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　　《交流伺服電機及其控製》可供高等院校電氣工程及其自動化專業本科生、研究生作為教材或參考書使用，也可供科研院所、廠礦企業從事自動化技術的科技工作者參考使用。

內容簡介

　　《交流伺服電機及其控製》全麵、係統、深入地闡述瞭交流伺服係統的工作原理、組成及設計方法。《交流伺服電機及其控製》第1章介紹瞭伺服係統的概念、發展過程以及交流伺服係統的構成、分類、性能指標、發展趨勢；第2章介紹瞭感應電機伺服控製係統；第3章介紹瞭永磁同步電機伺服控製係統；第4章介紹瞭交流伺服控製係統功率變換電路；第5章介紹瞭伺服係統常用傳感器的工作原理；第6章介紹瞭交流伺服係統常用的控製策略；第7章介紹瞭直接驅動交流伺服係統；第8章介紹瞭直綫交流伺服係統。

內頁插圖

目錄

前言
第1章 伺服係統概述
1.1 伺服係統的基本概念
1.1.1 伺服係統的定義
1.1.2 伺服係統的組成
1.1.3 伺服係統性能的基本要求
1.1.4 伺服係統的種類
1.2 伺服係統的發展過程
l.3 交流伺服係統的構成
1.3.1 交流伺服電機
1.3.2 功率變換器
1.3.3 傳感器
1.3.4 控製器
1.4 交流伺服係統的分類
1.4.1 按伺服係統控製信號的處理方法分類
1.4.2 按伺服係統的控製方式分類
1.5 交流伺服係統的常用性能指標
1.6 伺服係統的發展趨勢

第2章 感應電機伺服控製係統
2.1 感應電機伺服控製係統的構成
2.2 感應電機的數學模型與坐標變換
2.2.1 矢量控製的基本思路
2.2.2 在三相靜止坐標係下感應電機的數學模型
2.2.3 坐標變換
2.3 感應電機的矢量控製
2.3.1 轉子磁場定嚮M-T坐標係中的基本方程
2.3.2 轉差頻率控製
2.3.3 解耦控製
2.3.4 磁通與電流控製
2.3.5 坐標變換的實現
2.3.6 弱磁控製
2.3.7 M-T坐標係下感應電機矢量控製伺服係統的構成
2.4 伺服控製感應電機的等效直流電機常數
2.4.1 伺服控製感應電機的等效電路
2.4.2 伺服控製感應電機的等效直流電機常數
2.4.3 伺服控製感應電機的特性框圖與時間常數
2.5 關於感應電機的直接轉矩控製

第3章 永磁同步電機伺服控製係統
3.1 詠磁同步電機伺服控製係統的構成
3.2 永磁同步電機的結構與工作原理
3.3 永磁同步電機的數學模型
3.3.1 永磁同步電機的基本方程
3.3.2 永磁同步電機的d、q軸數學模型
3.4 tqE弦波永磁同步電機的矢量控製方法
3.4.1 i=0控製
3.4.2 最大轉矩控製
3.4 ，3弱磁控製
3.4.4 cos=1控製
3.4.5 最大效率控製
3.4.6 永磁同步電機的參數與輸齣範圍
3.5 交流伺服電機的矢量控製係統
3.5.1 狀態方程與控製框圖
3.5.2 解耦控製與坐標變換的實現
3.5.3 電流控製器的分析與設計
3.5.4 速度控製器的設計
3.5.5 位置控製器的設計
3.5.6 d-q坐標係下永磁同步伺服電機矢量控製係統的構成
3.6 永磁同步伺服電機的設計要點
3.6.1 電機主要尺寸的確定
3.6.2 電動勢的正弦化設計
3.6.3 定位轉矩的抑製技術

第4章 交流伺服係統的功率變換電路
4.1 交流伺服係統功率變換主電路的構成
4.2 功率開關器件
4.2.1 功率晶體管(GTR)
4.2.2 金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)
4.2.3 絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)
4.3 功率變換主電路的設計
4.3.1 逆變電路的設計
4.3.2 緩衝電路的設計
4.3.3 整流電路的設計
4.3.4 濾波電路的設計
4.3.5 製動電路的設計
4.4 PWM控製技術
4.4.1 正弦波脈寬調製(s；PWM)控製技術
4.4.2 t電流跟蹤型PWM控製技術
4.4.3 電壓空間矢量PWM控製技術

第5章 交流伺服係統常用的傳感器
5.1 位置傳感器
5.1.1 鏇轉變壓器
5.1.2 感應同步器
5.1.3 鏇轉變壓器、數字轉換器
5.1.4 光電編碼器
5.1.5 磁性編碼器
5.1.6 幾種傳感器的對比
5.2 速度傳感器
5.2.1 測速發電機
5.2.2 數字轉速傳感器
5.3 電流傳感器
5.3.1 霍爾電流傳感器
5.3.2 電流檢測IC
5.3.3 電阻+絕緣放大器
5.4 電壓傳感器
5.5 溫度傳感器

第6章 交流伺服係統常用的控製策略
6.1 基於滯迴單元的有限時間整定控製
6.1.1 基於滯迴單元的有限時間整定控製的原理
6.1.2 滯迴(HYS)單元
6.2 非綫性規範模型跟蹤控製
6.2.1 非綫性規範模型跟蹤控製的原理
6.2.2 魯棒補償器的設計
6.3 2自由度控製
6.3.1 2自由度控製係統的定義
6.3.2 2自由度控製係統的結構形式
6.3.3 2自由度控製係統的設計
6.3.4 2自由度PID控製
6.4 H控製
6.4.1 交流伺服係統的靈敏度函數和補靈敏度函數
6.4.2 H混閤靈敏度問題
6.4.3 加權函數的選擇及H魯棒控製器的設計
6.5 自適應控製
6.5.1 自校正控製係統(STCS)
6.5.2 模型參考自適應控製係統(MRACS)
6.6 滑模變結構控製
6.6.1 滑模變結構控製原理
6.6.2 滑模變結構控製的基本設計方法
6.7 智能控製
6.7.1 專傢係統及專傢控製
6.7.2 模糊控製
6.7.3 神經網絡控製
6.7.4 學習控製
6.7.5 預測控製
6.8 交流伺服電機的高性能控製——機械諧振係統的振動控製
6.8.1 控製對象及問題的提齣
6.8.2 諧振的各種控製方法

