是2013协孔矛年清华大学出版社出版的图书，作者是张洪润 / 金伟萍 / 关怀。

• 书名 自动控制技术与工程应用
• 作者 张洪润、金伟萍、关怀
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2013年10月
• 页数 312 页

简介

　　本来自书根据现代高等院校通识(公选)课程及实用自动控制技术360百科教学大纲的要求而编写。是一本体现机电一

　　体化的综合性的技术教程。其特点在车诉于实用，并兼顾必要的基础史点耐席者找古领免。读者用本书所介绍的原理和方法，可帮助解

　　决现代生产和科技中的许多实际问题。

　　全书较详细地介绍各种传感器的结构原理、优缺点与使用技巧，各种参数(力、热、声、光、电)的检测，

　　自动控制系统的基本类型、PID 调节器最佳校正方法及有关参数计算，51 单片机及应用，计算机及各类仪器仪

　　表、工业设备间的接口技术血妒，显示(数字式、屏幕式)、记品倍义南注个谁束给然钟录(描笔式、光线式)、开关(半导体可控硅式、继

　　电块己模还企接触器式)和电机等执行机构的选择及使用，科研课题(工程项目)调研致因早冲劳名象、立项、安装、调试、考核、验收

　　等内余济误右机容。书中还配有相应的例题、木乱习题和习题参考答案。

　　本书可作为高等院校通识(公选)课程教材，也可作为科学研究人员、工程技术穿后医载扬岁人员、维护修理人员以及

　　两传食征煤高件列全大专院校师生及爱好者的参考用书。

图书目录

　　第 1章 自动控制技术扩写理概述

　　1.1 引言..................................................蒸级究装死多......................................................战县务假而营说食米正已..............来钱缺日轮星啊蒸流福京...................... 1

　　1.2 高技术和新技术基本特征......................................................................................................... 1

　　1.3 实用自动控制特点及内容......................................................................................................... 4

　　1.3.1 特点...............................切终教王之婷绝错同..................................................................................盐苏除义细便氢雨论.............诗沉是示离某最所前... 4

　　1.3.2 内容..................................................................................限损溶供军草当十班............................................... 4

　　1.4 习题............................................................................................................................................ 8

　　第2 章 传感器的结构原理

　　2.1 传感器概述................................................................................................................................ 9

　　2.1.1 传感器概念...................................................................................................................... 9

　　2.1.2 传感器的应用.................................................................................................................. 9

　　2.2 电阻式传感器........................................................................................................................... 10

　　2.2.1 原理............................................................................................................................... 10

　　2.2.2 结构类型........................................................................................................................ 11

　　2.3 电感式传感器........................................................................................................................... 14

　　2.3.1 原理............................................................................................................................... 15

　　2.3.2 电感式传感器的主要形式............................................................................................ 15

　　2.4 电容式传感器........................................................................................................................... 18

　　2.4.1 原理............................................................................................................................... 18

　　2.4.2 结构类型........................................................................................................................ 18

　　2.4.3 电容式传感器的优缺点................................................................................................ 20

　　2.5 光电式传感器........................................................................................................................... 20

　　2.5.1 光电元件........................................................................................................................ 20

　　2.5.2 光电传感器的应用实例................................................................................................ 24

　　2.6 光纤传感器............................................................................................................................... 26

　　2.6.1 工作原理........................................................................................................................ 26

　　2.6.2 结构类型........................................................................................................................ 28

　　2.7 霍尔传感器............................................................................................................................... 31

　　2.7.1 原理............................................................................................................................... 31

　　2.7.2 霍尔元件的基本结构.................................................................................................... 33

　　2.7.3 霍尔元件的使用方法.................................................................................................... 33

　　2.8 温度传感器............................................................................................................................... 34

　　2.8.1 热电偶测温原理............................................................................................................ 36

　　2.8.2 热电偶结构.................................................................................................................... 36

　　2.8.3 热电偶的使用................................................................................................................ 37

　　2.8.4 热电偶的补偿导线........................................................................................................ 38

　　2.8.5 热电偶使用注意事项.................................................................................................... 40

　　2.8.6 热电偶故障及其修复方法............................................................................................ 41

　　2.8.7 热敏电阻温度传感器性能参数.................................................................................... 41

　　2.8.8 集成温度传感器............................................................................................................ 42

　　2.9 气体传感器............................................................................................................................... 43

　　2.9.1 半导体气体传感器结构................................................................................................ 43

　　2.9.2 应用举例........................................................................................................................ 44

　　2.10 磁性传感器............................................................................................................................. 46

　　2.10.1 压磁式传感器.............................................................................................................. 46

　　2.10.2 磁电式传感器.............................................................................................................. 49

