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第1章 概论&夏福梯 1

1.1雷达伺服系统在制导雷达中的地位和作用 1

1.2雷达伺服系统的组成与工作原理 2

1.2.1组成 2

1.2.2工作原理 4

1.3雷达伺服系统的基本技术要求 5

1.3.1稳定裕量 5

1.3.2伺服带宽 6

1.3.3精度要求 6

1.3.4过渡过程品质 7

1.3.5调速范围 9

1.4雷达伺服系统的特点 9

1.4.1响应速度快跟踪精度高 9

1.4.2调速范围宽 9

1.4.3具有多种工作状态 10

1.4.4模拟电路和数字电路混合式伺服系统 11

1.4.5机械性能优良的伺服机械结构 11

1.5雷达伺服系统的发展阶段及技术发展趋势 11

1.5.1雷达伺服系统的发展阶段 11

1.5.2雷达伺服系统技术发展趋势 12

参考文献 14

第2章 伺服控制元件&林若溪 胡光裕 15

2.1概述 15

2.2误差测量元件 17

2.2.1自整角机 17

2.2.2旋转变压器 19

2.3变换元件 21

2.3.1数字-模拟转换（D/A） 21

2.3.2模拟-数字转换（A/D） 22

2.3.3解调器 23

2.3.4调制器 26

2.4功率放大器 29

2.4.1电机扩大机 29

2.4.2可控硅功率放大器 33

2.4.3晶体管脉冲调宽功率放大器（PWM） 37

2.5执行元件 39

2.5.1执行元件的类型及特点 40

2.5.2直流电机结构和工作原理 41

2.5.3直流电机静态特性 42

2.5.4直流电机动态特性 44

2.5.5两相异步电动机 46

2.5.6步进电机 49

2.5.7交流电机 51

2.6反馈元件 57

2.6.1位置（角度）反馈元件 57

2.6.2速度反馈元件 69

参考文献 72

第3章 伺服系统设计&夏福梯 73

3.1概述 73

3.2伺服系统的静态设计 74

3.2.1负载力矩的计算 74

3.2.2执行元件的选择及减速器传动比的确定 76

3.2.3误差测量元件的选择 80

3.2.4变换元件的选择 85

3.2.5功率放大元件的选择 86

3.2.6系统固有结构框图 88

3.3伺服机械结构因素与伺服系统性能的关系 89

3.3.1转动惯量与伺服系统性能的关系 89

3.3.2结构谐振频率与伺服系统性能的关系 91

3.3.3摩擦力矩与伺服系统性能的关系 92

3.3.4传动空回与伺服系统性能的关系 94

3.3.5传动精度与伺服系统性能的关系 96

3.4伺服系统的动态设计 98

3.4.1系统固有环节传递函数的计算 99

3.4.2系统期望特性的设计 111

3.4.3系统结构框图 124

3.4.4电流回路设计 124

3.4.5速度回路设计 137

3.4.6反谐振电路设计 151

3.4.7系统调速范围的设计 153

3.4.8正割函数校正 158

3.4.9位置调节器的选择 160

3.4.10系统变带宽校正 163

3.5伺服系统快速调转状态的分析与设计 166

3.5.1线性系统部分的设计特点 167

3.5.2快速调转时间的估算 170

3.5.3非线性自持振荡现象的分析 171

3.6伺服系统的设计举例 174

3.6.1技术性能指标与要求 175

3.6.2负载的机械性能指标与要求 176

3.6.3接口条件 176

3.6.4使用环境条件 177

3.6.5负载力矩的计算 177

3.6.6执行元件的选择及动力减速器传动比的确定 178

3.6.7误差测量元件的选择 181

3.6.8功率放大元件的选择 181

3.6.9系统结构框图的确定 182

3.6.10系统固有环节传递函数的确定 182

3.6.11系统期望特性的设计 184

3.6.12电流回路设计 187

3.6.13速度回路设计 193

3.6.14系统综合校正与检验 202

3.6.15系统静态误差和跟踪误差的检验 211

参考文献 214

第4章 伺服系统精度分析&夏福梯 周明光 216

4.1概述 216

4.2伺服系统静态误差的分析与综合 217

4.2.1定值静态误差的分析与综合 217

4.2.2自振静态误差产生的原因与分析 224

4.3伺服系统跟踪误差的分析与综合 229

4.3.1跟踪误差的分配 230

4.3.2系统误差分量的计算 231

4.3.3随机误差分量计算 233

4.3.4伺服系统跟踪误差的综合 236

4.3.5跟踪误差的分解 236

4.4提高伺服系统精度的方法 237

4.4.1正反馈补偿的复合控制系统 238

4.4.2高阶无静差伺服系统 248

参考文献 256

第5章 雷达伺服系统数字控制&周永清 258

5.1概述 258

5.2雷达数字伺服系统的组成和特点 259

5.2.1零阶保持器 260

5.2.2采样频率的确定 262

