运动控制系统（普通高等教育电气电子类工程应用型“十二五”规划教材）

　　《运动控制系统/普通高等教育电气电子类工程应用型“十二五”规划教材》系针对应用型本科院校电气工程与自动化类本科专业编写的。随着电力电子技术、自动检测技术、计算机技术、智能控制技术和网络技术的快速发展，运动控制系统也日新月异，本书内容吸收了本专业领域已在工程上应用比较成熟的新技术。压缩了直流调速部分的内容，突出了交流异步电动机和同步电动机调速系统，并专门介绍了位置随动系统和数字式运动控制系统。为适应教学改革的需要，本书秉承“理论够用，注重应用”的理念，对基本原理讲透，对高深理论简略，特别强调运动控制系统在工程上的应用，除融合于各章的实践性内容外，第8章专门介绍了五个运动控制系统应用实例。

第1章  绪论
本章教学要求与目标
1.1  运动控制系统的组成和类型
1.1.1  液压传动系统
1.1.2  气压传动系统
1.1.3  电气传动系统
1.2  运动控制系统的发展历史
1.3  运动控制系统的转矩控制规律
本章小结
思考题与习题

第2章  开环运动控制系统
本章教学要求与目标
2.1  直流电动机拖动的运动控制系统的基本问题
2.1.1  直流调速的主要方法
2.1.2  转速控制的要求和调速性能指标
2.1.3  直流调速系统使用的3种可控直流电源
2.2  开环控制的直流电动机调速系统
2.2.1  晶闸管整流器-电动机系统
2.2.2  直流PWM变换器-电动机系统
2.2.3  开环直流调速系统的稳态分析
2.3  步进电动机运动控制系统
2.3.1  步进电动机简介
2.3.2  步进电动机的控制方式
2.3.3  步进电动机控制系统
本章小结
思考题与习题

第3章  闭环控制的直流电动机调速系统
本章教学要求与目标
3.1  单闭环直流调速系统
3.1.1  单闭环直流调速系统的组成
3.1.2  单闭环直流调速系统的稳、动态性能分析
3.1.3  无静差直流调速系统
3.1.4  其他形式的单闭环直流调速系统
3.2  转速、电流双闭环直流调速系统
3.2.1  单闭环直流调速系统存在的问题
3.2.2  转速、电流双闭环直流调速系统的组成
3.2.3  转速、电流双闭环直流调速系统的性能分析
3.2.4  转速、电流双闭环直流调速系统的工程设计方法
3.2.5  转速、电流双闭环直流调速系统调节器工程设计实例
3.3  可逆直流调速系统
3.3.1  PWM可逆直流调速系统
3.3.2  V?M可逆直流调速系统
3.4  弱磁控制的直流调速系统
3.4.1  弱磁与变压协调控制
3.4.2  弱磁与变压协调控制的直流调速系统
本章小结
思考题与习题

第4章  交流异步电动机调速系统
本章教学要求与目标
4.1  异步电动机的稳态数学模型和调速方法
4.1.1  异步电动机的稳态数学模型
4.1.2  异步电动机的调速方法
4.2  异步电动机的变压控制系统
4.2.1  异步电动机的变压调速
4.2.2  变压调速时的机械特性
4.2.3  闭环控制的变压调速系统
4.2.4  变压控制在软起动器中的应用
4.2.5  变压控制在电动机节电器中的应用
4.3  异步电动机的变压变频（VVVF）调速
4.3.1  变压变频调速的基本原理
4.3.2  变压变频调速时的机械特性
4.4变压变频（VVVF）调速技术
4.4.1  交—直—交PWM变频器主电路
4.4.2  正弦波脉宽调制（SPWM）技术
4.5  变压变频（VVVF）调速系统的结构和工作原理
4.6  高性能异步电动机调速系统
4.6.1  矢量控制的交流变频调速系统
4.6.2  直接转矩控制的交流变频调速系统
4.7  绕线转子异步电动机调速系统
4.7.1  绕线转子异步电动机双馈控制的基本原理
4.7.2  绕线转子异步电动机串级调速系统
4.7.3  绕线转子异步电动机
双馈调速系统
4.8通用变频器
4.8.1  通用变频器简介
4.8.2  变频器的选型、安装及维护
本章小结
思考题与习题

第5章  同步电动机调速系统
本章教学要求与目标
5.1  同步电动机的稳态数学模型
与调速方法
5.1.1  同步电动机的特点
5.1.2  同步电动机的分类
5.1.3  同步电动机的转矩角特性和稳定运行
5.1.4同步电动机的起动
5.1.5同步电动机的调速
5.2  他控变频同步电动机调速系统
5.2.1  转速开环恒压频比控制的同步电动机群调速系统
5.2.2  大功率同步电动机调速系统
5.3  三相永磁无刷直流电动机控制系统
5.3.1  无刷直流电动机的组成和工作原理
5.3.2  无刷直流电动机转矩的波动
5.3.3  无刷直流电动机控制系统
5.4三相永磁同步伺服电动机控制系统
5.4.1  位置信号的检测
5.4.2  电子齿轮的功能
5.4.3  交流伺服电动机驱动器实例
本章小结
思考题与习题

第6章  位置随动系统
本章教学要求与目标
6.1  位置随动系统概述
6.1.1  位置随动系统的组成
6.1.2  位置随动系统的特点
6.1.3  位置随动系统的基本性能指标
6.2  闭环位置随动系统及其控制原理
6.2.1  闭环伺服系统的执行电动机
6.2.2  数字脉冲比较式伺服系统
6.2.3  数控加工过程
6.2.4数控机床的轨迹控制原理及其实现
6.3  位置随动系统的数学模型与校正设计
6.3.1  位置伺服系统的数学模型
6.3.2  位置调节器设计
本章小结
思考题与习题

第7章  数字式运动控制系统
本章教学要求与目标
7.1  数字控制系统的主要特点
7.2  数字式运动控制系统的基本组成
7.3  数字控制的关键部件
7.3.1  数字测速指标
7.3.2  数字测速方法
7.3.3  数字滤波
7.3.4  数字PID调节器
7.4  基于DSP的运动控制器
7.4.1  DSP运动控制器的硬件构成
7.4.2  DSP运动控制器的软件构成
7.5现场总线及Profibus现场总线
7.5.1  现场总线的概念及特点
7.5.2  典型现场总线介绍
7.5.3  Profibus现场总线概述
7.5.4  ProfibusDP协议
7.5.5  ProfibusDP的数据通信
7.5.6  ProfibusDP的交叉通信方式
7.5.7  ProfibusDP的技术优势
7.6  数字式运动控制系统的设计内容和流程
本章小结
思考题与习题

第8章  运动控制系统应用实例
本章教学要求与目标
8.1  步进电动机在勾心刚度测试仪中的应用
8.2  西门子6RA70型直流调速器在热连轧机中的应用
8.2.1  6RA70型直流调速器简介
8.2.2  6RA70型直流调速器在热连轧机中的应用
8.3  变频器在恒压供水系统中的应用
8.4  机械手关节伺服控制系统
8.5  运动控制器在纸箱切割打样机中的应用
参考文献