前言

常用符号表1

第1章电力拖动运动控制系统

基础5

11电力拖动系统的运动方程5

12电力拖动系统的负载特性6

121恒转矩负载特性6

122风机类负载特性6

123恒功率负载特性7

13电力拖动系统的转矩与功率8

131电动机允许输出的转矩和功率8

132调速方式与负载类型的配合9

14电力拖动系统的检测技术10

141模拟检测技术10

142数字检测技术12

思考题与习题19

第2章直流电动机调速系统20

21调速系统的性能指标20

211稳态指标21

212动态指标22

22直流调速系统的组成及数学模型24

221系统组成24

222可控直流电源24

223他励直流电动机38

23开环直流调速系统40

231静态特性40

232动态特性41

233开环直流调速系统的局限性42

24转速单反馈闭环直流调速系统43

241转速单反馈闭环系统的静

特性43

242转速单反馈闭环系统的稳

定性45

25闭环控制系统的工程设计方法47

251自动控制原理的基本结论47

252典型系统49

253近似典型系统58

26转速单反馈闭环直流调速系统的动

态设计62

261动态设计62

262电流截止负反馈64

263转速单反馈闭环直流调速系统

的局限性68

27转速电流双闭环直流调速系统的原

理和静态设计68

271电流反馈环的作用68

272双闭环直流调速系统的起动

过程70

273双闭环直流调速系统的稳态

设计71

28双闭环直流调速系统的动态设计73

281电流环设计73

282转速环设计74

283转速调节器积分退饱和超调78

284转速超调的抑制措施79

29转速电流双闭环直流调速系统的

抗扰特性82

291扰动模型82

292抗负载电流扰动的特性83

293抗扰性能的进一步改进85

210可逆直流调速系统88

2101H形PWM变换电源供电的可

逆直流调速系统88

2102可逆相控整流供电的直流调速

系统89

211本章小结92

思考题与习题93

第3章机电能量转换基础95

31磁路95

311磁场的建立95

312磁路的欧姆定律96

313磁路中铁心的作用97

32感应电动势98

321电磁感应定律与电动势98

322变压器电动势与运动电动势99

33磁场能量与电感100

331磁场储能与磁共能100

332电感及用电感表示的磁场

能量101

34机电能量转换的基本原理104

341典型的机电能量转换装置104

342电磁力和电磁转矩104

思考题与习题108

第4章异步电动机与调速110

41概述110

411直流电动机与交流电动机的

比较110

412交流电动机调速的技术突破111

413交流电动机调速的方法111

42异步电动机调速112

421旋转磁场112

422正弦波磁场的矢量表示及时

空矢量图114

423转矩的产生116

424稳态等效电路117

425机械特性120

426变压恒频(VVCF)运行120

427变压变频(VVVF)运行121

428恒流运行时的机械特性124

429绕线转子异步电动机调速126

43异步电动机的动态数学模型与

坐标变换130

431电动机等效的原则130

432坐标变换131

433三相异步电动机的多变量非

线性数学模型134

434异步电动机在两相dq坐

标系上的数学模型138

435三相异步电动机在两相坐标系

上的状态方程142

思考题与习题143

第5章异步电动机恒压频比控制146

51变压变频调速的一般基础146

511变压变频调速时的U/f关系146

512交直交电压型方波逆变器

的工作原理147

513交直交电流型方波逆变器

的工作原理147

514逆变器的电压控制方式148

52转速开环交直交电压型变频调

速系统149

521系统结构框图149

522系统的基本单元149

53转速开环交直交电流型变频调

速系统152

531系统结构框图152

532系统的基本单元153

54谐波的影响154

541转矩脉动154

542谐波发热155

543参数变化155

544噪声155

55脉宽调制158

551正弦PWM(SPWM)158

552电流跟踪型PWM161

553空间矢量PWM(SVPWM)163

56转速闭环转差频率控制的变频

调速系统169

561转速闭环磁链开环的转差频率

控制系统169

562转矩和磁链闭环的转差频率控

制系统170

57基于小信号模型的异步电动机

闭环控制171

58V/F控制的通用变频器175

581通用变频器的基本结构175

582通用变频器的控制方式178

583通用变频器的附加功能178

584通用变频器的保护180

585通用变频器的外围设备182

思考题与习题183

第6章异步电动机矢量控制与直接

转矩控制184

61矢量控制的基本思路184

611模仿直流电动机184

612矢量控制原理185

62按转子磁链定向异步电动机矢量

控制系统186

621按转子磁链定向的矢量控制

方程186

622转子磁链的电压和电流模型188

623异步电动机转子磁链定向矢

量控制系统191

624转差频率推算中参数变化的

影响与对策194

625无速度传感器矢量控制系统196

63基于动态模型按定子磁链控制的

异步电动机直接转矩控制198

631用定子和转子磁链表示的

转矩方程198

632定子电压矢量对磁链和转矩

的调节作用199

633异步电动机直接转矩控制

系统200

64矢量控制与直接转矩控制的比较204

思考题与习题204

第7章同步电动机与变频

调速206

71同步电动机206

711直流励磁同步电动机206

712永磁同步电动机210

72变磁阻电动机214

721开关磁阻电动机214

722步进电动机215

73同步电动机他控变频调速系统215

731正弦波永磁同步电动机

开环V/F控制216

732正弦波永磁同步电动机矢量

控制217

733直流励磁同步电动机调速

系统219

74同步电动机自控变频调速系统223

741梯形波永磁同步电动机无刷

直流电动机自控变频调速

系统224

742正弦波永磁同步电动机自控变

频调速系统230

75开关磁阻电动机调速系统231

76同步电动机在同步旋转dq坐标系

上的动态数学模型235

77交流电动机变频调速总结237

思考题与习题238

第8章电力拖动在运动控制系统

中的应用240

81电力拖动速度控制系统240

811恒压供水系统(无塔上水)240

812多电动机同步调速系统242

813卷绕机械恒张力控制245

82电力拖动位置控制系统245

821位置控制系统概述245

822电梯位置控制系统246

823运动对象的位置控制248

824时间最优的位置控制249

83数控机床伺服系统251

831数控机床概述251

832闭环伺服系统252

833数控机床的轨迹控制原理及

实现255

84机器人运动控制技术261

思考题与习题262

第9章计算机控制的电力拖动运动

控制系统263

91数字控制电力拖动运动控制基础263

911数字控制的电力拖动系统

结构263

912计算机控制系统的数学描述266

92连续域离散化设计269

921设计原理及步骤269

922各种离散化的方法270

923数字PID调节器的设计275

924PID调节参数的整定277

93电动机控制专用微处理器与集成

电路279

931单片机与DSP279

932专用集成电路282

94基于TMS320LF2407A的DSP电动机

控制系统286

941直流电动机的DSP控制286

942无刷直流电动机的DSP控制287

943异步电动机的DSP矢量控制291

思考题与习题297

思考题与习题参考答案298

参考文献3052100433B