基于虚拟仪器和单片机的机电控制系统设计与实践

图书标准信息

• 作者 吴涛 著
• 出版社 化学工业出版社
• 出版时间 2019-01
• 版次 1
• ISBN 9787122321756
• 定价 68.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 168页
• 字数 156千字

【内容简介】

本书主要探讨当下流行的虚拟仪器和单片机的应用，主要介绍分别应用虚拟仪器平台和Arduino平台的相关机电系统的设计和控制的实例，全书分为上、下两篇。上篇主要介绍基于虚拟仪器的控制系统的建模与仿真、控制系统典型环节的实验分析、数字量、模拟量端口实验、温度PID控制、电动机控制系统仿真、网络通信实验等内容。下篇主要介绍了应用Arduino平台开发的轮式小车设计、机械臂设计、双足机器人设计、蓝牙通信与WiFi视频传输技术、虚拟仪器和Arduino的互动通信控制设计、基于Arduino和Andriod平台的控制系统设计等内容。 

本书可作为工程技术人员和科技工作者学习设计虚拟仪器和单片机的自学用书，也适合作为高等学校机电一体化、电子、通信、自动化、机械、测控技术与仪器、测试计量技术、计算机、信息技术等专业的教学参考书。

【作者简介】

吴涛，昆明理工大学，副教授，主持或参与纵向和横向科研课题10余项，主持教育部教改项目1项，校级教改2项，并参与多项教改。以作者或通讯作者在国内外期刊及国际会议上发表论文60余篇，其中EI检索30余篇。以或第二发明人申请并获授权专利、软著等知识产权120多项，其中已授权发明专利18项。指导学院机电控制系统建模与仿真竞赛。以指导教师指导学生参加学科竞赛分获国赛、省赛、校赛、院赛一、二、三等奖30余项（其中国赛一等奖1项，国赛二等奖1项，国赛三等奖4项，省赛一等奖2项，省赛二等奖3项，省赛三等奖4项）。指导大创、昆明理工大学学生课外科技基金项目及院PSTIP项目。

【目录】

上篇基于虚拟仪器平台的机电控制系统设计与实践 

第1章数控系统的建模与仿真/002 

1.1数学模型的创建2 

1.1.1传递函数模型的创建3 

1.1.2状态空间模型的创建及转换4 

1.2系统时域分析及根轨迹分析7 

1.2.1时间响应7 

1.2.2系统的根轨迹分析9 

1.3系统频率特性分析10 

1.4控制系统的稳定性分析13 

第2章控制系统典型环节的实验分析/015 

2.1实验器件15 

2.2时域实验分析17 

2.3频域特性分析20 

第3章数字量、模拟量端口实验/024 

3.1彩灯控制设计24 

3.2液位测量与控制27 

第4章温度PID控制/029 

第5章电动机控制系统仿真/033 

5.1步进电动机控制系统仿真33 

5.1.1步进电动机的数学模型34 

5.1.2增量式PID控制器37 

5.1.3仿真实验38 

5.2交流电动机仿真39 

第6章网络通信实验/042 

6.1浏览器方式42 

6.2DataSocket(DS)技术43 

6.3TCP/IP方式45 

下篇基于Arduino平台的机电控制系统设计与实践 

第7章轮式小车设计/048 

7.1三轮型小车结构48 

7.2三轮型循迹小车硬件系统设计49 

7.2.1硬件模块介绍50 

7.2.2硬件系统设计52 

7.3三轮型小车的运动分析与调试55 

7.3.1运动分析55 

7.3.2智能小车运行调试57 

7.4三轮型小车系统程序设计58 

7.5四轮型小车63 

7.5.1四轮型小车的结构63 

7.5.2四轮型小车循迹系统设计63 

7.5.3四轮型小车循迹系统的程序设计65 

7.5.4四轮型小车循迹模块的安装调试步骤67 

第8章机械臂设计/069 

8.1机械臂机构设计69 

8.2机械臂的运动分析72 

8.3机械臂的控制系统程序设计74 

8.4机器人整体结构设计76 

第9章双足机器人设计/079 

9.1双足机器人结构及自由度分配79 

9.2双足机器人硬件设计81 

9.2.1舵机控制器81 

9.2.2红外线数字避障传感器具体应用说明82 

9.2.3电源模块83 

9.3机器人步态分析与调试85 

9.3.1机器人步态分析85 

9.3.2机器人步态调试87 

9.4双足机器人控制系统设计91 

9.4.1控制系统设计方案91 

9.4.2程序设计92 

9.5机器人避障实验101 

第10章蓝牙通信与WiFi食品传输技术/102 

10.1蓝牙无线通信102 

10.1.1蓝牙无线通信模块102 

10.1.2蓝牙模块实验104 

10.2WiFi视频传输实验107 

10.2.1WiFi视频传输系统介绍107 

10.2.2视频传输实验108 

第11章LabVIEW与Arduino的互动通信控制设计/111 

11.1LabVIEW interface for Arduino机械臂舵机自动运行设计111 

11.1.1LabVIEW interface for Arduino函数介绍111 

11.1.2机械臂LabVIEW interface for Arduino程序113 

11.1.3机械臂舵机LabVIEW interface for Arduino调试程序114 

11.2VISA串口函数的舵机控制115 

11.3VISA串口函数的移动机器人控制124 

11.4VISA串口函数的双足机器人控制125 

11.4.1系统设计方案125 

11.4.2程序框图设计126 

11.4.3Arduino下位机程序设计132 

11.4.4系统实验137 

第12章基于Arduino和Android平台的控制系统设计/141 

12.1蓝牙寻找器141 

12.1.1系统设计思路142 

12.1.2硬件组成142 

12.1.3软件设计流程144 

12.1.4软件程序介绍144 

12.1.5操作步骤146 

12.2物联网车位引导系统147 

12.2.1系统设计思路148 

12.2.2硬件组成148 

12.2.3软件设计流程149 

12.2.4操作步骤151 

附录A三轮型小车循迹行进程序/154 

附录B机械臂四舵机动作控制程序/158 

附录C双足机器人源程序/161 

参考文献166