具体描述
本书主要介绍常用低压电器基本的工作原理，继电接触式电气控制系统、可编程控制器控制系统的工作原理、设计方法和实际应用。
本书的特点：（1）本着专业技术课程结合工程应用的教学原则，层次清晰地构建了电气控制技术从常规控制到PLC控制的完整体系，注重理论联系实际，突出现代电气控制的新技术和新产品；（2）对传统的电气控制系统部分的内容进行了精简，重点介绍继电接触式电气控制系统的控制原则、基本控制环节、分析和设计方法；（3）系统介绍了Rockwell公司的MicroLogix系列和松下公司的FP系列两种可编程控制器的工作原理及应用；（4）系统介绍了两种可编程控制器的指令和编程方法，网络通信功能与应用方法；（5）系统介绍了两种可编程控制器的编程软件；（6）各章均有丰富的设计实例与习题，有利于学生掌握电气控制原理和工程设计方法。
本教材可作为高等工科院校电类、机电类专业的现代电气控制技术教材，还可以供机电行业的工程技术人员用作参考书或培训教材。
现代电气控制技术——图书推荐 以下推荐的图书均与“现代电气控制技术”这一主题相关，但侧重点、深度和应用领域各有不同，旨在为读者提供一个更广阔的技术视野，涵盖从基础理论到前沿应用的多个维度。 --- 1. 《工业自动化系统与PLC应用实践》 图书简介： 本书深入剖析了现代工业自动化领域的核心——可编程逻辑控制器（PLC）的原理、编程方法与实际应用。全书内容紧密围绕工业现场的需求展开，旨在培养读者将理论知识转化为工程实践的能力。 核心内容涵盖： PLC硬件结构与选型： 详细介绍了主流PLC品牌（如西门子S7系列、三菱FX系列、罗克韦尔ControlLogix）的CPU模块、I/O模块、通信模块的原理、性能指标及在不同工业场景下的选型原则。强调了冗余设计和分布式I/O系统的构建。 指令系统与编程规范： 详尽阐述了梯形图（LD）、指令表（STL）、功能块图（FBD）和结构化文本（ST）等编程语言的语法和高级应用。重点讲解了数据处理、定时器、计数器的高效使用，并引入了结构化编程思想，指导读者编写可维护性强的代码。 过程控制算法的实现： 深入探讨了PID控制在PLC中的具体实现步骤，包括参数整定方法（如Ziegler-Nichols法、模糊自整定法）以及如何利用PLC自带的控制块库实现高精度的温度、压力、流量控制。 人机界面（HMI）设计与组网： 覆盖了触摸屏（Panel PC）的配置、画面设计原则、报警管理和趋势分析的实现。同时，详细讲解了如何通过以太网、Profibus、Profinet等工业总线技术，实现PLC与上位机、变频器、伺服驱动器之间的高速、可靠通信。 系统集成与故障诊断： 提供了一系列典型的工业自动化案例，如自动化生产线、数控机床的控制系统设计。重点训练读者的系统集成能力和基于软硬件的故障快速定位与排除技巧，强调了安全控制回路（Safety Integrated）的设计要求。 适用读者： 自动化专业学生、现场电气工程师、希望从继电器控制向PLC控制升级的技术人员。 --- 2. 《运动控制系统原理与伺服驱动技术》 图书简介： 本书专注于电气控制领域中技术含量最高的环节之一——精确的运动控制。它系统地介绍了现代伺服驱动技术、电机驱动原理以及复杂轨迹规划算法的实现，是深入理解精密自动化设备“大脑”的关键读物。 核心内容涵盖： 伺服电机原理与特性分析： 详细解析了永磁同步电机（PMSM）和交流异步电机（ACIM）的电磁原理、转矩特性、反电动势曲线。重点对比了不同类型编码器（增量式、绝对式）的工作方式及其对控制精度的影响。 功率驱动电路设计： 深入讲解了三相逆变器的拓扑结构（如六步方波、SVPWM/Sine-PWM），开关器件（IGBT/MOSFET）的选择与驱动电路的设计。内容侧重于功率器件的散热管理和过流保护策略。 现代控制算法与速度/位置环构建： 详细推导了电机控制中的经典控制模型。