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第1章 绪论1

1.1 直流电动机调速技术概况1

1.2 交流电动机调速技术概况2

1.2.1 交流异步电动机发展趋势2

1.2.2 永磁同步电动机发展趋势3

1.3 交直流电动机调速数字控制系统概况4

1.4 电动机控制技术发展趋势5

1.4.1 智能化5

1.4.2 模块化5

1.4.3 网络化6

1.4.4 微型化6

1.4.5 通用化6

1.4.6 从故障诊断到预测性维护6

1.4.7 一体化和集成化6

1.4.8 其他动向6

1.5 本课程的任务6

练习题7

第2章 直流调速系统8

2.1 概述8

2.1.1 调速的定义8

2.1.2 直流电动机的调速方法8

2.1.3 调速指标9

2.1.4 V-M系统的直流电动机开环调速及特性12

2.2 单闭环直流调速系统的组成及其特性15

2.2.1 单闭环有静差调速系统16

2.2.2 单闭环调速系统的稳态特性16

2.2.3 单闭环调速系统的动态特性22

2.2.4 单闭环无静差调速系统27

2.3 双闭环直流调速系统分析与设计35

2.3.1 转速、电流双闭环调速系统的特点35

2.3.2 转速、电流双闭环调速系统的工作原理36

练习题42

第3章 直流脉宽调速控制系统44

3.1 概述44

3.1.1 脉宽调制的理论44

3.1.2 不可逆PWM变换器45

3.1.3 可逆PWM变换器48

3.1.4 PWM伺服系统的开环机械特性52

3.2 PWM调速系统的控制电路53

3.2.1 脉宽调制器53

3.2.2 集成PWM控制器54

练习题64

第4章 位置随动系统66

4.1 概述66

4.2 位置信号检测装置67

4.2.1 自整角机（BS）68

4.2.2 旋转变压器（BR）70

4.2.3 感应同步器（BIS）72

4.2.4 光电编码盘73

4.2.5 磁尺75

4.3 位置随动系统的基本类型77

4.3.1 转角跟随式位置随动系统77

4.3.2 脉冲-相位调制式位置随动系统78

4.4 位置随动系统的数字控制80

4.4.1 数字式位置随动系统80

4.4.2 L290/L291/L292三芯片直流电动机位置随动控制系统82

4.5 位置随动系统的应用举例87

4.5.1 压下螺钉位置控制（APC）87

4.5.2 PC控制飞剪小车位置随动系统88

练习题89

第5章 交流调压调速和串级调速90

5.1 概述90

5.1.1 交流电动机的调速方法及其分类90

5.1.2 交流调速系统的应用92

5.2 闭环控制的异步电动机的调压系统92

5.2.1 调压调速的工作原理92

5.2.2 交流调压器94

5.2.3 调压调速系统的组成及特性95

5.2.4 调压调速的功率损耗97

5.3 绕线转子异步电动机的串级调速系统99

5.3.1 串级调速系统原理及基本类型99

5.3.2 双闭环控制的串级调速系统102

练习题103

第6章 异步电动机变频调速系统104

6.1 变频调速基本原理104

6.1.1 变频调速基本原理104

6.1.2 变频器分类及主回路结构106

6.1.3 逆变器工作原理107

6.2 脉宽调制（PWM）控制技术109

6.2.1 正弦波脉宽调制（SPWM）控制技术109

6.2.2 电流滞环跟踪PWM控制技术113

6.2.3 电压空间矢量PWM控制技术115

6.3 异步电动机变压变频调速系统118

6.3.1 异步电动机变压变频的机械特性118

6.3.2 转速开环的异步电动机变压变频调速系统121

6.3.3 转速闭环的转差频率控制的系统122

6.4 交流电动机矢量控制系统124

6.4.1 矢量控制的基本概念124

6.4.2 矢量控制系统128

练习题130

第7章 无刷直流电动机控制系统131

7.1 无刷直流电动机的组成结构和工作原理132

7.2 无刷直流电动机的基本公式和数学模型139

7.3 无刷直流电动机的转矩波动141

7.4 无刷直流电动机的驱动控制143

7.5 无位置传感器的无刷直流电动机的驱动控制151

7.6 无刷直流电动机驱动控制的专用芯片介绍153

7.7 基于DSPIC30F2010的无刷直流电动机控制155

7.7.1 DSPIC30F2010特性和部分功能模块简介155

7.7.2 基于DSPIC30F2010的无刷直流电动机控制硬件设计164

练习题173

第8章 交直流电动机的微机控制175

8.1 概述175

8.2 交直流传动系统转速的数字检测177

8.3 交直流传动系统主要控制环节的微机实现180

8.3.1 函数发生器180

8.3.2 数字控制器183

8.3.3 坐标变换器187

8.3.4 数字滤波器190

8.4 直流脉宽调制调速系统的微机实现194

8.4.1 系统的硬件结构195

8.4.2 系统的软件结构198

8.5 位置随动系统的微机实现201

8.5.1 硬件总体结构201

8.5.2 控制电路主要结构202

8.5.3 数模转换的特点203

8.5.4 绝对位置的获取203

8.5.5 位置随动系统的软件设计204

8.6 基于DSP的全数字直流位置随动系统205

8.7 由8098单片机实现的SPWM变频调速系统208

练习题212

第9章 直流调速系统基础实验指导213

9.1 直流调速控制系统性能测试213

9.1.1 晶闸管（SCR）直流调速系统参数和环节特性的测定213

9.1.2 单闭环直流调速系统性能的研究219

9.2 双闭环不可逆直流调速系统的特性测试221

9.3 直流脉宽调速控制系统的性能测试224

9.3.1 双闭环可逆直流脉宽调速系统224

9.3.2 微机控制的全数字直流调速装置的参数设定与运行229

9.3.3 直流控制系统的仿真233

第10章 交流调速基础实验指导237

10.1 交流调压调速控制系统性能的测试237

10.2 交流变频调速控制系统性能的测试240

10.2.1 异步电动机SPWM与电压空间矢量变频调速系统240

10.2.2 交流变频调速装置参数设定与运行244

10.2.3 交流变频调速装置的闭环运行249

10.2.4 基于DSP的矢量变换控制与直接转矩控制变频调速系统251

10.3 通用变频器的运用254

10.3.1 变频器的面板操作及主要参数设定254

10.3.2 异步电动机的制动及变频器控制端子的使用254

10.3.3 简易PLC运转模式选择256

10.3.4 自动车床主轴运转控制257

附录 台达VFD-M系列变频器特点及规格259

参考文献261