　　2.11 其他形式传感器..................................................................................................................... 52

　　2.11.1 涡流传感器.................................................................................................................. 53

　　2.11.2 压电式传感器.............................................................................................................. 55

　　2.11.3 振弦式传感器.............................................................................................................. 57

　　2.11.4 湿度传感器.................................................................................................................. 58

　　2.11.5 等强度应变梁传感器.................................................................................................. 62

　　2.11.6 商业电子秤用传感器.................................................................................................. 65

　　2.12 传感器的现状及存在问题..................................................................................................... 67

　　2.13 习题........................................................................................................................................ 72

　　第3 章 参数检测

　　3.1 力参数检测............................................................................................................................... 73

　　3.1.1 扭转力矩检测................................................................................................................ 73

　　3.1.2 压(拉)力检测............................................................................................................ 83

　　3.1.3 张力检测........................................................................................................................ 86

　　3.1.4 应力检测........................................................................................................................ 88

　　3.2 热参数检测............................................................................................................................... 94

　　3.2.1 热敏电阻检测法............................................................................................................ 94

　　3.2.2 热电偶检测法................................................................................................................ 96

　　3.3 声参数检测............................................................................................................................... 97

　　3.3.1 声强测定原理................................................................................................................ 98

　　3.3.2 测定方法........................................................................................................................ 99

　　3.4 光参数检测............................................................................................................................. 100

　　3.4.1 测定原理...................................................................................................................... 100

　　3.4.2 检测方法...................................................................................................................... 101

　　3.5 电参数检测............................................................................................................................. 103

　　3.5.1 直流电流和直流电压的检测...................................................................................... 103

　　3.5.2 直流电功率检测.......................................................................................................... 106

　　3.5.3 交流电流和交流电压的检测...................................................................................... 107

　　3.5.4 交流电功率检测.......................................................................................................... 107

　　3.5.5 电参数测量注意事项.................................................................................................. 109

　　3.6 习题........................................................................................................................................ 110

　　第4 章 自动控制理论基础

　　4.1 系统动态过程分析基础......................................................................................................... 112

　　4.1.1 过渡过程及微分方程算子法...................................................................................... 112

　　4.1.2 结构图及传递函数...................................................................................................... 117

　　4.1.3 电路的导纳阻抗及传递函数表示方法...................................................................... 122

　　4.2 常用控制系统的基本类型..................................................................................................... 126

　　4.2.1 单回路系统.................................................................................................................. 126

　　4.2.2 多回路系统.................................................................................................................. 126

　　4.2.3 串级系统...................................................................................................................... 127

　　4.2.4 比值系统...................................................................................................................... 128

　　4.2.5 复合系统...................................................................................................................... 129

　　4.3 自动控制系统典型环节......................................................................................................... 130

　　4.3.1 惯性环节...................................................................................................................... 130

　　4.3.2 比例环节...................................................................................................................... 131

　　4.3.3 积分环节...................................................................................................................... 132

　　4.3.4 滞后环节...................................................................................................................... 134

　　4.3.5 振荡环节...................................................................................................................... 135

　　4.3.6 微分环节...................................................................................................................... 136

　　4.4 PID 调节器.............................................................................................................................. 137

　　4.4.1 比例(P)调节器........................................................................................................ 139

　　4.4.2 积分(I)调节器......................................................................................................... 140

　　4.4.3 微分(D)调节器....................................................................................................... 141

　　4.4.4 比例积分(PI)调节器............................................................................................... 141

　　4.4.5 比例微分(PD)调节器............................................................................................. 144

　　4.4.6 比例积分微分(PID)调节器.................................................................................... 146

　　4.4.7 反馈网路带有电位计的调节器及惯性环节.............................................................. 151

　　4.5 最佳控制系统的标准及校正方法......................................................................................... 157

　　4.5.1 评价系统的主要指标.................................................................................................. 157

　　4.5.2 二阶闭环调节系统的最佳标准.................................................................................. 158

　　4.5.3 三阶闭环调节系统的最佳标准.................................................................................. 159

　　4.5.4 二阶或三阶最佳标准应用举例.................................................................................. 161

　　4.5.5 校正方法...................................................................................................................... 171

　　4.6 控制系统常用参数(公式)图表及符号说明..................................................................... 173

　　4.6.1 调节器的二阶最佳与三阶最佳比较.......................................................................... 173

　　4.6.2 电气传动常用调节对象的计算.................................................................................. 174

　　4.6.3 常用电气网路的复数阻抗.......................................................................................... 178

　　4.6.4 常用电子调节器的线路及特性.................................................................................. 180

　　4.6.5 符号说明...................................................................................................................... 183

　　4.7 习题........................................................................................................................................ 184

