《机械控制模块学》

第一章常用电子功率器件1

1.1电子功率器件的特点与分类1

1.2功率二极管2

1.2.1概述2

1.2.2普通功率二极管2

1.2.3快速恢复二极管3

1.2.4肖特基二极管3

1.2.5功率二极管组件（模块）3

1.3功率晶体管与基极驱动电路4

1.3.1概述4

1.3.2双极型功率晶体管（GTR）4

1.3.3功率场控晶体管（功率MOSFET）12

1.3.4绝缘门极双极型晶体管（IGBT）14

1.4可控硅与门极驱动电路16

1.4.1概述16

1.4.2普通可控硅（SCR）16

1.4.3快速可控硅（SSCR）22

1.4.4双向可控硅（TRIAC）23

1.4.5逆导可控硅（RCDTT）24

1.4.6可关断可控硅（GTO）25

第二章直流伺服驱动模块（DSDR）29

2.1概述29

2.2直流电动机30

2.2.1直流电动机基本理论30

2.2.2直流电动机的分类35

2.2.3普通直流电动机（POWDM）37

2.3直流伺服电动机（SERVDM）38

2.3.1概述38

2.3.2直流伺服电动机的基本类型39

2.4普通直流电动机驱动模块（DMDR）41

2.4.1概述41

2.4.2交直变换式驱动模块43

2.4.3直流变换式驱动模块（DMDR—CWA）64

2.5普通直流电动机运动控制模块72

2.5.1概述72

2.5.2单向运动控制模块73

2.5.3双向运动控制模块76

2.6直流伺服电动机驱动模块（DSMDR）78

2.6.1概述78

2.6.2直流伺服电动机驱动模块的基本形式及原理79

2.6.3用功率电子器件构成的驱动模块80

2.6.4用功率集成电路构成的驱动模块81

第三章交流伺服驱动模块84

3.1概述84

3.2交流电动机85

3.2.1交流电动机的基本理论及分类85

3.2.2普通交流电动机87

3.2.3单相交流电动机（SPIM）96

3.3交流伺服电动机（ASM）99

3.3.1两相交流伺服电动机99

3.3.2永磁同步电动机（IPM）101

3.4普通交流电动机驱动模块（AMDR）102

3.4.1概述102

3.4.2恒值驱动模块（AMDR-1）103

3.4.3调压驱动模块（AMDR-2）105

3.4.4变频驱动模块（AMDR-3）107

3.5普通交流电动机运动控制模块122

3.5.1概述122

3.5.2变频调速控制方式123

3.6交流伺服电动机驱动模块（ASMDR）131

3.6.1概述131

3.6.2可控硅式驱动模块（ASMDR-SCR）132

3.6.3晶体管式驱动模块（ASMDR-RWM）134

3.6.4晶体管交流伺服放大器式驱动模块（ASMDR-AF）137

第四章脉冲伺服模块（MSD）140

4.1概述140

4.2步进电动机（STM）141

4.2.1步进电动机的基本原理与特性142

4.2.2步进电动机选择原则150

4.3步进电动机驱动模块（STMDR）151

4.3.1驱动模块功能与分类151

4.3.2驱动模块构成与原理152

4.4步进电动机运行控制器（STMRC）156

4.4.1运行控制器功能与分类156

4.4.2集成运行控制器模块157

4.5步进电动机的微机控制160

第五章继电接触式控制模块163

5.1继电接触器件的基本知识163

5.1.1继电接触器件及其基本类型163

5.1.2刀开关及主令开关电器164

5.1.3接触器167

5.1.4通用继电器170

5.1.5中间继电器171

5.1.6时间继电器172

5.1.7电流过载保护继电器——热继电器173

5.1.8位置指令电器——行程开关和接近开关175

5.1.9自动空气断路器177

5.2继电接触式系统基本功能模块177

5.2.1基本功能模块的意义及分类177

5.2.2交流电动机起动控制模块178

5.2.3交流电动机运行控制模块183

5.2.4交流电动机制动控制模块186

5.2.5双速交流电动机切换控制模块187

第六章通用电源模块189

6.1电源模块总论189

6.2直流电源模块191

6.2.1直流电源的技术指标191

6.2.2直流电源模块的通用结构与原理192

6.2.3常用直流电源实用模块（DCPW）200

6.2.4常用集成稳压器的种类及选择204

6.2.5用集成稳压器构成直流电源的模块化设计方法207

6.3开关电源模块（ACPW）218

6.3.1开关式稳压器的特点218

6.3.2开关稳压器的基本原理与通用结构220

6.3.3用集成稳压器构成直流电源的模块化设计方法224

6.4交流电源模块（ACPW）225

6.5特种电源模块228

6.5.1稳压高压电源模块228

6.5.2不间断电源模块230

第七章通用信号变换模块239

7.1信号放大模块239

7.1.1理想运算放大器特性239

7.1.2反相放大模块240

7.1.3同相放大模块242

7.1.4差动放大模块243

7.2信号运算模块245

7.2.1加法运算模块245

7.2.2乘法运算模块247

7.2.3积分运算模块256

7.2.4微分运算模块258

7.2.5对数运算模块259

7.2.6信号幅值比较模块263

7.3信号变换模块274

7.3.1V/F（电压／频率）、F/V（频率／电压）变换模块274

7.3.20/V（相位／电压）变换模块283

7.3.3V/W（电压／脉宽）变换模块284

7.3.4V/I（电压／电流）变换模块285

第八章控制调节器模块286

8.1控制调节器的作用与分类286

8.2常用控制调节器模块的调节规律287

8.2.1P调节器模块（P-ADJ）287

8.2.2PI调节器模块（PI-ADJ）289

8.2.3PD调节器模块（PD-ADJ）289

8.3模拟PID控制调节器模块（A-PID-ADJ）290

8.3.1模拟PID控制调节器调节规律290

8.3.2模拟PID控制调节器的组成原理及线路294

8.4数字PID调节器模块301

8.4.1概述301

8.4.2数字PID控制算法302

8.4.3数字PID调节器的实用化处理306

8.4.4数字PID控制系统的设计314

第九章显示与电气隔离模块317

9.1LED显示驱动模块317

9.1.1发光二极管的直流驱动模块318

9.1.2多个发光二极管的逻辑驱动模块319

9.1.3LED数码管显示驱动模块320

9.2LCD显示驱动模块322

9.2.1七段液晶显示模块322

9.2.2液晶显示器的驱动方法323

9.2.3点阵式液晶显示模块327

9.3电气隔离模块334

9.3.1开关量输出隔离模块335

9.3.2模拟量输入隔离模块337

9.3.3设计电气隔离模块应注意的问题338

参考文献339