电力拖动自动控制系统原理与设计方法PDF电子书下载

第1章　电力拖动基础知识 1

1.1 直流电力传动系统的电源 2

1.1.1 旋转变流机组 2

1.1.2　静止式可控整流器 3

1.1.3　直流斩波器 4

1.2　直流电力传动系统的基本运动方程式 5

1.3　转速控制要求和调速性能指标 5

第2章　单闭环直流调速系统 9

2.1 转速负反馈直流调速系统的组成及工作原理 9

2.2　转速负反馈直流调速系统的静特性 10

2.2.1 闭环调速系统的组成及静特性 10

2.2.2 开环系统机械特性与闭环系统静特性之间的关系 12

2.3　单闭环有静差调速系统和单闭环无静差调速系统 14

2.3.1　单闭环有静差调速系统 14

2.3.2　单闭环无静差调速系统 14

2.4　转速负反馈闭环系统的动态抗扰性能 15

2.5 闭环直流调速系统的动态模型及系统稳定性分析 19

2.5.1 闭环直流调速系统的动态数学模型及结构框图 19

2.5.2 系统稳定性分析 23

2.6　动态校正 25

2.6.1 闭环控制系统设计的基本步骤 25

2.6.2　校正方式 25

2.6.3　控制系统对开环对数频率特性的要求 25

2.6.4　PI调节器设计 26

2.7　其他形式的单闭环直流调速系统 32

2.7.1　带电流截止负反馈的单闭环直流调速系统 32

2.7.2 电压负反馈与电流补偿控制的直流调速系统 36

2.8　直流调速系统中的检测装置 41

2.8.1　转速检测装置 41

2.8.2　电流检测装置 42

2.8.3 电压检测装置 45

第3章　双闭环直流调速系统 47

3.1　转速、电流双闭环直流调速系统的组成 48

3.2　转速、电流双闭环直流调速系统的静特性 49

3.3　转速、电流双闭环直流调速系统的动态特性 52

3.3.1　转速、电流双闭环直流调速系统的动态结构图 52

3.3.2　转速、电流双闭环直流调速系统对给定信号的跟随性能分析 52

3.3.3 转速、电流双闭环直流调速系统对给定信号的抗扰性能分析 55

第4章　可逆直流调速系统 57

4.1　晶闸管直流调速系统 57

4.1.1 晶闸管直流调速系统的可逆运行方案 57

4.1.2　可逆运行方案比较 58

4.1.3 晶闸管直流调速系统制动能量的处理 59

4.2　有环流控制可逆晶闸管直流调速系统分析 63

4.2.1 配合控制 63

4.2.2　α＝β配合控制的可逆晶闸管直流调速系统 63

4.3　可控环流可逆调速系统分析 72

4.3.1 可控环流可逆调速系统的组成部分 72

4.3.2　可控环流可逆调速系统的工作原理 73

4.4　无环流控制可逆晶闸管直流调速系统分析 74

4.4.1　逻辑控制无环流调速系统 75

4.4.2　错位无环流可逆调速系统 77

第5章 自动控制系统工程设计 82

5.1　分析系统动态性能的基本步骤 82

5.1.1　建立系统的动态数学模型 82

5.1.2　控制系统性能指标 82

5.1.3　动态校正 84

5.2　典型系统 85

5.2.1　典型Ⅰ型系统 85

5.2.2　典型Ⅰ型系统的性能指标与参数之间的关系 86

5.2.3　典型Ⅱ型系统 90

5.2.4　典型Ⅱ型系统的性能指标与参数之间的关系 92

5.3　如何校正成典型系统 95

5.3.1　被控对象是两个惯性型校正成典型Ⅰ型系统 95

5.3.2　被控对象是积分-双惯性型校正成典型Ⅱ型系统 96

5.4　被控对象传递函数的近似处理 96

5.4.1 高频段小惯性环节的近似处理 97

5.4.2　大惯性环节的近似处理 98

5.4.3 高阶系统的降阶处理 99

第6章　转速、电流双闭环调速系统设计 100

6.1　总体分析 100

6.2　电流环的设计 100

6.3　转速环的设计 102

6.4　双闭环不可逆直流调速系统设计举例 105

第7章　直流调速系统的MATLAB建模与仿真 109

7.1 开环直流调速系统的MATLAB建模与仿真 109

7.2 单闭环直流调速系统的MATLAB建模与仿真 112

7.2.1　采用P调节器的单闭环直流调速系统的仿真 112

7.2.2 采用PI调节器的单闭环直流调速系统的仿真 114

7.3 双闭环直流调速系统的MATLAB建模与仿真 115

第8章　异步电动机变频调速系统 118

8.1　变频装置的基本类型及控制方式 118

8.1.1 交—直—交变频装置的基本类型及控制方式 118

8.1.2 交—直—交变频器装置逆变器的基本类型 119

8.1.3 正弦波脉宽调制（SPWM）逆变器 121

8.1.4 交—交变频装置的工作原理 126

8.2　异步电动机变频调速的基本控制方式 130

8.2.1　基频以下调速 130

8.2.2　基频以上调速 131

8.3　异步电动机电压—频率协调控制调速时的机械特性 132

8.3.1　基频以下电压—频率协调控制调速时的机械特性 132

8.3.2　基频以上电压—频率协调控制调速时的机械特性 134

8.4　异步电动机变频调速控制系统 135

8.4.1　转速开环恒压频比变频调速系统 135

8.4.2 以微处理器为核心的异步电动机调速系统 136

8.4.3　转速闭环转差频率控制调速系统 138

8.4.4 电流型转差频率控制变频调速系统 140

第9章　矢量变换控制变频调速系统 143

9.1　矢量变换控制的基本概念 143

9.2　矢量变换规律 145

9.3　三相异步电动机在两相坐标系上的数学模型 147

9.4　矢量变换控制的变频调速系统 149

9.5　转速、磁链闭环控制矢量变换控制变频调速系统 151

第10章　变频调速系统的应用设计 153

10.1 变频调速系统的设计任务和要求 153

10.1.1 变频调速系统的设计任务 153

10.1.2 变频调速系统设计的基本要求 153

10.2　变频调速系统的应用设计 154

10.2.1 负载的驱动 154

10.2.2　异步电动机的选择 155

10.2.3 变频器的选择 158

10.2.4 变频器选择的其他问题 159

10.2.5 变频器配套设备及其选择 159

10.3　对于不同性质的负载设计时应考虑的问题 162

10.3.1 恒转矩负载下设计时考虑的问题 162

10.3.2　恒功率负载下设计时考虑的问题 163

10.3.3　转矩与转速的二次方成正比的负载 164

参考文献 166