《自動(dòng)控制系統(tǒng)原理與應(yīng)用(第2版)》共分為5個(gè)項(xiàng)目,通過(guò)項(xiàng)目任務(wù)的進(jìn)程,將經(jīng)典控制理論逐級(jí)展開(kāi)。項(xiàng)目1介紹了定性分析自動(dòng)控制系統(tǒng)所需的基本知識(shí)。項(xiàng)目2和3介紹了定量分析自動(dòng)控制系統(tǒng)所需的基本知識(shí)和自動(dòng)控制系統(tǒng)的時(shí)域性能指標(biāo)內(nèi)涵。項(xiàng)目4介紹了自動(dòng)控制系統(tǒng)的工程分析方法、基本知識(shí)、問(wèn)題產(chǎn)生原因與改善調(diào)試自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本控制規(guī)律。項(xiàng)目5是一個(gè)綜合實(shí)例,通過(guò)該實(shí)例介紹了伺服控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、系統(tǒng)組成、性能要求與調(diào)試方法等,它是對(duì)本書項(xiàng)目1~4所學(xué)理論知識(shí)的綜合應(yīng)用。
《自動(dòng)控制系統(tǒng)原理與應(yīng)用(第2版)》可作為高職高專電氣自動(dòng)化專業(yè)、機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)、數(shù)控系統(tǒng)維護(hù)專業(yè)和機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)用書,也適用于成人高校、職工大學(xué)、函授大學(xué)的相近專業(yè),并可供從事自動(dòng)化技術(shù)的工程技術(shù)人員參考。
《自動(dòng)控制系統(tǒng)原理與應(yīng)用(第2版)》在內(nèi)容的編排上,以實(shí)際自動(dòng)控制系統(tǒng)的維護(hù)、故障排除和性能調(diào)試為主線,抽象并模擬了自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)際的調(diào)試與維護(hù)過(guò)程,以及分析問(wèn)題時(shí)思維方法的形成過(guò)程與理論知識(shí)的應(yīng)用過(guò)程,通過(guò)建立與實(shí)踐活動(dòng)相對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)與能力點(diǎn)的有機(jī)聯(lián)系,修正了以往同類教材中理論夠用卻無(wú)定論,導(dǎo)致理論知識(shí)雜亂無(wú)序的弊端,為工程實(shí)踐與理論知識(shí)的有機(jī)結(jié)合做了有益的嘗試!蹲詣(dòng)控制系統(tǒng)原理與應(yīng)用(第2版)》的特點(diǎn)具體可概括為如下兩方面。
(1) 學(xué)習(xí)領(lǐng)域的知識(shí)構(gòu)架與教材內(nèi)容的優(yōu)化選擇。將職業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際工作任務(wù)分解成情境學(xué)習(xí)領(lǐng)域的內(nèi)容框架,以解決職業(yè)領(lǐng)域中實(shí)際問(wèn)題所需的知識(shí)點(diǎn)來(lái)構(gòu)建學(xué)習(xí)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)內(nèi)容。為此,在以知識(shí)點(diǎn)重構(gòu)教材內(nèi)容時(shí),本書既注意到了理論知識(shí)的有序性與連貫性,也考慮到了知識(shí)點(diǎn)與解決工程問(wèn)題之間的相互依存關(guān)系。所選案例及習(xí)題盡可能多地與實(shí)際自動(dòng)控制系統(tǒng)中出現(xiàn)或所關(guān)心的問(wèn)題相一致,在培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)的同時(shí),開(kāi)拓學(xué)生的認(rèn)知范圍。
(2) 職業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵職業(yè)能力形成的模擬與抽象。職業(yè)能力的高低并不在于學(xué)生學(xué)到了哪些知識(shí),而在于學(xué)生能否將學(xué)過(guò)的知識(shí)綜合應(yīng)用于職業(yè)行為過(guò)程。由于職業(yè)過(guò)程中的問(wèn)題千變?nèi)f化,不可能在有限的課程中一一列舉。因此,授人以魚,不如授人以漁的思維教學(xué)理念在以就業(yè)為導(dǎo)向、職業(yè)能力培養(yǎng)為核心的課程設(shè)計(jì)理念中就顯得尤為重要。為此,本書面向職業(yè)領(lǐng)域的工作情境將知識(shí)再次細(xì)化為舊有知識(shí)、可以由舊知識(shí)推出的新知識(shí)和全新知識(shí),通過(guò)模擬分析思維與分析方法的形成過(guò)程抽象出本書的知識(shí)鏈條,并引導(dǎo)學(xué)生隨著工作情境的展開(kāi),逐步形成自己的知識(shí)綜合應(yīng)用的思維鏈條與方法鏈條。
第2版前言