　　第5 章 计算机控制

　　5.1 结构特性................................................................................................................................ 189

　　5.2 指令功能................................................................................................................................ 193

　　5.2.1 指令符号的意义.......................................................................................................... 193

　　5.2.2 指令及地址.................................................................................................................. 194

　　5.3 应用举例................................................................................................................................ 203

　　5.3.1 工业顺序控制.............................................................................................................. 204

　　5.3.2 步进电机控制.............................................................................................................. 207

　　5.3.3 警报音变控制.............................................................................................................. 208

　　5.3.4 彩灯花样控制.............................................................................................................. 209

　　5.3.5 用单片机控制测量系统.............................................................................................. 210

　　5.4 习题........................................................................................................................................ 212

　　第6 章 接口技术

　　6.1 电平变换接口......................................................................................................................... 213

　　6.2 各类半导体器件间的接口..................................................................................................... 215

　　6.2.1 晶体管驱动TTL 电路的接口..................................................................................... 215

　　6.2.2 运算放大器与CMOS电路间的接口......................................................................... 216

　　6.2.3 CMOS 与TTL 的接口................................................................................................. 216

　　6.2.4 光敏器件同TTL 匹配的接口..................................................................................... 217

　　6.3 工业电气设备及大负载与低压半导体器件的接口............................................................. 217

　　6.3.1 工业电气设备与低压半导体器件的接口.................................................................. 218

　　6.3.2 大负载与低压半导体的接口...................................................................................... 218

　　6.4 阻抗匹配及负荷计算............................................................................................................. 220

　　6.4.1 阻抗匹配实例.............................................................................................................. 220

　　6.4.2 负荷计算...................................................................................................................... 223

　　6.5 D/A(数/模)转换及接口..................................................................................................... 224

　　6.5.1 D/A(数/模)转换原理.............................................................................................. 224

　　6.5.2 D/A(数/模)转换器及接口...................................................................................... 225

　　6.6 A/D(模/数)转换及接口..................................................................................................... 226

　　6.6.1 双积分A/D(模/数)转换原理................................................................................. 226

　　6.6.2 双积分A/D(模/数)转换器及接口......................................................................... 227

　　6.7 微机键盘、显示及通讯接口................................................................................................. 228

　　6.7.1 键盘接口...................................................................................................................... 228

　　6.7.2 显示器接口.................................................................................................................. 232

　　6.7.3 通讯接口...................................................................................................................... 233

　　6.8 习题........................................................................................................................................ 235

　　第7 章 执行机构

　　7.1 显示执行机构......................................................................................................................... 236

　　7.1.1 数字式.......................................................................................................................... 236

　　7.1.2 屏幕式.......................................................................................................................... 240

　　7.2 记录执行机构......................................................................................................................... 241

　　7.2.1 描笔式记录仪.............................................................................................................. 241

　　7.2.2 自动平衡记录器.......................................................................................................... 244

　　7.2.3 x-y 记录器.................................................................................................................... 245

　　7.2.4 光线示波器.................................................................................................................. 245

　　7.2.5 各种记录器的性能比较.............................................................................................. 247

　　7.3 电机执行机构......................................................................................................................... 248

　　7.3.1 电机的结构及使用...................................................................................................... 248

　　7.3.2 电机的选择.................................................................................................................. 251

　　7.3.3 电机容量计算.............................................................................................................. 255

　　7.4 开关执行机构......................................................................................................................... 257

　　7.4.1 接触器.......................................................................................................................... 257

　　7.4.2 继电器.......................................................................................................................... 260

　　7.4.3 半导体开关及机械开关.............................................................................................. 263

　　7.5 习题........................................................................................................................................ 266

　　第8 章 整机系统分析

　　8.1 整机系统设计......................................................................................................................... 267

　　8.1.1 整机系统设计方法...................................................................................................... 268

　　8.1.2 整机系统设计步骤...................................................................................................... 270

　　8.2 整机系统安装......................................................................................................................... 270

　　8.2.1 老化筛选...................................................................................................................... 270

　　8.2.2 结构布局...................................................................................................................... 271

　　8.2.3 部件安装...................................................................................................................... 271

　　8.2.4 整机连接...................................................................................................................... 274

　　8.3 整机系统调试和测量............................................................................................................. 276

　　8.3.1 调试过程中的测量...................................................................................................... 277

　　8.3.2 整机系统的调试.......................................................................................................... 283

　　8.4 整机系统考核......................................................................................................................... 290

　　8.5 习题........................................................................................................................................ 291

　　附录 A 习题参考答案....................................................................................................... 293

　　附录B 几种MCS-51单片机与其他器件的连接线路图.................................................... 296

　　参考文献............................................................................................................................. 301