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電力拖動自動控制系統-運動控制系統-第4版 版權信息
- ISBN：9787111277460
- 條形碼：9787111277460 ; 978-7-111-27746-0
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
電力拖動自動控制系統-運動控制系統-第4版 本書特色
根據全國高等學校電氣工程與自動化系列教材編審委員會制定的普通高等教育電氣工程與自動化類“十一五”規劃教材的要求，在本書第3版的基礎上進行修訂，成為第4版，并入選普通高等教育“十一五”*規劃教材。
本書第3版2003年出版，第3版主要體現了三方面的技術進步：全控型電力電子器件取代半控型器件，變換技術由相位控制轉變成脈寬調制；模擬電子控制已基本上讓位于數字電子控制；交流可調拖動系統逐步取代直流拖動系統已經成為不爭的事實，而且交流拖動控制技術本身也有不小的進展。第4版在繼承與發揚第3版特色的基礎上，將計算機仿真與輔助設計逐步融入運動控制系統的性能分析與設計中。
第4版共3篇，第1篇直流調速系統，第2篇交流調速系統，第3篇伺服系統。編寫的思路繼承了前三版的特色，理論和實際相結合，應用自動控制理論解決運動控制系統的分析和設計問題，以轉矩和磁鏈（或磁通）控制規律為主線，由簡入繁、由低及高地循序深入，論述系統的靜、動態性能。為了適應技術的發展，補充和添加了部分新內容，以供選用。
本書可作為高等學校電氣工程與自動化、電氣工程及其自動化專業和自動化專業的教材，也可供有關工程師和技術人員參考。
電力拖動自動控制系統-運動控制系統-第4版 內容簡介
根據全國高等學校電氣工程與自動化系列教材編審委員會制定的普通高等教育電氣工程與自動化類“十一五”規劃教材的要求，在阮毅、陳伯時主編的《電力拖動自動控制系統--運動控制系統(第4版普通高等教育電氣工程與自動化類十一五規劃教材)》第3版的基礎上進行修訂，成為第4版，并人選普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。本書第3版2003年出版，第3版主要體現了三方面的技術進步：全控型電力電子器件取代半控型器件，變換技術由相位控制轉變成脈寬調制；模擬電子控制已基本上讓位于數字電子控制；交流可調拖動系統逐步取代直流拖動系統已經成為不爭的事實，而且交流拖動控制技術本身也有不小的進展。第4版在繼承與發揚第3版特色的基礎上，將計算機仿真與輔助設計逐步融入運動控制系統的性能分析與設計中。第4版共3篇，第1篇直流調速系統，第2篇交流調速系統，第3篇伺服系統。編寫的思路繼承了前三版的特色，理論和實際相結合，應用自動控制理論解決運動控制系統的分析和設計問題，以轉矩和磁鏈(或磁通)控制規律為主線，由簡入繁、由低及高地循序深入，論述系統的靜、動態性能。為了適應技術的發展，補充和添加了部分新內容，以供選用。本書可作為高等學校電氣工程與自動化、電氣工程及其自動化專業和自動化專業的教材，也可供有關工程師和技術人員參考。
電力拖動自動控制系統-運動控制系統-第4版 目錄
目錄
序
前言
常用符號表
第1章緒論1
11運動控制系統及其組成1
111電動機1
112功率放大與變換裝置2
113控制器2
114信號檢測與處理3
12運動控制系統的歷史與發展3
13運動控制系統的轉矩控制規律4
14生產機械的負載轉矩特性5
141恒轉矩負載特性5
142恒功率負載特性6
143風機、泵類負載特性6
第1篇直流調速系統
第2章轉速反饋控制的直流調速系統9
21直流調速系統用的可控直流電源9
211晶閘管整流器電動機系統9
212直流PWM變換器電動機系統16
22穩態調速性能指標和直流調速系統的機械特性21
221轉速控制的要求和穩態調速性能指標21
222直流調速系統的機械特性23
23轉速反饋控制的直流調速系統25
231轉速反饋控制直流調速系統的數學模型25
232比例控制的直流調速系統29
233比例積分控制的無靜差直流調速系統34
234直流調速系統的穩態誤差分析37
24直流調速系統的數字控制40
241微機數字控制的特殊問題41
242轉速檢測的數字化41
243數字PI調節器45
25轉速反饋控制直流調速系統的限流保護46
251轉速反饋控制直流調速系統的過電流問題46
252帶電流截止負反饋環節的直流調速系統47
26轉速反饋控制直流調速系統的仿真50
