自动控制元件实验教程

绪论

0.1自动控制系统的基本组成及基本概念

0.1.1自动控制系统的基本组成

0.1.2自动控制元件在自动控制系统中的作用

0.2典型微型控制电机及其在控制系统中的作用

0.2.1微型控制电机的特点及作用

0.2.2微型控制电机的分类

0.2.3微型控制电机的主要性能指标

0.2.4微型控制电机的发展趋势

0.3本书的主要内容

本章思考题

上篇自动控制元件实验技术基础

第1章基于稳恒磁场的控制元件概述

1.1直流电机

1.1.1直流电机的分类

1.1.2直流伺服电动机的特性

1.1.3直流力矩电机的运行特点

1.1.4直流测速发电机的特性

1.2直流电机的应用

1.3直流电机的选用

第2章基于脉振磁场的控制元件概述

2.1旋转变压器的基本工作原理

2.2正余弦旋转变压器

2.2.1正余弦旋转变压器的空载运行

2.2.2正余弦旋转变压器的负载运行

2.3线性旋转变压器

2.4旋转变压器的应用

2.5自整角机

2.5.1自整角机的基本工作原理

2.5.2自整角机的分类

2.5.3自整角机的应用

2.5.4自整角机的选用

第3章基于旋转磁场的控制元件概述

3.1步进电动机

3.1.1步进电动机的基本工作原理

3.1.2步进电动机的运行特性

3.1.3步进电动机的技术参数

3.1.4步进电机的选用

3.2交流伺服电机

3.2.1交流伺服电机的分类

3.2.2交流伺服电动机

3.2.3交流测速发电机

3.2.4交流电动机的应用

3.2.5交流电动机的选用

3.3直线电机

3.3.1直线步进电动机

3.3.2直线感应电动机

3.3.3直线电动机的应用

中篇自动控制元件实验技术

第4章自动控制元件及控制系统认知实验

4.1系统结构

4.2系统工作过程

4.3系统的使用和维护

4.4角随动控制系统实验

实验1微型控制电机与自动控制系统认知实验

本章思考题

第5章直流电机实验

5.1直流电机实验设备

5.2直流测速发电机实验

实验2直流测速发电机实验

5.3直流伺服电动机实验

实验3直流伺服电动机实验

5.4直流电机组恒速控制系统实验

实验4直流电机恒速控制系统实验

本章思考题

第6章步进电机实验

实验5步进电机参数及特性测试实验

实验6步进电机控制器设计实验

本章思考题

第7章旋转变压器实验

7.1旋转变压器基础实验

实验7正、余弦旋转变压器实验

实验8线性旋转变压器实验

7.2旋转变压器设计实验

实验9旋转变压器角和角差测量实验

实验10旋转变压器反三角函数变换测量实验

本章思考题

第8章自整角机实验

8.1自整角机基础实验

实验11力矩式自整角机实验

实验12控制式自整角机实验

8.2自整角机设计实验

实验13自整角机角和角差测量实验

本章思考题

第9章交流电机实验

实验14幅值控制下的交流伺服电动机特性测试实验

实验15幅相控制下的交流伺服电动机特性测试实验

本章思考题

下篇自动控制元件MATLAB仿真实验

第10章MATLAB电机仿真

10.1直流发电机的空载特性

10.2直流电动机的机械特性

10.3步进电动机的仿真

10.4三相同步发电机空载建立电压的仿真

附录

实验报告——直流测速发电实验

实验报告——直流伺服电动机实验

实验报告——直流电机恒速控制系统实验

实验报告——步进电机参数及特性测试实验

实验报告——正、余弦旋转变压器实验

实验报告——线性旋转变压器实验

实验报告——旋转变压器角和角差测量实验

实验报告——旋转变压器反三角函数变换测量实验

实验报告——力矩式自整角机实验

实验报告——控制式自整角机实验

实验报告——自整角机角和角差测量实验

实验报告——幅相控制下的交流伺服电动机特性测试实验

本书主要介绍自动控制系统中常用的微型控制电机的工作原理、工作特性、典型应用以及选择和使用方法。在给出微型电机参数、特性常用测试方法的基础上，利用相关测试仪表和设备，对电机参数和特性进行实验测试。全书分为三部分，上篇主要介绍微型控制电机实验技术基础，包括各种微型控制电机的工作原理、结构、选用等；中篇介绍微型控制电机实验，包括基础型和综合设计型、创新型实验内容；下篇介绍自动控制元件MATLAB仿真实验。本书内容设计合理、知识连贯、实验内容丰富，能够有效培养学生的综合设计和工程实践能力，可作为高等院校自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化等相关专业的控制电机及应用课程的教材或教学参考书，也可供从事自动化控制方面的开发人员、科技工作者和研究人员参考。

本书主要介绍自动控制系统中常用的微型控制电机的工作原理、工作特性、典型应用以及选择和使用方法。在给出微型电机参数、特性常用测试方法的基础上，利用相关测试仪表和设备，对电机参数和特性进行实验测试。
本书结合了作者多年来的教学实践和研究经验，力图体现以下特点：
（1）内容设计合理，知识连贯，叙述由浅入深，循序渐进。
（2）提供多个实验，包括基础型、综合设计型、创新型实验等层次。
（3）结合工程应用，能够有效培养学生的综合设计和工程实践能力。