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本书全面、系统地阐明了步进电动机高性能伺服控制装置的设计方法与具体实现技术,反映了步进电动机伺服控制技术的最新进展。本书内容丰富,深入浅出,主要包括步进电动机的开环驱动、系统仿真、基于遗传算法的模型参数辨识、基于模糊控制的位置伺服技术、基于神经网络的矢量控制位置伺服技术等。本书可作为高等院校电动机、自动化、电力电子与电力传动等专业师生的参考书,也可供从事步进电动机驱动装置开发、设计生产的工程技术人员使用。
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。这...
异步电机(感应电机)的工作原理是通过定子的旋转磁场在转子中产生感应电流,从而产生电磁转矩,转子中并不直接产生磁场。因此,转子的转速一定是小于同步速的(没有这个差值,即转差率,就没有转子感应电流),也因...
伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可以控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能...
步进电动机的结构与工作原理
步进电动机的结构与工作原理 步进电机是利用电磁铁原理,将脉冲信号转换成线位移或角位移的电机。每来一个电脉冲,电机转动 一个角度,带动机械移动一小段距离。 步进电动机 步进机将脉冲信号转换为角位移或线位移。 主要要求: 动作灵敏、准确、重量轻、体积小、运行可靠、 耗电少等。 步进电动机的特点: (1) 来一个脉冲,转一个步距角。 (2) 控制脉冲频率,可控制电机转速。 (3) 改变脉冲顺序,改变方向。 步进电动机的种类 根据励磁式方式的不同分为:反应式、永磁式和混合式(又叫感应子式)三种。反应式步进电机 的应用较多。 下面以反应式步进电机为例说明步进电机的结构和工作原理。 图7-20 (a)三相反应式步进电动机工作原理图 A 相通电, A 方向的磁通经转子形成闭合回路。若转子和磁场轴线方向原有一定角度,则在磁场的 作用下,转子被磁化,吸引转子,使转子的位置力图使通电相磁路的磁阻最小,使转、定
利用PLC控制步进电动机的启动与停止
在一些小型设备和设计精度不高的设备中常常会用到步进电动机,如何让步进电动机启动和停止,是需要我们解决的问题,可以通过不同种方式完成对电机的控制。
《电气伺服控制技术及应用》结合大量典型实例,系统介绍现代电气伺服控制系统结构原理,以及设计计算、选型、试验、使用、安装调试、维护修理、技术改进的理论与方法。
《电气伺服控制技术及应用》力求简明实用,能够反映本技术领域国内研究与应用的现状,实例涵盖多个工业门类,对广大读者有直接的参考借鉴作用。本书共分4章,第1章是电气伺服控制概述,第2、3、4章分别介绍步进电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机及其控制系统的相关理论及应用。
前言
1 电气伺服控制技术概述
1.1 电气伺服控制系统原理及组成
1.2 电气伺服控制技术基本要求和特点
1.2.1 电气伺服控制基本要求
1.2.2 电气伺服控制执行元件主要性能特点
1.3 伺服系统分类
1.3.1 按被控量参数特性分类
1.3.2 按驱动元件的类型分类
1.3.3 按控制原理分类
1.3.4 按反馈比较控制方式分类
1.4 电气伺服控制技术发展趋势
2 步进电动机伺服控制技术及应用
2.1 步进电动机及伺服控制技术概述
2.1.1 步进电动机的工作原理
2.1.2 步进电动机的分类及型号命名
2.1.3 步进电动机的运行特性
2.2 步进电动机驱动技术及应用
2.2.1 步进电动机驱动技术概述
2.2.2 二相混合式步进电动机驱动器
2.2.3 5相混合式步进电动机驱动器
2.2.4 反应式步进电动机驱动器
2.2.5 步进电动机可变细分驱动控制器
2.3 步进电动机控制技术及应用
2.3.1 步进电动机控制技术概述
2.3.2 步进电动机加减速控制器
2.3.3 数控步进电动机的正反转控制
2.3.4 三相混合式步进电动机SPWM控制技术
2.3.5 基于虚拟仪器的步进电动机控制系统
2.3.6 基于DSP的步进电动机控制系统
2.3.7 基于单片机的步进电动机控制系统
2.3.8 基于PLC和触摸屏的步进电动机控制系统
2.3.9 基于CAN总线的步进电动机控制系统
2.3.10 基于ARM7的步进电动机升降速曲线控制系统
2.3.11 基于FPGA的步进电动机多轴联动控制系统
2.4 步进电动机及伺服系统设计与计算
2.4.1 步进电动机的选型与计算概述
2.4.2 步进电动机主要技术参数
2.4.3 升降台铣床数控改造设计及步进电动机的选择计算
2.4.4 数控机床中步进电动机的选用
2.4.5 基于STM32F103的贴片机控制系统的设计
