自动控制系统:工作原理、性能分析与系统调试.第2版(附光盘)

前言第1篇 自动控制系统常用的基本部件第1章 自动控制系统概述1.1 引言1.2 开环控制和闭环控制1.2.1 开环控制系统1.2.2 闭环控制系统1.2.3 半闭环控制系统1.3 自动控制系统的组成1.4 自动控制系统的分类1.4.1 按输入量变化的规律分类1.4.2 按系统传输信号对时间的关系分类1.4.3 按系统的输出量和输入量问的关系分类1.4.4 按系统中的参数对时间的变化情况分类1.5 自动控制系统的性能指标1.5.1 系统的稳定性1.5.2 系统的稳态性能指标1.5.3 系统的动态性能指标1.6 研究自动控制系统的方法小结思考题习题读图练习第2章 常用检测元件2.1 检测的基本知识2.1.1 检测系统的组成2.1.2 检测元件的主要技术指标2.2 线位移检测元件2.2.1 磁栅传感器2.2.2 光栅传感器2.3 角位移检测元件2.3.1 伺服电位器2.3.2 圆磁栅传感器2.3.3 光电编码器2.3.4 无刷旋转变压器2.4 转速检测元件2.4.1 直流测速发电机2.4.2 交流测速发电机2.4.3 光电测速计2.4.4 增量式光电编码器测定转速小结思考题读图练习第3章 常用电动机3.1 直流电动机3.1.1 直流电动机的基本结构3.1.2 直流电动机的工作原理3.1.3 直流电动机的工作过程3.1.4 直流电动机的机械特性3.1.5 直流电动机的起动、反向和调速3.1.6 他励直流电动机技术数据举例3.2 三相异步电动机3.2.1 三相异步龟动机的基本结构3.2.2 三相异步电动机的工作原理3.2.3 三相异步电动机的电磁转矩3.2.4 三相异步电动机的机械特性3.2.5 三相异步电动机的工作过程和运行特性3.2.6 三相异步电动机的起动、反转和调速3.2.7 三相异步电动机技术数据举例3.3 直流伺服电动机3.3.1 控制系统对伺服电动机的要求3.3.2 直流伺服电动机的结构特点3.3.3 直流伺服电动机的工作原理、机械特性与调节特性3.3.4 直流伺服电动机技术数据举例3.4 两相交流伺服电动机3.4.1 两相交流伺服电动机的结构特点3.4.2 两相交流伺服电动机的工作原理3.4.3 两相交流伺服电动机的机械特性与调节特性小结思考题习题读图练习第4章 电力电子供电电路4.1 电力电子供电电路概述4.2 晶闸管及其触发、保护电路4.2.1 晶闸管4.2.2 晶闸管的触发电路4.2.3 晶闸管电路的保护环节4.3 单相晶闸管可控整流电路4.3.1 单相全控桥式整流电路(电阻性负载)4.3.2 单相全控桥式整流电路(电阻电感性负载)4.3.3 单相全控桥式整流电路(反电动势负载)4.4 三相晶闸管全控桥式整流电路4.4.1 三相晶闸管全控桥式整流电路(电阻性负载)4.4.2 晶闸管整流装置反并联可逆供电电路4.5 晶闸管交流调压电路4.5.1 双向晶闸管4.5.2 单相晶闸管交流调压电路4.5.3 三相晶闸管交流调压电路4.6 双极晶体管一脉宽调制型直流调压电路4.6.1 双极晶体管及其驱动、保护电路4.6.2 BJT——PWM型直流调压电路4.7 绝缘栅双极型晶体管一正弦脉宽调制型交流变频电路4.7.1 IGBT及其驱动、保护电路4.7.2 二极管整流器-IGBT’逆变器构成的交一直一交变压变频电路4.7.3 三相SPWM型逆变电路小结思考题习题读图练习第2篇 自动控制原理第5章 自动控制系统的数学模型5.1 拉普拉斯变换5.1.1 拉氏变换的定义5.1.2 拉氏变换的主要运算定理5.2 传递函数的概念5.3 系统框图5.3.1 系统框图的组成5.3.2 典型自动控制系统的框图5.4 典型环节的传递函数租功能框5.4.1 比例环节5.4.2 积分环节5.4.3 理想微分环节5.4.4 惯性环节5.5 自动控制系统常用部件的传递函数5.5.1 电路元件5.5.2 运算放大器和常用调节器5.6 框图的变换和简化5.6.1 串联变换规则5.6.2 并联变换规则5.6.3 反馈连接变换规则5.6.4 引出点和比较点的移动规则5.7 自动控制系统闭环传递函数的求取5.8 自动控制系统的框图5.8.1 系统框图的画法5.8.2 直流电动机的框图5.8.3 系统框图的物理含义5.8.4 系统框图的化简与闭环传递函数的求取小结思考题习题第6章 MATLAB软件及其在系统性能分析中的应用6.1 MATLAB的安装与启动6.2 MATLAB的指令与符号6.2.1 MATLAB指令窗6.2.2 MATLAB中的数值表示、变量命名、运算符号和表达式6.3 应用MATLAB进行数值运算、绘图及求时间响应6.3.1 