運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 第2版

第1章緒論1
本章教學(xué)要求與目標(biāo)1
1.1運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的組成和類型1
1.1.1液壓傳動(dòng)系統(tǒng)1
1.1.2氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)3
1.1.3電氣傳動(dòng)系統(tǒng)4
1.2運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史5
1.3運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩控制規(guī)律7
本章小結(jié)8
思考題與習(xí)題8
第2章開環(huán)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)9
本章教學(xué)要求與目標(biāo)9
2.1直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的
基本問題9
2.1.1直流調(diào)速的主要方法9
2.1.2轉(zhuǎn)速控制的要求和調(diào)速性能指標(biāo)9
2.1.3直流調(diào)速系統(tǒng)使用的三種可控
直流電源12
2.2開環(huán)控制的直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)13
2.2.1晶閘管整流器電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)13
2.2.2直流PWM變換器電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)19
2.2.3開環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析23
2.3步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)25
2.3.1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)簡介25
2.3.2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制方式26
2.3.3步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)28
本章小結(jié)32
思考題與習(xí)題32
第3章閉環(huán)控制的直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速
系統(tǒng)33
本章教學(xué)要求與目標(biāo)33
3.1單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)33
3.1.1單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成33
3.1.2單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)、動(dòng)態(tài)
性能分析34
3.1.3無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)40
3.1.4其他形式的單閉環(huán)直流調(diào)速
系統(tǒng)43
3.2轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)48
3.2.1單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)存在的問題48
3.2.2轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
的組成48
3.2.3轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
的性能分析49
3.2.4轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
的工程設(shè)計(jì)方法53
3.2.5轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
調(diào)節(jié)器工程設(shè)計(jì)實(shí)例64
3.3可逆直流調(diào)速系統(tǒng)76
3.3.1PWM可逆直流調(diào)速系統(tǒng)77
3.3.2V睲可逆直流調(diào)速系統(tǒng)78
3.4弱磁控制的直流調(diào)速系統(tǒng)80
3.4.1弱磁與變壓協(xié)調(diào)控制80
3.4.2弱磁與變壓協(xié)調(diào)控制的直流調(diào)速
系統(tǒng)81
本章小結(jié)82
思考題與習(xí)題82
第4章交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)85
本章教學(xué)要求與目標(biāo)85
4.1異步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型和調(diào)速
方法85
4.1.1異步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型85
4.1.2異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法87
4.2異步電動(dòng)機(jī)的變壓控制系統(tǒng)87
4.2.1異步電動(dòng)機(jī)的變壓調(diào)速87
4.2.2變壓調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性87
4.2.3閉環(huán)控制的變壓調(diào)速系統(tǒng)88
4.2.4變壓控制在軟起動(dòng)器中的應(yīng)用89
4.2.5變壓控制在電動(dòng)機(jī)節(jié)電器中的
應(yīng)用91
4.3異步電動(dòng)機(jī)的變壓變頻（VVVF）
調(diào)速92
4.3.1變壓變頻調(diào)速的基本原理92
4.3.2變壓變頻調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性94
4.4變壓變頻（VVVF）調(diào)速技術(shù)95
4.4.1交—直—交PWM變頻器主電路96
4.4.2正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）技術(shù)96
4.5變壓變頻（VVVF）調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
和工作原理110
4.6高性能異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)113
4.6.1矢量控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)113
4.6.2直接轉(zhuǎn)矩控制的交流變頻調(diào)速
系統(tǒng)114
4.7繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)115
4.7.1繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)雙饋控制
的基本原理116
