本書講述了電氣傳動控制系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試、運行的方法,教授學生如何針對不同的控制對象及要求,選擇合適的控制規(guī)律、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)參數(shù),使學生建立起系統(tǒng)的工程概念;同時,從理論和實踐兩個方面,闡述了電氣傳動系統(tǒng)控制的基本理論和相關(guān)技術(shù),并重點介紹了PWM控制技術(shù)、電壓源型變頻器、矢量控制變頻器、同步電動機調(diào)速系統(tǒng)等傳動系統(tǒng)的主流技術(shù),努力做到反映最前沿的技術(shù)成果。作者參與了大量實際應(yīng)用項目,從目前國內(nèi)外現(xiàn)有的工程案例中總結(jié)和提煉出控制規(guī)律,將交直流調(diào)速的內(nèi)涵進行融合,做到深入淺出、通俗易懂,是國內(nèi)第一部以應(yīng)用案例的形式講解控制系統(tǒng)設(shè)計的教材。非常適合用作自動化和電氣工程類專業(yè)本科生與研究生的教材,也可以作為電氣工程師的參考書。
目錄第1章 電氣傳動系統(tǒng)的基礎(chǔ).... 11.1 電機基礎(chǔ)... 11.1.1 電機統(tǒng)一理論... 11.1.2 電機的結(jié)構(gòu)及基本工作原理... 21.2 調(diào)速裝置... 71.2.1直流調(diào)速裝置... 71.2.2 交流調(diào)速裝置... 101.2.3 調(diào)速的一般原則... 201.3 電氣傳動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)... 221.3.1 開環(huán)控制結(jié)構(gòu)... 221.3.2 閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)... 231.3.3 開環(huán)與閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)的對比... 241.4 電氣傳動控制系統(tǒng)的調(diào)速指標... 261.4.1 靜態(tài)指標... 261.4.2 動態(tài)指標... 271.5 控制器的PID調(diào)節(jié)作用... 291.5.1 PID調(diào)節(jié)規(guī)律... 291.5.2 數(shù)字式PID調(diào)節(jié)器... 341.6 小結(jié)... 36習 題... 36第2章 雙閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng).... 382.1 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成... 382.2 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖與參數(shù)計算... 392.2.1 穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖和靜特性... 392.2.2各變量的穩(wěn)態(tài)工作點和穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算... 402.3 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)數(shù)學模型與動態(tài)過程... 412.3.1 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)學模型... 412.3.2 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)過程分析... 452.4 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的工程設(shè)計... 472.4.1 調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計方法... 482.4.2 I型典型系統(tǒng)... 482.4.3 II型典型系統(tǒng)... 552.4.4 工程設(shè)計中的近似處理... 662.4.5 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的控制器設(shè)計... 702.5 直流調(diào)速系統(tǒng)的智能控制方法... 772.6 小結(jié)... 81習 題... 82第3章 電壓型逆變器系統(tǒng).... 843.1 電壓型PWM逆變器的基本工作原理... 843.1.1 單相電壓型PWM逆變器及其控制方法... 843.1.2 三相電壓型PWM逆變器及其控制方法... 883.2 脈沖寬度調(diào)制技術(shù)... 903.2.1 SPWM調(diào)制法... 913.2.2 加入3次諧波的HIPWM調(diào)制法... 963.2.3 規(guī)則采樣法... 973.2.4 諧波消除法... 1043.2.5 電流滯環(huán)跟蹤法... 1063.2.6 電壓空間矢量法... 1083.3 電壓型逆變器系統(tǒng)... 1203.3.1 PWM逆變器控制系統(tǒng)硬件電路... 1203.3.2 SPWM逆變器控制系統(tǒng)... 1233.3.3 SVPWM逆變器控制系統(tǒng)... 1273.4 三電平逆變器... 1323.4.1 三電平逆變器主電路結(jié)構(gòu)... 1323.4.2 三電平逆變器工作原理... 1333.4.3 三電平逆變器空間矢量調(diào)制... 1353.5 多電平逆變器... 1413.5.1 多電平逆變器主電路結(jié)構(gòu)... 1413.5.2 多電平逆變器工作原理... 1443.5.3 多電平逆變器PWM調(diào)制... 1463.6 小結(jié)... 147習 題... 148第4章 異步電動機矢量控制系統(tǒng).... 1504.1 異步電動機在ABC坐標系下的動態(tài)數(shù)學模型... 1504.1.1 磁鏈方程式... 1514.1.2 電壓方程式... 1534.1.3 轉(zhuǎn)矩方程式... 1544.2 異步電動機空間矢量... 1564.2.1 空間矢量的定義... 1564.2.2 空間矢量的變換... 1594.2.3 異步電動機空間矢量方程式... 1594.3 異步電動機空間矢量坐標變換... 1614.3.1 坐標變換的意義... 1614.3.2 3相/2相坐標變換的一般公式... 1624.3.3 3相/2相之間的靜止變換... 1644.3.4 2相/2相之間的旋轉(zhuǎn)變換... 1654.3.5 3相/2相之間的旋轉(zhuǎn)變換... 1664.3.6 直角坐標系與極坐標系之間的變換... 1674.4 異步電動機在兩相坐標系上的數(shù)學模型... 1684.4.1 異步電動機在任意兩相坐標系上的數(shù)學模型... 1684.4.2 異步電動機在兩相靜止坐標系上的數(shù)學模型... 1694.4.3 異步電動機在轉(zhuǎn)子兩相旋轉(zhuǎn)坐標系上的數(shù)學模型... 1704.4.4 異步電動機在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系上的數(shù)學模型... 1714.5 異步電動機的矢量控制... 1724.5.1 矢量控制的基本思想... 1724.5.2 異步電動機的矢量控制原理... 1734.5.3 轉(zhuǎn)子磁鏈模型計算... 1754.5.4 異步電動機矢量控制系統(tǒng)... 1794.6 小結(jié)... 183習 題... 183第5章 同步電動機矢量控制系統(tǒng).... 1845.1 引言... 1845.1.1 同步電動機概述... 1845.1.2 同步電動機的變頻調(diào)速... 1855.2 永磁同步電動機矢量控制系統(tǒng)... 1865.2.1 正弦波永磁同步電動機矢量控制系統(tǒng)... 1865.2.2 梯形波永磁同步電動機(無刷直流電機)變頻調(diào)速系統(tǒng)... 1905.3 勵磁同步電動機矢量控制系統(tǒng)... 1955.3.1 按氣隙磁鏈定向的勵磁同步電動機矢量控制系統(tǒng)... 1955.3.2 按定子磁鏈定向的勵磁同步電動機矢量控制系統(tǒng)... 2025.4 小結(jié)... 211習 題... 211第6章 伺服系統(tǒng).... 2126.1 伺服系統(tǒng)的組成... 2126.2 伺服系統(tǒng)的性能指標... 2136.3 伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計... 2146.4 小結(jié)... 216習 題... 217第7章 典型控制系統(tǒng)設(shè)計—PWM整流系統(tǒng).... 2187.1 PWM整流器及其控制方法... 2187.1.1 單相橋式PWM整流器及其控制方法... 2187.1.2 三相橋式PWM整流器及其控制方法... 2237.2 三電平PWM整流器控制系統(tǒng)的設(shè)計... 2287.2.1 拓撲電路分析... 2287.2.2 數(shù)學模型的建立... 2317.2.3 控制器的設(shè)計... 2417.3 小結(jié)... 251習 題... 251參考文獻.... 252