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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