4.7.2繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速
系統(tǒng)117
4.7.3繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)雙饋調(diào)速
系統(tǒng)118
4.8通用變頻器120
4.8.1通用變頻器簡介120
4.8.2變頻器的選型、安裝及維護(hù)121
本章小結(jié)132
思考題與習(xí)題132
第5章同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)134
本章教學(xué)要求與目標(biāo)134
5.1同步電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型與調(diào)速
方法134
5.1.1同步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)134
5.1.2同步電動(dòng)機(jī)的分類134
5.1.3同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩角特性和穩(wěn)
定運(yùn)行135
5.1.4同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)136
5.1.5同步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速137
5.2他控變頻同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)137
5.2.1轉(zhuǎn)速開環(huán)恒壓頻比控制的同步
電動(dòng)機(jī)群調(diào)速系統(tǒng)138
5.2.2大功率同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)138
5.3三相永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)139
5.3.1無刷直流電動(dòng)機(jī)的組成和工作
原理139
5.3.2無刷直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)141
5.3.3無刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)142
5.4三相永磁同步伺服電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)143
5.4.1位置信號(hào)的檢測(cè)143
5.4.2電子齒輪的功能147
5.4.3交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器實(shí)例147
本章小結(jié)150
思考題與習(xí)題151
第6章位置隨動(dòng)系統(tǒng)152
本章教學(xué)要求與目標(biāo)152
6.1位置隨動(dòng)系統(tǒng)概述152
6.1.1位置隨動(dòng)系統(tǒng)的組成152
6.1.2位置隨動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)153
6.1.3位置隨動(dòng)系統(tǒng)的基本性能指標(biāo)154
6.2閉環(huán)位置隨動(dòng)系統(tǒng)及其控制原理155
6.2.1閉環(huán)伺服系統(tǒng)的執(zhí)行電動(dòng)機(jī)155
6.2.2數(shù)字脈沖比較式伺服系統(tǒng)156
6.2.3數(shù)控加工過程157
6.2.4數(shù)控機(jī)床的軌跡控制原理及其
實(shí)現(xiàn)158
6.3位置隨動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型與校正
設(shè)計(jì)163
6.3.1位置隨動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型164
6.3.2位置調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)165
本章小結(jié)167
思考題與習(xí)題167
第7章數(shù)字式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)168
本章教學(xué)要求與目標(biāo)168
7.1數(shù)字控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)168
7.2數(shù)字式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成169
7.3數(shù)字控制的關(guān)鍵部件170
7.3.1數(shù)字測(cè)速指標(biāo)170
7.3.2數(shù)字測(cè)速方法170
7.3.3數(shù)字濾波170
7.3.4數(shù)字PID調(diào)節(jié)器172
7.4基于DSP的運(yùn)動(dòng)控制器174
7.4.1DSP運(yùn)動(dòng)控制器的硬件構(gòu)成174
7.4.2DSP運(yùn)動(dòng)控制器的軟件構(gòu)成176
7.5現(xiàn)場(chǎng)總線及Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線179
7.5.1現(xiàn)場(chǎng)總線的概念及特點(diǎn)179
7.5.2典型現(xiàn)場(chǎng)總線介紹180
7.5.3Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線概述181
7.5.4Profibus睤P協(xié)議184
7.5.5Profibus睤P的數(shù)據(jù)通信186
7.5.6Profibus睤P的交叉通信方式187
7.5.7Profibus睤P的技術(shù)優(yōu)勢(shì)187
7.6自抗擾控制技術(shù)在運(yùn)動(dòng)控制中的
應(yīng)用188
7.7數(shù)字式運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容和
流程191
本章小結(jié)192
思考題與習(xí)題193
第8章運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例194
本章教學(xué)要求與目標(biāo)194
8.1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在勾心剛度測(cè)試儀中的
應(yīng)用194
8.2西門子6RA70型直流調(diào)速器在熱連
軋機(jī)中的應(yīng)用202
8.2.16RA70型直流調(diào)速器簡介202
8.2.26RA70型直流調(diào)速器在熱連軋機(jī)
中的應(yīng)用205
8.3變頻器在恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用208
8.4機(jī)械手關(guān)節(jié)伺服控制系統(tǒng)213
8.5運(yùn)動(dòng)控制器在紙箱切割打樣機(jī)中的
應(yīng)用218
8.6電氣傳動(dòng)技術(shù)在汽車上的應(yīng)用230
8.6.1純電動(dòng)汽車230
8.6.2混合動(dòng)力汽車233
8.6.3燃料電池電動(dòng)汽車238
參考文獻(xiàn)240