1电气传动系统的基础 1
1.1电机基础 1
1.1.1电机统一理论 1
1.1.2电机的结构及基本工作原理 2
1.2调速装置 7
1.2.1直流调速装置 7
1.2.2交流调速装置 9
1.2.3调速的一般原则 18
1.3电气传动控制系统的结构 20
1.3.1开环控制结构 20
1.3.2闭环控制结构 21
1.3.3开环与闭环控制结构的对比 23
1.4电气传动控制系统的调速指标 24
1.4.1静态调速指标 24
1.4.2动态调速指标 26
1.5控制器的PID调节作用 28
1.5.1 PID调节规律 28
1.5.2数字式PID调节器 32
1.6小结 34
习题与思考题 34
2双闭环控制的直流调速系统 36
2.1双闭环直流调速系统的组成 36
2.2双闭环直流调速系统的稳态结构图与参数计算 37
2.2.1稳态结构图和静特性 37
2.2.2各变量的稳态工作点和稳态参数计算 39
2.3双闭环直流调速系统的数学模型与动态过程 39
2.3.1双闭环直流调速系统的动态数学模型 39
2.3.2双闭环直流调速系统的动态过程分析 43
2.4双闭环直流调速系统的工程设计 46
2.4.1调节器的工程设计方法 46
2.4.2 Ⅰ型典型系统 47
2.4.3 Ⅱ型典型系统 52
2.4.4工程设计中的近似处理 58
2.4.5双闭环直流调速系统的控制器设计 62
2.5直流调速系统的智能控制方法 70
2.5.1常规PID控制直流调速系统存在的问题 70
2.5.2智能控制在直流调速系统中的应用 71
2.6小结 74
习题与思考题 74
3电压型变频器系统 77
3.1电压型PWM逆变器的基本工作原理 77
3.1.1单相电压型PWM逆变器及其控制方法 78
3.1.2三相电压型PWM逆变器及其控制方法 80
3.2脉冲宽度调制技术 82
3.2.1 SPWM调制法 83
3.2.2加入3次谐波的HIPWM调制法 86
3.2.3规则采样法 87
3.2.4谐波消除法 93
3.2.5电流滞环跟踪法 94
3.2.6电压空间矢量法 95
3.3电压型变频调速系统 104
3.3.1 PWM变频器控制系统硬件电路 104
3.3.2 SPWM逆变器控制系统 108
3.3.3 SVPWM逆变器控制系统 111
3.4三电平逆变器 114
3.4.1三电平逆变器主电路结构 114
3.4.2三电平逆变器工作原理 116
3.4.3三电平逆变器空间矢量调制 118
3.5多电平逆变器 122
3.5.1多电平逆变器主电路结构 122
3.5.2多电平逆变器工作原理 125
3.5.3多电平逆变器PWM调制 127
3.6小结 128
习题与思考题 129
4异步电动机矢量控制系统 130
4.1异步电动机在ABC坐标系下的动态数学模型 130
4.1.1磁链方程式 131
4.1.2电压方程式 134
4.1.3转矩方程式 135
4.2异步电动机空间矢量 137
4.2.1空间矢量的定义 137
4.2.2空间矢量的变换 139
4.2.3异步电动机空间矢量方程式 140
4.3异步电动机空间矢量坐标变换 142
4.3.1坐标变换的意义 142
4.3.2 3相/2相坐标变换的一般公式 143
4.3.3 3相/2相之间的静止变换 145
4.3.4 2相/2相之间的旋转变换 146
4.3.5 3相/2相之间的旋转变换 147
4.3.6直角坐标系与极坐标系之间的变换 148
4.4异步电动机在两相坐标系上的数学模型 149
4.4.1异步电动机在任意两相坐标系上的数学模型 149
4.4.2异步电动机在两相静止坐标系上的数学模型 151
4.4.3异步电动机在转子两相旋转坐标系上的数学模型 151
4.4.4异步电动机在两相同步旋转坐标系上的数学模型 152
4.5异步电动机的矢量控制 153
4.5.1矢量控制的基本思想 153
4.5.2异步电动机的矢量控制原理 155
4.5.3转子磁链模型计算 158
4.5.4异步电动机矢量控制系统 162
4.6小结 166
习题与思考题 166
5同步电动机矢量控制系统 168
5.1引言 168
5.1.1同步电动机概述 168
5.1.2同步电动机的变频调速 169
5.2永磁同步电动机矢量控制系统 170
5.2.1正弦波永磁同步电动机矢量控制系统 170
5.2.2梯形波永磁同步电动机（无刷直流电机）变频调速系统 174
5.3励磁同步电动机矢量控制系统 179
5.3.1按气隙磁链定向的励磁同步电动机矢量控制系统 179
5.3.2按定子磁链定向的励磁同步电动机矢量控制系统 186
5.4小结 194
习题与思考题 194
6伺服系统 195
6.1伺服系统的组成 195
6.2伺服系统的性能指标 196
6.3伺服控制系统的设计 196
6.4小结 198
习题与思考题 199
7典型控制系统设计——PWM整流系统 200
7.1 PWM整流器及其控制方法 200
7.1.1单相桥式PWM整流器及其控制方法 200
7.1.2三相桥式PWM整流器及其控制方法 205
7.2三电平PWM整流器控制系统的设计 209
7.2.1拓扑电路分析 209
7.2.2数学模型的建立 211
7.2.3控制器的设计 220
7.3小结 230
习题与思考题 230
参考文献 231