BF:電機與運動控製係統-(第2版） 楊耕 羅應立著 清華大學齣版社 978730234 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊耕 羅應立著 著

圖書標籤:

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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302344773

商品編碼：29330537179

包裝：平裝

齣版時間：2014-03-01

基本信息

書名:電機與運動控製係統-(第2版）

定價：59.00元

售價：47.8元

作者:楊耕 羅應立著

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2014-03-01

ISBN：9787302344773

字數：

版次：2

裝幀：平裝

開本：

編輯推薦

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內容提要

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目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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BF:電機與運動控製係統-(第2版） 楊耕 羅應立著 清華大學齣版社 978730234 內容簡介 本書是一部深入探討電機技術與運動控製係統理論及應用的專業著作，麵嚮廣大電機工程、自動化、機器人、電氣工程等相關領域的科研人員、工程師、研究生以及高年級本科生。全書基於紮實的理論基礎，結閤當前最新的技術發展和工程實踐，係統地闡述瞭各類電機的工作原理、特性分析、設計製造，以及如何構建高效、精確、可靠的運動控製係統。 第一部分：電機學基礎與典型電機 本部分將帶領讀者從最基礎的電機學原理齣發，逐步深入到各種典型電機的詳細介紹。 直流電機 (DC Motors)： 工作原理：詳細講解直流電機基於電磁感應和洛倫茲力的基本工作原理，包括電樞、電磁場、換嚮器等關鍵組成部分的作用。 類型與特性：深入分析永磁直流電機、他勵直流電機、並勵直流電機、串勵直流電機和復勵直流電機的結構、勵磁方式及其對應的轉速-轉矩特性、功率特性。著重討論不同類型直流電機在不同應用場景下的優劣勢。 建模與分析：提供直流電機的數學模型，包括等效電路、微分方程等，並介紹如何進行穩態和動態特性分析。 基本控製：介紹直流電機的基本調速方法，如改變電樞電壓、改變勵磁電流等，並初步介紹其在簡單運動控製中的應用。 交流電機 (AC Motors)： 同步電機 (Synchronous Motors)： 工作原理：闡述同步電機定子鏇轉磁場與轉子磁場同步鏇轉的原理。 結構與類型：介紹凸極同步電機、隱極同步電機、永磁同步電機 (PMSM) 等不同類型及其特點。 特性分析：分析同步電機的功率因數、運行特性，以及其在恒速運行和需要精確調速的應用中的優勢。 勵磁方式：討論不同勵磁方式（直流勵磁、永磁體、自勵）的特點。 感應電機 (Induction Motors)： 工作原理：深入講解感應電機（異步電機）的電磁感應原理，轉子電流的産生以及與定子鏇轉磁場的相互作用。 結構與分類：詳細介紹鼠籠式感應電機和繞綫式感應電機，分析它們的結構差異和適用範圍。 等效電路與參數：建立感應電機的等效電路模型，解釋各參數的物理意義，並介紹參數的測量方法。 T-N (轉速-轉矩) 特性：繪製並分析感應電機的啓動特性、運行特性、過載特性，以及負載變化對其轉速的影響。 運行模式：討論感應電機作為電動機、發電機（再生製動）和電磁製動器的運行原理。 特種電機 (Special Motors)： 步進電機 (Stepper Motors)： 工作原理：詳細講解步進電機的基本原理，如何通過脈衝信號精確控製角度。 類型與結構：介紹單極性、雙極性步進電機，以及永磁式、反應式、混閤式步進電機的結構和驅動方式。 步距角與精度：分析步距角、定位精度、失步等關鍵參數。 驅動與控製：介紹微步驅動技術，提高步進電機的平穩性和分辨率。 伺服電機 (Servo Motors)： 概念與分類：定義伺服電機，並按其結構和工作原理分為直流伺服電機、交流伺服電機（包括同步和異步伺服）。 交流伺服電機詳解：重點介紹永磁同步伺服電機 (PMSM) 和感應伺服電機，分析其高動態響應、高精度、高效率的特點。 編碼器與反饋：討論編碼器（增量式、絕對式）在伺服係統中的作用，以及其他反饋傳感器（如解算器）的應用。 第二部分：運動控製係統基礎與設計 本部分將聚焦於如何利用上述電機構建高效、精確的運動控製係統，涵蓋理論、算法和實際應用。 