內容簡介
《交流伺服電機及其控制》全面、系統、深入地闡述了交流伺服系統的工作原理、組成及設計方法。《交流伺服電機及其控制》第1章介紹了伺服系統的概念、發展過程以及交流伺服系統的構成、分類、性能指標、發展趨勢；第2章介紹了感應電機伺服控制系統；第3章介紹了永磁同步電機伺服控制系統；第4章介紹了交流伺服控制系統功率變換電路；第5章介紹了伺服系統常用感測器的工作原理；第6章介紹了交流伺服系統常用的控制策略；第7章介紹了直接驅動交流伺服系統；第8章介紹了直線交流伺服系統。
目錄
前言
第1章 伺服系統概述
1.1 伺服系統的基本概念
1.1.1 伺服系統的定義
1.1.2 伺服系統的組成
1.1.3 伺服系統性能的基本要求
1.1.4 伺服系統的種類
1.2 伺服系統的發展過程
l.3 交流伺服系統的構成
1.3.1 交流伺服電機
1.3.2 功率變換器
1.3.3 感測器
1.3.4 控制器
1.4 交流伺服系統的分類
1.4.1 按伺服系統控制信號的處理方法分類
1.4.2 按伺服系統的控制方式分類
1.5 交流伺服系統的常用性能指標
1.6 伺服系統的發展趨勢
第2章 感應電機伺服控制系統
2.1 感應電機伺服控制系統的構成
2.2 感應電機的數學模型與坐標變換
2.2.1 矢量控制的基本思路
2.2.2 在三相靜止坐標系下感應電機的數學模型
2.2.3 坐標變換
2.3 感應電機的矢量控制
2.3.1 轉子磁場定向M-T坐標系中的基本方程
2.3.2 轉差頻率控制
2.3.3 解耦控制
2.3.4 磁通與電流控制
2.3.5 坐標變換的實現
2.3.6 弱磁控制
2.3.7 M-T坐標系下感應電機矢量控制伺服系統的構成
2.4 伺服控制感應電機的等效直流電機常數
2.4.1 伺服控制感應電機的等效電路
2.4.2 伺服控制感應電機的等效直流電機常數
2.4.3 伺服控制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制
第3章 永磁同步電機伺服控制系統
3.1 詠磁同步電機伺服控制系統的構成
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制方法
3.4.1 i=0控制
3.4.2 最大轉矩控制
3.4 ，3弱磁控制
3.4.4 cos=1控制
3.4.5 最大效率控制
3.4.6 永磁同步電機的參數與輸出範圍
3.5 交流伺服電機的矢量控制系統
3.5.1 狀態方程與控制框圖
3.5.2 解耦控制與坐標變換的實現
3.5.3 電流控制器的分析與設計
3.5.4 速度控制器的設計
3.5.5 位置控制器的設計
3.5.6 d-q坐標系下永磁同步伺服電機矢量控制系統的構成
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 定位轉矩的抑制技術
第4章 交流伺服系統的功率變換電路
4.1 交流伺服系統功率變換主電路的構成
4.2 功率開關器件
4.2.1 功率電晶體(GTR)
4.2.2 金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)
4.2.3 絕緣柵雙極型電晶體(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 制動電路的設計
4.4 PWM控制技術
4.4.1 正弦波脈寬調製(s；PWM)控制技術
4.4.2 t電流跟蹤型PWM控制技術
4.4.3 電壓空間矢量PWM控制技術
第5章 交流伺服系統常用的感測器
5.1 位置感測器
5.1.1 旋轉變壓器
5.1.2 感應同步器
5.1.3 旋轉變壓器、數字轉換器
5.1.4 光電編碼器
5.1.5 磁性編碼器
5.1.6 幾種感測器的對比
5.2 速度感測器
5.2.1 測速發電機
5.2.2 數字轉速感測器
5.3 電流感測器
5.3.1 霍爾電流感測器
5.3.2 電流檢測IC
5.3.3 電阻+絕緣放大器
5.4 電壓感測器
5.5 溫度感測器
第6章 交流伺服系統常用的控制策略
6.1 基於滯回單元的有限時間整定控制
6.1.1 基於滯回單元的有限時間整定控制的原理
6.1.2 滯回(HYS)單元
6.2 非線性規範模型跟蹤控制
6.2.1 非線性規範模型跟蹤控制的原理
6.2.2 魯棒補償器的設計
6.3 2自由度控制
6.3.1 2自由度控制系統的定義
6.3.2 2自由度控制系統的結構形式
6.3.3 2自由度控制系統的設計
6.3.4 2自由度PID控制
6.4 H控制
6.4.1 交流伺服系統的靈敏度函式和補靈敏度函式
6.4.2 H混合靈敏度問題
6.4.3 加權函式的選擇及H魯棒控制器的設計
6.5 自適應控制
6.5.1 自校正控制系統(STCS)
6.5.2 模型參考自適應控制系統(MRACS)
6.6 滑模變結構控制
6.6.1 滑模變結構控制原理
6.6.2 滑模變結構控制的基本設計方法
6.7 智慧型控制
6.7.1 專家系統及專家控制
6.7.2 模糊控制
6.7.3 神經網路控制
6.7.4 學習控制
6.7.5 預測控制
6.8 交流伺服電機的高性能控制——機械諧振系統的振動控制
6.8.1 控制對象及問題的提出
6.8.2 諧振的各種控制方法
第7章 直接驅動交流伺服系統
7.1 概述
7.2 直接驅動伺服系統
7.2.1 直接驅動伺服系統的特點
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制策略
7.5 直接驅動伺服電機的發展方向分析
第8章 直線交流伺服系統
8.1 概述
8.2 直線電動機的工作原理
8.3 直線電動機的分類
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 直線感應電機技術
8.4.1 直線感應電動機的基本結構
8.4.2 直線感應電動機的基本工作原理
8.4.3 直線感應電機的基本特性
8.4.4 直線感應電機的矢量控制
8.5 直線永磁同步電機
8.5.1 直線永磁同步電機的基本結構
8.5.2 直線永磁同步電機的基本工作原理
8.5.3 直線永磁同步電機的分類
8.5.4 直線永磁同步電機的軸數學模型
8.6 高頻響、短行程直線伺服電機
8.6.1 直流型高頻響、短行程直線伺服電機
8.6.2 磁阻型高頻響、短行程直線伺服電機
8.7 直線步進電動機
8.7.1 直線步進電動機的工作原理
8.7.2 直線步進電動機的結構分析
8.8 關於直線交流伺服電機的控制策略
8.8.1 傳統的控制策略
8.8.2 現代控制策略
8.8.3 智慧型控制策略
8.9 高速工具機直線電機進給伺服系統
8.9.1 直線電機直接驅動的優點
8.9.2 直線電機直接驅動存在的關鍵技術問題
8.9.3 直線交流伺服電機系統的主要指標及參數
8.9.4 直線電機伺服系統的發展趨勢
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
前言
自20世紀80年代以來，隨著現代電機技術、材料技術、感測器技術、電力電子技術、微電子技術、控制技術以及計算機技術等支撐技術的快速發展，伺服控制技術取得了巨大的進步。尤其是矢量控制技術的發展，使得交流電機高動態回響的轉矩控制得以實現，極大地提高了交流伺服系統的性能，從而使得交流伺服系統的電機控制複雜、控制特性差等問題的解決取得了突破性的進展。交流伺服系統在各種套用領域充分展現了高精度、高動態性能、高可靠性、高效率、體積小、重量輕等突出的優勢。
