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目录1

绪论1

第一章 电气传动自动控制系统的基本原理1

1—1电气传动控制系统的构成1

1—2电气传动控制系统的数学描述3

1—2—1非线性系统数学描述及其线性化3

1—2—2线性系统的数学描述模式5

1—2—3系统数学描述的标么化7

1—3模拟控制系统的规范校正方法7

1—3—1单环系统的规范校正8

1—3—2含非线性参数的闭环校正16

1—3—3单环系统的降阶计算和校正19

1—3—4中间变量约束和从属调节原理21

1—4数字控制系统的规范校正方法24

1—5受控对象的状态观测器30

第二章 直流电动机的速度控制系统37

2—1直流它励电动机的数学模型38

2—1—1调压时直流它励电动机的数学描述38

2—1—2调压调磁时直流它励电动机的数学描述40

2—1—3直流它励电动机的线性化结构图41

2—2晶闸管变流器的特性42

2—2—1电流连续时晶闸管变流器特性43

2—2—2电流断续时晶闸管变流器特性45

2—2—3晶闸管变流器的动特性49

2—3单环速度控制系统52

2—3—1有静差单环速度控制系统52

2—3—2无静差单环速度控制系统59

2—4有从属电流环的直流电动机控制系统64

2—4—1系统的工作原理64

2—4—2系统的动态校正67

2—4—3速度调节器饱和时的起动超调70

2—5直流电动机速度的双域控制系统71

2—5—1系统的工作原理71

2—5—2双域控制系统的校正74

2—5—3与双域控制有关的非线性补偿76

2—6可逆的速度控制系统79

2—6—1静态环流分析79

2—6—2有环流可逆速度控制系统83

2—6—3错位无环流系统88

2—6—4逻辑无环流系统94

2—7直流电动机双闭环系统的计算机控制99

2—7—1电流环控制101

2—7—2速度环控制108

第三章 交流电动机的速度控制系统111

3—1异步电动机在控制定子频率和电压时的数学描述111

3—1—1基本方程111

3—1—2简化的传递函数117

3—2笼型异步电动机的频率控制系统121

3—2—1控制定子频率时异步电动机的稳态特性121

3—2—2晶闸管变频器124

3—2—3用电压型变频器的频率控制系统127

3—2—4用电流型变频器的频率控制系统133

3—3用PWM变频器的异步电动机频率控制系统139

3—3—1谐波分析和脉动转矩140

3—3—2PWM型逆变器的基本电路及频率控制系统145

3—3—3PWM型逆变器的微机控制151

3—4绕线型异步电动机的串级速度控制系统156

3—4—1异步电动机亚同步串级速度控制系统的基本特性158

3—4—2异步电动机亚同步串级闭环速度控制系统167

3—5绕线型异步电动机速度控制系统的其它型式170

3—5—1有转子斩波器的速度控制系统170

3—5—2调节定子电压的速度控制系统172

3—6异步电动机的矢量变换控制系统176

3—7交流同步电动机的速度控制系统184

3—7—1它控式同步机变频速度控制系统185

3—7—2无换向器电机的速度控制系统186

第四章 位置随动系统和数控伺服系统192

4—1概述192

4—2定位控制的位置随动系统194

4—3跟随控制的位置随动系统199

4—3—1跟随控制作用的误差199

4—3—2用复合控制提高跟随精度201

4—3—3双通道的位置随动系统204

4—3—4有扰动补偿的位置随动系统206

4—4位置检测211

4—5脉宽调制型的晶体管斩波器218

4—5—1PWM斩波器的工作原理218

4—5—2PWM斩波器的控制电路222

4—6—1数控伺服系统结构225

4—6数控机床的伺服系统225

4—6—2数字比较的位置伺服系统229

4—6—3相位比较的位置伺服系统233

4—6—4点位控制的数字伺服系统234

4—7数控机床伺服系统的程序控制235

4—7—1运动轨迹235

4—7—2插补器237

4—8交流伺服系统244

4—8—1开环的步进电动机伺服系统244

4—8—2闭环的交流伺服系统249

第五章 电气传动的稳速系统和张力控制系统253

5—1电气传动稳速系统的分类和构成253

5—1—1稳速系统的分类253

5—1—2速度偏差信息的处理253

5—2单电动机的稳速控制系统261

5—2—1数字模拟式高精度稳速系统262

5—2—2鉴相式高精度稳速系统265

5—2—3微机控制的高精度稳速系统266

5—3多电动机的稳速系统269

5—3—1多电动机传动的工艺设备特点269

5—3—2多电动机的速度比值控制271

5—3—3多电动机的数字模拟控制系统273

5—4实现张力控制的电动机传动系统274

5—4—1张力的测量和控制274

5—4—2张力控制中的动态转矩276

5—4—3调节电动机功率的张力控制系统277

5—4—4保持电枢电流恒定的张力控制系统279

第六章 电气传动的最优控制和自适应控制系统284

6—1电气传动的最优控制系统284

6—1—1电气传动最优控制的提出284

6—1—2最小损耗控制285

6—2—1直流电动机的最小损耗控制291

6—2直流和交流电动机的最小损耗控制291

6—2—2异步电动机的节能最优控制296

6—3电气传动自适应控制系统的基本原理303

6—3—1概述303

6—3—2确定系统的频率和时间特性304

6—3—3辨识的自适应观测器305

6—4电气传动的非搜索自适应控制系统308

6—4—1模型参考自适应控制系统308

6—4—2使开环频率特性稳定的自适应控制系统310

6—4—3比较偏差信号高频分量和低频分量构成的自适应控制系统311

6—4—4有辨识观测器的自适应控制系统314

6—5电气传动的搜索自适应控制系统318

6—5—1搜索自适应控制系统的组成原理318

6—5—2自适应控制系统中搜索极值的方法318

6—5—3均方误差最小的自适应控制系统321