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第1章 自动控制的基本知识1

1.1 自动控制的主要任务1

1.2 自动控制系统的组成2

1.2.1 闭环控制系统2

1.2.2　开环控制系统5

1.3 自动控制系统基本术语7

1.4 自动控制系统类型与特点8

1.4.1 按给定值变化规律分类8

1.4.2　按系统结构特点分类8

1.4.3　按控制内容、信息传递方式分类9

1.4.4　控制方式的识别方法11

1.4.5　控制系统类型归纳总结11

1.5 自动控制系统的性能要求12

1.6 自动控制系统中智能控制说明13

1.6.1　智能控制发展历程14

1.6.2　什么是智能控制14

1.6.3　智能控制机理14

1.6.4　智能控制系统组成方框图15

1.6.5　智能控制系统的功能特点16

1.6.6　智能控制的方法17

1.6.7　拟人智能控制17

1.7　综合技能实训18

1.7.1　调速自动控制系统实训18

1.7.2　稳压自动控制系统实训22

本章小结22

习题123

第2章 自动控制系统常用传感器25

2.1　传感器的基本知识25

2.2　热-电传感器29

2.2.1 热敏电阻29

2.2.2　双金属片温度传感器34

2.2.3　金属丝热电阻传感器38

2.2.4　磁性温控传感器39

2.2.5 电接点水银温度传感器40

2.2.6　热电偶传感器42

2.3　光-电传感器43

2.3.1 半导体光-电传感器基本知识43

2.3.2　光敏电阻43

2.3.3 光敏二极管49

2.3.4　光电三极管54

2.3.5 光电池56

2.4　声-电传感器60

2.4.1 话筒61

2.4.2　扬声器68

2.4.3 压电陶瓷片70

2.4.4　耳机72

2.5　电-磁传感器73

2.5.1　磁敏电阻73

2.5.2　磁敏二极管76

2.5.3　磁敏三极管80

2.5.4　霍尔传感器83

2.5.5　干簧管磁敏传感器85

2.5.6　电场感应器件90

2.5.7　磁感应器件91

2.6　压-电传感器92

2.6.1　金属应变片92

2.6.2　压阻式传感器94

2.6.3　压电传感器97

2.6.4　弹性元件传感器100

2.6.5　其他类型压电传感器100

2.7　介质传感器101

2.7.1　湿敏电阻传感器101

2.7.2　湿敏电容传感器104

2.7.3 电阻探针式传感器106

2.8　气-电传感器106

2.8.1 电化学气体传感器107

2.8.2　铂丝气-电传感器108

2.8.3　气敏电阻传感器109

2.8.4　氢敏管传感器112

2.9　其他类型传感器112

2.9.1 热释电红外线传感器112

2.9.2　浊度传感器113

2.9.3　机械谐振式传感器113

2.9.4　生物传感器113

2.9.5　水深传感器113

2.9.6　电化学传感器113

2.9.7　鲜度传感器114

2.9.8　降雨量传感器114

2.10　综合技能实训114

2.10.1 负温度系数热敏电阻传感器检测实训114

2.10.2　双金属片热传感器检测实训115

2.10.3　光敏电阻传感器检测实训115

2.10.4　光敏二极管的检测实训116

2.10.5　话筒检测实训117

2.10.6　压电陶瓷片检测实训117

2.10.7　干簧管检测实训118

2.10.8　霍尔传感器检测实训118

2.10.9　压电式传感器检测实训119

2.10.10　湿敏电阻传感器检测实训120

本章小结121

习题2121

第3章 自动控制系统中的基本单元电路125

3.1 低频交流放大电路125

3.1.1　RC耦合放大电路125

3.1.2　变压器耦合多级放大电路132

3.1.3　场效应管放大电路135

3.1.4　互补对称式推挽OTL放大电路137

3.1.5　复合互补对称式推挽OTL放大电路139

3.1.6　无输出电容的功率放大电路（OCL）140

3.2　直接耦合多级放大电路142

3.2.1 适用场合142

3.2.2　直接耦合多级放大电路的几种常见形式142

3.2.3　分析和设计直耦放大单元电路应注意的问题143

3.2.4　运算放大器145

3.3 振荡器148

3.3.1 振荡的基本概念148

3.3.2　RC振荡电路149

3.3.3　LC振荡电路152

3.3.4　石英晶体振荡电路155

3.3.5　RC移相振荡电路157

3.3.6　集-基耦合无稳态振荡电路158

3.3.7　射极耦合振荡电路160

3.3.8　互补式振荡电路160

3.3.9　单结管振荡电路161

3.4　逻辑门电路162

3.4.1 逻辑门的类型162

3.4.2　常用CMOS门电路功能及引脚排列162

