工业自动化中的驱动与控制PDF电子书下载

第1章 伺服控制系统概述 1

1.1 伺服控制系统的目标 1

1.2 伺服控制单元 4

1.2.1 测量 4

1.2.2 驱动 4

1.2.3 功率调制 5

1.2.4 控制 5

1.2.5 系统集成 6

第2章 液压伺服和气动驱动 7

2.1 伺服液压和气动驱动概述 7

2.2 液压和气动驱动基础 9

2.2.1 基本定义和原理 9

2.2.2 液压油 11

2.2.3 流体驱动的优势 12

2.3 液体驱动系统的构成 13

2.3.1 主电源 13

2.3.2 液压泵 13

2.3.3 液压马达 17

2.3.4 液压活塞／液压缸 20

2.3.5 控制阀 22

2.3.6 传感器 28

2.3.7 辅助设备 31

2.4 基本液压回路 34

2.4.1 恒流系统 34

2.4.2 恒压系统 34

2.4.3 恒功率系统 34

2.4.4 液压回路的联锁 35

第3章 电力驱动系统 36

3.1 电力驱动概述 36

3.2 电动机 38

3.2.1 步进电动机 39

3.2.2 直流电动机 42

3.2.3 交流电动机 45

3.2.4 线性电动机 50

3.3 电力电子 52

3.3.1 直流-直流转换器 53

3.3.2 直流-交流转换器 58

3.3.3 交流-交流转换器 60

3.3.4 交流-直流转换器 61

3.4 传感器 63

3.4.1 位置测量 63

3.4.2 速度测量 66

3.4.3 加速度测量 66

3.4.4 转矩测量 66

3.5 电力驱动程序的配置 67

第4章 压电驱动器 70

4.1 固态驱动器和压电致动器 70

4.2 压电效应 71

4.3 非线性压电致动器 73

4.4 压电致动器的机械连接 75

4.4.1 缺口接头 77

4.4.2 交叉带轴和车轮铰链 77

4.4.3 被动接点 78

4.4.4 标准旋转接头 79

4.4.5 标准平移接头 80

4.5 应用实例 80

第5章 控制系统的伺服驱动器 86

5.1 开环控制与闭环控制 86

5.2 伺服控制器的挑战 86

5.2.1 系统设计 87

5.2.2 非线性动力学 87

5.2.3 扰动 92

5.3 伺服控制结构 93

5.3.1 轨迹发生器 94

5.3.2 反馈控制 94

5.3.3 前馈补偿 103

5.3.4 状态反馈观测器 104

5.3.5 陷波滤波器 105

5.4 实现 106

5.4.1 数字控制 106

5.4.2 模拟控制 109

5.5 IEC61131-3编程标准 110

5.5.1 梯形图 111

5.5.2 指令列表（IL） 112

5.5.3 结构化文本（ST） 112

5.5.4 顺序功能图（SFC） 113

5.5.5 功能框图（FBD） 114

5.5.6 连续功能图（CFC） 116

第6章 数字通信协议 117

6.1 现场总线的发展 117

6.1.1 分布式控制系统 117

6.1.2 私有协议的问题 120

6.2 现场总线协议栈 121

6.2.1 物理层 122

6.2.2 链路层 124

6.2.3 网络层 126

6.2.4 应用层 127

6.2.5 用户层 127

6.2.6 遍历堆栈 127

6.3 通用现场总线 127

6.3.1 CANopen总线 127

6.3.2 过程现场总线 128

6.3.3 基础现场总线 129

6.3.4 火线 130

6.3.5 Sercos总线 131

6.3.6 以太网 131

6.4 液压／气动和电动驱动的应用 132

6.4.1 液压／气动驱动器的现场总线 133

6.4.2 电驱动装置的现场总线 134

第7章 运动控制的发展趋势 135

7.1 背景 135

7.1.1 纳米技术 135

7.1.2 生物技术 135

7.2 超精密加工 136

7.2.1 超精密主轴 136

7.2.2 准分子激光微加工 137

7.3 微制造 138

7.3.1 光刻技术 138

7.3.2 微机电系统（MEMS） 138

7.4 微组装 138

7.5 精密计量测试 139

7.6 驱动技术 139

7.6.1 微制造 139

7.6.2 微装配 140

7.6.3 微计量 140

参考文献 142