电机与运动控制系统(第2版)

第1章 绪言 1.1 教材背景 1.2 教材的目的、内容体系以及学习要点 第2章 机电能量转换基础 2.1 电机中的能量转换与磁路 2.1.1 电机中能量转换的两个实例 2.1.2 能量转换装置中的磁场与磁路 2.2 磁场的建立 2.2.1 安培环路定律及其简化形式 2.2.2 磁路的欧姆定律 2.2.3 铁心的作用和铁心磁路的磁化特性 2.3 电磁感应定律与两种电动势 2.3.1 电磁感应定律 2.3.2 变压器电动势与运动电动势 2.4 磁场储能与电感 2.4.I磁场储能与磁共能 2.4.2 用电感表示磁场能量 2.5 机电能量转换与电磁转矩 2.5.1 典型的机电能量转换装置 2.5.2 电磁力和电磁转矩 2.6 稳态交流磁路和电力变压器分析 2.6.1 稳态交流磁路分析 2.6.2 电力变压器的建模 本章习题 第3章 直流电机原理和工作特性 3.1 直流电机原理 3.1.1 直流电机的用途、主要结构和额定值 3.1.2 直流电机的基本工作原理 3.1.3 直流电机的磁路和电枢绕组 3.1.4 电枢电动势与电磁转矩 3.1.5 关于直流电机更多的基本知识 3.2 电动机与拖动负载 3.2.1 单轴电力拖动系统以及运动方程 3.2.2 常见的负载特性 3.2.3 电力拖动系统的稳定运行问题 3.3 他励直流电机的稳态方程和外特性 3.3.1 他励直流电机的稳态方程 3.3.2 他励直流电动机的机械特性 3.3.3 他励直流电机的功率关系 3.4 他励直流电动机的运行特征 3.4.1 他励直流电动机的起动和调速 3.4.2 他励直流电动机的典型运行 3.5 电动机机械特性与负载转矩特性的配合 本章习题 第4章 直流电动机调速系统 4.1 可控直流电源及其数学模型 4.1.1 直流调速系统常用可控直流电源 4.1.2 可控直流电源的数学模型 4.2 对调速系统的要求和开环系统的问题 4.2.1 对调速系统的要求 4.2.2 开环调速系统的性能和存在的问题 4.3 转速负反馈单闭环直流调速系统 4.3.1 单闭环调速系统的组成及静特性 4.3.2 单闭环调速系统动态特性的分析和校正 4.3.3 单闭环调速系统的限电流保护 4.4 转速、电流双闭环调速系统 4.4.1 双闭环调速系统的组成及其静特性 4.4.2 双闭环调速系统的起动和抗扰性能 4.5 一种调速系统动态参数工程设计方法 4.5.1 基本思路 4.5.2 典型系统及其参数与性能指标的关系 4.5.3 非典型系统的典型化 4.5.4 工程设计方法在双环调速系统调节器设计中的应用 4.5.5 具有输出饱和环节的调节器设计 4.6 抗负载扰动控制 4.6.1 转速微分负反馈控制 4.6.2 基于扰动计算器的负载转矩抑制 本章习题 第5章 三相交流电机原理 5.l 交流电机的基本问题以及基本结构 5.1.1 本章的基本问题以及展开方法 5.1.2 交流电机的主要类型及基本结构 5.2 交流电机的磁动势与电动势 5.2.1 电枢电流建立的磁场和磁动势 5.2.2 电枢绕组的感应电动势 5.2.3 分布绕组的磁动势和电动势 5.2.4 三相交流电动机建模方法讨论 5.3 异步电动机原理及特性 5.3.1 异步电动机的稳态模型 5.3.2 异步电动机的功率与转矩 5.3.3 异步电动机的机械特性 本章习题 第6章 交流异步电动机恒压频比控制 6.1 交流调速系统的特点和类型 6.1.1 交流、直流调速系统的比较 6.1.2 交流调速系统的分类 6.2 电压源型PWM变频电源及控制方法 6.2.1 变频电源主电路的基本结构 6.2.2 正弦波脉宽调制 6.2.3 空间电压矢量调制 6.3 异步电动机恒压频比控制 6.3.1 恒压频比控制的基本原理 6.3.2 基频以下的电压-频率协调控制 6.3.3 基频以上的恒压变频控制 6.3.4 系统构成与动静态特性 6.4 变频电源供电的一些实际问题 6.4.1 与PWM变频电源相关的问题 6.4.2 谐波引发的电动机转矩波动问题 本章习题 第7章 具有转矩闭环的异步电动机调速系统 7.1 坐标变换 7.1.1 三相静止坐标系——两维正交静止坐标系变换 7.1.2 平面上的静止坐标——旋转坐标变换 7.2 异步电动机的动态数学模型 7.2.1 异步电动机的基本动态模型及其性质 7.2.2 两维正交静止坐标系(αβ坐标系)上的数学模型 7.2.3 两维正交旋转坐标系(dg坐标系)上的数学模型 7.3 异步电动机按转子磁链定向的矢量控制系统 7.3.1 基本原理 7.3.2 间接型矢量控制系统 7.3.3 直接型矢量控制系统 7.4 异步电动机的直接转矩控制系统 7.4.1 直接转矩控制系统的原理 7.4.2 基本型直接转矩控制系统 7.4.3 DTC特点分析以及一种新型DTC 本章习题 第8章 同步电动机及其调速系统 8.1 同步电动机原理和结构 8.1.1 同步电动机基本原理回顾 8.1.2 同步电动机的典型结构 8.2 同步电动机的稳态模型和特性 8.2.1 同步电动机的电磁关系 8.2.2 同步电动机的功率、转矩和功(矩)角特性 8.2.3 同步电动机稳定运行的必要条件 8.3 同步电动机的动态模型以及控制方法 8.3.1 励磁式同步电动机的动态模型 8.3.2 励磁式同步电动机的控制方法 8.4 永磁同步电动机调速系统 8.4.1 正弦波永磁同步电动机变频调速系统 8.4.2 梯形波永磁同步电动机的变频调速系统 本章习题 附录A 专业术语中英文对照 附录B 本书所用符号一览 参考文献