目 录

第一章 绪 论

1－1几种不同供电方式的直流调速系统

一、旋转变流机组

二、静止变流机组

三、斩波器或脉宽调制装置

1－2电力拖动控制系统的技术指标

一、调速范围

二、静差率

三、抗扰性能指标

第二章 晶闸管――电动机单闭环调速系统

2－1KZ－D系统及开环机械特性

一、电流连续时KZ－D系统的机械特性

二、电流断续时KZ－D系统的机械特性

三、电流断续时机械特性的特点

四、断续段机械特性的近似描述

五、研究R'的实际意义

2－2单闭环有静差调速系统

一、闭环调速系统的组成及静特性

二、单闭环调速系统的特点

三、单闭环调速系统静态参数计算举例

四、单闭环有静差调速系统的动态分析

五、单闭环调速系统的限流保护――电流截止负反馈

2－3单闭环有静差调速系统的其它方案

一、电压负反馈调速系统

二、电压负反馈加电流前馈调速系统

2－4无静差调速系统

一、积分调节器和积分控制规律

二、比例积分控制规律

三、稳态抗扰误差分析

2－5单闭环调速系统的校正

一、系统性能和对数频率特性的关系

二、绘制系统不可变部分的伯德图

三、调节器及参数选择

四、电阻、电容的计算

习 题

第三章 多环调速系统

3－1快速系统与最佳过渡过程

一、最大电流约束条件下的最佳起动过程

二、最佳制动过程

3－2转速、电流双闭环调速系统及其静特性

一、系统的组成

二、静特性

三、各变量的稳态工作点和稳态参数计算

3－3双闭环调速系统的动态性能

一、双闭环调速系统的动态数学模型

二、起动过程

三、动态性能和两个调节器的作用

3－4三环调速系统

一、带电流变化率内环的三环调速系统

二、带电压内环的三环调速系统

习 题

第四章 可逆调速系统

4－1可逆电路的几种形式

一、电枢可逆线路

二、磁场可逆系统

三、可逆系统的正反向运行方式

4－2有环流可逆调速系统

一、环流问题

二、配合控制的有环流系统

三、给定环流和可控环流系统

4－3逻辑控制的无环流可逆调速系统

一、可逆系统对逻辑切换装置的要求

二、逻辑切换装置的构成原理

三、逻辑无环流系统的改进与发展

4－4错位控制的无环流可逆调速系统

一、错位控制原理

二、错位无环流系统及电压环的作用

三、错位选触无环流系统

习 题

第五章 电力拖动控制系统的工程设计方法

5－1典型系统

一、典型Ⅰ型系统

二、典型Ⅱ型系统

三、典型Ⅰ型系统参数和动态性能指标的关系

四、典型Ⅱ型系统动态性能指标和参数的关系

5－2传递函数的近似处理及非典型系统的典型化

一、小惯性环节的近似处理

二、大惯性环节的近似处理

三、高阶系统的降阶处理

四、关于调节器的选择

5－3双闭环调速系统电流调节器和转速调节器的设计

一、电流调节器的设计

二、转速调节器的设计

三、关于转速超调量的讨论

四、设计举例

习 题

第六章 直流调速系统的其它方法和问题

6－1带有励磁控制的调速系统

一、直流电动机磁场控制系统

二、最大值选择器

三、最大电流限制

6－2转速自适应调节

6－3电枢电流断续及电流自适应调节器

一、电枢电流断续对被控对象参数的影响

二、电流自适应调节器

6－4带负载观测器、补偿器的双环调速系统

一、转速、电流双环调速系统存在的问题

二、带有外扰观测器和补偿器的双环调速系统的组成及其工作原理

三、负载力矩观测器

四、负载扰动补偿器

五、几个问题的说明

6－5脉宽调速系统

一、脉宽调制变换器

二、脉宽调速系统的控制电路

6－6调速系统的计算机仿真

习 题

第七章 晶闸管调速系统设计实例

7－1带锯跑车传动错位无环流可逆调速系统

一、带锯跑车传动的技术要求

二、调速系统方案的选择

三、主回路设计与计算

四、系统参数计算

7－2单板旋切机恒线速旋切自动调速系统

一、单板旋切机主轴调速系统的技术要求

二、调速系统方案的选择

三、主电路的设计

四、系统参数的计算

附录Ⅰ直流电压隔离变换器

附录Ⅱ系统的标准传递函数综合法

附录Ⅲ具有负载扰动时晶闸管直流调速系统最优设计方法

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内 容 简 介

本书对计算机控制的基本理论和应用技术进行了比较全面系统的介绍。全书内容包括：计算机控制

的一般概念、计算机控制系统的组成和应用方式，基本输入输出接口技术，过程通道，顺序控制与数字

