基于虚拟仪器和单片机的机电控制系统设计与实践

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