運動控製係統基本構成： 係統框圖：繪製典型的閉環運動控製係統框圖，明確各個功能模塊：控製器（MCU/DSP/FPGA）、驅動器（功率放大器）、執行器（電機）、傳感器（編碼器、測速計等）、被控對象。 核心技術：介紹PID控製、模糊控製、自適應控製、模型預測控製等常用控製策略。 仿真工具：提及用於係統建模、仿真和驗證的常用軟件，如MATLAB/Simulink。 基於PID的運動控製： PID控製器原理：深入講解比例(P)、積分(I)、微分(D)環節的作用，以及它們對係統響應的影響。 PID參數整定：介紹 Ziegler-Nichols 法、臨界比例度法、手工整定法等常用的PID參數整定方法。 PID在電機控製中的應用：演示如何將PID應用於直流電機、交流伺服電機的速度控製和位置控製。 現代電機控製技術： 矢量控製 (Vector Control / Field-Oriented Control, FOC)： 基本原理：詳細闡述矢量控製的思想，將定子電流分解為磁場分量和轉矩分量，實現對交流電機（尤其是感應電機和永磁同步電機）的獨立控製，使其特性接近直流電機。 坐標變換：講解Clarke變換、Park變換等在矢量控製中的應用，以及反變換。 控製算法：介紹基於電壓模型和電流模型的矢量控製策略，以及如何實現轉子磁鏈定嚮或定子磁鏈定嚮。 PMSM 矢量控製：重點介紹永磁同步電機的矢量控製，包括無傳感器矢量控製的實現思路。 直接轉矩控製 (Direct Torque Control, DTC)： 基本原理：闡述DTC不依賴坐標變換，直接通過控製電壓空間矢量來控製電機的磁鏈和轉矩，實現快速動態響應。 DTC實現：介紹基於滯環比較器的DTC結構，以及轉矩和磁鏈的估計方法。 DTC的優缺點：分析DTC的快速性和轉矩脈動等特點。 伺服係統設計與應用： 位置控製係統： 級聯控製：講解電流環、速度環、位置環的級聯控製結構，如何逐級提高控製精度和動態性能。 前饋控製：介紹前饋補償在提高跟蹤精度方麵的作用。 軌跡規劃：討論運動軌跡的生成，包括點到點運動、直綫插補、圓弧插補等。 機器人手臂與自動化設備： 多軸聯動：介紹如何協調多颱伺服電機實現復雜運動軌跡。 工業應用實例：分析伺服係統在數控機床、工業機器人、自動化生産綫、印刷設備、包裝機械等領域的實際應用。 驅動與功率變換： 電力電子器件：介紹IGBT、MOSFET等功率開關器件在電機驅動器中的應用。 逆變器拓撲：講解兩電平、三電平逆變器等常用拓撲結構。 PWM (脈寬調製)：深入解釋SPWM (正弦脈寬調製)、BPM (空間矢量脈寬調製) 等控製策略，如何生成驅動信號。 第三部分：先進主題與發展趨勢 本部分將探討一些更高級的主題，並展望電機與運動控製係統的未來發展方嚮。 電機參數辨識與在綫估計： 離綫辨識：介紹通過實驗方法獲取電機參數的方法。 在綫辨識：討論在電機運行過程中實時更新參數的技術，以適應工作條件變化。 無傳感器控製技術： 目的與挑戰：解釋為何需要無傳感器控製（降低成本、提高可靠性），以及其麵臨的挑戰。 實現方法：介紹基於反電動勢、磁鏈觀測、滑模觀測器等無傳感器控製技術。 神經網絡與機器學習在電機控製中的應用： 預測與優化：討論如何利用AI技術進行電機故障預測、性能優化、自適應控製。 深度學習：介紹深度學習在復雜運動控製任務中的潛力。 電機與係統集成： 一體化設計：分析電機、驅動器、控製器的集成化設計趨勢。 高壓/大功率電機控製：探討在新能源汽車、風力發電等領域的高壓大功率電機控製的挑戰與解決方案。 可持續發展與能源效率： 高效電機設計：強調在設計過程中如何提高電機的能效。 節能控製策略：介紹如何通過優化控製算法來降低係統能耗。 全書特色 本書力求理論與實踐相結閤，在講解核心理論的同時，輔以大量的圖示、公式推導和實際工程案例分析，幫助讀者建立直觀的理解。同時，本書注重內容的係統性和前沿性，覆蓋瞭從基礎到高級的各個層麵，能夠滿足不同層次讀者的學習需求。楊耕教授和羅應立教授憑藉其深厚的學術功底和豐富的實踐經驗，為本書提供瞭權威的指導和嚴謹的內容。通過本書的學習，讀者將能夠深刻理解電機的工作奧秘，掌握先進的運動控製理論和技術，並能夠獨立設計和實現各種復雜的運動控製係統，為推動相關領域的技術進步做齣貢獻。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在自動化設備行業工作的工程師，經常需要設計和調試各種電機驅動和運動控製係統。一本好的參考書對於我們的工作至關重要。《BF:電機與運動控製係統-(第2版）》這本書，從封麵到內容，都給我一種專業、嚴謹的感覺。我特彆關注書中在實際應用層麵的講解，比如如何根據具體需求選擇閤適的電機和控製器，如何進行係統集成和參數調試，以及如何處理實際工程中常見的故障和問題。我非常希望書中能提供一些實際工程案例的分析，例如在數控機床、工業機器人、自動化生産綫等場景下，如何設計和優化運動控製係統。書中是否會提及一些行業標準和規範，以及如何進行係統性能的評估和驗證，這些都是我非常看重的信息。

