运动控制系统

常用符号表11

绪论

0.1运动控制及其相关学科

0.2运动控制系统及其组成

0.3运动控制系统的转矩控制规律

第1篇直流调速系统

第1章可控直流电源-电动机系统

1.1相控整流器-电动机系统

1.1.1相控整流器

1.1.2相控整流器-电动机系统的特殊问题

1.1.3相控整流直流调速系统的机械特性及数学

模型

1.2直流PWM变换器-电动机系统

1.2.1直流PWM变换器

1.2.2直流PWM变换器-电动机系统的能量回馈

问题

1.2.3直流PWM调速系统的数学模型及机械特性

1.3调速系统性能指标

1.3.1调速范围和静差率

1.3.2开环调速系统的机械特性及性能指标

思考题

习题

第2章闭环控制的直流调速系统

2.1转速单闭环直流调速系统

2.1.1转速单闭环直流调速系统的控制规律

2.1.2转速单闭环直流调速系统的限流保护

2.1.3转速单闭环直流调速系统的动态数学模型

2.1.4PI控制规律及调节器的设计

2.2转速、电流双闭环直流调速系统

2.2.1双闭环系统的控制规律

2.2.2稳态结构与稳态参数计算

2.2.3双闭环直流调速系统的数学模型与性能分析

2.3转速、电流双闭环直流调速系统的数字实现

2.3.1微机数字控制的特点

2.3.2转速检测的数字化

2.3.3数字PI调节器

2.4调节器的设计方法

2.4.1控制系统的动态性能指标

2.4.2典型系统性能指标与参数间的关系

2.4.3调节器的设计

2.4.4设计举例

*2.5直流调速系统的仿真

思考题

习题

运动控制系统

目录

*第3章可逆、弱磁控制的直流调速系统

3.1可逆直流调速系统

3.1.1相控整流器-可逆直流调速系统的主回路结构

3.1.2可逆V-M系统的环流

3.1.3转速制动过程的分析

3.1.4无环流控制的可逆晶闸管-电动机系统

3.1.5PWM可逆直流调速系统

3.2弱磁控制的直流调速系统

3.2.1弱磁与调压的配合控制

3.2.2调压与弱磁配合控制的调速系统

思考题

习题

第2篇交流调速系统

第4章基于稳态模型的异步电动机调速系统

4.1异步电动机变压变频调速基本原理

4.1.1异步电动机稳态数学模型

4.1.2变压变频调速基本原理

4.1.3基频以下电流补偿控制

4.2交流PWM变频技术

4.2.1交-直-交PWM变频器主回路

4.2.2正弦波脉宽调制（SPWM）技术

4.2.3电流跟踪PWM（CFPWM）控制技术

4.2.4电压空间矢量PWM（SVPWM）控制技术

4.2.5交流PWM变频器-异步电动机系统的特殊问题

4.3转速开环变压变频调速系统

4.3.1转速开环变压变频调速系统结构

4.3.2系统实现

4.4转速闭环转差频率控制的变压变频调速系统

4.4.1转差频率控制的基本概念及特点

4.4.2转差频率控制系统结构及性能分析

4.4.3*大转差频率ωsmax的计算

4.4.4转差频率控制系统的特点

*4.5变频调速在恒压供水系统中的应用

思考题

习题

第5章基于动态模型的异步电动机调速系统

5.1异步电动机动态数学模型

5.1.1异步电动机动态数学模型的性质

5.1.2异步电动机三相原始数学模型

5.1.3坐标变换

5.1.4异步电动机在两相坐标系上的动态数学模型

5.1.5异步电动机在两相坐标系上的状态方程

5.2异步电动机按转子磁链定向的矢量控制系统

5.2.1按转子磁链定向同步旋转坐标系mt中的状态方程

5.2.2按转子磁链定向矢量控制的基本思想

5.2.3按转子磁链定向矢量控制系统的实现

5.2.4按转子磁链定向矢量控制系统的转矩控制方式

5.2.5转子磁链计算

5.2.6磁链开环转差型矢量控制系统——间接定向

5.3异步电动机按定子磁链控制的直接转矩控制系统

5.3.1定子电压矢量对定子磁链与电磁转矩的控制作用

5.3.2基于定子磁链控制的直接转矩控制系统

5.3.3定子磁链和转矩计算模型

5.4直接转矩控制系统与矢量控制系统的比较

*5.5矢量控制系统在塑料挤出机主传动中的应用

思考题

习题

第6章同步电动机变压变频调速系统

6.1同步电动机的基本特征与调速方法

6.1.1同步电动机的特点

6.1.2同步电动机的分类

6.1.3同步电动机的矩角特性

6.1.4同步电动机的稳定运行

6.1.5同步电动机的启动

6.1.6同步电动机的调速

6.2他控变频同步电动机调速系统

6.2.1转速开环恒压频比控制的同步电动机群调速系统

6.2.2大功率同步电动机调速系统

*6.3自控变频同步电动机调速系统

6.3.1自控变频同步电动机

6.3.2梯形波永磁同步电动机（无刷直流电动机）的自控变频

调速系统

*6.4同步电动机矢量控制系统

6.4.1可控励磁同步电动机动态数学模型

6.4.2可控励磁同步电动机按气隙磁链定向矢量控制系统

6.4.3正弦波永磁同步电动机矢量控制系统

思考题

习题

*第3篇伺服系统

*第7章伺服系统

7.1伺服系统的特征及组成

7.1.1伺服系统的基本要求及特征

7.1.2伺服系统的组成

7.1.3位置传感器

7.2伺服系统的跟随性能

7.3伺服系统控制对象的数学模型

7.3.1直流伺服系统控制对象的数学模型

7.3.2交流伺服系统控制对象的数学模型

7.4伺服系统的设计

7.4.1单环位置伺服系统

7.4.2双环伺服系统

7.4.3三环伺服系统

7.4.4复合控制的伺服系统

思考题

习题

附录

附录1三相/两相坐标变换

附录1.1不同坐标系中的电功率

附录1.2三相到两相坐标系的变换

附录1.3功率不变时的坐标变换阵

附录1.4匝数不变时的坐标变换阵

附录1.5两种坐标变换的比较

附录2由三相静止坐标系到两相任意旋转坐标系上的变换

（3s/2r变换）

附录2.13s/2r旋转变换阵

附录2.2电压方程的变换

附录2.3磁链方程的变换

附录2.4转矩方程的变换

教学实验参考

实验1带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统

实验2转速、电流双闭环直流调速系统

实验3转速、电流双闭环可逆直流PWM调速系统

实验4异步电动机转速开环变压变频调速系统

实验5永磁同步电动机转速开环变压变频调速系统

参考文献