261轉速負反饋閉環調速系統仿真框圖及參數50
262仿真模型的建立51
263仿真模型的運行54
264調節器參數的調整55
思考題56
習題57
第3章轉速、電流反饋控制的直流調速系統59
31轉速、電流反饋控制直流調速系統的組成及其靜特性59
311轉速、電流反饋控制直流調速系統的組成59
312穩態結構圖與參數計算60
32轉速、電流反饋控制直流調速系統的數學模型與動態過程分析62
321轉速、電流反饋控制直流調速系統的動態數學模型62
322轉速、電流反饋控制直流調速系統的動態過程分析63
33轉速、電流反饋控制直流調速系統的設計66
331控制系統的動態性能指標66
332調節器的工程設計方法67
333按工程設計方法設計轉速、電流反饋控制直流調速系統的調節器79
34轉速、電流反饋控制直流調速系統的仿真89
思考題93
習題94
第4章可逆控制和弱磁控制的直流調速系統96
41直流PWM可逆調速系統96
411橋式可逆PWM變換器97
412直流PWM可逆調速系統轉速反向的過渡過程98
413直流PWM功率變換器的能量回饋99
414單片微機控制的PWM可逆直流調速系統100
42VM可逆直流調速系統101
421VM可逆直流調速系統的主回路及環流101
422VM可逆直流調速系統的控制104
423轉速反向的過渡過程分析108
*43弱磁控制的直流調速系統110
431弱磁與調壓的配合控制110
432勵磁電流的閉環控制111
思考題112
習題112
第2篇交流調速系統
第5章基于穩態模型的異步電動機調速系統115
51異步電動機的穩態數學模型和調速方法115
511異步電動機的穩態數學模型115
512異步電動機的調速方法與氣隙磁通117
52異步電動機的調壓調速118
521異步電動機調壓調速的主電路118
522異步電動機調壓調速的機械特性118
523閉環控制的調壓調速系統119
*524降壓控制在軟起動器和輕載降壓節能運行中的應用120
53異步電動機的變壓變頻調速122
531變壓變頻調速的基本原理122
532變壓變頻調速時的機械特性123
533基頻以下的電壓補償控制 125
54電力電子變壓變頻器128
541交直交PWM變頻器主回路128
542正弦波脈寬調制（SPWM）技術129
543消除指定次數諧波的PWM（SHEPWM）控制技術131
544電流跟蹤PWM（CFPWM）控制技術132
545電壓空間矢量PWM（SVPWM）控制技術（磁鏈跟蹤控制技術）133
*546交流PWM變頻器異步電動機系統的特殊問題143
55轉速開環變壓變頻調速系統146
551轉速開環變壓變頻調速系統的結構146
552系統實現147
56轉速閉環轉差頻率控制的變壓變頻調速系統148
561轉差頻率控制的基本概念及特點148
562轉差頻率控制系統結構及性能分析150
563*大轉差頻率ωsmax的計算152
564轉差頻率控制系統的特點152
思考題153
習題153
第6章基于動態模型的異步電動機調速系統155
61異步電動機動態數學模型的性質155
62異步電動機的三相數學模型156
621異步電動機三相動態模型的數學表達式157
622異步電動機三相原始模型的性質161
63坐標變換162
631坐標變換的基本思路162
632三相兩相變換（3/2變換）163
633靜止兩相旋轉正交變換（2s/2r變換）165
64異步電動機在正交坐標系上的動態數學模型166
641靜止兩相正交坐標系中的動態數學模型166
642旋轉正交坐標系中的動態數學模型168
65異步電動機在正交坐標系上的狀態方程169
651狀態變量的選取170
652以ωisψr為狀態變量的狀態方程170
653以ωisψs為狀態變量的狀態方程173
*654異步電動機的仿真176
66異步電動機按轉子磁鏈定向的矢量控制系統179
661按轉子磁鏈定向的同步旋轉正交坐標系狀態方程179
662按轉子磁鏈定向矢量控制的基本思想180
663按轉子磁鏈定向矢量控制系統的電流閉環控制方式182
664按轉子磁鏈定向矢量控制系統的轉矩控制方式183
665轉子磁鏈計算185
666磁鏈開環轉差型矢量控制系統——間接定向188
667矢量控制系統的特點與存在的問題189
*668矢量控制系統的仿真189
67異步電動機按定子磁鏈控制的直接轉矩控制系統191
671定子電壓矢量對定子磁鏈與電磁轉矩的控制作用192
672基于定子磁鏈控制的直接轉矩控制系統194
673定子磁鏈和轉矩計算模型195