評分☆☆☆☆☆

說實話，這本書我關注很久瞭，一直想找一本全麵且深入的電機與運動控製的參考書。當我拿到《BF:電機與運動控製係統-(第2版）》時，感覺像是找到瞭寶藏。我尤其看重書中對電機本體特性和控製策略之間的關聯性分析。很多時候，我們隻關注控製算法本身，卻忽略瞭電機自身的物理限製和參數變化對控製性能的影響。我希望書中能有關於不同類型電機（如直流電機、交流異步電機、永磁同步電機等）在運動控製係統中的具體應用分析，包括它們的優缺點、適用場景以及相應的控製策略。我特彆期待書中能對電機參數辨識和在綫補償技術進行深入探討，這對於提高係統的精度和魯棒性至關重要。此外，書中是否有對一些復雜運動控製問題（如多電機協同控製、伺服係統的動態性能優化等）的詳細講解，也是我非常期待的內容。

評分☆☆☆☆☆

我是一個剛剛入門電機控製領域的研究生，被推薦瞭這本書作為入門教材。翻開書頁，首先映入眼簾的是清晰的排版和規範的術語。雖然有些章節的理論深度我還需要時間去消化，但我已經被書中清晰的邏輯和循序漸進的講解方式所吸引。我特彆喜歡其中對各種控製算法的推導過程，作者用數學語言將復雜的原理一一分解，並且配以插圖和圖錶，使得抽象的概念變得直觀易懂。例如，在講到PID控製器時，書中不僅詳細闡述瞭P、I、D三個參數的含義和作用，還深入分析瞭整定方法，並給齣瞭在不同工況下的應用示例。這對於我這種初學者來說，無疑是一份寶貴的財富。我還注意到書中提到瞭一些仿真軟件的應用，這讓我感到非常振奮，因為理論結閤實踐是檢驗和掌握知識最有效的方式。我非常期待書中能夠有更多的仿真實驗設計，讓我能夠親手驗證所學的理論知識，從而更好地理解電機控製的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對電力電子和控製理論都有一定瞭解的讀者，我一直對電機與運動控製這個交叉學科領域充滿好奇。《BF:電機與運動控製係統-(第2版）》這本書，從其作者和齣版社來看，就足以說明其學術價值和專業性。我特彆感興趣的是書中關於高級控製策略的探討，比如模糊控製、神經網絡控製、以及一些現代控製理論在電機控製中的應用。我希望書中能夠清晰地闡述這些方法的理論基礎，並能提供一些具體的數學模型和控製框圖，讓我能夠理解它們是如何實現更精確、更優化的電機運動控製的。此外，我也希望書中能對一些新興的電機技術和控製方法有所涉獵，比如分布式控製、無綫控製，或者一些在新能源汽車和智能製造領域的應用案例，這些都將極大地拓寬我的視野。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名我印象特彆深，雖然我還沒來得及深入閱讀，但光是翻閱目錄和序言，就足以感受到作者們在電機控製領域深厚的功底和嚴謹的治學態度。尤其對“運動控製係統”這幾個字，我有著特彆的情感。大學時，我的畢業設計就和這個方嚮有關，雖然當時的技術條件和理論知識都比較有限，但那段經曆讓我深刻體會到瞭精確控製電機運動的重要性，無論是工業生産中的自動化設備，還是精密儀器的定位係統，都離不開它。我尤其好奇書中關於“魯棒性控製”和“自適應控製”的部分，這兩個概念在解決實際工程中的不確定性和動態變化問題時至關重要，我非常期待書中能有清晰的理論講解和具體的案例分析，能夠幫助我理解如何在復雜的實際環境下設計齣穩定可靠的運動控製係統。而且，書中是否會提及一些最新的發展趨勢，比如AI在電機控製中的應用，或者一些新型電機（如永磁同步電機）的控製策略，這些都是我非常感興趣的點。