本書自2011年4月出版以來(lái),得到了全國(guó)許多高職院校自動(dòng)化控制技術(shù)教師的關(guān)懷和支持。過(guò)去的五年多是中國(guó)高等職業(yè)教育改革力度大、發(fā)展速度快的時(shí)期,隨著信息化、自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平的不斷提高,自動(dòng)控制技術(shù)作為電類專業(yè)的核心課程的重要性顯得越來(lái)越重要,自動(dòng)控制技術(shù)的知識(shí)與技能已成為多數(shù)職業(yè)與崗位的能力和技術(shù)支撐。
本書基本保持了原有結(jié)構(gòu),變動(dòng)的情況如下。
(1) 對(duì)原教材中的錯(cuò)誤進(jìn)行了修正;
(2) 進(jìn)一步完善每個(gè)項(xiàng)目的小結(jié)與習(xí)題,可供學(xué)生在學(xué)完每一章后進(jìn)行總結(jié)和歸納;
(3) 對(duì)項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行了修改,更加詳細(xì)地描述了每個(gè)項(xiàng)目任務(wù)的分析思路與執(zhí)行方案,以便學(xué)生更好地理解控制理論對(duì)實(shí)際工作的指導(dǎo)意義。
本書由云南機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院李琳教授和浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院周柏青副教授編寫并統(tǒng)稿。限于編者的水平和能力,教材中的疏漏之處敬請(qǐng)使用本教材的教師和學(xué)生予以批評(píng)指正。
編 者
第1版前言
自動(dòng)控制系統(tǒng)原理與應(yīng)用是一門理論知識(shí)綜合應(yīng)用極強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,所具有的科學(xué)方法論的特點(diǎn)是一般專業(yè)基礎(chǔ)課程或?qū)I(yè)課程所不具備的。因此,有效利用本課程所具有的學(xué)科特點(diǎn),結(jié)合職業(yè)教育的職業(yè)性、實(shí)踐性和開(kāi)放性,是本書構(gòu)建學(xué)習(xí)領(lǐng)域的知識(shí)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)的基本理念。
本書在內(nèi)容的編排上,以實(shí)際自動(dòng)控制系統(tǒng)的維護(hù)、故障排除和性能調(diào)試為主線,抽象并模擬了自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)際的調(diào)試與維護(hù)過(guò)程,以及分析問(wèn)題時(shí)思維方法的形成過(guò)程與理論知識(shí)的應(yīng)用過(guò)程,通過(guò)建立與實(shí)踐活動(dòng)相對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)與能力點(diǎn)的有機(jī)聯(lián)系,修正了以往同類教材中理論夠用卻無(wú)定論,導(dǎo)致理論知識(shí)雜亂無(wú)序的弊端,為工程實(shí)踐與理論知識(shí)的有機(jī)結(jié)合做了有益的嘗試。本書的特點(diǎn)具體可概括為如下兩方面。
(1) 學(xué)習(xí)領(lǐng)域的知識(shí)構(gòu)架與教材內(nèi)容的優(yōu)化選擇。將職業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際工作任務(wù)分解成情境學(xué)習(xí)領(lǐng)域的內(nèi)容框架,以解決職業(yè)領(lǐng)域中實(shí)際問(wèn)題所需的知識(shí)點(diǎn)來(lái)構(gòu)建學(xué)習(xí)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)內(nèi)容。為此,在以知識(shí)點(diǎn)重構(gòu)教材內(nèi)容時(shí),本書既注意到了理論知識(shí)的有序性與連貫性,也考慮到了知識(shí)點(diǎn)與解決工程問(wèn)題之間的相互依存關(guān)系。所選案例及習(xí)題盡可能多地與實(shí)際自動(dòng)控制系統(tǒng)中出現(xiàn)或所關(guān)心的問(wèn)題相一致,在培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)的同時(shí),開(kāi)拓學(xué)生的認(rèn)知范圍。
(2) 職業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵職業(yè)能力形成的模擬與抽象。職業(yè)能力的高低并不在于學(xué)生學(xué)到了哪些知識(shí),而在于學(xué)生能否將學(xué)過(guò)的知識(shí)綜合應(yīng)用于職業(yè)行為過(guò)程。由于職業(yè)過(guò)程中的問(wèn)題千變?nèi)f化,不可能在有限的課程中一一列舉。因此,授人以魚,不如授人以漁的思維教學(xué)理念在以就業(yè)為導(dǎo)向、職業(yè)能力培養(yǎng)為核心的課程設(shè)計(jì)理念中就顯得尤為重要。為此,本書面向職業(yè)領(lǐng)域的工作情境將知識(shí)再次細(xì)化為舊有知識(shí)、可以由舊知識(shí)推出的新知識(shí)和全新知識(shí),通過(guò)模擬分析思維與分析方法的形成過(guò)程抽象出本書的知識(shí)鏈條,并引導(dǎo)學(xué)生隨著工作情境的展開(kāi),逐步形成自己的知識(shí)綜合應(yīng)用的思維鏈條與方法鏈條。