674直接轉矩控制系統的特點與存在的問題196
*675直接轉矩控制系統的仿真197
68直接轉矩控制系統與矢量控制系統的比較199
*69異步電動機無速度傳感器調速系統199
思考題202
習題202
*第7章繞線轉子異步電動機雙饋調速系統204
71繞線轉子異步電動機雙饋調速工作原理204
711繞線轉子異步電動機轉子附加電動勢的作用205
712繞線轉子異步電動機雙饋調速的五種工況206
72繞線轉子異步電動機串級調速系統208
721串級調速系統的工作原理208
*722串級調速系統的其他類型210
73串級調速的機械特性211
731串級調速機械特性的特征211
732串級調速的轉子整流電路212
733串級調速的機械特性方程式214
*74串級調速系統的技術經濟指標217
741串級調速系統的效率217
742串級調速系統的功率因數218
743串級調速裝置的電壓和容量219
75雙閉環控制的串級調速系統220
*76串級調速系統的起動方式221
761間接起動221
762直接起動222
*77繞線轉子異步風力發電機組222
思考題223
習題223
*第8章同步電動機變壓變頻調速系統224
81同步電動機的穩態模型與調速方法224
811同步電動機的特點224
812同步電動機的分類225
813同步電動機的轉矩角特性225
814同步電動機的穩定運行227
815同步電動機的起動228
816同步電動機的調速228
82他控變頻同步電動機調速系統229
821轉速開環恒壓頻比控制的同步電動機群調速系統229
822大功率同步電動機調速系統230
83自控變頻同步電動機調速系統230
831自控變頻同步電動機231
832梯形波永磁同步電動機（無刷直流電動機）的自控變頻調速系統235
*84同步電動機矢量控制系統235
841基于轉子旋轉正交坐標系的可控勵磁同步電動機動態數學模型239
842可控勵磁同步電動機按氣隙磁鏈定向矢量控制系統242
843正弦波永磁同步電動機矢量控制系統246
*85同步電動機直接轉矩控制系統246
851可控勵磁同步電動機直接轉矩控制系統248
852永磁同步電動機直接轉矩控制系統249
思考題249
習題249
第3篇伺 服 系 統
*第9章伺服系統253
91伺服系統的特征及組成253
911伺服系統的基本要求及特征253
912伺服系統的組成254
913伺服系統的性能指標257
92伺服系統控制對象的數學模型261
921直流伺服系統控制對象的數學模型261
922交流伺服系統控制對象的數學模型263
93伺服系統的設計264
931調節器校正及其傳遞函數264
932單環位置伺服系統265
933雙環位置伺服系統266
934三環位置伺服系統269
935復合控制的伺服系統271
思考題272
習題273
參考文獻274
序
前言
常用符號表
第1章緒論1
11運動控制系統及其組成1
111電動機1
112功率放大與變換裝置2
113控制器2
114信號檢測與處理3
12運動控制系統的歷史與發展3
13運動控制系統的轉矩控制規律4
14生產機械的負載轉矩特性5
141恒轉矩負載特性5
142恒功率負載特性6
143風機、泵類負載特性6
第1篇直流調速系統
第2章轉速反饋控制的直流調速系統9
21直流調速系統用的可控直流電源9
211晶閘管整流器電動機系統9
212直流PWM變換器電動機系統16
22穩態調速性能指標和直流調速系統的機械特性21
221轉速控制的要求和穩態調速性能指標21
222直流調速系統的機械特性23
23轉速反饋控制的直流調速系統25
231轉速反饋控制直流調速系統的數學模型25
232比例控制的直流調速系統29
233比例積分控制的無靜差直流調速系統34
234直流調速系統的穩態誤差分析37
24直流調速系統的數字控制40
241微機數字控制的特殊問題41
242轉速檢測的數字化41
243數字PI調節器45
25轉速反饋控制直流調速系統的限流保護46
251轉速反饋控制直流調速系統的過電流問題46
252帶電流截止負反饋環節的直流調速系統47
26轉速反饋控制直流調速系統的仿真50
261轉速負反饋閉環調速系統仿真框圖及參數50
262仿真模型的建立51
263仿真模型的運行54
264調節器參數的調整55
思考題56
習題57
第3章轉速、電流反饋控制的直流調速系統59
31轉速、電流反饋控制直流調速系統的組成及其靜特性59
311轉速、電流反饋控制直流調速系統的組成59
312穩態結構圖與參數計算60
