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第1章概论夏福梯1

1.1雷达伺服系统在制导雷达中的地位和作用1

1.2雷达伺服系统的组成与工作原理2

1.2.1组成2

1.2.2工作原理4

1.3雷达伺服系统的基本技术要求5

1.3.1稳定裕量5

1.3.2伺服带宽6

1.3.3精度要求6

1.3.4过渡过程品质7

1.3.5调速范围9

1.4雷达伺服系统的特点9

1.4.1响应速度快跟踪精度高9

1.4.2调速范围宽9

1.4.3具有多种工作状态10

1.4.4模拟电路和数字电路混合式伺服系统11

1.4.5机械性能优良的伺服机械结构11

1.5雷达伺服系统的发展阶段及技术发展趋势11

1.5.1雷达伺服系统的发展阶段11

1.5.2雷达伺服系统技术发展趋势12

参考文献14

第2章伺服控制元件林若溪 胡光裕15

2.1概述15

2.2误差测量元件17

2.2.1自整角机17

2.2.2旋转变压器19

2.3变换元件21

2.3.1数字-模拟转换（D/A）21

2.3.2模拟-数字转换（A/D）22

2.3.3解调器23

2.3.4调制器26

2.4功率放大器29

2.4.1电机扩大机29

2.4.2可控硅功率放大器33

2.4.3晶体管脉冲调宽功率放大器（PWM）37

2.5执行元件39

2.5.1执行元件的类型及特点40

2.5.2直流电机结构和工作原理41

2.5.3直流电机静态特性42

2.5.4直流电机动态特性44

2.5.5两相异步电动机46

2.5.6步进电机49

2.5.7交流电机51

2.6反馈元件57

2.6.1位置（角度）反馈元件57

2.6.2速度反馈元件69

参考文献72

第3章伺服系统设计夏福梯73

3.1概述73

3.2伺服系统的静态设计74

3.2.1负载力矩的计算74

3.2.2执行元件的选择及减速器传动比的确定76

3.2.3误差测量元件的选择80

3.2.4变换元件的选择85

3.2.5功率放大元件的选择86

3.2.6系统固有结构框图88

3.3伺服机械结构因素与伺服系统性能的关系89

3.3.1转动惯量与伺服系统性能的关系89

3.3.2结构谐振频率与伺服系统性能的关系91

3.3.3摩擦力矩与伺服系统性能的关系92

3.3.4传动空回与伺服系统性能的关系94

3.3.5传动精度与伺服系统性能的关系96

3.4伺服系统的动态设计98

3.4.1系统固有环节传递函数的计算99

3.4.2系统期望特性的设计111

3.4.3系统结构框图124

3.4.4电流回路设计124

3.4.5速度回路设计137

3.4.6反谐振电路设计151

3.4.7系统调速范围的设计153

3.4.8正割函数校正158

3.4.9位置调节器的选择160

3.4.10系统变带宽校正163

3.5伺服系统快速调转状态的分析与设计166

3.5.1线性系统部分的设计特点167

3.5.2快速调转时间的估算170

3.5.3非线性自持振荡现象的分析171

3.6伺服系统的设计举例174

3.6.1技术性能指标与要求175

3.6.2负载的机械性能指标与要求176

3.6.3接口条件176

3.6.4使用环境条件177

3.6.5负载力矩的计算177

3.6.6执行元件的选择及动力减速器传动比的确定178

3.6.7误差测量元件的选择181

3.6.8功率放大元件的选择181

3.6.9系统结构框图的确定182

3.6.10系统固有环节传递函数的确定182

3.6.11系统期望特性的设计184

3.6.12电流回路设计187

3.6.13速度回路设计193

3.6.14系统综合校正与检验202

3.6.15系统静态误差和跟踪误差的检验211

参考文献214

第4章伺服系统精度分析夏福梯 周明光216

4.1概述216

4.2伺服系统静态误差的分析与综合217

4.2.1定值静态误差的分析与综合217

4.2.2自振静态误差产生的原因与分析224

4.3伺服系统跟踪误差的分析与综合229

4.3.1跟踪误差的分配230

4.3.2系统误差分量的计算231

4.3.3随机误差分量计算233

4.3.4伺服系统跟踪误差的综合236

4.3.5跟踪误差的分解236

4.4提高伺服系统精度的方法237

4.4.1正反馈补偿的复合控制系统238

4.4.2高阶无静差伺服系统248

参考文献256

第5章雷达伺服系统数字控制周永清258

5.1概述258

5.2雷达数字伺服系统的组成和特点259

5.2.1零阶保持器260

5.2.2采样频率的确定262