程序控制，数字PID控制算法，数字控制器的直接设计方法，模型预测控制算法，微型机控制系统的设

计及实例分析，集散控制系统及基本控制器的设计，微型机控制系统应用程序设计等，共十章。书中有

大量应用实例，每章附有习题和思考题。

本书除作为高等院校自动控制、电气化自动化、计算机应用等专业教材外，还可供从事微机应用和

自动化工作的工程技术人员参考。

按电动机供电电流制式的不同，有直流电力拖动和交流电力拖动两种。早期的生产机械如通用机床、风机、泵等不要求调速或调速要求不高，以电磁式电器组成的简单交、直流电力拖动即可以满足。随着工业技术的发展，对电力拖动的静态与动态控制性能都有了较高的要求，具有反馈控制的直流电力拖动以其优越的性能曾一度占据了可调速与可逆电力拖动的绝大部分应用场合。自20年代以来，可调速直流电力拖动较多采用的是直流发电机-电动机系统,并以电机扩大机、磁放大器作为其控制元件。电力电子器件发明后，以电子元件控制、由可控整流器供电的直流电力拖动系统逐渐取代了直流发电机-电动机系统,并发展到采用数字电路控制的电力拖动系统。这种电力拖动系统具有精密调速和动态响应快等性能。这种以弱电控制强电的技术是现代电力拖动的重要特征和趋势。 　交流电动机没有机械式整流子，结构简单、使用可靠,有良好的节能效果,在功率和转速极限方面都比直流电动机高；但由于交流电力拖动控制性能没有直流电力拖动好，所以70年代以前未能在高性能电力拖动中获得广泛应用。随着电力电子器件的发展，自动控制技术的进步，出现了如晶闸管的串级调速、电力电子开关器件组成的变频调速等交流电力拖动系统，使交流电力拖动已能在控制性能方面与直流电力拖动相抗衡和媲美，并已在较大的应用范围内取代了直流电力拖动。2100433B

电力拖动控制系统由电动机和控制装置构成。电动机(特别是直流电动机)控制简便、灵活、可靠，而且易于实现自动化，因而电力拖动在生产部门中得到了广泛的应用。

第一章 电力拖动系统动力学

第一节 单轴电力拖动系统运动方程式

第二节 多轴电力拖动系统运动方程式

第三节 电力拖动系统传动机构中的损耗和效率

思考题与习题

第二章 直流电力拖动系统静态特性

第一节 直流电动机机械特性的分类及其硬度

第二节 直流他激电动机机械特性

第三节 直流他激电动机的起动

第四节 直流他激电动机的调速

第五节 直流他激电动机的制动

第六节 直流他激电动机各种工作状态运行的分析

第七节 直流串激电动机机械特性及各种运转状态

第八节 直流复激电动机的机械特性及各种运转状态

思考题与习题

第三章 直流电力拖动系统的过渡过程

第一节 直流电力拖动系统过渡过程的概述

第二节 直流他激电动机起动过程的动态特性

第三节 直流他激电动机反向过程动态分析

第四节 直流他激电动机能耗制动过渡过程特性分析

第五节 直流他激电机的激磁回路过渡过程及其加快与延缓

第六节 电力拖动系统最优控制规律

第七节 直流他激电动机考虑电枢电感的过渡过程

第八节 电力拖动系统准确停车

第九节 电力拖动系统时间常数的测定

思考题与习题

第四章 异步机的机械特性曲线和起动制动

第一节 三相异步电动机的等值电路

第二节 三相异步电动机的转矩方程

第三节 三相异步机的人为机械特性

第四节 鼠笼式异步机的起动

第五节 绕线式异步机的起动

第六节 异步机电力拖动系统过渡过程计算机仿真与起动时间的计算

第七节 异步机的起动损耗

第八节 异步机的反接制动

第九节 异步机的再生发电制动

第十节 异步机的能耗制动

第十一节 异步机的四象限运行

思考题与习题

第五章 交流电力拖动系统的转速控制

第一节 异步电动机的调速方法

第二节 异步机的矢量控制

第三节 异步机的压频比控制

第四节 异步机的恒流控制

第五节 异步机的双馈和串级调速

第六节 同步机的变频调速

思考题与习题

第六章 电动机容量选择

第一节 概述

第二节 电机的温升与绝缘等级

第三节 电机的发热与冷却

第四节 按发热观点规定的电机的工作制

第五节 负载图

第六节 长期工作制的电机容量选择

第七节 短时工作制的电机容量选择

第八节 重复短时工作制的电机容量选择

第九节 鼠笼电机允许接通次数

第十节 容量选择举例

第十一节 用统计法与类比法确定电机的容量

第十二节 可控硅供电对电机的影响

第十三节 电动机类型、电压与转速的选择

思考题与习题