Motion Control System

目录
0 绪论
第一篇 直流调速系统
1 速度闭环控制的调速系统
1.1 速度闭环调速系统的组成及其静特性
1.1.1 反馈控制规律
1.1.2 限流保护——电流截止负反馈
1.1.3 速度闭环控制调速系统的动态数学模型及稳定性分析
1.2 无静差调速系统和积分、比例控制规律
1.2.1 积分调节器和积分控制规律
1.2.2 比例积分控制规律
1.3 电压负反馈电流补偿控制的调速系统
1.3.1 电压负反馈调速系统
1.3.2 电流正反馈和补偿控制规律
1.3.3 电流补偿控制调速系统的数学模型和稳定性分析
本章小结
习题
2 多环控制的直流调速系统
2.1 双闭环系统的结构
2.1.1 直流电动机的理想启动特性
2.1.2 转速、电流双闭环调速系统的组成
2.2 转速、电流双闭环调速系统及其静特性
2.2.1 稳态结构图和静特性
2.2.2 各变量的稳态工作点和稳态参数计算
2.3 动态数学模型和动态分析
2.3.1 动态数学模型
2.3.2 启动过程分析
2.3.3 双闭环调速系统的启动过程的特点
2.3.4 动态性能和两个调节器的作用
2.4 转速、电流双闭环的超调及其抑制
2.4.1 问题的提出
2.4.2 带转速微分负反馈双闭环调速系统的基本原理
3 可逆调速系统
3.1 可逆调速系统的基本结构和特点
3.1.1 电枢反接可逆线路
3.1.2 励磁反接可逆线路
3.2 有环流可逆调速系统
3.2.1 环流及其种类
3.2.2 自然环流可逆调速系统
3.2.3 可控环流可逆调速系统
3.3 无环流可逆调速系统
3.3.1 逻辑控制无环流可逆调速系统
3.3.2 错位控制无环流可逆系统
本章小结
习题
4 直流脉宽调速系统
4.1 脉宽调制变换器
4.1.1 不可逆PWM变换器
4.1.2 可逆PWM变换器
4.2 脉宽调速系统的开环机械特征
4.3 脉宽调速系统的控制电路
4.3.1 一种双极式脉宽调速系统的控制电路
4.3.2 PWM集成电路
4.4 PWM直流调速系统的制动过程
4.5 两类直流调速系统的比较
本章小结
习题
第二篇 交流调速系统
5 电力变换电路
5.1 电力变换电路基础
5.1.1 电力电子器件
5.1.2 整流与逆变
5.1.3 电动状态与逆变状态
5.1.4 不可逆变流器与可逆变流器
5.1.5 变频器基本结构
5.2 交-交变频器
5.2.1 工作原理
5.2.2 整流与逆变状态
5.2.3 输出正弦波电压的调制方法
5.3 交-直-交变频器
5.3.1 电压型逆变器
5.3.2 电流型逆变器
5.3.3 PWM电压型逆变器
5.3.4 PWM电压型变频器的主电路
5.4 三电平PWM电压型逆变器
5.4.1 三电平PWM电压型逆变器基本结构
5.4.2 三相三电平变频器的输出状态与波形
本章小结
习题
6 PWM控制技术
6.1 PWM控制
6.1.1 PWM控制原理
6.1.2 单极性与双极性PWM模式
6.1.3 SPWM控制
6.1.4 PWM的调制方式
6.1.5 SPWM波形的生成方法
6.2 SPWM集成电路芯片
6.2.1 HEF4752
6.2.2 SLE4520
6.3 跟踪型PWM控制
6.3.1 电流跟踪型PWM控制
6.3.2 电压跟踪型PWM控制
6.3.3 磁通跟踪型PWM控制
本章小结
习题
7 VVVF调速系统
7.1 交流调速系统的基本控制结构
7.1.1 转矩控制
7.1.2 速度控制
7.1.3 位置控制
7.2 交流调速的基本类型
7.3 异步电动机变频调速时机械特性
7.3.1 〓/〓为恒值（VVVF控制）的机械特性
7.3.2 〓/〓为恒值的机械特性
7.3.3 〓/〓为恒值的机械特性
7.4 VVVF控制
7.4.1 VVVF控制的电压模式
7.4.2 VVVF控制的基本结构
7.5 转差频率控制
7.5.1 转差频率控制概念
7.5.2 转差频率控制规律
7.5.3 转差频率控制的基本结构
7.6 通用变频器
7.6.1 通用变频器的基本结构功能
7.6.2 通用变频器的控制方式
7.6.3 通用变频器的容量选择
7.6.4 通用变频器的功率因数
7.6.5 通用变频器的保护
7.6.6 通用变频器的外围设备
本章小结
习题
8 矢量控制技术
