试
5・1磁场回路的传递函数
5・2不可逆励磁回路的调试
5・3可逆励磁回路的调试
6系统调试
6・1转速、电流双环不可逆调速系统的
调试
6・2逻辑无环流可逆调速系统的调试
6・3有环流可逆调速系统的调试
6・4非独立控制弱磁调速系统的调试
6・5卷取机张力控制系统的调试
参考文献
第8篇 机械制造自动化系统
缩写词表
第1章 概 论
1机械制造业自动化系统及其发展历史
1・1不同类型制造业的特点
1・2机械制造业自动化系统的发展历史
2机械制造业自动化系统发展的主要趋势――计算机集成制造系统
2・1计算机集成制造系统的由来和发展
2・2计算机集成制造系统的效益
3机械制造业自动化系统的主要内容
3・1自动化子系统与计算机集成制造系统的联系和区别
3・2工程设计自动化系统
3・3企业管理信息系统
3・4制造自动化系统
3・5检测及质量系统
3・6工厂自动化网络及数据库
4发展机械制造业自动化系统的意义
第2章 机械制造业管理信息系统与决策支持系统
1基本概念
1・1管理与决策的基本概念
1・2系统与环境
1・3数据、信息与知识
2制造业管理模式
2・1制造业概念模型
2・2物料需求计划
2・3制造资源计划
2・4准时制生产管理模式
2・5最优生产技术
2・6先进管理模式与运行方式
3制造业信息系统体系结构
3・1基本概念
3・2功能体系结构
3・3信息体系结构
4决策分析及决策支持系统
4・1决策过程的西蒙模型
4・2决策分析的递阶过程
4・3面向计算机集成制造决策支持系统的基本框架
5系统规划、分析、设计和实施方法的基础
5・1两种不同语言、思维与工作习惯的世界和设计的生命周期
5・2功能设计的递阶过程
5・3设计过程的交叉学科与协同工作
5・4问题求解的基本概念及系统分析设计框架
第3章 工程设计自动化系统
1系统构成及其选型
1・1典型工程设计自动化系统流程图
1・2系统硬件
1・3系统软件与支撑软件
1・4软、硬件的选型
2计算机图形系统
2・1图形自动输入与存储系统
2・2交互式图形系统
2・3图形软件标准
3工程分析与优化
3・1有限元前、后置处理
3・2有限元分析
3・3机械系统动态分析
3・4机械系统运动学分析
3・5优化设计
4计算机辅助设计
4・1实体造型与参数化特征造型
4・2计算机辅助几何设计
4・3人工智能与专家系统技术的应用
4・4面向对象的应用系统
5计算机辅助工艺过程设计
5・1计算机辅助设计、工艺过程设计和制造
三者之间的关系和界面
5・2计算机辅助成组技术
5・3零件信息描述和转换
5・4工艺过程设计中的决策方法
5・5计算机辅助工艺过程设计的原理和方法
6计算机辅助检测
6・1离线与在线检测
6・2坐标测量机
6・3零件形状、尺寸、精度等与测量有关信息的输入
6・4测量工艺规划的生成
6・5测量规划的后置处理
6・6测量机自动测量的计算机仿真
6・7测量结果的处理和反馈
7计算机辅助制造
7・1计算机辅助制造的含义
7・2计算机辅助数控加工程序编制
7・3前置处理和后置处理
7・4加工仿真
8工程设计自动化系统集成的关键技术
8・1工程数据库技术
8・2 图形数据与产品数据的交换标准
第4章 机械制造业自动化设备与系统
1概述
2自动化系统的通信
2・1自动化系统通信的特点
2・2通信的基本原理
2・3通信的开放系统互连参考模型
2・4通信标准化
2・5通信结构、局域网、场地总线
2・6 点－点通信
3可编程控制器
3・1可编程控制器的诞生和命名
3・2可编程控制器的发展
3・3可编程控制器的控制结构
3・4可编程控制器的系统结构
3・5可编程控制器的编程语言
3・6程序设计
3・7可编程控制器的通信
3・8可编程控制器标准化问题
4 自动化制造系统的控制和管理
4・1自动化制造系统的控制结构和功能
4・2自动化制造系统计算机支撑环境
4・3柔性制造系统的控制与管理
4・4柔性制造系统仿真
第5章 质量控制中的检测与监测技术
1概述
1・1现代化加工中的质量控制
1・2加工过程中质量控制的内容
1・3影响质量的因素
1・4加工过程质量控制手段
2集成质量控制系统
3质量检测技术
3・1概述
3・2过程中检测
3・3在线检测
4加工过程的监测技术
4・1机床系统监测
4・2刀具状态监测
4・3传感技术
4・4信号前置处理
4・5计算机与过程监测
5 自动化制造系统中的质量故障诊断
5・1故障诊断的层次结构
5・2柔性制造系统故障树
第6章 工厂自动化中的网络及数据库技术
1计算机集成制造系统网络
1・1网络特点
1・2制造自动化协议
1・3技术和办公自动化协议
1・4场地总线
1・5通信结构
1・6MAP/TOP产品
2工厂自动化网络的设计和实施
2・1网络的需求分析
2・2网络设计和选择
2・3网络安装和管理
4・3 三维系统
第7章 几种典型工业机器人
简介及其应用
1喷涂机器人
1・1喷涂机器人的结构
1・2喷涂机器人控制系统
1・3直接示教轻动化
1・4应用实例
2点焊机器人
2・1点焊机器人操作机的结构
2・2点焊机器人控制系统
2・3点焊机器人应用实例
3弧焊机器人
3・1弧焊机器人的结构
3・2弧焊机器人控制系统
3・3弧焊机器人应用实例
4搬运机器人
4・1搬运机器人的结构
4・2搬运机器人控制系统
4・3搬运机器人应用实例
5装配机器人
5・1装配机器人操作机的结构
5・2机器人控制系统
5・3装配机器人应用实例
6冲压机器人
6・1冲压机器人的结构
6・2冲压机器人控制系统
6・3冲压机器人应用实例
7压铸机器人
7・1压铸机器人结构
7・2压铸机器人控制系统
7・3压铸机器人应用实例
8其他机器人
第8章 机器人应用工程中的群控系统
1群控系统的构成
2群控系统的功能设置
2・1工件识别
2・2同步运行
2・3全线自动起停和联锁
2・4全线工况的实时动态模拟显示
2・5统计功能
2・6灵活的联线/离线切换功能
3群控系统的信息交换
3・1各单机向总控发出的信息
3・2总控向单机发出的命令信息
4通信系统
4・1并行通信
4・2独立通道的串行通信
4・3串行总线和位总线（BitBus）通信系统
5识别和排队
5・1总控排队
5・2单机排队
5・3识别器排队
6机器人与生产线的同步技术
7实时控制系统的软件设计
7・1软件结构
7・2系统软件及开发工具
7・3总控软件功能
第9章 机器人智能化
1概述
1・1感觉功能智能化
1・2控制功能智能化
1・3移动功能智能化
1・4智能化与安全可靠性
2机器人技术的发展动向
2・1操作机构
2・2移动行走机构
2・3传感、检测技术
2・4智能控制
2・5人工智能
2・6示教技术
3智能机器人应用前景
参考文献
索 引
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