《MATLAB\Simulink機電一體化應用》首先介紹了MATLAB語言的基本內容,在此基礎上系統地介 紹了控制系統仿真的方法,并以Simulink為主要工具介紹了系統仿真方法,包括連續系統、離散系統的仿真,由淺入深地介紹了通用模型庫、模塊封裝 技術、S-函數編寫與應用,最后還列舉了MATLAB的一些實際工程應用案例。《MATLAB\Simulink機電一體化應用》可作為高校理工科各類專業的本科生和研究生學習MATLAB/Simulink的教 材和參考書,也可作為一般讀者學習和掌握MATLAB/Simu-link語言的教材,還可供科技工作者、教師作為學習和應用系統仿真分析技術解決實際問題 的參考資料。
前言
上篇測 試 基 礎
第1章 緒論
1.1測試技術的任務
1.2測試技術的主要內容
1.3測試系統的組成
1.4測試技術的發展
1.5測試技術課程的學習要求
第2章 信號的分類與描述
2.1信號的分類及描述方法
2.1.1信號的分類
2.1.2信號的描述方法
2.2周期信號的頻譜——傅里葉級數
2.2.1三角函數展開式
2.2.2傅里葉級數的復指數展開式
2.3非周期信號的頻譜
2.3.1概述
2.3.2瞬變信號的頻譜——傅里葉變換
2.3.3傅里葉變換的主要性質
2.4幾種典型信號的頻譜
2.4.1單位脈沖函數信號及其頻譜
2.4.2單邊指數函數信號的頻譜
2.4.3正、余弦函數信號的頻譜
2.4.4周期矩形脈沖函數信號的頻譜
2.4.5符號函數信號的頻譜
2.4.6階躍函數信號的頻譜
2.5隨機信號的概念及分類
2.5.1隨機信號的概念
2.5.2隨機信號的分類
習題
第3章 測試系統的特性
3.1測試系統及其主要性質
3.1.1測試系統概述
3.1.2線性系統的主要性質
3.2測試系統的靜態特性
3.2.1線性度
3.2.2靈敏度
3.2.3分辨率(分辨力)
3.2.4滯后
3.2.5重復性誤差
3.2.6其他特性
3.3測試系統的動態特性
3.3.1傳遞函數
3.3.2脈沖響應函數
3.3.3頻率響應函數
3.3.4一階系統和二階系統的動態特性
3.4測試系統在典型輸入下的響應
3.4.1測試系統在單位階躍輸入下的響應
3.4.2測試系統在正弦輸入下的響應
3.5實現不失真測試的條件
3.6測試系統特性參數的測定
3.6.1測試系統靜態特性參數的測定
3.6.2測試系統動態特性參數的測定
習題
第4章 信號的分析與處理
4.1信號的時域分析
4.1.1信號的時域統計參數
4.1.2信號的概率密度函數
4.2信號的相關分析
4.2.1相關系數
4.2.2自相關函數分析
4.2.3互相關函數分析
4.2.4相關函數的應用
4.3信號的頻域分析
4.3.1功率譜密度函數
4.3.2功率譜的應用
4.3.3相干函數
4.3.4倒頻譜分析及其應用
4.4信號時頻分析的基本概念
4.4.1從傅里葉變換到時頻分析
4.4.2信號的分辨率
4.4.3瞬時頻率
4.4.4非平穩隨機信號
習題
第5章 常用傳感器的變換原理
5.1傳感器概述
5.1.1傳感器的定義與組成
5.1.2傳感器的分類
5.1.3傳感器的主要技術指標及選擇
5.1.4傳感器技術的主要應用及發展趨勢
5.2電阻式傳感器
5.2.1電阻應變傳感器
5.2.2壓阻式傳感器
5.2.3變阻式傳感器
5.3電感傳感器
5.3.1自感式傳感器
5.3.2互感式傳感器
5.3.3壓磁式傳感器
5.4電容傳感器
5.5壓電傳感器
5.6磁電式傳感器
5.6.1磁電感應式傳感器
5.6.2霍爾傳感器
5.7光電傳感器
5.7.1光電效應及光電器件
5.7.2光電傳感器的應用
5.7.3光固態圖像傳感器
5.8光纖傳感器
5.9新型傳感器
5.9.1微機械傳感器
5.9.2智能傳感器
5.9.3無線傳感器網絡
習題
第6章 電信號的調理與記錄
6.1電橋
6.1.1直流電橋
6.1.2交流電橋
6.2調制與解調
6.2.1幅值調制與解調
6.2.2頻率調制與解調
6.3信號的放大與衰減
6.3.1信號放大器的主要特性
6.3.2使用運算放大器的放大器
6.3.3信號衰減
6.4濾波器
6.4.1濾波器的分類
6.4.2理想濾波器與實際濾波器
6.4.3恒帶寬比和恒帶寬濾波器
6.5信號的顯示與記錄
6.5.1模擬指示儀表
6.5.2數碼顯示儀表
6.5.3圖像顯示儀表
6.5.4信號的記錄和存儲
習題
第7章 計算機數據采集與分析系統
7.1數據采集與分析系統的構成
7.2信號數字化處理中的主要問題
7.2.1采樣
7.2.2量化
7.2.3泄漏和窗函數
7.2.4頻域采樣和柵欄效應
7.3快速傅里葉變換原理
7.3.1離散的傅里葉變換
7.3.2傅里葉變換的快速算法(FFT)
7.3.3FFT的逆變換(IFFT)
7.4數據采集元件
7.4.1多路轉換器