5.3连续校正网络离散化的实现263

5.3.1脉冲响应不变法（Z变换法）264

5.3.2差商代微商变换法265

5.3.3零极点变换法265

5.3.4双线性变换266

5.3.5各种变换方法的比较267

5.4数字伺服系统常用的几种算法267

5.4.1PI算法267

5.4.2 PID算法269

5.4.3凹口网络的数字实现272

5.4.4数字伺服系统变通带的实现273

5.5α—β3滤波275

5.5.1 α滤波275

5.5.2 α—β3滤波277

5.6控制计算机机型的选择282

5.6.1单片机的应用282

5.6.2数值表示和运算283

5.6.3D/A和A/D接口289

5.7计算机控制伺服系统设计296

5.7.1数字控制伺服系统的连续设计法296

5.7.2雷达快速调转继电器式开关（Bang—Bang）控制的数字实现298

5.7.3计算机辅助跟踪309

参考文献321

第6章伺服机械结构设计高明正 曲志慧322

6.1概述322

6.2伺服机械结构设计的基本要求323

6.3伺服机械结构的主要组成及其功能330

6.4伺服机械结构设计载荷分析332

6.4.1载荷类型332

6.4.2各类载荷计算332

6.4.3载荷组合344

6.5伺服机械结构总体方案设计345

6.5.1用形态变换方法和机械结构相互关系变换制定结构方案345

6.5.2结构方案设计实例346

6.5.3结构方案的选择和评价349

6.6天线座架结构设计353

6.6.1俯仰机构设计354

6.6.2方位机构设计359

6.6.3天线座架结构的静力分析363

6.6.4天线座架静力分析的有限元法372

6.7伺服机械结构的动力学分析380

6.7.1驱动系统的振动分析383

6.7.2天线座架振动分析的拉格朗日法391

6.7.3天线座架振动分析的其他方法396

6.7.4提高伺机机械结构固有频率的措施396

6.8轴系误差分析与综合397

6.8.1静态误差分析397

6.8.2动态误差分析403

6.8.3轴系误差综合403

6.8.4提高轴系精度的措施404

6.9机械滚动轴承的选择与使用404

6.9.1轴承类型的选择404

6.9.2轴承精度的选择和提高轴承工作精度的措施404

6.9.3轴承寿命的计算412

6.9.4轴承摩擦力矩的计算412

6.10静压轴承的设计与使用维护413

6.10.1静压轴承工作原理简介413

6.10.2静压轴承设计步骤简介417

6.10.3使用与维护420

6.11缓冲器的设计421

6.11.1缓冲器的载荷分析421

6.11.2缓冲器的设计422

6.12汇流环设计427

6.12.1汇流环分类428

6.12.2汇流环电性能指标430

6.12.3汇流环机械性能要求438

6.12.4低频汇流环设计440

6.12.5中频汇流环设计442

6.12.6电容耦合式中频汇流环450

6.12.7差动式汇流环设计452

6.12.8汇流环可靠性和可维护性457

参考文献460

第7章伺服机械传动装置设计高明正 蔡竹荪 傅瑞鲜463

7.1概述463

7.2伺服机械传动装置的设计463

7.2.1伺服机械传动装置的分类与功能463

7.2.2伺服传动装置的设计要求464

7.2.3伺服传动装置的设计步骤465

7.2.4伺服机械传动装置设计466

7.3伺服传动装置的传动误差分析与综合477

7.3.1传动误差的概念477

7.3.2传动误差的分析与综合477

7.4传动空回的分析和综合480

7.4.1齿轮的侧隙定义和分类480

7.4.2侧隙计算482

7.4.3齿轮侧隙的统计计算485

7.5减少传动空回的方法488

7.5.1可调中心距的方法488

7.5.2弹簧加载齿轮消除空回的方法488

7.5.3扭力杆消除空回方法492

7.5.4双传动链双电机驱动消除空回494

7.6减少传动误差的措施495

7.6.1合理的设计传动链495

7.6.2提高零件本身的制造、装配精度使传动精度增高496

7.6.3装配时采用误差调相来提高传动精度496

7.6.4采用机械校正或机械反馈机构496

参考文献496

第8章雷达伺服机械参数测量支文虎 关素琴498

8.1概述498

8.2雷达天线座轴系误差测量499

8.2.1方位轴垂直度误差测量499

8.2.2俯仰轴与方位轴垂直度误差测量504

8.3天线座动态参数测量510

8.3.1伺服系统频率特性测试法511

8.3.2结构模态分析试验512

8.4传动误差和传动空回测量515

8.4.1传动误差测量515

8.4.2传动空回测量523

参考文献526