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第一章 位置伺服系统的基本问题1

1.1 位置伺服系统的基本结构形式1

一、开环位置伺服系统2

二、半闭环位置伺服系统2

三、全闭环位置伺服系统3

四、混合闭环位置伺服系统4

1.2 位置伺服系统的组成与控制性能指标4

一、数字位置伺服系统5

二、位置伺服系统的性能指标8

一、位置调节器12

1.3 位置伺服控制方法与典型系统12

二、用复合控制提高位置跟踪精度15

三、全硬件位置伺服系统18

四、半软件直流位置伺服系统23

五、软件直流位置伺服系统25

六、全数字直流位置伺服系统27

第二章 现代交流伺服系统的基本特征30

2.1 高性能交流伺服电动机30

一、高性能三相永磁同步伺服电动机31

二、三相异步伺服电动机34

三、伺服电动机的选择及评价因素35

二、磁性编码器37

2.2 高分辨率的位置传感器37

一、旋转变压器37

三、光电编码器38

四、多圈式绝对光电编码器39

2.3 高效率三相逆变电源40

一、逆变器的基本工作原理40

二、逆变器的最低开关工作频率44

三、逆变器的最高开关工作频率45

四、逆变器的控制功能45

五、逆变器的各种数字控制方法46

2.4 多功能微机控制48

2.5 高可靠性设计50

一、可靠性概念50

二、故障回避与容限51

三、功率开关器件的保护51

四、其他保护措施及可靠性设计56

第三章 单片微机控制的交流伺服系统58

3.1 16位单片微机及其最小系统58

一、8097BH单片微机的特征58

二、80C196KC单片微机的特征58

三、最小系统60

一、位置反馈信息及其处理65

3.2 反馈信息及其处理65

二、速度反馈信息及其处理68

三、电流反馈信息及其处理70

3.3 比例-积分(PI)控制的软件实现71

3.4 单片微机控制的交流伺服系统综合实例72

第四章 交流位置伺服系统中控制环节的分析及参数校正81

4.1 三相永磁同步伺服电动机线性化解耦控制81

一、三相永磁同步伺服电动机矢量变换方程式81

二、三相永磁同步伺服电动机矢量解耦控制82

一、三相永磁同步伺服电动机电流解耦控制数学模型86

4.2 交流位置伺服系统中各环节的数学模型86

二、电流检测器的数学模型87

三、三相脉宽调制逆变器的数学模型87

四、速度反馈环节传递函数87

五、电流反馈滤波环节传递函数90

4.3 交流位置伺服系统中电流控制方式的分析91

一、模拟控制方式91

二、数字控制方式93

三、电流控制方式及控制器的选择96

四、电流控制器增益的工程整定99

4.4 交流位置伺服系统中速度控制器的设计100

一、典型的交流伺服系统速度控制特性100

二、光电编码器分辨率和速度控制范围的关系101

三、速度高精度特性分析102

四、速度控制器参数的整定104

五、速度控制器增益的工程选择方法107

4.5 交流位置伺服系统中位置控制的分析108

一、典型的交流伺服系统位置控制特性108

二、数字式复合前馈控制的结构分析109

三、交流伺服系统位置复合前馈控制器的实现111

4.6 交流位置伺服系统控制器参数设计举例114

第五章 交流伺服系统的辅助功能117

5.1 电子齿轮117

二、RAM的诊断118

一、EPROM的诊断118

5.2 自诊断118

三、EEPROM的诊断119

五、三相永磁同步伺服电动机转子磁极位置信号的诊断121

5.3 自调整及识别功能121

第六章 负载及电动机参数综合计算128

6.1 定位精度及设计注意点128

6.2 负载及电动机参数综合计算举例132

一、不同运动方式时负载转矩的计算132

二、综合参数计算举例133

参考文献140

四、光电编码器接线的诊断220