3.4.3　逻辑门电路的典型应用164

3.5　触发器166

3.5.1　常用CMOS触发器电路功能及引脚排列166

3.5.2 由基本RS触发器构成的防盗报警电路167

3.5.3 由双D触发器构成的判别电路168

3.5.4 由双D触发器构成的触摸开关电路168

3.6　集成计数器169

3.6.1 12位二进制串行计数器CD4040169

3.6.2　带振荡器的14位二进制串行计数器CD4060171

3.6.3　二—十进制同步加法计数器CD4518173

3.6.4　4位二进制同步加法计数器CD4520174

3.6.5　可预置数的二—十进制加法计数器CD40160174

3.6.6　可预置数的4位二进制加法计数器CD40161175

3.6.7　可预置数的二—十进制加／减计数器CD40192175

3.6.8　可预置数的4位二进制加／减计数器CD40193176

3.6.9　可预置数的二—十进制加／减计数器CD4510176

3.6.10　可预置数的4位二进制加／减计数器CD4516177

3.7　数码译码器177

3.7.1　BCD—十进制数译码电路CD4028177

3.7.2　8位优先编码器CD4532177

3.7.3　4位锁存／4线—16线译码器CD4514、CD4515179

3.7.4　双二进制数4选1译码器／分离器CD4555、CD4556179

3.8　时间控制电路180

3.8.1　555时基电路构成的单稳态触发器180

3.8.2　555时基电路构成的双稳态触发器184

3.8.3　555时基电路构成的无稳工作电路188

3.9　综合技能实训194

3.9.1　晶体管开关特性实训195

3.9.2　晶体管反相器实训196

3.9.3　双稳态电路实训197

3.9.4　单稳态电路实训198

本章小结199

习题3200

第4章 自动控制系统中的终端执行机构205

4.1　继电器205

4.1.1　继电器的种类205

4.1.2　电磁继电器205

4.1.3　簧管继电器210

4.1.4　时间继电器211

4.1.5　正确使用继电器的方法211

4.1.6　继电器绕组常见连接方式213

4.2　固态继电器216

4.2.1 固态继电器的电路图形符号及特点216

4.2.2　固态继电器的类型217

4.2.3 固态继电器结构原理217

4.2.4　光电耦合型固态继电器特点与工作过程219

4.2.5 固态继电器主要参数220

4.2.6　固态继电器典型应用方式221

4.2.7 固态继电器的选用223

4.3 晶闸管224

4.3.1 晶闸管的类型224

4.3.2　常见晶闸管外形与图形符号225

4.3.3 晶闸管主要电参数226

4.3.4　普通晶闸管的结构特点227

4.3.5　双向晶闸管的结构特点228

4.3.6　可关断晶闸管230

4.3.7 晶闸管开关电路231

4.4　显示器件233

4.4.1 发光二极管233

4.4.2　常见LED数码显示器236

4.4.3　显示译码电路237

4.4.4　几种常见半导体数码管参数240

4.4.5　LCD数码显示器241

4.4.6　白炽指示灯245

4.4.7　氖泡（管）指示灯247

4.5　音响器件248

4.5.1 电铃249

4.5.2　蜂鸣器251

4.5.3　扬声器及音响电路253

4.6　机电装置253

4.6.1　直流电动机253

4.6.2 电磁铁255

4.6.3　电磁阀255

4.6.4　接触器255

4.6.5　伺服电动机258

4.6.6　步进电动机259

4.7　电表及其他260

4.7.1 电表260

4.7.2　其他260

4.8　综合技能实训260

4.8.1 电磁继电器驱动电路实训261

4.8.2　干簧管继电器检测实训262

4.8.3 单向可控硅检测实训263

本章小结264

习题4264

第5章　自动控制电路的分析、设计与实用电路267

5.1　自动控制电路的分析与设计267

5.1.1　自动控制电路设计思路267

5.1.2　具体电路分析方法268

5.1.3　需要注意的问题272

5.2 自动控制实用电路273

5.2.1　温度控制类273

5.2.2　灯光控制类274

5.2.3　液位控制类276

5.2.4　监测报警类278

5.2.5　湿度控制类279

5.2.6　时间控制类281

5.3　应用电路变换283

5.4　综合技能实训284

5.4.1 时间程序控制电路的识图实训284

5.4.2 自动控制电路安装调试实训286

本章小结290

习题5290

附录A 习题答案293

习题1答案293

习题2答案293

习题3答案294

习题4答案294

习题5答案295

参考文献296