8.1 异步电动机等效电路变换
8.1.1 电机学中的等效电路
8.1.2 通用等效电路
8.1.3 不对称T型等效电路
8.2 坐标变换
8.2.1 3〓/α-β变换
8.2.2 α-β/d q变换
8.2.3 3〓/d-q变换
8.2.4 k/p变换
8.3 矢量控制异步电动机数学模型
8.3.1 矢量控制的思路
8.3.2 异步电机二轴理论
8.4 矢量控制类型
8.4.1 直接型矢量控制
8.4.2 间接型矢量控制
8.4.3 矢量控制原理
8.5 矢量控制系统
8.5.1 电流源驱动异步电动机矢量控制系统
8.5.2 电压源驱动异步电动机矢量控制系统
8.5.3 采用直流控制环的异步电动机矢量控制系统
8.6 无速度传感器矢量控制系统
8.6.1 速度推算与矢量控制各自独立进行
8.6.2 速度推算与矢量控制同时进行
8.7 无电压、速度传感器矢量控制系统
8.8 基于磁通观测器的矢量控制系统
8.8.1 异步电动机数学模型
8.8.2 控制器数学模型
8.9 矢量控制的参数计算
8.9.1 异步电机参数计算
8.9.2 矢量控制系统励磁电流指令值i〓的计算
8.10 数字控制系统算法
8.10.1 基本算法
8.10.2 PI控制器算法
8.10.3 矢量控制系统的控制器参数算法
8.10.4 控制器输出指令值的计算
本章小结
习题
9 直接转矩控制(DTC)技术
9.1 直接转矩控制机理
9.2 定子电压矢量与定子磁链
9.2.1 逆变器的开关状态和空间电压矢量
9.2.2 定子电压矢量对磁链和转矩的调节作用
9.3 直接转矩控制(DTC)系统
9.3.1 DTC系统的组成
9.3.2 电磁转矩模型
9.3.3 定子磁链模型
9.4 无速度传感器直接转矩控制
9.5 直接转矩控制与矢量控制的比较
本章小结
习题
10 同步电动机矢量控制技术
10.1 永磁同步电动机矢量控制
10.1.1 转子磁链与电磁转矩
10.1.2 矢量控制
10.1.3 矢量控制系统
10.2 直流励磁凸极同步电动机矢量控制
10.2.1 同步电动机变频调速分类
10.2.2 可控励磁凸极同步电动机矢量控制
本章小结
习题
第三篇 伺服系统与机器人控制初步
11 执行电动机及其驱动装置
11.1 有刷永磁直流电动机
11.1.1 永磁材料概述
11.1.2 有刷永磁电动机及其特性
11.1.3 有刷永磁直流电动机的驱动
11.2 无刷电动机
11.2.1 无刷直流电动机
11.2.2 无刷同步电动机
11.3 步进电动机及其驱动装置
11.3.1 步进电动机的结构和工作原理
11.3.2 步进电动机的驱动和控制技术
11.4 其他特种电动机
11.4.1 力矩电动机
11.4.2 直线电动机
习题
12 运动控制系统中的测量技术
12.1 位置的测量
12.1.1 电位器
12.1.2 增量式光电旋转编码器
12.1.3 绝对旋转编码器
12.1.4 直线式光电编码器
12.1.5 旋转变压器和感应同步器
12.2 速度（转速）的测量
12.2.1 直流测速发电机
12.2.2 交流测速发电机
12.2.3 基于脉冲信号的数字测速方法
12.3 转矩的测量
12.3.1 基于应变片的转矩测量
12.3.2 基于磁性齿轮的转矩测量
12.3.3 基于变压器的测量方法
12.4 霍尔电压电流传感器
习题
13 运动系统的控制技术
13.1 连续运动轨迹插补原理
13.1.1 脉冲增量插补原理
13.1.2 数据采样插补原理
13.2 位置控制技术
13.2.1 步进电动机运动系统的有关控制技术
13.2.2 伺服电动机运动系统的位置闭环控制
13.2.3 多坐标轨迹控制技术
13.3 基于芯片和计算机的运动控制器设计
13.3.1 基于LM628的运动控制器
13.3.2 基于PC技术的运动控制器
本章小结
习题
14 液压、气动与机器人控制初步
14.1 液压与气压传动系统
14.1.1 液压传动的基本原理
14.1.2 液压传动的基本元件
14.1.3 液压伺服系统
14.1.4 气压传动系统
14.2 机器人运动控制技术
14.2.1 机器人的运动学问题
14.2.2 机器人的运动控制
14.2.3 机器人的行走
14.2.4 机器人计算机控制系统
14.2.5 近代控制技术在机器人中的应用展望
参考文献