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第一章 自动控制原理概论1

1.1概述1

1.1.1引言1

1.1.2自动控制系统的结构2

1.1.3自动控制系统的分类5

1.1.4自动控制系统的基本要求6

1.1.5自动控制系统的分析与设计7

1.2自动控制系统的数学模型与传递函数8

1.2.1建立数学模型的方法8

1.2.2自动控制系统的微分方程9

1.2.3自动控制系统的传递函数11

1.2.4自动控制系统的动态结构图12

1.3自动控制系统的典型环节与反馈控制19

1.3.1自动控制系统的典型环节19

1.3.2自动控制系统的反馈控制23

习题25

第二章 自动控制系统的分析与校正29

2.1自动控制系统的时域分析29

2.1.1基本概念29

2.1.2一阶系统阶跃响应分析32

2.1.3二阶系统阶跃响应分析33

2.2自动控制系统的稳定性分析39

2.2.1自动控制系统的稳定性基本概念39

2.2.2自动控制系统的稳定性判据39

2.2.3自动控制系统的稳态性能分析42

2.3自动控制系统的频域分析47

2.3.1基本概念47

2.3.2自动控制系统的伯德图49

2.3.3自动控制系统的频域稳定性基本概念56

2.4自动控制系统的频域校正58

2.4.1基本概念58

2.4.2自动控制系统的校正方法59

习题69

第三章 闭环直流调速系统73

3.1直流调速系统概论73

3.1.1调速指标与直流调速的基本方法73

3.1.2直流调速系统的结构81

3.1.3直流调速系统的检测方法83

3.1.4晶闸管-电动机系统的开环特性分析85

3.2直流调速系统中典型环节的传递函数87

3.2.1晶闸管触发整流装置87

3.2.2直流电动机89

3.2.3比例、积分及比例-积分调节器90

3.2.4测速发电机94

3.3单闭环调速系统分析94

3.3.1有静差转速负反馈调速系统94

3.3.2无静差转速负反馈调速系统98

3.3.3电流截止负反馈99

3.4转速、电流双闭环调速系统分析102

3.4.1双闭环调速系统的组成及工作原理102

3.4.2双闭环调速系统稳态分析105

3.4.3双闭环调速系统动态分析105

习题108

第四章 可逆直流调速系统109

4.1可逆直流调速系统的实现方法109

4.1.1电枢反接可逆电路109

4.1.2励磁反接可逆电路111

4.1.3电枢反接可逆电路与励磁反接可逆电路的比较111

4.2可逆直流调速系统的环流分析111

4.2.1环流的种类111

4.2.2静态环流的分析112

4.3有环流可逆直流调速系统113

4.3.1α=β工作制有环流可逆直流调速系统113

4.3.2可控环流的可逆调速系统115

4.4无环流可逆直流调速系统117

4.4.1逻辑无环流可逆直流调速系统117

4.4.2错位无环流可逆直流调速系统123

4.4.3数字控制逻辑无环流可逆调速系统126

习题126

第五章 直流脉宽调速系统128

5.1脉宽调制变换器128

5.1.1不可逆PWM变换器128

5.1.2可逆PWM变换器131

5.2脉宽调速系统的开环机械特性135

5.3脉宽调速系统的控制电路136

5.3.1脉宽调制器136

5.3.2逻辑延时环节140

5.3.3基极驱动器140

5.4直流脉宽调速系统的特殊问题141

5.4.1电流脉动量141

5.4.2转速脉动量141

5.4.3电力晶体管的开关损耗和最佳开关频率142

5.4.4泵升电压限制电路142

习题143

第六章 位置随动系统144

6.1位置控制原理144

6.1.1位置随动系统的定义144

6.1.2位置随动系统的组成144

6.1.3位置随动系统的分类145

6.1.4位置控制方法147

6.2位置随动系统检测元件151

6.2.1伺服电位器152

6.2.2感应同步器152

6.2.3光电编码器154

6.2.4磁性编码器157

6.3位置随动系统分析与设计157

6.3.1位置随动系统静态误差分析157

6.3.2位置随动系统动态校正设计159

习题162

第七章 交流调速系统163

7.1交流调速的基本原理163

7.1.1交流调速系统的特点163

7.1.2交流调速系统的分类163

7.2交流调压调速系统164

7.2.1交流调压调速系统的原理164

7.2.2交流调压调速的方法165

7.3串级调速系统166

7.3.1串电阻调速的原理166

7.3.2串级调速的原理166

7.4变频调速的基本原理167

7.4.1基频以下调速及其机械特性168

7.4.2基频以上调速及其机械特性170

7.5异步电动机矢量变换控制系统171

7.5.1异步电动机矢量变换控制的工作原理171

7.5.2矢量变换运算规律及实现176

7.5.3矢量变换控制中的异步电动机数学模型178

7.5.4异步电动机矢量变换控制基本方程式180

7.5.5异步电动机矢量变换控制系统181

习题184

第八章 变频器应用技术185

8.1变频器的分类及主要功能185

8.1.1变频器的分类185

8.1.2变频器的主要功能190

8.2变频器的选择192

8.2.1变频器类型的选择192

8.2.2控制方式的选择193

8.2.3控制系统193

8.2.4变频器容量的选择193

8.2.5变频器外围设备的选择194

8.3电动机容量的选择196

8.4电缆的选择196

8.5变频器与PLC及上位机的连接197

8.5.1变频器的输入输出电路197

8.5.2使用时应注意的问题201

8.5.3通过数据传输进行的控制202

8.5.4接地和电源系统202

8.6变频器的安装、调试及使用203

8.6.1通用变频器的安装203

8.6.2变频器的接线204

8.6.3通用变频器的调试204

8.6.4通用变频器的使用方法206

习题208

参考文献209