運動控制系統(tǒng)

第1章 緒論
本章教學要求與目標
1.1 運動控制系統(tǒng)的組成和類型
1.1.1 液壓傳動系統(tǒng)
1.1.2 氣壓傳動系統(tǒng)
1.1.3 電氣傳動系統(tǒng)
1.2 運動控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史
1.3 運動控制系統(tǒng)的轉矩控制規(guī)律
本章小結
思考題與習題
第2章 開環(huán)運動控制系統(tǒng)
本章教學要求與目標
2.1 直流電動機拖動的運動控制系統(tǒng)的基本問題
2.1.1 直流調速的主要方法
2.1.2 轉速控制的要求和調速性能指標
2.1.3 直流調速系統(tǒng)使用的3種可控直流電源
2.2 開環(huán)控制的直流電動機調速系統(tǒng)
2.2.1 晶閘管整流器-電動機系統(tǒng)
2.2.2 直流PWM變換器-電動機系統(tǒng)
2.2.3 開環(huán)直流調速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析
2.3 步進電動機運動控制系統(tǒng)
2.3.1 步進電動機簡介
2.3.2 步進電動機的控制方式
2.3.3 步進電動機控制系統(tǒng)
本章小結
思考題與習題
第3章 閉環(huán)控制的直流電動機調速系統(tǒng)
本章教學要求與目標
3.1 單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)
3.1.1 單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的組成
3.1.2 單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的穩(wěn)、動態(tài)性能分析
3.1.3 無靜差直流調速系統(tǒng)
3.1.4 其他形式的單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)
3.2 轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)
3.2.1 單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)存在的問題
3.2.2 轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的組成
3.2.3 轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的性能分析
3.2.4 轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的工程設計方法
3.2.5 轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)調節(jié)器工程設計實例
3.3 可逆直流調速系統(tǒng)
3.3.1 PWM可逆直流調速系統(tǒng)
3.3.2 V?M可逆直流調速系統(tǒng)
3.4 弱磁控制的直流調速系統(tǒng)
3.4.1 弱磁與變壓協(xié)調控制
3.4.2 弱磁與變壓協(xié)調控制的直流調速系統(tǒng)
本章小結
思考題與習題
第4章 交流異步電動機調速系統(tǒng)
本章教學要求與目標
4.1 異步電動機的穩(wěn)態(tài)數(shù)學模型和調速方法
4.1.1 異步電動機的穩(wěn)態(tài)數(shù)學模型
4.1.2 異步電動機的調速方法
4.2 異步電動機的變壓控制系統(tǒng)
4.2.1 異步電動機的變壓調速
4.2.2 變壓調速時的機械特性
4.2.3 閉環(huán)控制的變壓調速系統(tǒng)
4.2.4 變壓控制在軟起動器中的應用
4.2.5 變壓控制在電動機節(jié)電器中的應用
4.3 異步電動機的變壓變頻（VVVF）調速
4.3.1 變壓變頻調速的基本原理
4.3.2 變壓變頻調速時的機械特性
4.4變壓變頻（VVVF）調速技術
4.4.1 交—直—交PWM變頻器主電路
4.4.2 正弦波脈寬調制（SPWM）技術
4.5 變壓變頻（VVVF）調速系統(tǒng)的結構和工作原理
4.6 高性能異步電動機調速系統(tǒng)
4.6.1 矢量控制的交流變頻調速系統(tǒng)
4.6.2 直接轉矩控制的交流變頻調速系統(tǒng)
4.7 繞線轉子異步電動機調速系統(tǒng)
4.7.1 繞線轉子異步電動機雙饋控制的基本原理
4.7.2 繞線轉子異步電動機串級調速系統(tǒng)
4.7.3 繞線轉子異步電動機
雙饋調速系統(tǒng)
4.8通用變頻器
4.8.1 通用變頻器簡介
4.8.2 變頻器的選型、安裝及維護
本章小結
思考題與習題
第5章 同步電動機調速系統(tǒng)
本章教學要求與目標
5.1 同步電動機的穩(wěn)態(tài)數(shù)學模型
與調速方法
5.1.1 同步電動機的特點
5.1.2 同步電動機的分類
5.1.3 同步電動機的轉矩角特性和穩(wěn)定運行
5.1.4同步電動機的起動
5.1.5同步電動機的調速
5.2 他控變頻同步電動機調速系統(tǒng)
5.2.1 轉速開環(huán)恒壓頻比控制的同步電動機群調速系統(tǒng)
5.2.2 大功率同步電動機調速系統(tǒng)
5.3 三相永磁無刷直流電動機控制系統(tǒng)
5.3.1 無刷直流電動機的組成和工作原理
5.3.2 無刷直流電動機轉矩的波動
5.3.3 無刷直流電動機控制系統(tǒng)
5.4三相永磁同步伺服電動機控制系統(tǒng)
5.4.1 位置信號的檢測
5.4.2 電子齒輪的功能
5.4.3 交流伺服電動機驅動器實例
本章小結
思考題與習題
第6章 位置隨動系統(tǒng)
本章教學要求與目標
6.1 位置隨動系統(tǒng)概述
6.1.1 位置隨動系統(tǒng)的組成
6.1.2 位置隨動系統(tǒng)的特點
6.1.3 位置隨動系統(tǒng)的基本性能指標
6.2 閉環(huán)位置隨動系統(tǒng)及其控制原理
6.2.1 閉環(huán)伺服系統(tǒng)的執(zhí)行電動機
6.2.2 數(shù)字脈沖比較式伺服系統(tǒng)
6.2.3 數(shù)控加工過程
6.2.4數(shù)控機床的軌跡控制原理及其實現(xiàn)
6.3 位置隨動系統(tǒng)的數(shù)學模型與校正設計
6.3.1 位置伺服系統(tǒng)的數(shù)學模型
6.3.2 位置調節(jié)器設計
本章小結
思考題與習題
第7章 數(shù)字式運動控制系統(tǒng)
本章教學要求與目標
7.1 數(shù)字控制系統(tǒng)的主要特點
7.2 數(shù)字式運動控制系統(tǒng)的基本組成
7.3 數(shù)字控制的關鍵部件
7.3.1 數(shù)字測速指標
7.3.2 數(shù)字測速方法
7.3.3 數(shù)字濾波
7.3.4 數(shù)字PID調節(jié)器
7.4 基于DSP的運動控制器
7.4.1 DSP運動控制器的硬件構成
7.4.2 DSP運動控制器的軟件構成
7.5現(xiàn)場總線及Profibus現(xiàn)場總線
7.5.1 現(xiàn)場總線的概念及特點
7.5.2 典型現(xiàn)場總線介紹
7.5.3 Profibus現(xiàn)場總線概述
7.5.4 ProfibusDP協(xié)議
7.5.5 ProfibusDP的數(shù)據(jù)通信
7.5.6 ProfibusDP的交叉通信方式
7.5.7 ProfibusDP的技術優(yōu)勢
7.6 數(shù)字式運動控制系統(tǒng)的設計內(nèi)容和流程
本章小結
思考題與習題
第8章 運動控制系統(tǒng)應用實例
本章教學要求與目標
8.1 步進電動機在勾心剛度測試儀中的應用
8.2 西門子6RA70型直流調速器在熱連軋機中的應用
8.2.1 6RA70型直流調速器簡介
8.2.2 6RA70型直流調速器在熱連軋機中的應用
8.3 變頻器在恒壓供水系統(tǒng)中的應用
8.4 機械手關節(jié)伺服控制系統(tǒng)
8.5 運動控制器在紙箱切割打樣機中的應用
參考文獻