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第一章 自动控制原理概论 1

1.1概述 1

1.1.1引言 1

1.1.2自动控制系统的结构 2

1.1.3自动控制系统的分类 5

1.1.4自动控制系统的基本要求 6

1.1.5自动控制系统的分析与设计 7

1.2自动控制系统的数学模型与传递函数 8

1.2.1建立数学模型的方法 8

1.2.2自动控制系统的微分方程 9

1.2.3自动控制系统的传递函数 11

1.2.4自动控制系统的动态结构图 12

1.3自动控制系统的典型环节与反馈控制 19

1.3.1自动控制系统的典型环节 19

1.3.2自动控制系统的反馈控制 23

习题 25

第二章 自动控制系统的分析与校正 29

2.1自动控制系统的时域分析 29

2.1.1基本概念 29

2.1.2一阶系统阶跃响应分析 32

2.1.3二阶系统阶跃响应分析 33

2.2自动控制系统的稳定性分析 39

2.2.1自动控制系统的稳定性基本概念 39

2.2.2自动控制系统的稳定性判据 39

2.2.3自动控制系统的稳态性能分析 42

2.3自动控制系统的频域分析 47

2.3.1基本概念 47

2.3.2自动控制系统的伯德图 49

2.3.3自动控制系统的频域稳定性基本概念 56

2.4自动控制系统的频域校正 58

2.4.1基本概念 58

2.4.2自动控制系统的校正方法 59

习题 69

第三章 闭环直流调速系统 73

3.1直流调速系统概论 73

3.1.1调速指标与直流调速的基本方法 73

3.1.2直流调速系统的结构 81

3.1.3直流调速系统的检测方法 83

3.1.4晶闸管-电动机系统的开环特性分析 85

3.2直流调速系统中典型环节的传递函数 87

3.2.1晶闸管触发整流装置 87

3.2.2直流电动机 89

3.2.3比例、积分及比例-积分调节器 90

3.2.4测速发电机 94

3.3单闭环调速系统分析 94

3.3.1有静差转速负反馈调速系统 94

3.3.2无静差转速负反馈调速系统 98

3.3.3电流截止负反馈 99

3.4转速、电流双闭环调速系统分析 102

3.4.1双闭环调速系统的组成及工作原理 102

3.4.2双闭环调速系统稳态分析 105

3.4.3双闭环调速系统动态分析 105

习题 108

第四章 可逆直流调速系统 109

4.1可逆直流调速系统的实现方法 109

4.1.1电枢反接可逆电路 109

4.1.2励磁反接可逆电路 111

4.1.3电枢反接可逆电路与励磁反接可逆电路的比较 111

4.2可逆直流调速系统的环流分析 111

4.2.1环流的种类 111

4.2.2静态环流的分析 112

4.3有环流可逆直流调速系统 113

4.3.1α=β工作制有环流可逆直流调速系统 113

4.3.2可控环流的可逆调速系统 115

4.4无环流可逆直流调速系统 117

4.4.1逻辑无环流可逆直流调速系统 117

4.4.2错位无环流可逆直流调速系统 123

4.4.3数字控制逻辑无环流可逆调速系统 126

习题 126

第五章 直流脉宽调速系统 128

5.1脉宽调制变换器 128

5.1.1不可逆PWM变换器 128

5.1.2可逆PWM变换器 131

5.2脉宽调速系统的开环机械特性 135

5.3脉宽调速系统的控制电路 136

5.3.1脉宽调制器 136

5.3.2逻辑延时环节 140

5.3.3基极驱动器 140

5.4直流脉宽调速系统的特殊问题 141

5.4.1电流脉动量 141

5.4.2转速脉动量 141

5.4.3电力晶体管的开关损耗和最佳开关频率 142

5.4.4泵升电压限制电路 142

习题 143

第六章 位置随动系统 144

6.1位置控制原理 144

6.1.1位置随动系统的定义 144

6.1.2位置随动系统的组成 144

6.1.3位置随动系统的分类 145

6.1.4位置控制方法 147

6.2位置随动系统检测元件 151

6.2.1伺服电位器 152

6.2.2感应同步器 152

6.2.3光电编码器 154

6.2.4磁性编码器 157

6.3位置随动系统分析与设计 157

6.3.1位置随动系统静态误差分析 157

6.3.2位置随动系统动态校正设计 159

习题 162

第七章 交流调速系统 163

7.1交流调速的基本原理 163

7.1.1交流调速系统的特点 163

7.1.2交流调速系统的分类 163

7.2交流调压调速系统 164

7.2.1交流调压调速系统的原理 164

7.2.2交流调压调速的方法 165

7.3串级调速系统 166

7.3.1串电阻调速的原理 166

7.3.2串级调速的原理 166

7.4变频调速的基本原理 167

7.4.1基频以下调速及其机械特性 168

7.4.2基频以上调速及其机械特性 170

7.5异步电动机矢量变换控制系统 171

7.5.1异步电动机矢量变换控制的工作原理 171

7.5.2矢量变换运算规律及实现 176

7.5.3矢量变换控制中的异步电动机数学模型 178

7.5.4异步电动机矢量变换控制基本方程式 180

7.5.5异步电动机矢量变换控制系统 181

习题 184

第八章 变频器应用技术 185

8.1变频器的分类及主要功能 185

8.1.1变频器的分类 185

8.1.2变频器的主要功能 190

8.2变频器的选择 192

8.2.1变频器类型的选择 192

8.2.2控制方式的选择 193

8.2.3控制系统 193

8.2.4变频器容量的选择 193

8.2.5变频器外围设备的选择 194

8.3电动机容量的选择 196

8.4电缆的选择 196

8.5变频器与PLC及上位机的连接 197

8.5.1变频器的输入输出电路 197

8.5.2使用时应注意的问题 201

8.5.3通过数据传输进行的控制 202

8.5.4接地和电源系统 202

8.6变频器的安装、调试及使用 203

8.6.1通用变频器的安装 203

8.6.2变频器的接线 204

8.6.3通用变频器的调试 204

8.6.4通用变频器的使用方法 206

习题 208

参考文献 209