重点讲解了基于磁场定向控制（FOC/Vector Control）的数学模型、坐标变换（Clarke/Park变换）以及电流环、速度环的PID参数优化，确保电机在动态负载下的快速响应和零静差性能。 总线通信与多轴同步： 探讨了EtherCAT、SERCOS等实时以太网技术在多轴联动控制中的应用。指导读者如何实现复杂的插补运动（如直线插补、圆弧插补）和电子齿轮箱（E-Gearbox）功能。 机械系统与控制器的耦合： 分析了机械系统的惯量匹配、共振抑制问题，以及如何通过软件补偿（如前馈控制、扰动观测器）来提升整个运动系统的动态性能。 适用读者： 高端装备研发工程师、从事机器人、CNC、包装机械等领域的系统集成商。 --- 3. 《电力电子技术与新能源并网基础》 图书简介： 本书聚焦于电力电子技术在现代电力系统和新能源接入中的核心作用。它不仅介绍了经典电力电子变换器的原理，更着重于软开关技术、高频化设计以及与电网的稳定交互问题，是连接电气工程和能源技术的桥梁。 核心内容涵盖： 基础电力电子器件： 全面介绍晶闸管、GTO、IGBT、SiC MOSFET等功率半导体器件的特性、导通与关断过程，以及驱动电路设计中需要注意的均压、均流问题。 DC/DC变换器与AC/DC变换器： 系统分析了Buck、Boost、Buck-Boost、Cuk等基本拓扑，以及全桥、半桥等双向变换器的控制策略。对于AC/DC变换，重点讲解了功率因数校正（PFC）电路的设计与无功功率补偿。 交直流逆变技术： 深入研究了并网逆变器（Grid-Tied Inverter）的关键技术。详细阐述了SVPWM在三电平与多电平逆变器中的应用，以及如何通过锁相环（PLL）技术实现与电网的精确同步。 新能源接入与电能质量： 讨论了光伏逆变器和风力发电机变流器在电网中可能引发的谐波污染、低电压穿越（LVRT）问题。提供了先进的控制策略，如虚拟同步机（VSM）技术，以增强电网的暂态稳定性。 高频化与热管理： 探讨了采用新型宽禁带半导体（如SiC、GaN）实现电力电子设备小型化和高频化的技术挑战，包括高频磁性元件的设计（变压器、电感）和高效散热方案的实施。 适用读者： 电力系统工程师、新能源设备开发人员、高功率密度电源设计工程师。 --- 4. 《现代传感与检测技术在工业中的应用》 图书简介： 电气控制的精确性首先依赖于可靠、高精度的信息采集。本书详尽地介绍了工业现场常用的各类传感器和检测技术，并重点阐述了如何从模拟信号到数字信号的转换过程中保证信息保真度，以及如何利用智能传感器进行状态监测。 核心内容涵盖： 传感器基础理论： 讲解了传感器的灵敏度、线性度、迟滞、分辨率等关键参数的物理意义。系统介绍了电阻式、电容式、电感式、光电式、压电式等各类传感器的结构原理。 过程变量测量： 专题研究了压力、流量、液位、温度等工业“四参数”的先进测量技术。例如，利用科里奥利质量流量计的振动原理、利用热电偶/热电阻的非线性补偿方法。 光电与视觉检测技术： 详细介绍了工业机器视觉系统的基本构成（镜头、光源、工业相机）。重点讲解了图像采集、预处理、边缘检测和特征提取的基础算法，用于实现产品缺陷检测和精密定位。 信号调理与数据采集（DAQ）： 深入探讨了如何处理传感器输出的微弱信号，包括隔离、放大、滤波（有源/无源）技术。讲解了模数转换器（ADC）的类型选择（SAR、Sigma-Delta），以及抗混叠滤波器的设计。 智能传感器与IO-Link： 介绍了集成微处理器和通信接口的智能传感器的工作模式。重点阐述了IO-Link等现场总线技术在简化传感器布线、实现传感器参数远程配置和诊断方面的优势。 适用读者： 自动化系统集成工程师、设备维护技术人员、质量控制与检测岗位人员。
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