控制电机及其应用 修订版PDF电子书下载

第1章 直流伺服电动机 1

1.1直流伺服电动机 1

1.1.1结构和分类 1

1.1.2运行原理 3

1.1.3直流伺服电动机的应用 7

1.2无刷直流电动机 23

1.2.1无刷直流电动机的结构与组成 23

1.2.2无刷直流电动机的控制方法 26

1.2.3无刷直流电动机的运行特性 32

1.2.4无刷直流电动机的应用 40

1.3直流力矩电动机 54

1.3.1直流力矩电动机的结构与特点 54

1.3.2运行原理与特性 55

1.3.3直流力矩电动机性能特点 57

思考与练习一 58

第2章 永磁伺服电动机 60

2.1永磁同步伺服电动机 60

2.1.1结构与分类 60

2.1.2运行原理及分析 63

2.2永磁同步伺服电动机的控制 66

2.2.1三相永磁同步伺服电动机在静止ABC坐标系中的参数 66

2.2.2逆变器机电能量变换装置的坐标变换 67

2.2.3逆变器机电能量变换装置电压方程的坐标变换 68

2.2.4无转子阻尼绕组的三相永磁同步伺服电动机的电磁转矩 70

2.2.5基于统一模型电动机方法的三相永磁同步伺服电动机动态方程 70

2.3三相永磁同步伺服电动机的基本控制方法 72

2.3.1位置环的控制策略 72

2.3.2速度环的控制策略 73

2.3.3电流环的控制模型 73

2.3.4电流环的PID控制 74

2.3.5三相永磁同步伺服电动机的三闭环控制系统 75

2.4三相永磁同步伺服逆变器的空间正弦SVPWM技术 76

2.4.1直角坐标系二电平广义逆变器空间电压矢量SVPWM波 76

2.4.2直角坐标系的SVPWM的基本概念 77

2.4.3电压幅值的归一化 79

2.4.4电压矢量的分区 80

2.4.5基于LF2812DSP的SVPWM波的产生 81

2.5三相永磁同步伺服电动机的DSP控制电路 82

2.5.1控制器的硬件组成 82

2.5.2电磁兼容设计 85

思考与练习二 86

第3章 步进电动机 87

3.1步进电动机的工作原理 87

3.1.1反应式步进电动机的工作原理 87

3.1.2运行方式 88

3.1.3小步距角步进电动机 90

3.1.4反应式步进电动机的结构 91

3.1.5其他形式的步进电动机 91

3.2反应式步进电动机的运行特性 93

3.2.1反应式步进电动机的静态特性 93

3.2.2反应式步进电动机的动态特性 96

3.2.3连续脉冲运行 99

3.3步进电动机主要性能指标 102

3.4驱动电源 104

3.4.1驱动电源组成及作用 104

3.4.2驱动电源的分类 104

3.5步进电动机的微处理器控制 108

3.5.1并行控制 109

3.5.2串行控制 112

3.5.3步进电动机转速控制 113

3.5.4加减速定位控制 114

3.5.5步进电动机的其他控制 117

思考与练习三 121

第4章 旋转变压器 122

4.1旋转变压器的结构和工作原理 122

4.1.1旋转变压器的结构 123

4.1.2旋转变压器的工作原理 124

4.1.3旋转变压器的负载运行 125

4.1.4一次侧补偿的旋转变压器 126

4.1.5二次侧补偿的旋转变压器 127

4.1.6旋转变压器的技术指标 127

4.2线性旋转变压器 128

4.2.1一次侧补偿的线性旋转变压器 128

4.2.2二次侧补偿的线性旋转变压器 130

4.2.3比例式旋转变压器 131

4.3数字式旋转变压器 131

4.3.1数字式旋转变压器简介 131

4.3.2 AD2S83芯片简介 132

4.3.3 AD2S83芯片外围电路 133

4.3.4 AD2S83工作过程 135

4.4旋转变压器的应用 135

4.4.1矢量分解运算 136

4.4.2反正弦函数运算 136

4.4.3乘法运算 137

4.4.4除法运算 138

思考与练习四 138

第5章 自整角机 139

5.1力矩式自整角机的结构和工作原理 139

5.1.1力矩式自整角机的结构 140

5.1.2力矩式自整角机的工作原理 140

5.1.3力矩式自整角机的磁势特点 144

5.1.4力矩式自整角机的转矩分析 145

5.1.5力矩式自整角机的主要技术指标 146

5.2控制式自整角机的结构和工作原理 147

5.2.1控制式自整角机的结构 147

5.2.2控制式自整角机的工作原理 148

5.2.3差动式自整角机 150

5.2.4控制式自整角机的主要技术指标 151

5.3数字式自整角机 151

5.3.1 SDC1740芯片简介 152

5.3.2 SDC1740芯片工作原理 153

5.4自整角机的应用 153

5.4.1液面位置指示器 153

5.4.2舰船雷达方位指示 154

思考与练习五 154

第6章 开关磁阻电动机及其控制 155

6.1开关磁阻电动机传动系统 155

6.1.1开关磁阻电动机传动系统的组成 155

6.1.2开关磁阻电动机的工作原理 159

6.1.3开关磁阻电动机传动系统的特点 161

6.2开关磁阻电动机的基本电磁关系 162

6.2.1理想开关磁阻电动机的基本电磁关系 162

6.2.2实际开关磁阻电动机的物理状态 167

6.2.3开关磁阻电动机的数学模型 169

6.3开关磁阻电动机的运行状态及控制方式 171

6.3.1开关磁阻电动机的运行特性 171

6.3.2开关磁阻电动机的启动运行 171

6.3.3开关磁阻电动机的稳态运行 172

6.3.4开关磁阻电动机的制动运行 174

6.3.5开关磁阻电动机运行时的转矩脉动与噪声 174

6.4开关磁阻电动机传动系统的控制 175

6.4.1 SRD控制系统结构及算法 176

6.4.2功率变换器 177

6.4.3信号检测 181

6.5开关磁阻电动机的DSP控制 186

思考与练习六 196

第7章 直线电动机 197

7.1直线感应电动机的结构与原理 198

7.1.1直线电动机的原理 198

7.1.2直线电动机的结构与分类 199

7.2直线感应电动机的分析 200

7.2.1直线感应电动机纵向边缘效应 200

7.2.2直线感应电动机的横向边缘效应 201

7.3其他直线电动机 202

7.3.1直线直流电动机 202

7.3.2直线自整角机 204

7.3.3直线和平面步进电动机 204

7.4直线感应电动机的应用 208

7.4.1直线感应电动机的应用原则 208

7.4.2直线感应电动机的应用情况 209

思考与练习七 211

附录A信号检测与转换 212

A.1电流和电压的检测 212

A.1.1电流的检测 212

A.1.2电压的检测 213

A.2位置检测 213

A.2.1绝对式旋转编码器 214

A.2.2增量式旋转编码器 216

A.2.3光电编码盘与单片机的接口 217

A.2.4增量式旋转编码器与TMS320F2812的接口 218

A.3速度检测 219

A.3.1用测速发电动机测速 219

A.3.2用光电旋转编码器测速 219

附录B数字PID控制算法与数字滤波技术 222

B.1数字PID控制算法 222

B.1.1模拟PID控制原理 222

B.1.2数字PID控制算法 223

B.1.3数字PID的改进算法 225

B.1.4数字PID控制器的参数选择和采样周期的选择 227

B.2数字滤波技术 229

B.2.1算数平均值法 229

B.2.2移动平均滤波法 230

B.2.3防脉冲干扰平均值法 230

B.2.4数字低通滤波法 231

参考文献 232