第7章 直接驅動交流伺服係統
7.1 概述
7.2 直接驅動伺服係統
7.2.1 直接驅動伺服係統的特點
7.2.2 直接驅動伺服電機應具備的特性
7.2.3 直接驅動伺服電機的結構及安裝形式
7.2.4 直接驅動伺服電機的分類
7.3 直接驅動交流伺服電機的研究與發展
7.3.1 電磁型直接驅動交流伺服電機
7.3.2 動電型直接驅動交流伺服電機
7.4 關於直接驅動伺服電動機的控製策略
7.5 直接驅動伺服電機的發展方嚮分析

第8章 直綫交流伺服係統
8.1 概述
8.2 直綫電動機的工作原理
8.3 直綫電動機的分類
8.3.1 按結構型式分類
8.3.2 按功能用途分類
8.3.3 按工作原理分類
8.4 直綫感應電機技術
8.4.1 直綫感應電動機的基本結構
8.4.2 直綫感應電動機的基本工作原理
8.4.3 直綫感應電機的基本特性
8.4.4 直綫感應電機的矢量控製
8.5 直綫永磁同步電機
8.5.1 直綫永磁同步電機的基本結構
8.5.2 直綫永磁同步電機的基本工作原理
8.5.3 直綫永磁同步電機的分類
8.5.4 直綫永磁同步電機的軸數學模型
8.6 高頻響、短行程直綫伺服電機
8.6.1 直流型高頻響、短行程直綫伺服電機
8.6.2 磁阻型高頻響、短行程直綫伺服電機
8.7 直綫步進電動機
8.7.1 直綫步進電動機的工作原理
8.7.2 直綫步進電動機的結構分析
8.8 關於直綫交流伺服電機的控製策略
8.8.1 傳統的控製策略
8.8.2 現代控製策略
8.8.3 智能控製策略
8.9 高速機床直綫電機進給伺服係統
8.9.1 直綫電機直接驅動的優點
8.9.2 直綫電機直接驅動存在的關鍵技術問題
8.9.3 直綫交流伺服電機係統的主要指標及參數
8.9.4 直綫電機伺服係統的發展趨勢
附錄
附錄A 直流伺服電機的主要用語與定義
附錄B 永磁同步伺服電機參數的等效直流電機換算
參考文獻

精彩書摘

　　第1章　伺服係統概述
　　伺服係統是以機械參數為控製對象的自動控製係統。在伺服係統中，輸齣量能夠自動、快速、準確地跟隨輸入量的變化，因此又稱之為隨動係統或自動跟蹤係統。機械參數主要包括位移、角度、力、轉矩、速度和加速度。
　　近年來，隨著微電子技術、電力電子技術、計算機技術、現代控製技術、材料技術的快速發展以及電機製造工藝水平的逐步提高，伺服技術已迎來瞭新的發展機遇，伺服係統由傳統的步進伺服、直流伺服發展到以永磁同步電機、感應電機為伺服電機的新一代交流伺服係統。
　　目前，伺服控製係統不僅在工農業生産以及日常生活中得到瞭非常廣泛的應用，而且在許多高科技領域，如激光加工、機器人、數控機床、大規模集成電路製造、辦公自動化設備、衛星姿態控製、雷達和各種軍用武器隨動係統、柔性製造係統（Flexible Manufacturing system，FMS）以及自動化生産綫等領域中的應用也迅速發展。
　　1.1　伺服係統的基本概念
　　1.1.1　伺服係統的定義
　　“伺服係統”是指執行機構按照控製信號的要求而動作，即控製信號到來之前，被控對象是靜止不動的；接收到控製信號後，被控對象則按要求動作；控製信號消失之後，被控對象應自行停止。
　　伺服係統的主要任務是按照控製命令要求，對信號進行變換、調控和功率放大等處理，使驅動裝置輸齣的轉矩、速度及位置都能得到靈活方便的控製。
　　1.1.2　伺服係統的組成
　　伺服係統是具有反饋的閉環自動控製係統。它由檢測部分、誤差放大部分、執行部分及被控對象組成。
　　1.1.3　伺服係統性能的基本要求
　　1）精度高。伺服係統的精度是指輸齣量能復現輸入量的精確程度。
　　2）穩定性好。穩定是指係統在給定輸入或外界乾擾的作用下，能在短暫的調節過程後，達到新的或者恢復到原來的平衡狀態。

前言/序言

　　自20世紀80年代以來，隨著現代電機技術、材料技術、傳感器技術、電力電子技術、微電子技術、控製技術以及計算機技術等支撐技術的快速發展，伺服控製技術取得瞭巨大的進步。尤其是矢量控製技術的發展，使得交流電機高動態響應的轉矩控製得以實現，極大地提高瞭交流伺服係統的性能，從而使得交流伺服係統的電機控製復雜、控製特性差等問題的解決取得瞭突破性的進展。交流伺服係統在各種應用領域充分展現瞭高精度、高動態性能、高可靠性、高效率、體積小、重量輕等突齣的優勢。

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