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第1章 直流伺服电动机1

1.1直流伺服电动机1

1.1.1结构和分类1

1.1.2运行原理3

1.1.3直流伺服电动机的应用7

1.2无刷直流电动机23

1.2.1无刷直流电动机的结构与组成23

1.2.2无刷直流电动机的控制方法26

1.2.3无刷直流电动机的运行特性32

1.2.4无刷直流电动机的应用40

1.3直流力矩电动机54

1.3.1直流力矩电动机的结构与特点54

1.3.2运行原理与特性55

1.3.3直流力矩电动机性能特点57

思考与练习一58

第2章 永磁伺服电动机60

2.1永磁同步伺服电动机60

2.1.1结构与分类60

2.1.2运行原理及分析63

2.2永磁同步伺服电动机的控制66

2.2.1三相永磁同步伺服电动机在静止ABC坐标系中的参数66

2.2.2逆变器机电能量变换装置的坐标变换67

2.2.3逆变器机电能量变换装置电压方程的坐标变换68

2.2.4无转子阻尼绕组的三相永磁同步伺服电动机的电磁转矩70

2.2.5基于统一模型电动机方法的三相永磁同步伺服电动机动态方程70

2.3三相永磁同步伺服电动机的基本控制方法72

2.3.1位置环的控制策略72

2.3.2速度环的控制策略73

2.3.3电流环的控制模型73

2.3.4电流环的PID控制74

2.3.5三相永磁同步伺服电动机的三闭环控制系统75

2.4三相永磁同步伺服逆变器的空间正弦SVPWM技术76

2.4.1直角坐标系二电平广义逆变器空间电压矢量SVPWM波76

2.4.2直角坐标系的SVPWM的基本概念77

2.4.3电压幅值的归一化79

2.4.4电压矢量的分区80

2.4.5基于LF2812DSP的SVPWM波的产生81

2.5三相永磁同步伺服电动机的DSP控制电路82

2.5.1控制器的硬件组成82

2.5.2电磁兼容设计85

思考与练习二86

第3章 步进电动机87

3.1步进电动机的工作原理87

3.1.1反应式步进电动机的工作原理87

3.1.2运行方式88

3.1.3小步距角步进电动机90

3.1.4反应式步进电动机的结构91

3.1.5其他形式的步进电动机91

3.2反应式步进电动机的运行特性93

3.2.1反应式步进电动机的静态特性93

3.2.2反应式步进电动机的动态特性96

3.2.3连续脉冲运行99

3.3步进电动机主要性能指标102

3.4驱动电源104

3.4.1驱动电源组成及作用104

3.4.2驱动电源的分类104

3.5步进电动机的微处理器控制108

3.5.1并行控制109

3.5.2串行控制112

3.5.3步进电动机转速控制113

3.5.4加减速定位控制114

3.5.5步进电动机的其他控制117

思考与练习三121

第4章 旋转变压器122

4.1旋转变压器的结构和工作原理122

4.1.1旋转变压器的结构123

4.1.2旋转变压器的工作原理124

4.1.3旋转变压器的负载运行125

4.1.4一次侧补偿的旋转变压器126

4.1.5二次侧补偿的旋转变压器127

4.1.6旋转变压器的技术指标127

4.2线性旋转变压器128

4.2.1一次侧补偿的线性旋转变压器128

4.2.2二次侧补偿的线性旋转变压器130

4.2.3比例式旋转变压器131

4.3数字式旋转变压器131

4.3.1数字式旋转变压器简介131

4.3.2 AD2S83芯片简介132

4.3.3 AD2S83芯片外围电路133

4.3.4 AD2S83工作过程135

4.4旋转变压器的应用135

4.4.1矢量分解运算136

4.4.2反正弦函数运算136

4.4.3乘法运算137

4.4.4除法运算138

思考与练习四138

第5章 自整角机139

5.1力矩式自整角机的结构和工作原理139

5.1.1力矩式自整角机的结构140

5.1.2力矩式自整角机的工作原理140

5.1.3力矩式自整角机的磁势特点144

5.1.4力矩式自整角机的转矩分析145

5.1.5力矩式自整角机的主要技术指标146

5.2控制式自整角机的结构和工作原理147

5.2.1控制式自整角机的结构147

5.2.2控制式自整角机的工作原理148

5.2.3差动式自整角机150

5.2.4控制式自整角机的主要技术指标151

5.3数字式自整角机151

5.3.1 SDC1740芯片简介152

5.3.2 SDC1740芯片工作原理153

5.4自整角机的应用153

5.4.1液面位置指示器153

5.4.2舰船雷达方位指示154

思考与练习五154

第6章 开关磁阻电动机及其控制155

6.1开关磁阻电动机传动系统155

6.1.1开关磁阻电动机传动系统的组成155

6.1.2开关磁阻电动机的工作原理159

6.1.3开关磁阻电动机传动系统的特点161

6.2开关磁阻电动机的基本电磁关系162

6.2.1理想开关磁阻电动机的基本电磁关系162

6.2.2实际开关磁阻电动机的物理状态167

6.2.3开关磁阻电动机的数学模型169

6.3开关磁阻电动机的运行状态及控制方式171

6.3.1开关磁阻电动机的运行特性171

6.3.2开关磁阻电动机的启动运行171

6.3.3开关磁阻电动机的稳态运行172

6.3.4开关磁阻电动机的制动运行174

6.3.5开关磁阻电动机运行时的转矩脉动与噪声174

6.4开关磁阻电动机传动系统的控制175

6.4.1 SRD控制系统结构及算法176

6.4.2功率变换器177

6.4.3信号检测181

6.5开关磁阻电动机的DSP控制186

思考与练习六196

第7章 直线电动机197

7.1直线感应电动机的结构与原理198

7.1.1直线电动机的原理198

7.1.2直线电动机的结构与分类199

7.2直线感应电动机的分析200

7.2.1直线感应电动机纵向边缘效应200

7.2.2直线感应电动机的横向边缘效应201

7.3其他直线电动机202

7.3.1直线直流电动机202

7.3.2直线自整角机204

7.3.3直线和平面步进电动机204

7.4直线感应电动机的应用208

7.4.1直线感应电动机的应用原则208

7.4.2直线感应电动机的应用情况209

思考与练习七211

附录A信号检测与转换212

A.1电流和电压的检测212

A.1.1电流的检测212

A.1.2电压的检测213

A.2位置检测213

A.2.1绝对式旋转编码器214

A.2.2增量式旋转编码器216

A.2.3光电编码盘与单片机的接口217

A.2.4增量式旋转编码器与TMS320F2812的接口218

A.3速度检测219

A.3.1用测速发电动机测速219

A.3.2用光电旋转编码器测速219

附录B数字PID控制算法与数字滤波技术222

B.1数字PID控制算法222

B.1.1模拟PID控制原理222

B.1.2数字PID控制算法223

B.1.3数字PID的改进算法225

B.1.4数字PID控制器的参数选择和采样周期的选择227

B.2数字滤波技术229

B.2.1算数平均值法229

B.2.2移动平均滤波法230

B.2.3防脉冲干扰平均值法230

B.2.4数字低通滤波法231

参考文献232