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绪论 1

第1章 直流调速系统的基本原理与方法 6

1.1直流调速系统的基本概念 6

1.1.1直流电动机的调速方法 6

1.1.2直流调速系统的基本结构 7

1.1.3直流调速系统主电路中的可控直流电源 8

1.1.4直流调速系统控制电路中的转速、电流、电压测量方法 19

1.2单闭环直流调速系统 24

1.2.1开环V-M系统及其存在的问题 24

1.2.2单闭环转速负反馈有静差直流调速系统 26

1.2.3单闭环转速负反馈直流调速系统的限流保护 34

1.2.4电压负反馈直流调速系统 37

1.2.5转速负反馈无静差直流调速系统 38

1.3转速电流双闭环直流调速系统 42

1.3.1理想起动及其实现 42

1.3.2转速电流双闭环直流调速系统的组成及工作原理 43

1.3.3双闭环直流调速系统的稳态结构图、静特性及稳态参数计算 44

1.3.4双闭环直流调速系统的起动特性 45

1.3.5双闭环直流调速系统动态性能的改进——转速微分负反馈 46

1.4脉宽直流调速系统 47

1.4.1 PWM-M系统概述 47

1.4.2.PWM变换器和PWM-M系统开环机械特性 48

1.4.3 PWM-M直流调速系统 49

1.5可逆直流调速系统 49

1.5.1可逆运行及可逆电路 49

1.5.2可逆直流调速系统中的环流分析 52

1.5.3有环流可逆直流调速系统 55

1.5.4无环流可逆直流调速系统 60

习题与思考题 65

第2章 直流调速系统的动态分析与设计 68

2.1单闭环直流调速系统的动态分析 68

2.1.1单闭环直流调速系统的动态数学模型 68

2.1.2单闭环直流调速系统的动态分析——稳定性分析和比例积分调节器串联校正 72

2.2双闭环直流调速系统的动态分析 75

2.3工程设计方法及其在双闭环直流调速系统中的应用 77

2.3.1调速系统的工程设计方法 77

2.3.2工程设计方法在双闭环直流调速系统中的应用 91

习题与思考题 102

第3章 直流调速系统的MATLAB仿真以及实验与实训 104

3.1直流调速系统的MATLAB仿真实验 104

3.1.1晶闸管开环和单闭环直流调速系统的MATLAB仿真实验 104

3.1.2晶闸管双闭环直流调速系统的MATLAB仿真实验 120

3.1.3晶闸管三闭环直流调速系统的MATLAB仿真实验 123

3.1.4晶闸管可逆直流调速系统的MATLAB仿真实验 128

3.1.5脉宽直流调速系统的MATLAB仿真实验 140

3.2直流调速系统的实验 152

3.2.1调速系统实验概述 152

3.2.2实验装置认识及其调试方法实验 153

3.2.3晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定实验 157

3.2.4双闭环晶闸管不可逆直流调速系统实验 161

3.2.5逻辑无环流可逆直流调速系统实验 164

3.2.6直流脉宽调制PWM调速系统实验 168

3.3直流调速系统的实例分析 171

3.3.1小容量有静差直流调速系统实例 171

3.3.2双极式PWM-M双闭环可逆直流调速系统实例 174

习题与思考题 176

第4章 交流调速系统的基本原理与方法 177

4.1交流调速系统概述 177

4.1.1交流调速系统的特点 177

4.1.2交流调速系统的分类 177

4.2异步电动机交流调压调速系统 178

4.2.1异步电动机交流调压调速的原理和方法 178

4.2.2交流调压调速系统中的交流调压电源 180

4.2.3交流调压调速系统的闭环控制 181

4.3绕线转子异步电动机串级调速系统 183

4.3.1串级调速的原理 183

4.3.2串级调速系统主电路中的电源问题 185

4.3.3串级调速系统的调速特性和机械特性 186

4.3.4串级调速系统的双闭环控制 190

4.3.5串级调速系统的效率和功率因数 193

4.4异步电动机变频调速系统 195

4.4.1变频调速系统的基本控制方式和机械特性 195

4.4.2变频调速系统中的变频电源 200

4.4.3晶闸管变频调速系统 212

4.4.4脉宽调制的异步电动机变频调速系统 216

习题与思考题 222

第5章 矢量控制的高性能异步电动机变频调速系统 224

5.1直流电动机和异步电动机的电磁转矩和矢量控制的基本原理 224

5.1.1直流电动机和异步电动机的电磁转矩 224

5.1.2矢量控制的基本原理 224

5.2矢量坐标变换及变换矩阵 226

5.3异步电动机在不同坐标系的数学模型 231

5.3.1异步电动机在静止坐标系的数学模型 231

5.3.2异步电动机在d-q同步旋转坐标系的数学模型 234

5.3.3异步电动机在d-q定向坐标系的数学模型和特点 235

5.4异步电动机转子磁链观测器 238

5.4.1转子磁链的直接检测 239

5.4.2转子磁链的间接检测 239

5.5异步电动机的无速度传感器技术 241

5.6矢量控制的变频调速系统 244

5.7异步电动机的交-交变频调速技术 247

5.7.1异步电动机的定子电流控制 247

5.7.2异步电动机交-交变频调速系统的基本结构 249

5.7.3基于“工程设计方法”的调节器设计 251

习题与思考题 256

第6章 交流调速系统的MATLAB仿真以及实验与实训 257

6.1交流调速系统的MATLAB仿真实验 257

6.1.1交流调压调速系统和串级调速系统的MATLAB仿真实验 257

6.1.2异步电动机变频调速系统的MATLAB仿真实验 265

6.2交流调速系统的实物实验 282

6.2.1双闭环三相异步电动机调压调速系统实验 282

6.2.2双闭环三相异步电动机串级调速系统实验 285

6.2.3串联二极管式电流型逆变器-异步电动机变频调速系统实验 288

6.2.4正弦脉宽调制变频调速系统实验 291

6.3交流调速系统的实例分析 295

6.3.1异步电动机调压调速系统实例 295

6.3.2异步电动机串级调速系统实例 296

习题与思考题 300

第7章 交直流调速系统课程设计 302

7.1课程设计大纲 302

7.2课程设计任务书 303

7.3课程设计资料 305

7.3.1晶闸管整流电源的设计指导 305

7.3.2常用元器件资料 317

参考文献 323