伺服系统原理与设计PDF电子书下载

目 录 1

第一章概 论 1

1-1发展简况 1

1-2伺服系统的组成及其基本特征 2

第二章伺服系统的测速与测角（位移） 7

2-1概述 7

2-2角速度的检测 7

1．测速发电机 8

2．测速电桥 10

3．光电测速盘 12

4．速率陀螺 13

2-3用典型元件测角（位移） 15

1．电位计 15

2．差动变压器和微同步器 16

3．自整角机与旋转变压器 19

4．感应同步器 20

5．三自由度陀螺 21

2-4双通道测角线路 22

1．圆锥扫描 25

2-5扫描测量 25

2．扇形扫描 29

2-6脉冲比较测角（位移） 32

习题 34

第三章伺服系统的信号转换电路 35

3-1伺服系统中常见的信号转换电路的类型 35

3-2相敏整流线路 36

1．开关式相敏整流线路 36

2．差动式相敏解调线路 41

3．用模拟乘法器作相敏解调 42

4．采样保持式相敏整流线路 43

3-3振幅调制线路 44

1．开关式振幅调制线路 44

2．差动式振幅调制线路 46

3．模拟乘法器作振幅调制器 47

3-4相位调制线路 47

3-5脉冲宽度调制（PWM）线路 47

3-6电压—频率转换（V/F）线路 50

3-7频率—电压转换（F/V）线路 52

习题 56

第四章伺服系统的特性及提高系统品质的方法 57

4-1系统品质与系统特性 57

1．系统特性与稳态精度的关系 58

2．系统特性与其过渡过程品质的关系 60

4-2串联补偿 63

1．串联补偿的作用 63

2．常用串联补偿电路 64

1．用负反馈补偿重新配置极点 73

4-3负反馈补偿 73

2．负反馈补偿可以抑制干扰 74

3．负反馈补偿可以降低系统对自身特性和参数变化的灵敏度 75

4-4前馈补偿——复合控制系统 86

1．复合控制与扰动补偿 86

2．不变性原理 89

3．复合控制双传动系统 91

4．模型跟踪控制系统 92

4-5顺馈补偿 93

1．反馈联接 95

4-6选择性反馈或顺馈补偿 95

2．选择性顺馈联接 98

3．中间联接 99

4-7正反馈的应用 99

4-8非线性补偿 100

1．采用非线性速度阻尼的系统 100

2．采用非线性积分器 103

3．采用双模或多模控制技术 104

习题 105

5-1设计概述 108

第五章 系统的稳态设计 108

5-2负载的分析计算 111

1．几种典型负载 111

2．负载的折算 113

3．负载的综合计算 116

5-3执行元件的选择 122

1．单轴传动的电机选择 122

2．一般高速执行电机的选择 127

5-4检测装置、信号转换线路、放大装置及电源线路等的设计与选择 135

1．检测装置的选择与设计 136

2．信号选择电路的设计 141

4．电源设备等装置的设计 144

5-5利用铭牌数据和经验公式推导系统的传递函数 145

1．直流随动系统的传递函数推导举例 145

3．放大装置的设计 147

2．用两相异步电机的交流随动系统的传递函数推导 149

3．直流调速系统传递函数推导 152

习题 154

6-1 引言 155

第六章设计补偿装置的对数频率法 155

6-2希望特性的绘制 156

6-3补偿装置的设计 163

1．串联补偿装置的设计 163

2．负反馈补偿的设计 165

6-4考虑降低灵度的设计 169

1．系统灵敏度函数的频域表示 170

2．按灵敏度要求设计补偿装置 172

3．多反馈回路的设计 173

1．前馈补偿的设计 177

6-5前馈补偿和负载扰动补偿的设计 177

2．负载扰动补偿 179

6-6利用描述函数设计某些非线性系统 182

习题 186

第七章交流载频系统的设计 188

7-1交流载频系统概述 188

7-2零相角条件与等效传递函数 190

1．零相角条件的表达式 191

2．等效传递函数 193

1．“谐振”补偿电路的设计计算 197

7-3交流补偿装置的设计 197

2．“开关”补偿电路的设计计算 214

3．交流反馈补偿电路简介 220

习题 222

第八章最优传递函数设计方法 223

8-1引言 223

8-2最优传递函数 224

1．目标函数为J1时的最优传递函数 224

2．ITAE最优传递函数 232

1．全状态反馈的设计 235

8-3状态反馈的设计 235

2．Ⅱ型系统的设计问题 239

3．部分状态反馈的设计 243

8-4输出反馈补偿设计及其它 249

习题 254

第九章伺服系统中几个问题的分析 255

9-1干摩擦造成的低速不平滑及其改善 255

1．干摩擦对伺服系统运动过程的影响 255

2．减小“跳动”的办法 260

3．用PWM放大器的动力润滑作用 263

2．机械谐振的影响 268

9-2机械谐振的影响及其补偿 268

1．问题的提出 268

3．消除或减小机械谐振的措施 274

4．克服机械谐振的状态反馈设计 278

9-3传动间隙的影响及其补偿 290

1．机械传动的间隙 290

2．传动间隙的影响 291

3．伺服系统中的电消隙传动 294

1．滑模控制的基本概念 300

第十章复杂伺服系统 300

10-1滑模控制系统 300

2．滑模控制系统的一般原理 302

3．单变量滑模控制系统设计 307

4．可变切换线的滑模控制直流伺服系统 311

10-2多变量解耦控制系统 318

1．耦合程度的度量——相对增益 318

2．减少与解除耦合的途径 323

3．解耦控制原理 324

4．多变量解耦控制的综合方法 327

5．非完全解耦系统 330

6．状态反馈解耦 332

10-3重复控制理论及其应用 337

1．重复控制原理 337

2．重复控制系统的稳定性 343

3．重复控制系统的设计方法 345

附录常用Laplace变换表 348

主要参考文献 350