32轉速、電流反饋控制直流調速系統的數學模型與動態過程分析62
321轉速、電流反饋控制直流調速系統的動態數學模型62
322轉速、電流反饋控制直流調速系統的動態過程分析63
33轉速、電流反饋控制直流調速系統的設計66
331控制系統的動態性能指標66
332調節器的工程設計方法67
333按工程設計方法設計轉速、電流反饋控制直流調速系統的調節器79
34轉速、電流反饋控制直流調速系統的仿真89
思考題93
習題94
第4章可逆控制和弱磁控制的直流調速系統96
41直流PWM可逆調速系統96
411橋式可逆PWM變換器97
412直流PWM可逆調速系統轉速反向的過渡過程98
413直流PWM功率變換器的能量回饋99
414單片微機控制的PWM可逆直流調速系統100
42VM可逆直流調速系統101
421VM可逆直流調速系統的主回路及環流101
422VM可逆直流調速系統的控制104
423轉速反向的過渡過程分析108
*43弱磁控制的直流調速系統110
431弱磁與調壓的配合控制110
432勵磁電流的閉環控制111
思考題112
習題112
第2篇交流調速系統
第5章基于穩態模型的異步電動機調速系統115
51異步電動機的穩態數學模型和調速方法115
511異步電動機的穩態數學模型115
512異步電動機的調速方法與氣隙磁通117
52異步電動機的調壓調速118
521異步電動機調壓調速的主電路118
522異步電動機調壓調速的機械特性118
523閉環控制的調壓調速系統119
*524降壓控制在軟起動器和輕載降壓節能運行中的應用120
53異步電動機的變壓變頻調速122
531變壓變頻調速的基本原理122
532變壓變頻調速時的機械特性123
533基頻以下的電壓補償控制 125
54電力電子變壓變頻器128
541交直交PWM變頻器主回路128
542正弦波脈寬調制（SPWM）技術129
543消除指定次數諧波的PWM（SHEPWM）控制技術131
544電流跟蹤PWM（CFPWM）控制技術132
545電壓空間矢量PWM（SVPWM）控制技術（磁鏈跟蹤控制技術）133
*546交流PWM變頻器異步電動機系統的特殊問題143
55轉速開環變壓變頻調速系統146
551轉速開環變壓變頻調速系統的結構146
552系統實現147
56轉速閉環轉差頻率控制的變壓變頻調速系統148
561轉差頻率控制的基本概念及特點148
562轉差頻率控制系統結構及性能分析150
563*大轉差頻率ωsmax的計算152
564轉差頻率控制系統的特點152
思考題153
習題153
第6章基于動態模型的異步電動機調速系統155
61異步電動機動態數學模型的性質155
62異步電動機的三相數學模型156
621異步電動機三相動態模型的數學表達式157
622異步電動機三相原始模型的性質161
63坐標變換162
631坐標變換的基本思路162
632三相兩相變換（3/2變換）163
633靜止兩相旋轉正交變換（2s/2r變換）165
64異步電動機在正交坐標系上的動態數學模型166
641靜止兩相正交坐標系中的動態數學模型166
642旋轉正交坐標系中的動態數學模型168
65異步電動機在正交坐標系上的狀態方程169
651狀態變量的選取170
652以ωisψr為狀態變量的狀態方程170
653以ωisψs為狀態變量的狀態方程173
*654異步電動機的仿真176
66異步電動機按轉子磁鏈定向的矢量控制系統179
661按轉子磁鏈定向的同步旋轉正交坐標系狀態方程179
662按轉子磁鏈定向矢量控制的基本思想180
663按轉子磁鏈定向矢量控制系統的電流閉環控制方式182
664按轉子磁鏈定向矢量控制系統的轉矩控制方式183
665轉子磁鏈計算185
666磁鏈開環轉差型矢量控制系統——間接定向188
667矢量控制系統的特點與存在的問題189
*668矢量控制系統的仿真189
67異步電動機按定子磁鏈控制的直接轉矩控制系統191
671定子電壓矢量對定子磁鏈與電磁轉矩的控制作用192
672基于定子磁鏈控制的直接轉矩控制系統194
673定子磁鏈和轉矩計算模型195
674直接轉矩控制系統的特點與存在的問題196
*675直接轉矩控制系統的仿真197
68直接轉矩控制系統與矢量控制系統的比較199
*69異步電動機無速度傳感器調速系統199
思考題202
習題202
*第7章繞線轉子異步電動機雙饋調速系統204
71繞線轉子異步電動機雙饋調速工作原理204
