机电系统与设备PDF电子书下载

第1章 机电系统简介 1

习题 8

参考文献 9

第2章 机电系统和设备的分析 10

2.1分析和建模简介 10

2.2机电运动设备中的能量转换和力的产生原理 12

2.3电磁学简介 20

2.4电磁学基础 23

2.5经典力学及应用 30

2.5.1牛顿力学 30

2.5.2拉格朗日运动方程 37

2.5.3汉密尔顿运动方程 49

2.6电磁学和经典力学在机电系统中的应用 51

2.7MATLAB环境下的系统仿真 66

习题 87

参考文献 89

第3章 电力电子技术 92

3.1运算放大器 92

3.2功率放大器和功率变换器 97

3.2.1功率放大器和模拟控制器 97

3.2.2开关型变换器：Buck变换器 101

3.2.3升压变换器 105

3.2.4升压器变换器 111

3.2.5Cuk变换器 111

3.2.6反激和正激变换器 113

3.2.7谐振和开关变换器 116

习题 120

参考文献 121

第4章 直流电机和运动装置 122

4.1永磁直流电机 122

4.1.1径向结构永磁直流电机 122

4.1.2永磁直流电机的仿真和实验研究 129

4.1.3由永磁直流电动机驱动的永磁直流发电机 134

4.1.4含电力电子的机电系统 140

4.2轴向结构永磁直流电机 145

4.2.1轴向结构永磁直流电机的基本原理 145

4.2.2轴向结构硬盘驱动器 149

4.3机电运动装置：综合和分类 158

习题 160

参考文献 161

第5章 异步电动机 162

5.1异步电动机原理、分析和控制 162

5.1.1异步电动机简介 162

5.1.2两相异步电动机用于机械变速 163

5.1.3异步电动机Lagrange运动方程 171

5.1.4异步电动机转矩-速度特性和控制 174

5.1.5异步电动机分析中的高级主题 185

5.1.6三相异步电动机基于电机变量的建模 193

5.2用dq坐标变量的异步电动机特性与分析 203

5.2.1任意、静止、转子、同步参考系 203

5.2.2任意参考坐标系下的异步电动机 206

5.2.3同步参考坐标系下的异步电动机 215

5.3在MATLAB环境下的异步电动机仿真与分析 217

5.4变流器 228

习题 235

参考文献 238

第6章 同步电机 239

6.1同步电机简介 239

6.2径向结构同步磁阻电动机 241

6.2.1单相同步磁阻电动机 241

6.2.2三相同步磁阻电动机 245

6.3径向结构永磁同步电机 254

6.3.1两相永磁同步电动机和步进电动机 254

6.3.2径向结构三相永磁同步电机 263

6.3.3永磁同步电机在任意、转子和同步参考坐标系下的数学模型 282

6.3.4永磁同步电机分析的拓展 288

6.4轴向结构永磁同步电机 300

6.5传统三相同步电机 311

习题 331

参考文献 332

第7章 机电系统和比例-积分-微分控制 334

7.1机电系统动力学 334

7.2运动方程：用状态空间和传递函数描述的机电系统 338

7.3机电系统的模拟控制 342

7.3.1模拟PID控制 342

7.3.2永磁直流电动机机电系统的PID控制 349

7.4机电系统的数字控制 359

7.4.1数字PID控制算法和传递函数 359

7.4.2永磁直流电动机数字机电伺服系统 366

习题 373

参考文献 374

第8章 机电系统的先进控制 375

8.1哈密顿-雅可比理论与机电系统的最优控制 375

8.2线性机电系统的稳定性问题 379

8.3线性机电系统的跟踪控制 387

8.4状态变换方法和跟踪控制 389

8.5机电系统的时间最优控制 393

8.6滑模控制 395

8.7非线性机电系统的约束控制 401

8.8利用非二次性能泛函实现最优化 405

8.9李雅普诺夫理论在机电系统分析和控制中的应用 414

8.10用汉密尔顿雅克比理论控制线性离散时间的机电系统 422

8.10.1线性离散时间系统 422

8.10.2受约束的离散时间的机电系统的约束最优化 426

8.10.3离散时间系统的跟踪控制 430

习题 431

参考文献 432