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包郵 運動控制系統

作者:阮毅主編
出版社:清華大學出版社出版時間:2022-07-01
開本: 16開 頁數: 325
本類榜單:工業技術銷量榜
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運動控制系統 版權信息

運動控制系統 內容簡介

本書按照《全國高等學校自動化專業系列教材》編審委員會制定的要求編寫,適用于高等院校自動化專業以及電氣工程與自動化、電氣工程及其自動化專業本科“運動控制系統”課程,也可供電力電子與電力傳動研究生和從事運動控制系統的工程技術人員參考。 本書共3篇7章,內容涵蓋: 可控電源電動機系統的特殊問題及機械特性,開環調速系統的性能指標,交、直流調速系統及伺服系統的工作原理、系統結構,靜態和動態性能指標及分析方法,反饋控制的基本特點,調節器結構及參數的設計方法,控制系統的實現,計算機仿真軟件在運動控制系統中的應用等。本書以控制規律為主線,按照從直流到交流、從開環到閉環、從調速到伺服循序漸進的原則編寫。 本書反映了技術進步與發展的4個特征: 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; 模擬電子控制基本上讓位于計算機數字控制; 交流運動控制系統逐步取代直流運動控制系統; 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。

運動控制系統 目錄



常用符號表11


緒論


0.1運動控制及其相關學科


0.2運動控制系統及其組成


0.3運動控制系統的轉矩控制規律


第1篇直流調速系統


第1章可控直流電源-電動機系統


1.1相控整流器-電動機系統


1.1.1相控整流器


1.1.2相控整流器-電動機系統的特殊問題


1.1.3相控整流直流調速系統的機械特性及數學

模型


1.2直流PWM變換器-電動機系統


1.2.1直流PWM變換器


1.2.2直流PWM變換器-電動機系統的能量回饋

問題


1.2.3直流PWM調速系統的數學模型及機械特性


1.3調速系統性能指標


1.3.1調速范圍和靜差率


1.3.2開環調速系統的機械特性及性能指標


思考題


習題


第2章閉環控制的直流調速系統


2.1轉速單閉環直流調速系統


2.1.1轉速單閉環直流調速系統的控制規律


2.1.2轉速單閉環直流調速系統的限流保護


2.1.3轉速單閉環直流調速系統的動態數學模型


2.1.4PI控制規律及調節器的設計


2.2轉速、電流雙閉環直流調速系統


2.2.1雙閉環系統的控制規律


2.2.2穩態結構與穩態參數計算


2.2.3雙閉環直流調速系統的數學模型與性能分析


2.3轉速、電流雙閉環直流調速系統的數字實現


2.3.1微機數字控制的特點


2.3.2轉速檢測的數字化


2.3.3數字PI調節器


2.4調節器的設計方法


2.4.1控制系統的動態性能指標


2.4.2典型系統性能指標與參數間的關系


2.4.3調節器的設計


2.4.4設計舉例


*2.5直流調速系統的仿真


思考題


習題




運動控制系統


目錄



*第3章可逆、弱磁控制的直流調速系統


3.1可逆直流調速系統


3.1.1相控整流器-可逆直流調速系統的主回路結構


3.1.2可逆V-M系統的環流


3.1.3轉速制動過程的分析


3.1.4無環流控制的可逆晶閘管-電動機系統


3.1.5PWM可逆直流調速系統


3.2弱磁控制的直流調速系統


3.2.1弱磁與調壓的配合控制


3.2.2調壓與弱磁配合控制的調速系統


思考題


習題


第2篇交流調速系統



第4章基于穩態模型的異步電動機調速系統


4.1異步電動機變壓變頻調速基本原理


4.1.1異步電動機穩態數學模型


4.1.2變壓變頻調速基本原理


4.1.3基頻以下電流補償控制


4.2交流PWM變頻技術


4.2.1交-直-交PWM變頻器主回路


4.2.2正弦波脈寬調制(SPWM)技術


