Lab Manual to Accompany Modern Control Technology: Components and Systems

Modern Control Technology: Components & Systems......Page 1
1.1 CONTROL SYSTEMS......Page 2
1.2 ANALOG AND DIGITAL CONTROL SYSTEMS......Page 11
1.3 CLASSIFICATIONS OF CONTROL SYSTEMS......Page 12
GLOSSARY......Page 21
EXERCISES......Page 24
INTRODUCTION......Page 26
2.1 INTRODUCTION TO MICROPROCESSOR SYSTEM HARDWARE......Page 28
2.2 INTRODUCTION TO MICROPROCESSOR OPERATION......Page 31
2.3 INTERFACING TO A MICROPROCESSOR CONTROLLER......Page 33
2.4 INTRODUCTION TO CONTROLLER PROGRAMMING......Page 44
2.5 MICROPROCESSOR-BASED CONTROLLERS......Page 46
SUMMARY......Page 52
GLOSSARY......Page 53
EXERCISES......Page 57
INTRODUCTION......Page 60
3.1 OPERATIONAL AMPLIFIERS......Page 61
3.2 SPECIAL INTERFACE CIRCUITS......Page 91
3.3 SIGNAL TRANSMISSION......Page 98
GLOSSARY......Page 109
EXERCISES......Page 112
INTRODUCTION......Page 116
4.1 SWITCHES......Page 117
4.2 RELAYS......Page 123
4.3 POWER TRANSISTORS......Page 128
4.4 SILICON-CONTROLLED RECTIFIERS......Page 140
4.5 TRIACS......Page 146
4.6 TRIGGER DEVICES......Page 150
SUMMARY......Page 153
GLOSSARY......Page 154
EXERCISES......Page 158
INTRODUCTION......Page 160
5.1 BEHAVIOR OF MECHANICAL COMPONENTS......Page 161
5.2 ENERGY......Page 182
5.3 RESPONSE OF THE WHOLE MECHANICAL SYSTEM......Page 188
5.4 GEARS......Page 194
5. 5 CLUTCHES AND BRAKES......Page 207
5.6 OTHER POWER-TRANSMITTING TECHNIQUES......Page 210
SUMMARY......Page 214
GLOSSARY......Page 215
EXERCISES......Page 217
INTRODUCTION......Page 222
6.1 POSITION SENSORS......Page 223
6.2 ANGULAR VELOCITY SENSORS......Page 242
6.3 PROXIMITY SENSORS......Page 249
6.4 LOAD SENSORS......Page 254
6.5 PRESSURE SENSORS......Page 263
6.6 TEMPERATURE SENSORS......Page 266
6.7 FLOW SENSORS......Page 275
6.8 LIQUID-LEVEL SENSORS......Page 279
6.9 VISION SENSORS......Page 282
SUMMARY......Page 286
GLOSSARY......Page 287
EXERCISES......Page 291
INTRODUCTION......Page 296
7.1 THEORY OF OPERATION......Page 297
7.2 WOUND-FIELD DC MOTORS......Page 302
7.3 PERMANENT-MAGNET MOTORS......Page 307
7.4 DC MOTOR-CONTROL CIRCUITS......Page 316
7.5 A COMPREHENSIVE APPLICATION USING A SMALL DC MOTOR......Page 331
7.6 BRUSHLESS DC MOTORS......Page 336
SUMMARY......Page 338
GLOSSARY......Page 339
EXERCISES......Page 341
INTRODUCTION......Page 344
8.1 PERMANENT-MAGNET STEPPER MOTORS......Page 345
8.2 VARIABLE-RELUCTANCE STEPPER MOTORS......Page 357
8.3 HYBRID STEPPER MOTORS......Page 359
8.4 STEPPER MOTOR CONTROL CIRCUITS......Page 360
8.5 STEPPER MOTOR APPLICATION: POSITIONING A DISK DRIVE HEAD......Page 370
GLOSSARY......Page 374
EXERCISES......Page 376
INTRODUCTION......Page 378
9.1 AC POWER......Page 379
9.2 INDUCTION MOTORS......Page 387
9.3 SYNCHRONOUS MOTORS......Page 400
9.4 UNIVERSAL MOTORS......Page 403
9.5 AC MOTOR CONTROL......Page 404
SUMMARY......Page 414
GLOSSARY......Page 415
EXERCISES......Page 418
INTRODUCTION......Page 420
10.1 ELECTRIC LINEAR ACTUATORS......Page 421
10.2 HYDRAULIC SYSTEMS......Page 430
10.3 PNEUMATIC SYSTEMS......Page 441
10.4 FLOW-CONTROL VALVES......Page 448
GLOSSARY......Page 450
EXERCISES......Page 452
INTRODUCTION......Page 454
11.1 PERFORMANCE CRITERIA......Page 457
11.2 ON–OFF CONTROLLERS......Page 458
11.3 PROPORTIONAL CONTROL......Page 460
11.4 INTEGRAL CONTROL......Page 471
11.5 DERIVATIVE CONTROL......Page 475
11.6 PROPORTIONAL + INTEGRAL + DERIVATIVE CONTROL......Page 477
11.7 PIP CONTROLLERS......Page 493
11.8 FUZZY LOGIC CONTROLLERS......Page 494
SUMMARY......Page 503
GLOSSARY......Page 504
EXERCISES......Page 507
INTRODUCTION......Page 512
12.1 RELAY LOGIC CONTROL......Page 513
12.2 PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLERS......Page 522
12.3 PROGRAMMING THE PLC......Page 530
12.4 PLCS AND NETWORKS......Page 548
12.5 MOTION CONTROLLERS......Page 551
SUMMARY......Page 554
GLOSSARY......Page 555
EXERCISES......Page 558
Thermocouple Tables for Type J (°F and °C)......Page 562
AppB Getting Started Guide for APS......Page 566
AppC Glossary......Page 592
AppD Answers to Odd-Numbered Exercises......Page 614