全書內(nèi)容安排如下:項(xiàng)目1~4的內(nèi)容是按工作任務(wù)處理方式分解的項(xiàng)目要求,將經(jīng)典控制理論逐級(jí)展開(kāi),展開(kāi)過(guò)程模擬了對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析的思維形成過(guò)程。項(xiàng)目5是一個(gè)綜合實(shí)例,在這個(gè)實(shí)例問(wèn)題的解決過(guò)程中,除了將項(xiàng)目1~4的內(nèi)容全部串接起來(lái)、讓學(xué)生了解知識(shí)的應(yīng)用方法之外,更為重要的是,有序地引導(dǎo)學(xué)生,利用知識(shí)的適度引申與資料的查閱來(lái)補(bǔ)充知識(shí)的不足,并利用它們解決新的問(wèn)題。項(xiàng)目5是對(duì)本書項(xiàng)目1~4的理論與實(shí)踐的綜合應(yīng)用。
本書由云南機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院李琳教授和浙江同濟(jì)科技技術(shù)職業(yè)學(xué)院周柏青老師主編并統(tǒng)稿。李林會(huì)老師參與了本書部分內(nèi)容的編寫與案例的處理,劉志華老師對(duì)全書的電子文本、繪圖和MATLAB軟件分析做了大量的工作。本書同時(shí)配有豐富的教學(xué)資源,包括電子教案、授課計(jì)劃、試題庫(kù)、教學(xué)指導(dǎo)與學(xué)習(xí)指導(dǎo)等,需要者可訪問(wèn)http://www.ynmec.com進(jìn)行下載。
在本書的編寫過(guò)程中,編者參考了國(guó)內(nèi)外院校的優(yōu)秀教材。在此,向所有為本書的編寫和出版給予幫助的朋友致以衷心的感謝。
由于編者水平有限,書中有不妥與不足之處在所難免,敬請(qǐng)廣大讀者和專家批評(píng)指正。
編 者
目 錄
項(xiàng)目1 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的基本工作原理 1
相關(guān)知識(shí) 1
任務(wù) 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)基本工作原理分析 13
任務(wù)引導(dǎo) 13
任務(wù)實(shí)施 13
拓展知識(shí) 16
小結(jié) 22
習(xí)題 22
項(xiàng)目2 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的分析模型 26
相關(guān)知識(shí)引導(dǎo) 27
相關(guān)知識(shí) 29
任務(wù) 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)分析模型的建立 50
任務(wù)引導(dǎo) 50
任務(wù)實(shí)施 51
小結(jié) 56
習(xí)題 57
項(xiàng)目3 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)與時(shí)域分析 60
相關(guān)知識(shí)引導(dǎo) 61
相關(guān)知識(shí) 63
任務(wù) 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的性能分析與時(shí)域性能指標(biāo) 92
任務(wù)引導(dǎo) 92
任務(wù)相關(guān)知識(shí) 92
任務(wù)實(shí)施 95
小結(jié) 102
習(xí)題 103
項(xiàng)目4 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的工程調(diào)試 105
相關(guān)知識(shí)引導(dǎo) 106
相關(guān)知識(shí) 109
任務(wù) 單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的工程調(diào)試 161
任務(wù)引導(dǎo) 161
任務(wù)實(shí)施 161
小結(jié) 166
習(xí)題 167
項(xiàng)目5 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給控制系統(tǒng)的閉環(huán)調(diào)試 170
相關(guān)知識(shí) 171
任務(wù) 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給控制系統(tǒng)的閉環(huán)調(diào)試 198
小結(jié) 199
習(xí)題 200
附錄 204
附錄A 伺服控制系統(tǒng)中常用角位移檢測(cè)元件 204
附錄B 自動(dòng)控制系統(tǒng)的一般調(diào)試方法 207
附錄C 制定調(diào)試大綱的原則 208
參考文獻(xiàn) 209