5.3连续校正网络离散化的实现 263

5.3.1脉冲响应不变法（Z变换法） 264

5.3.2差商代微商变换法 265

5.3.3零极点变换法 265

5.3.4双线性变换 266

5.3.5各种变换方法的比较 267

5.4数字伺服系统常用的几种算法 267

5.4.1 PI算法 267

5.4.2 PID算法 269

5.4.3凹口网络的数字实现 272

5.4.4数字伺服系统变通带的实现 273

5.5 α—β3滤波 275

5.5.1 α滤波 275

5.5.2 α—β3滤波 277

5.6控制计算机机型的选择 282

5.6.1单片机的应用 282

5.6.2数值表示和运算 283

5.6.3 D/A和A/D接口 289

5.7计算机控制伺服系统设计 296

5.7.1数字控制伺服系统的连续设计法 296

5.7.2雷达快速调转继电器式开关（Bang—Bang）控制的数字实现 298

5.7.3计算机辅助跟踪 309

参考文献 321

第6章 伺服机械结构设计&高明正 曲志慧 322

6.1概述 322

6.2伺服机械结构设计的基本要求 323

6.3伺服机械结构的主要组成及其功能 330

6.4伺服机械结构设计载荷分析 332

6.4.1载荷类型 332

6.4.2各类载荷计算 332

6.4.3载荷组合 344

6.5伺服机械结构总体方案设计 345

6.5.1用形态变换方法和机械结构相互关系变换制定结构方案 345

6.5.2结构方案设计实例 346

6.5.3结构方案的选择和评价 349

6.6天线座架结构设计 353

6.6.1俯仰机构设计 354

6.6.2方位机构设计 359

6.6.3天线座架结构的静力分析 363

6.6.4天线座架静力分析的有限元法 372

6.7伺服机械结构的动力学分析 380

6.7.1驱动系统的振动分析 383

6.7.2天线座架振动分析的拉格朗日法 391

6.7.3天线座架振动分析的其他方法 396

6.7.4提高伺机机械结构固有频率的措施 396

6.8轴系误差分析与综合 397

6.8.1静态误差分析 397

6.8.2动态误差分析 403

6.8.3轴系误差综合 403

6.8.4提高轴系精度的措施 404

6.9机械滚动轴承的选择与使用 404

6.9.1轴承类型的选择 404

6.9.2轴承精度的选择和提高轴承工作精度的措施 404

6.9.3轴承寿命的计算 412

6.9.4轴承摩擦力矩的计算 412

6.10静压轴承的设计与使用维护 413

6.10.1静压轴承工作原理简介 413

6.10.2静压轴承设计步骤简介 417

6.10.3使用与维护 420

6.11缓冲器的设计 421

6.11.1缓冲器的载荷分析 421

6.11.2缓冲器的设计 422

6.12汇流环设计 427

6.12.1汇流环分类 428

6.12.2汇流环电性能指标 430

6.12.3汇流环机械性能要求 438

6.12.4低频汇流环设计 440

6.12.5中频汇流环设计 442

6.12.6电容耦合式中频汇流环 450

6.12.7差动式汇流环设计 452

6.12.8汇流环可靠性和可维护性 457

参考文献 460

第7章 伺服机械传动装置设计&高明正 蔡竹荪 傅瑞鲜 463

7.1概述 463

7.2伺服机械传动装置的设计 463

7.2.1伺服机械传动装置的分类与功能 463

7.2.2伺服传动装置的设计要求 464

7.2.3伺服传动装置的设计步骤 465

7.2.4伺服机械传动装置设计 466

7.3伺服传动装置的传动误差分析与综合 477

7.3.1传动误差的概念 477

7.3.2传动误差的分析与综合 477

7.4传动空回的分析和综合 480

7.4.1齿轮的侧隙定义和分类 480

7.4.2侧隙计算 482

7.4.3齿轮侧隙的统计计算 485

7.5减少传动空回的方法 488

7.5.1可调中心距的方法 488

7.5.2弹簧加载齿轮消除空回的方法 488

7.5.3扭力杆消除空回方法 492

7.5.4双传动链双电机驱动消除空回 494

7.6减少传动误差的措施 495

7.6.1合理的设计传动链 495

7.6.2提高零件本身的制造、装配精度使传动精度增高 496

7.6.3装配时采用误差调相来提高传动精度 496

7.6.4采用机械校正或机械反馈机构 496

参考文献 496

第8章 雷达伺服机械参数测量&支文虎 关素琴 498

8.1概述 498

8.2雷达天线座轴系误差测量 499

8.2.1方位轴垂直度误差测量 499

8.2.2俯仰轴与方位轴垂直度误差测量 504

8.3天线座动态参数测量 510

8.3.1伺服系统频率特性测试法 511

8.3.2结构模态分析试验 512

8.4传动误差和传动空回测量 515

8.4.1传动误差测量 515

8.4.2传动空回测量 523

参考文献 526