随动系统原理与设计

目录

第1章绪论

1.1随动系统的发展及应用

1.1.1控制系统的发展及应用

1.1.2随动系统的发展及应用

1.1.3随动系统的发展趋势

1.2随动系统的基本概念

1.2.1随动系统的定义

1.2.2随动系统的组成

1.2.3随动系统的分类和结构

1.3随动系统的总体性能要求及设计内容

1.3.1对随动系统的总体性能要求

1.3.2随动系统的设计内容

第2章随动系统测量元件

2.1概述

2.1.1随动系统测量元件的分类

2.1.2随动系统测量元件的性能指标

2.2速度测量元件

2.2.1测速发电动机

2.2.2测速电路

2.2.3光电测速器

2.3角位置测量元件

2.3.1电位计

2.3.2自整角机与旋转变压器

2.3.3数字轴角编码装置

第3章信号选择、转换与放大电路

3.1信号选择电路

3.1.1信号选择电路作用

3.1.2信号选择电路原理

3.2信号转换电路

3.2.1相敏整流电路

3.2.2振幅调制电路

3.3信号放大电路

3.3.1运算放大器构成的信号综合放大电路

3.3.2集成运算放大器与晶体管构成的两级放大电路

3.3.3晶体管构成的综合放大电路





第4章功率放大装置

4.1交磁电动机放大机

4.1.1组成与工作原理

4.1.2优缺点

4.1.3应用

4.2可控硅功率放大装置

4.2.1基本结构

4.2.2工作原理

4.2.3伏安特性

4.2.4主要参数

4.2.5应用

4.3脉冲宽度调制(PWM)功率放大器

4.3.1T型双极模式PWM功率放大器工作原理

4.3.2H型双极模式PWM功率放大器

4.3.3双极模式PWM功率放大器工作特性分析

4.3.4H型PWM功率放大器驱动的他励直流电动机电路

第5章随动系统执行电动机

5.1随动系统执行电动机的特征与分类

5.1.1直流伺服电动机的特征及分类

5.1.2交流伺服电动机的特征及分类

5.1.3两相异步电动机

5.1.4三相异步电动机

5.1.5步进电动机

5.1.6力矩电动机

5.1.7无刷直流电动机

5.2直流伺服电动机

5.2.1大惯量宽调速直流伺服电动机

5.2.2小惯量直流伺服电动机

5.3交流伺服电动机

5.3.1交流伺服电动机的基本结构

5.3.2无刷直流电动机

5.3.3正弦永磁同步电动机

5.3.4交流伺服电动机的主要技术参数

5.4步进电动机

5.4.1步进电动机的结构

5.4.2工作原理

5.4.3步进电动机的主要特性

第6章随动系统的误差分析

6.1随动系统的测量元件误差

6.1.1自整角机(旋转变压器)测量元件的误差

6.1.2随动系统中提高测量元件测量精度方法

6.2数字随动系统的量化误差

6.2.1模拟信号采样过程的量化误差分析

6.2.2系统量化误差及其对系统性能的影响

6.2.3乘法运算结果的量化误差分析

6.2.4两种常用量化过程的误差分析

6.2.5输出量化噪声误差

6.3随动系统的动态误差分析

6.3.1输入信号的分析

6.3.2随动系统的原理误差

6.3.3动态误差系数和动态误差分析

6.4随动系统的稳态误差分析

6.4.1连续随动系统的稳态误差

6.4.2数字随动系统的稳态误差

6.4.3减小或消除原理稳态误差的措施

6.5随动系统的误差分配

第7章随动系统性能分析

7.1随动系统典型环节的数学模型

7.2随动系统性能指标

7.2.1随动系统动态性能指标

7.2.2随动系统的稳定性

7.2.3随动系统的稳态性能指标

7.2.4随动系统跟踪性能指标要求

7.3系统性能指标与系统特性的关系

7.3.1系统特性与稳态精度的关系

7.3.2系统特性与动态性能指标的关系

第8章随动系统的稳态设计

8.1常用的随动系统控制方案

8.2随动系统典型负载分析与折算

8.2.1典型负载分析

8.2.2负载的折算

8.3随动系统执行电动机的选择和传动装置的确定

8.3.1单轴传动的电动机选择

8.3.2一般高速执行电动机的选择

8.3.3减速器的形式和传动比的分配

8.4随动系统测量元件的选择

8.4.1对测量元件的技术要求和选择

8.4.2速度测量元件的选择

8.4.3测角元件的选择

8.5选择级的设计

8.5.1i为奇数时选择级的电路设计

8.5.2i为偶数时选择级的电路设计

8.6随动系统放大装置的选择

8.6.1放大装置性能要求

8.6.2放大装置的选择

8.6.3PWM功率放大器的设计

第9章随动系统的动态设计

9.1基于相角裕量的设计方法

9.1.1串联超前校正装置的设计

9.1.2滞后校正装置设计

9.1.3滞后超前校正装置设计

9.2基于希望特性的设计方法

9.2.1希望特性的绘制

9.2.2校正装置设计

9.3数字控制器设计

9.3.1数字控制器的间接设计法

9.3.2数字控制器的直接设计法

9.3.3数字PID控制器设计

第10章随动系统非线性分析

10.1非线性随动系统的概述

10.1.1非线性系统的特性

10.1.2非线性系统常用工程方法

10.2随动系统的干摩擦非线性分析

10.2.1干摩擦造成系统低速不平滑

10.2.2减小低速跳动的措施

10.3随动系统的机械结构谐振非线性分析

10.3.1传动轴弹性变形造成的机械谐振

10.3.2消除或补偿机械谐振影响的措施

10.4对随动系统传动间隙的非线性分析

10.4.1传动间隙对系统性能的影响

10.4.2消除或补偿传动间隙对系统的影响

第11章随动系统设计应用举例

11.1发射架模拟随动系统设计

11.1.1原始发射架随动系统

11.1.2串联微分校正网络

11.1.3负反馈校正网络

11.1.4正反馈校正网络

11.1.5校正后系统分析计算

11.2高精度位置数字随动系统设计

11.2.1高精度位置数字随动系统数学模型

11.2.2数字控制算法

参考文献