2.5 步进电动机及控制系统的使用与维修
2.5.1 步进电动机的故障分析
2.5.2 CAK6150数控车床驱动板的维修
2.5.3 电火花线切割机步进电动机失步等故障的检修
3 直流伺服控制技术及应用
3.1 直流伺服电动机概述
3.1.1 直流伺服电动机的特点
3.1.2 直流伺服电动机的工作原理
3.2 直流伺服电动机的驱动与控制
3.2.1 直流伺服电动机驱动概述
3.2.2 直流伺服电动机控制及其特性
3.2.3 PWM在直流伺服系统中的应用
3.2.4 运用PWM技术控制直流电动机转速
3.2.5 TMS320C2812在直流伺服控制中的应用
3.3 直流伺服电动机及系统的设计与应用
3.3.1 直流伺服电动机应用与选择概述
3.3.2 部分直流伺服电动机的主要技术数据
3.3.3 SG1731D在机床直流伺服随动系统中的应用
3.3.4 基于PC PCI的直流伺服系统测试平台
3.3.5 基于DSP的雕刻机用直流伺服控制器
3.3.6 低成本直流伺服电动机调速系统
3.3.7 大功率直流电动机速度伺服系统的设计
3.4 直流伺服电动机及系统的使用与维修
3.4.1 电动机发热故障分析及解决
3.4.2 伺服系统中检测器件常见故障与维修
3.5 无刷直流电动机控制系统及应用
3.5.1 永磁无刷直流电动机的结构及工作原理
3.5.2 无刷直流电动机的运行特性
3.5.3 无刷直流电动机驱动控制
3.5.4 三相无刷直流伺服电动机控制系统在石油钻井的应用
3.5.5 空心绕组无刷直流电动机在精密定位控制系统中的应用
3.5.6 高压断路器永磁无刷直流电动机机构伺服控制系统
3.5.7 基于CAN总线的小型飞行器伺服系统
4 交流伺服控制技术及应用
4.1 交流伺服控制技术概述
4.1.1 交流伺服电动机及控制技术的发展
4.1.2 同步电动机与异步电动机
4.1.3 模拟式交流伺服系统与数字式交流伺服系统
4.2 交流异步伺服电动机
4.2.1 交流异步伺服电动机基本结构
4.2.2 交流异步伺服电动机工作原理
4.2.3 两相绕组产生的圆形旋转磁场
4.2.4 椭圆形旋转磁场
4.2.5 控制方式
4.2.6 稳态特性
4.3 交流同步伺服电动机
4.3.1 永磁同步电动机的结构与工作原理
4.3.2 磁阻式同步电动机的结构与工作原理
4.3.3 磁滞同步电动机的结构与工作原理
4.4 交流伺服电动机的驱动与控制技术应用
4.4.1 基于IRMCK201芯片的交流伺服控制系统
4.4.2 基于PCI总线的全闭环交流伺服控制系统
4.4.3 大功率PMSM伺服系统
4.4.4 基于DSP的全数字交流伺服驱动器
4.4.5 基于DSP的交流伺服系统与CAN总线的通信
4.4.6 基于PLC伺服驱动的位置控制系统
4.4.7 触摸屏与PLC组成的伺服电动机控制系统
4.4.8 基于DeviceNet协议的CAN总线交流伺服系统接口
4.4.9 基于PROFIBUSDP总线的交流伺服与变频系统
4.5 交流伺服控制系统的设计与计算
4.5.1 交流伺服电动机的设计计算及选择概述
4.5.2 交流伺服电动机的主要技术参数
4.5.3 机床进给系统数控化改造的设计及计算
4.5.4 TH6363卧式加工中心伺服进给系统设计与分析
4.5.5 数控冲床送料机构交流伺服电动机设计与分析
4.5.6 交流伺服同步驱动拉床控制系统的设计
4.6 交流伺服控制应用典型实例
4.6.1 用PLC伺服装置改造插齿机床控制系统
4.6.2 FANUC系统扭矩控制功能在数控曲轴磨床中的应用
4.6.3 基于PLC控制的高精度交流伺服定剪系统
4.6.4 织机电子送经与卷取伺服驱动技术系统
4.6.5 地面雷达全数字模块化伺服系统
4.6.6 CINRAD/SA型天气雷达数字交流伺服系统及调试和维修
4.7 交流伺服电动机及系统的使用与维修
4.7.1 FANUC αi系列主轴伺服驱动系统故障诊断与维修
4.7.2 数控机床交流伺服系统参数不匹配故障及消除方法
4.7.3 交流伺服电动机振动故障分析与解决
4.7.4 三菱交流伺服主轴电动机飞车故障的维修
参考文献
本书从工程实践角度出发,较全面、系统地介绍了现代直流伺服控制技
术、原理、系统设计及其应用。内容包括:高性能脉宽调制(PWM)直流伺服
系统的特性分析和电路设计,计算机控制的现代直流伺服系统控制元件和
线路,微处理机(特别是DSP)专用集成电路的数字控制技术及其系统设计,
工程典型应用伺服系统(多环路系统、复合控制系统)的设计与实践,PWM
伺服系统的电磁兼容性设计和伺服系统的可靠性设计。书中列举了大量典
型应用电路和工程设计实例,附录中还给出了可供现代伺服系统工程设计
查阅的有关资料。书中所介绍的大部分内容也适用于交流伺服控制技术及
其系统设计。
本书可供从事电力电子技术、电气自动化、自动控制、计算机应用的科
技人员阅读,亦可作为大专院校的师生参考书。