机电系统控制工程作为二十一世纪的重要科学技术之一，涵盖了机械、控制、电子、计算机、通信等诸多领域，已成为我国科技新时代发展中不可或缺的重要组成部分。特别是在工业4.0、新工科建设的时代大背景下，机电一体化控制无论是在智能制造还是智能产品中都发挥着越来越重要的作用，其涉及的产品小到玩具，大到机器人，都具有远大的发展前景。本书主要介绍分别应用LabVIEW和Arduino平台的相关机电系统的设计和控制的实例，是机电一体化、电子与通信技术等专业的实用技术参考书籍。
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内容提要
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前言
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 控制系统的建模与仿真
1.1 数学模型的创建
1.1.1 传递函数模型的创建
1.1.2 状态空间模型的创建及转换
1.2 系统时域分析及根轨迹分析
1.2.1 时间响应
1.2.2 系统的根轨迹分析
1.3 系统频率特性分析
1.4 控制系统的稳定性分析
第2章 控制系统典型环节的实验分析
2.1 实验器件
2.2 时域实验分析
2.3 频域特性分析
第3章 数字量、模拟量端口实验
3.1 彩灯控制设计
3.2 液位测量与控制
第4章 温度PID控制
第5章 电动机控制系统仿真
5.1 步进电动机控制系统仿真
5.1.1 步进电动机的数学模型
5.1.2 增量式PID控制器
5.1.3 仿真实验
5.2 交流电动机仿真
第6章 网络通信实验
6.1 浏览器方式
6.2 DataSocket（DS）技术
6.3 TCP/IP方式
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
7.1 三轮型小车结构
7.2 三轮型循迹小车硬件系统设计
7.2.1 硬件模块介绍
7.2.2 硬件系统设计
7.3 三轮型小车的运动分析与调试
7.3.1 运动分析
7.3.2 智能小车运行调试
7.4 三轮型小车系统程序设计
7.5 四轮型小车
7.5.1 四轮型小车的结构
7.5.2 四轮型小车循迹系统设计
7.5.3 四轮型小车循迹系统的程序设计
7.5.4 四轮型小车循迹模块的安装调试步骤
第8章 机械臂设计
8.1 机械臂机构设计
8.2 机械臂的运动分析
8.3 机械臂的控制系统程序设计
8.4 机器人整体结构设计
第9章 双足机器人
9.1 双足机器人结构及自由度分配
9.2 双足机器人硬件设计
9.2.1 舵机控制器
9.2.2 红外线数字避障传感器具体应用说明
9.2.3 电源模块
9.3 机器人步态分析与调试
9.3.1 机器人步态分析
9.3.2 机器人步态调试
9.4 双足机器人控制系统设计
9.4.1 控制系统设计方案
9.4.2 程序设计
9.5 机器人避障实验
第10章 蓝牙通信与WiFi视频传输技术
10.1 蓝牙无线通信
10.1.1 蓝牙无线通信模块
10.1.2 蓝牙模块实验
10.2 WiFi视频传输实验
10.2.1 WiFi视频传输系统介绍
10.2.2 视频传输实验
第11章 LabVIEW与Arduino的互动通信控制设计
11.1 LabVIEW interface for Arduino机械臂舵机自动运行设计
11.1.1 LabVIEW interface for Arduino函数介绍
11.1.2 机械臂LabVIEW interface for Arduino程序
11.1.3 机械臂舵机LabVIEW interface for Arduino调试程序
11.2 VISA串口函数的舵机控制
11.3 VISA串口函数的移动机器人控制
11.4 VISA串口函数的双足机器人控制
11.4.1 系统设计方案
11.4.2 程序框图设计
11.4.3 Arduino下位机程序设计
11.4.4 系统实验
第12章 基于Arduino和Android平台的控制系统设计
12.1 蓝牙寻找器
12.1.1 系统设计思路
12.1.2 硬件组成
12.1.3 软件设计流程
12.1.4 软件程序介绍
12.1.5 操作步骤
12.2 物联网车位引导系统
12.2.1 系统设计思路
12.2.2 硬件组成
12.2.3 软件设计流程
12.2.4 操作步骤
附录A 三轮小车循迹行进程序
附录B 机械臂四舵机动作控制程序
附录C 双足机器人源程序
参考文献
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