4.2.3電流跟蹤PWM(CFPWM)控制技術


4.2.4電壓空間矢量PWM(SVPWM)控制技術


4.2.5交流PWM變頻器-異步電動機系統的特殊問題


4.3轉速開環變壓變頻調速系統


4.3.1轉速開環變壓變頻調速系統結構


4.3.2系統實現


4.4轉速閉環轉差頻率控制的變壓變頻調速系統


4.4.1轉差頻率控制的基本概念及特點


4.4.2轉差頻率控制系統結構及性能分析


4.4.3*大轉差頻率ωsmax的計算


4.4.4轉差頻率控制系統的特點


*4.5變頻調速在恒壓供水系統中的應用


思考題


習題


第5章基于動態模型的異步電動機調速系統


5.1異步電動機動態數學模型


5.1.1異步電動機動態數學模型的性質


5.1.2異步電動機三相原始數學模型


5.1.3坐標變換


5.1.4異步電動機在兩相坐標系上的動態數學模型


5.1.5異步電動機在兩相坐標系上的狀態方程


5.2異步電動機按轉子磁鏈定向的矢量控制系統


5.2.1按轉子磁鏈定向同步旋轉坐標系mt中的狀態方程


5.2.2按轉子磁鏈定向矢量控制的基本思想


5.2.3按轉子磁鏈定向矢量控制系統的實現


5.2.4按轉子磁鏈定向矢量控制系統的轉矩控制方式


5.2.5轉子磁鏈計算


5.2.6磁鏈開環轉差型矢量控制系統——間接定向


5.3異步電動機按定子磁鏈控制的直接轉矩控制系統


5.3.1定子電壓矢量對定子磁鏈與電磁轉矩的控制作用


5.3.2基于定子磁鏈控制的直接轉矩控制系統


5.3.3定子磁鏈和轉矩計算模型


5.4直接轉矩控制系統與矢量控制系統的比較


*5.5矢量控制系統在塑料擠出機主傳動中的應用


思考題


習題



第6章同步電動機變壓變頻調速系統


6.1同步電動機的基本特征與調速方法


6.1.1同步電動機的特點


6.1.2同步電動機的分類


6.1.3同步電動機的矩角特性


6.1.4同步電動機的穩定運行


6.1.5同步電動機的啟動


6.1.6同步電動機的調速


6.2他控變頻同步電動機調速系統


6.2.1轉速開環恒壓頻比控制的同步電動機群調速系統


6.2.2大功率同步電動機調速系統


*6.3自控變頻同步電動機調速系統


6.3.1自控變頻同步電動機


6.3.2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


*6.4同步電動機矢量控制系統


6.4.1可控勵磁同步電動機動態數學模型


6.4.2可控勵磁同步電動機按氣隙磁鏈定向矢量控制系統


6.4.3正弦波永磁同步電動機矢量控制系統


思考題


習題


*第3篇伺服系統


*第7章伺服系統


7.1伺服系統的特征及組成


7.1.1伺服系統的基本要求及特征


7.1.2伺服系統的組成


7.1.3位置傳感器


7.2伺服系統的跟隨性能


7.3伺服系統控制對象的數學模型


7.3.1直流伺服系統控制對象的數學模型


7.3.2交流伺服系統控制對象的數學模型


7.4伺服系統的設計


7.4.1單環位置伺服系統


7.4.2雙環伺服系統


7.4.3三環伺服系統


7.4.4復合控制的伺服系統


思考題


習題


附錄


附錄1三相/兩相坐標變換


附錄1.1不同坐標系中的電功率


附錄1.2三相到兩相坐標系的變換


附錄1.3功率不變時的坐標變換陣


附錄1.4匝數不變時的坐標變換陣


附錄1.5兩種坐標變換的比較


附錄2由三相靜止坐標系到兩相任意旋轉坐標系上的變換

(3s/2r變換)


附錄2.13s/2r旋轉變換陣


附錄2.2電壓方程的變換


附錄2.3磁鏈方程的變換


附錄2.4轉矩方程的變換


教學實驗參考


實驗1帶電流截止負反饋的轉速單閉環直流調速系統


實驗2轉速、電流雙閉環直流調速系統


實驗3轉速、電流雙閉環可逆直流PWM調速系統


實驗4異步電動機轉速開環變壓變頻調速系統


實驗5永磁同步電動機轉速開環變壓變頻調速系統


參考文獻



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