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第一章 自动控制系统的基础知识 1

第一节 自动控制系统的基本概念 1

一、控制与自动控制 1

二、自动控制系统的组成及术语 1

三、自动控制系统的分类 3

四、自动控制系统的性能指标 6

第二节 自动控制的典型环节 6

一、比例环节 6

二、非周期环节 6

三、积分环节 7

四、振荡环节 7

五、微分环节 8

六、延迟环节 8

第三节 控制器与控制规律 9

一、控制器简介 9

二、比例控制规律 9

三、比例积分控制规律 9

四、比例微分控制规律 10

五、比例积分微分控制规律 10

小结 10

习题 10

第二章 直流调速系统 11

第一节 直流调速系统概述 11

第二节 单闭环有静差调速系统 13

一、转速控制的要求和调速指标 13

二、开、闭环调速系统性能的比较 14

三、系统的自动调节过程及其机械特性 16

四、电压负反馈调速系统 17

五、电流截止负反馈在系统中的作用 18

六、电流正反馈和补偿控制规律 20

七、小功率有静差直流调速实例分析 21

第三节 单闭环无静差调速系统 27

一、实现无静差的方法积分（Ⅰ）调节器和比例积分（PI）调节器 27

二、比例积分（PI）调节器的实用线路 30

三、比例积分（PI）调节器的应用和无静差的实现 33

第四节 转速、电流双闭环直流调速系统 35

一、双闭环调速系统的组成 36

二、双闭环调速系统的工作原理 37

三、双闭环调速系统的机械特性 38

四、双闭环调速系统的起动特性 39

五、双闭环调速系统的优点 40

第五节 直流可逆调速系统 40

一、可逆运行的基本知识 40

二、逻辑无环流直流调速系统分析 43

第六节 直流脉宽调速系统 48

一、不可逆PWM变换器 48

二、可逆PWM变换器 50

三、脉宽调速系统的开环机械特性 53

四、脉宽调制控制电路 53

补充说明 56

小结 56

习题 56

第三章 异步电动机变压变频调速系统 58

第一节 交流调速的基本类型 58

第二节 变频调速的基本概念 58

一、基频以下调速 59

二、基频以上调速 59

第三节 静止式变频装置 59

一、间接变频装置（交-直-交变频装置） 60

二、直接变频装置（交-交变频装置） 60

三、电压源变频器和电流源变频器 60

第四节 通用变频器中的逆变器及其SPWM控制 61

一、六脉波方波逆变器 61

二、SPWM控制 62

第五节 异步电动机变频调速时的转矩特性 63

一、以气隙磁链为参变量的转矩特性 63

二、以转子全磁链为参变量的转矩特性 66

第六节 变频器的控制方式 66

一、V/F控制 66

二、转差频率控制 67

三、矢量控制 67

第七节 变频器的选用、运行及维护 67

一、负载的分类 67

二、变频器的选型 68

三、变频器的安装、运行及维护 68

第八节 变频调速系统应用实例 69

一、西门子变频器MM420在包装机上的运用 69

二、西门子变频器MM440在门机操作上的运用 69

三、富士变频器在恒压控制系统中的运用 70

小结 72

习题 72

第四章 伺服系统 73

第一节 伺服系统的分类及特点 73

第二节 伺服系统的组成及工作原理 74

第三节 常用检测装置 75

一、旋转变压器 75

二、感应同步器 76

三、光栅测量装置 76

四、光电编码器 78

第四节 步进伺服系统 79

一、步进电动机的基本工作原理 80

二、步进电动机的驱动电源 81

第五节 直流伺服系统 82

一、直流伺服电动机 82

二、直流伺服系统介绍 84

第六节 交流伺服系统 85

一、交流伺服电动机 85

二、交流伺服系统介绍 86

小结 87

习题 87

第五章 计算机控制系统 88

第一节 计算机控制系统基础知识 88

一、概述 88

二、计算机控制系统的组成 88

三、计算机控制系统的分类 89

四、计算机控制系统的发展趋势 91

五、直接数字控制系统与模拟控制系统的比较 91

第二节 温度控制系统 92

一、概述 92

二、系统组成及工作原理 92

三、硬件电路设计 93

四、软件设计 94

第三节 控制网络简介 106

一、可编程序控制器（PLC）网络 106

二、集散控制系统 109

三、现场总线控制系统 112

小结 115

习题 115

参考文献 116