711繞線轉子異步電動機轉子附加電動勢的作用205
712繞線轉子異步電動機雙饋調速的五種工況206
72繞線轉子異步電動機串級調速系統208
721串級調速系統的工作原理208
*722串級調速系統的其他類型210
73串級調速的機械特性211
731串級調速機械特性的特征211
732串級調速的轉子整流電路212
733串級調速的機械特性方程式214
*74串級調速系統的技術經濟指標217
741串級調速系統的效率217
742串級調速系統的功率因數218
743串級調速裝置的電壓和容量219
75雙閉環控制的串級調速系統220
*76串級調速系統的起動方式221
761間接起動221
762直接起動222
*77繞線轉子異步風力發電機組222
思考題223
習題223
*第8章同步電動機變壓變頻調速系統224
81同步電動機的穩態模型與調速方法224
811同步電動機的特點224
812同步電動機的分類225
813同步電動機的轉矩角特性225
814同步電動機的穩定運行227
815同步電動機的起動228
816同步電動機的調速228
82他控變頻同步電動機調速系統229
821轉速開環恒壓頻比控制的同步電動機群調速系統229
822大功率同步電動機調速系統230
83自控變頻同步電動機調速系統230
831自控變頻同步電動機231
832梯形波永磁同步電動機（無刷直流電動機）的自控變頻調速系統235
*84同步電動機矢量控制系統235
841基于轉子旋轉正交坐標系的可控勵磁同步電動機動態數學模型239
842可控勵磁同步電動機按氣隙磁鏈定向矢量控制系統242
843正弦波永磁同步電動機矢量控制系統246
*85同步電動機直接轉矩控制系統246
851可控勵磁同步電動機直接轉矩控制系統248
852永磁同步電動機直接轉矩控制系統249
思考題249
習題249
第3篇伺 服 系 統
*第9章伺服系統253
91伺服系統的特征及組成253
911伺服系統的基本要求及特征253
912伺服系統的組成254
913伺服系統的性能指標257
92伺服系統控制對象的數學模型261
921直流伺服系統控制對象的數學模型261
922交流伺服系統控制對象的數學模型263
93伺服系統的設計264
931調節器校正及其傳遞函數264
932單環位置伺服系統265
933雙環位置伺服系統266
934三環位置伺服系統269
935復合控制的伺服系統271
思考題272
習題273
參考文獻274
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電力拖動自動控制系統-運動控制系統-第4版 作者簡介
阮毅，1955年生，1984年畢業于同濟大學電氣工程系工業自動化專業，1989年在上海工業大學獲工學碩士學位，1996年在上海大學獲工學博士學位，現任上海大學機電工程與自動化學院教授、博士生導師，中國電源學會變頻電源與電力傳動專業委員會副主任委員。中國自動化學會電氣自動化專業委員會常務委員，中國電工技術學會電控系統與裝置專業委員會常務委員。主要從事電力傳動控制系統、電力電子應用技術、計算機控制等方面的教學和研究工作。 陳伯時，1928年6月生，教授，博士生導師。1949年清華大學電機系畢業，1954年哈爾濱工業大學電機系研究生畢業。1949～1983年清華大學電機系、自動化系任教，1983年～1998年上海工業大學、上海大學自動化系任教，1998年7月離休。曾任國務院學位委員會電工學科評議組成員、歐洲電力電子學會（EPE）國際指導委員會委員、機械工業部“電力電子新器件研究”、“電力電子器件應用技術研究”專家委員會成員、中國電工技術學會理事、電控系統與裝置專業委員會副主任委員、電力電子學會副理事長、上海電力電子學會理事長、中國自動化學會電氣自動化專業委員會副主任委員、全國高校電工及自動化類專業教學指導委員會副主任委員兼工業自動化專業教學指導組組長、北京市科委電力電子技術實驗室學術委員會副主任、浙江大學電力電子技術國家專業實驗室學術委員會委員等。長期從事電氣傳動自動化、電力電子變換的教學、科研和學科建設工作，與同行合作編著《自動控制系統》（1981）、《電力拖動自動控制系統》（1992、2003）、《交流調速系統》（1998、2005）、《中國電氣工程大典——電氣傳動自動化卷》（2008）、《電力電子與電力傳動自動化——陳伯時教授文集》（2008）等。
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