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第1篇 直流调速自动控制系统 2

第1章 单闭环直流调速自动控制系统 2

1.1直流调速的预备知识 2

1.1.1直流调速的可控电枢电源 2

1.1.2直流调速自动控制系统的机械特性 5

1.1.3直流调速自动控制系统的调速要求及性能指标 6

1.2比例（P）调节的单闭环直流调速自动控制系统 8

1.2.1开环控制系统及其存在的问题 8

1.2.2 P调节的单闭环直流调速自动控制系统结构及机械特性 9

1.2.3 P调节的单闭环直流调速自动控制系统稳态参数设计 10

1.2.4 P调节的单闭环直流调速自动控制系统动态性能分析 14

1.3 PI（比例积分）调节的单闭环直流调速自动控制系统 20

1.3.1 PI调节器的性能 20

1.3.2 PI调节器与P调节器的对比 22

1.3.3 PI调节的单闭环直流调速自动控制系统 23

1.4单闭环直流调速自动控制系统的限流保护 27

1.4.1问题的提出 27

1.4.2限流保护电路的实现 28

1.4.3带限流保护的单闭环直流调速自动控制系统 28

习题 31

第2章 双闭环直流调速自动控制系统与调节器的工程设计 33

2.1双闭环调速自动控制系统的组成 33

2.2双闭环直流调速自动控制系统的静特性和稳态参数计算 35

2.3双闭环直流调速自动控制系统的动态特性 37

2.3.1双闭环直流调速自动控制系统的动态数学模型 37

2.3.2双闭环直流调速自动控制系统的启动特性 38

2.3.3双闭环直流调速自动控制系统的抗扰性能分析 39

2.4直流调速自动控制系统的工程设计方法 40

2.4.1工程设计方法与步骤 40

2.4.2典型系统 41

2.4.3非典型系统的典型化 53

2.5双闭环直流调速自动控制系统的工程设计方法 56

习题 66

第3章 可逆直流调速自动控制系统 68

3.1 V-M可逆直流调速自动控制系统 68

3.1.1 V-M系统的可逆线路 68

3.1.2 V-M可逆直流调速自动控制系统的主回路及环流 70

3.1.3不同控制方式下的V-MM直流可逆调速自动控制系统 75

3.2直流PWM可逆调速自动控制系统 80

3.2.1直流可逆PWM变换器 80

3.2.2微机控制的PWM可逆直流调速自动控制系统 81

3.2.3直流PWM功率变换器的能量回馈 82

习题 83

第2篇 交流调速自动控制系统 87

第4章 基于稳态模型的交流异步电机调速自动控制系统 87

4.1异步电机稳态数学模型及机械特性 87

4.2异步电机的调压调速 89

4.3异步电机的变频调速 92

4.3.1变频调速的基本控制方式 92

4.3.2变频调速时的机械特性 93

4.4电力电子变压变频器 97

4.4.1变频器概述 97

4.4.2变频器的主要类型 98

4.4.3变频器的脉宽调制技术 103

4.5基于稳态模型的变压变频调速自动控制系统 113

4.5.1转速开环变压变频调速自动控制系统 113

4.5.2转速闭环转差频率控制的变压变频调速自动控制系统 114

习题 117

第5章 基于动态模型的异步电机调速自动控制系统一一矢量控制系统 118

5.1异步电机动态数学模型的性质 118

5.2异步电机的三相数学模型 119

5.3坐标变换 122

5.3.1坐标变换的基本思路 122

5.3.2三相-两相变换（3/2变换） 124

5.3.3静止两相一旋转正交变换（2s/2r变换） 126

5.4异步电机在正交坐标系上的动态数学模型 126

5.4.1静止两相正交坐标系中的动态数学模型 126

5.4.2旋转两相正交坐标系中的动态数学模型 128

5.5异步电机在正交坐标系上的状态方程 129

5.5.1状态变量的选取 129

5.5.2以ω-is-ψr为状态变量的状态方程 130

5.5.3以ω-is-ψs为状态变量的状态方程 132

5.6矢量控制的变频调速自动控制系统 135

5.6.1按转子磁链定向的同步旋转正交坐标系状态方程 136

5.6.2间接矢量控制系统 139

5.6.3直接矢量控制系统 141

习题 143

第3篇 数字控制的调速自动控制系统 146

第6章 数字（计算机）控制的调速自动控制系统 146

6.1数字控制的特点 146

6.1.1离散和采样 146

6.1.2连续变量的量化 147

6.1.3数字式速度检测及量化 148

6.1.4电压、电流等模拟量的量化 152

6.1.5数字调节器 155

6.1.6 开环前馈补偿（预控） 156

6.2数字控制系统的组成及其数字控制器 157

6.2.1数字控制器（计算机系统）的硬件系统 158

6.2.2数字控制器的软件系统 161

6.3数字调速自动控制系统及其数字化设计 161

6.3.1变量的相对值 161

6.3.2直流双闭环调速自动控制系统全数字化设计 163

6.3.3异步电机矢量控制系统全数字化设计 173

习题 178

第4篇 交直流调速自动控制系统的应用 180

第7章 调速自动控制系统的应用 180

7.1无刷直流电机控制在电动车中的应用 180

7.1.1无刷直流电机的结构 180

7.1.2无刷直流电机的位置传感器 181

7.1.3无刷直流电机运转原理 182

7.1.4换向时序 182

7.1.5系统总体控制方案 182

7.1.6系统硬件电路 182

7.1.7系统的控制算法实现 187

7.1.8系统的软件设计 188

7.2交流运动控制在风机节能中的应用 190

7.2.1风机的风量-压力特性 191

7.2.2应用变频调速的要点 192

7.2.3风机变频调速举例 194

7.3交流运动控制在生产线传送带上的应用 195

7.3.1概述 195

7.3.2传送带对变频器提出的要求 195

7.3.3变频器的选用原则 196

7.3.4变频调速应用实例 198

参考文献 201