应用MATLAB进行数值运算6.3.2 应用MATLAB绘制二维图线6.3.3 应用MATLAB处理传递函数的变换6.3.4 应用MATLAB求取输出量对时间的响应6.4 Simulink仿真软件及其应用6.4.1 Simulink仿真软件简介6.4.2 用Simulink建立系统模型及系统仿真小结习题第7章 自动控制系统的性能分析7.1 自动控制系统的稳定性分析7.1.1 系统稳定性的概念7.1.2 造成自动控制系统不稳定的物理原因7.1.3 影响系统稳定程度的因素7.1.4 系统稳定性分析举例7.2 自动控制系统的稳态性能分析7.2.1 系统稳态误差的概念7.2.2 系统稳态误差与系统型别、开环增益间的关系7.2.3 系统稳态误差与输入信号间的关系7.2.4 增益和积分环节影响系统稳态性能的物理过程7.2.5 系统稳态性能分析举例7.3 自动控制系统的动态性能分析7.3.1 *大超调量σ和振荡次数N7.3.2 影响系统快速性的因素7.4 自动控制系统性能分析综述小结思考题习题第8章 自动控制系统的校正8.1 串联校正8.1.1 比例校正8.1.2 比例-微分校正8.1.3 比例-积分校正8.1.4 比例-积分-微分校正8.2 反馈校正8.2.1 反馈校正对典型环节性能的影响8.2.2 反馈校正对系统性能影响的分析8.2.3 反馈校正分析举例8.3 顺馈补偿8.3.1 扰动顺馈补偿8.3.2 输入顺馈补偿小结思考题习题第3篇 典型自动控制系统的工作原理、性能分析和系统调试第9章 晶闸管直流不可逆调速系统9.1 转速负反馈晶闸管直流调速系统9.1.1 系统的组成9.1.2 系统的工作原理9.1.3 系统的自动调节过程9.1.4 系统框图9.1.5 系统性能分析9.2 电压负反馈和电流正反馈晶闸管直流调速系统及实例分析9.2.1 电压负反馈和电流正反馈晶闸管直流调速系统9.2.2 实例分析(阅读材料)9.3 转速、电流双闭环晶闸管直流调速系统9.3.1 系统的组成9.3.2 系统的工作原理和自动调节过程9.3.3 系统框图9.3.4 系统性能分析9.3.5 给定积分器的应用9.3.6 双闭环调速系统的优点9.4 自动控制系统的一般分析方法9.4.1 了解工作对象对系统的要求9.4.2 搞清系统各单元的工作原理9.4.3 搞清整个系统的工作原理9.5 转速、电流双闭环三相晶闸管直流不可逆调速系统实例分析9.5.1 主电路9.5.2 整流变压器与同步变压器的连接9.5.3 三相晶闸管集成触发电路9.5.4 调节器电路、信号处理电路和过电流保护电路9.5.5 综述9.6 自动控制系统的一般调试方法9.6.1 系统调试前的准备工作9.6.2 制订调试大纲的原则9.7 实际系统调试举例(实训指导阅读材料)9.7.1 系统部件的调试9.7.2 实际系统调试全过程9.7.3 调速系统机械特性的测定9.7.4 系统调试综述9.8 由专用的(或通用的)控制器驱动的自动控制系统的调试9.9 自动控制系统的维护、使用和故障的排除9.9.1 系统的维护和使用9.9.2 系统的故障检查与排除(阅读材料)小结思考题习题读图练习第10章 晶闸管直流可逆调速系统10.1 转速、电流双闭环晶闸管逻辑无环流直流可逆调速系统10.1.1 晶闸管可逆供电电路的两种力杀10.1.2 反并联可逆电路中的环流10.1.3 可逆调速系统的组成10.1.4 可逆调速系统的工作原理(四象限工作状态分析)10.2 欧陆514C型逻辑无环流直流可逆调速系统(阅读材料)10.2.1 欧陆514C型装置的概况10.2.2 欧陆514C型装置的面板及接线端子分布10.2.3 欧陆514C型控制系统的原理图10.2.4 欧陆514C型逻辑无环流直流可逆调速系统的工作原理10.3 欧陆590型数字式直流可逆调速系统(阅读材料)10.3.1 数字式直流调速系统的组成10.3.2 数字式直流调速系统的软件功能10.3.3 数字式直流调速系统的硬件组成10.3.4 数字式与模拟式直流调速系统的比较小结思考题读图练习第11章 双极晶体管-脉宽调制控制的直流调速系统11.1 BJT-PWM控制的直流调速系统的组成11.2 BJT-PWM控制的直流调速系统的工作原理11.2.1 SG1731PWM专用集成电路11.2.2 主电路11.2.3 控制信号的综合(PwM波的形成)和系统的工作过程11.3 BJT-PWM控制系统的特点小结思考题习题读图练习第12章 绝缘栅双极型晶体管-正弦脉宽调制控制的交流异步电第13章 位置随动系统第14章 无刷直流电动机控制系统与交流伺服系统第15章 步进电动机及步进控制系统附录参考文献