7.4.2數?模(DA)轉換器
7.4.3模?數(AD)轉換器
7.4.4同步采樣保持子系統
7.4.5數據采集卡
7.4.6數據采集卡的接口編程
7.5虛擬儀器
7.5.1虛擬儀器的組成
7.5.2虛擬儀器的分類與應用
7.6基于計算機的數據采集系統設計
7.6.1基本原則
7.6.2系統設計的一般步驟
習題
第8章 測量誤差分析與處理
8.1誤差的基本概念
8.1.1測量誤差與精度
8.1.2誤差的表示方法
8.2隨機誤差
8.2.1隨機誤差的分布規律
8.2.2隨機誤差統計分析
8.2.3可疑數據的取舍
8.3系統誤差
8.3.1系統誤差對測量結果的影響
8.3.2系統誤差的識別與修正
8.3.3消除系統誤差的措施
8.4間接測量中的誤差計算
8.4.1間接測試參量的估計值
8.4.2間接測量誤差計算
8.5誤差分析與測試數據處理
8.5.1系統誤差和隨機誤差成分分析
8.5.2誤差分析的步驟
8.5.3測試數據的處理
習題
下篇實用測試技術
第9章 力及其導出量的測量
9.1電阻應變計的應用
9.1.1電阻應變計的工作特性及選擇
9.1.2電阻應變計的安裝
9.2應力測量
9.2.1應變儀的使用
9.2.2單向應力測量
9.2.3平面應力狀態下主應力的測量
9.2.4常用的測力裝置
9.2.5力參數測量實例
9.3扭矩的測量
9.3.1應變式扭矩測量的機理
9.3.2扭矩測量信號的傳輸
9.3.3扭矩的標定
習題
第10章 振動的測量
10.1概述
10.1.1振動測量的內容與目的
10.1.2振動測量系統的基本組成和各部分功能
10.2測振傳感器
10.2.1測振傳感器的分類及原理
10.2.2常用的測振傳感器
10.2.3接觸式測振傳感器的校準
10.3常用的測振放大器
10.3.1電壓放大器
10.3.2電荷放大器
10.4振動的激勵與激振器
10.4.1振動的激勵
10.4.2激振器
10.5振動的檢測方法及實例
10.5.1振幅的測量方法
10.5.2振動頻率的測量方法
10.5.3同頻簡諧振動相位差的測量方法
10.5.4機械系統固有頻率的測量方法
10.5.5阻尼的測量方法
10.5.6振型的測量方法
10.5.7振動測量實例
習題
第11章 噪聲的測量
11.1聲音的特征
11.2基本聲學參數
11.2.1聲壓與聲壓級
11.2.2聲強與聲強級
11.2.3聲功率與聲功率級
11.2.4級的合成
11.3噪聲的頻譜分析
11.4噪聲的主觀量與評價
11.4.1純音的等響曲線、響度及響度級
11.4.2寬帶噪聲的響度
11.4.3聲級計的頻率計權網絡
11.4.4等效連續聲級與噪聲評價標準
11.5噪聲測量儀器
11.5.1 傳聲器
11.5.2聲級計
11.5.3聲級計的校準
11.6噪聲測量技術
11.6.1聲功率的測量和計算
11.6.2噪聲測量應注意的問題
11.6.3噪聲測量環境的影響及環境噪聲的修正
11.7機床噪聲測量實例
11.7.1機床的噪聲源及噪聲標準
11.7.2機床噪聲聲壓級測量
習題
第12章 位移與厚度測量
12.1常用位移傳感器
12.2光柵式傳感器
12.2.1光柵式傳感器的基本原理和分類
12.2.2光柵的光學系統
12.2.3計量光柵的種類
12.3光電盤傳感器和編碼盤傳感器
12.3.1光電盤傳感器
12.3.2編碼盤傳感器
12.4感應同步器
12.4.1感應同步器的結構
12.4.2感應同步器的基本工作原理
12.4.3輸出信號的處理方式
12.4.4感應同步器的參數分析
12.5激光干涉儀
12.5.1基本工作原理
12.5.2雙頻激光干涉儀
12.6厚度測量
12.6.1非接觸式測厚儀
12.6.2接觸式測厚儀
習題
第13章 溫度的測量
13.1溫度標準與測量方法
13.1.1溫度和溫標
13.1.2溫度測量方法
13.2接觸式測溫傳感器
13.2.1熱電偶
13.2.2熱電阻溫度計
13.2.3熱敏電阻和集成溫度傳感器
13.2.4機械溫度傳感器
13.3非接觸式測溫
13.3.1熱輻射原理
13.3.2紅外測溫
13.3.3全輻射溫度計
13.3.4光學高溫計
13.3.5比色高溫計
13.4溫度測量實例
13.4.1機床的溫升測量
13.4.2切削溫度測量
習題
第14章 流體參數的測量
14.1壓力的測量
14.1.1壓力測量原理
14.1.2壓力測量傳感器
14.1.3測壓傳感器的標定
14.2流量的測量
14.2.1節流變壓降式流量計
14.2.2阻力式流量計
14.2.3渦輪流量計
14.2.4容積式流量計
14.2.5質量流量計
14.2.6流量計的標定
14.3流速測量系統
14.3.1皮托管流速計
14.3.2熱線和熱膜風速計
14.3.3利用激光多普勒效應的流速測量
習題
參考文獻
讀者信息反饋表