本书全面、系统、深入地介绍了运动控制系统的基本控制原理、系统组成和结构特点、分析和设计方法。
本书内容主要包括直流调速、交流调速和随动系统三部分。直流调速部分主要介绍单闭环、双闭环直流调速系统和以全控型功率器件为主的直流脉宽调速系统等内容;交流调速部分主要包括基于异步电动机稳态模型的调速系统、基于异步电动机动态模型的高性能调速系统以及串级调速系统;随动系统部分介绍直、交流随动系统的性能分析与动态校正等内容。此外,书中还介绍了近几年发展起来的多电平逆变技术和数字控制技术等内容。本书既注重理论基础,又注重工程应用,体现了理论性与实用性相统一的特点。书中结合大量的工程实例,给出了其仿真分析、图形或实验数据,具有形象直观、简明易懂的特点。
本书可作为高等学校自动化、电气工程及机电一体化类专业的本科教材,也可供科研院所、工矿企业从事电气传动的科技工作者参考使用。

绪论
0.1 运动控制系统
0.2 运动控制系统的基本组成
0.3 运动控制系统的发展过程及应用
0.4 运动控制系统的发展趋势
0.5 课程的目的和主要内容
第1章 直流电机原理及单闭环调速系统
1.1 基本电磁定律
1.2 直流电机的工作原理及类型
1.3 直流电机的模型
1.4 他励直流电机的调速方法
1.5 开环调压调速系统
1.6 转速单闭环调速系统
1.7 无静差调速系统和基本调节电路
1.8 其它反馈环节的直流调速系统
1.9 单闭环调速系统电流截止负反馈
习题与思考题
第2章 电流转速双闭环直流调速系统
2.1 *佳过渡过程的基本概念
2.2 电流转速双闭环调速系统
2.3 电流转速双闭环调速系统的工程设计方法
2.4 电流转速双闭环调速系统的工程设计
2.5 弱磁控制的直流调速系统
习题与思考题
第3章 晶闸管-电动机可逆调速系统
3.1 晶闸管直流调速系统可逆运行方案
3.2 两组晶闸管可逆线路中的环流及其处理原则
3.3 有环流控制的可逆V-M系统
3.4 无环流控制的可逆V-M系统
习题与思考题
第4章 直流脉宽调速系统
4.1 脉宽调制变换器
4.2 脉宽调制系统的开环机械特性
4.3 PWM变换器的控制电路
4.4 PWM调速系统的电流脉动和转矩脉动分析
习题与思考题
第5章 交流调速系统基础
5.1 概述
5.2 交流异步电机基础
5.3 交流调速的基本方法
5.4 逆变器的分类及指标
习题与思考题
第6章 基于异步电机稳态模型的调速系统
6.1 变压变频调速的基本控制方式
6.2 异步电动机电压-频率协调控制时的机械特性
6.3 交流脉冲宽度调制(PWM)技术
6.4 转速开环恒压频比控制调速系统
6.5 转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统
6.6 PWM变频调速系统的几个问题
习题与思考题
第7章 基于异步电动机动态数学模型的调速系统
7.1 交流异步电动机动态数学模型和坐标变换
7.2 按转子磁链定向的矢量控制系统
7.3 无速度传感器矢量控制系统
7.4 直接转矩控制系统
7.5 直接转矩控制系统与矢量控制系统的比较
7.6 直接转矩控制实例仿真
习题与思考题
第8章 多电平逆变器变频技术
第9章 异步电动机串级调速系统
第10章 同步电动机调速系统
第11章 位置随动系统
第12章 数字式运动控制系统
参考文献

绪论
0.1 运动控制系统
运动控制系统是以电动机及其拖动的机械设备为控制对象,以控制器为核心,以电力电子功率变换装置为执行机构,在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。这类系统控制电机的转矩、转速和转角,将电能转换为机械能,实现运动机械的各种运动要求。
运动控制系统的种类繁多,用途各异,并有不同的分类方法。
(1)按被控物理量分:以转速为被控量的系统叫调速系统;以角位移或直线位移为被控量的系统叫位置随动系统,有时也叫伺服系统。
(2)按驱动电机的类型分:用直流电机带动生产机械的为直流传动系统;用交流电机带动生产机械的为交流传动系统。
(3)按控制器的类型分:以模拟电路构成控制器的叫模拟控制系统;以数字电路构成控制器的叫数字控制系统。
另外,按照控制系统中闭环的多少,可分为单环控制系统、双环控制系统和多环控制系统;按控制原理的不同,也有很多种运动控制系统。某一运动控制系统可能是多种分类方法的交叉,如用DSP实现的双闭环数字直流调速系统。
运动控制系统的共同特点有:
(1)传动功率范围宽,可从几毫瓦到几百兆瓦。
(2)调速范围大,宽调速系统的调速范围可达到1:10 000;在没有变速装置的情况下,转速从*低几转每小时到*高几十万转每分钟。
(3)可获得良好的动态性能和较高的稳速精度或定位精度。
(4)可四象限运行,制动时能量回馈电网,较之内燃机、涡轮机优点突出。
(5)可以控制单台电机运行,也可多台协调控制运行,只是控制方法略有不同。
(6)只要合理地选择控制方案,几乎可以适用于任何传动场合。
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