現代數控機牀伺服及檢測技術

本書在闡述數控伺服系統原理、半導體變流技術的基礎上，重點介紹伺服系統常用傳 感器及檢測裝置、步進式伺服系統、直流伺服系統、交流伺服系統，並介紹位置伺服系統的 典型實例。 ^[1] 

最後簡要介紹直線伺服系統及新型驅動技術和電液伺服系統。 本書可作為機械設計製造及其自動化專業、數控技術及機械電子專業方向的本科生 教材和參考書，也可供從事數控技術領域工作的工程技術人員參考。 ^[1] 

第1章概述

1.1伺服系統的組成

1.2對伺服系統的基本要求

1.3伺服系統的分類

1.3.1按調節理論分類

1.3.2按使用的驅動元件分類

1.3.3按使用直流伺服電機和交流伺服電機分類

1.3.4按進給驅動和主軸驅動分類

1.3.5按反饋比較控制方式分類

1.4伺服系統的發展歷史與發展趨勢

1.4.1伺服系統的發展歷史

1.4.2數控伺服系統的發展趨勢

第2章伺服控制基礎知識

2.1運算放大器

2.1.1反相比例放大器

2.1.2反相比例加法運算放大器

2.1.3同相比例放大器

2.1.4積分運算放大器

2.1.5比例積分運算放大器

2.1.6運算放大器作為比較器使用

2.2電力半導體器件

2.2.1晶閘管（SCR）

2.2.2全控型電力半導體器件

2.2.3智能功率模塊（IPM）

2.3伺服系統的動態特性

2.3.1伺服系統的數學模型

2.3.2伺服系統的動態特性分析

第3章伺服系統常用傳感器及檢測裝置

3.1概述

3.1.1伺服系統檢測裝置的作用與要求

3.1.2伺服系統檢測裝置的分類

3.2旋轉變壓器

3.2.1結構和工作原理

3.2.2旋轉變壓器的應用

3.3感應同步器

3.3.1基本原理

3.3.2結構

3.3.3感應同步器的檢測系統

3.3.4感應同步器的特點

3.3.5感應同步器安裝使用的注意事項

3.4脈衝編碼器

3.4.1概述

3.4.2增量式光電脈衝編碼器

3.4.3絕對值式光電脈衝編碼器

3.5光柵

3.5.1光柵的種類與精度

3.5.2工作原理

3.5.3光柵檢測裝置

3.6磁柵

3.6.1磁性標尺

3.6.2磁頭

3.6.3檢測電路

3.7測速發電機

3.7.1交流異步測速發電機

3.7.2直流測速發電機

3.8球柵尺

3.8.1概述

3.8.2球柵尺的結構和工作原理

3.8.3球柵尺的安裝及應用

第4章步進伺服系統

4.1步進伺服系統概述

4.2步進電動機的原理、特性及選用

4.2.1步進電動機工作原理及運行方式

4.2.2步進電動機的運行特性

4.2.3步進電動機的選用

4.3步進電動機的控制與驅動

4.3.1基本問題

4.3.2開關元件與驅動拓撲

4.3.3步進電動機的驅動控制

4.4步進伺服系統的應用

4.4.1步進電動機的控制系統

4.4.2步進電動機與微機的接口

4.4.3步進電動機控制信號的產生及標度變換

4.4.4步進電動機的運行控制及程序設計

4.4.5步進電動機的變速控制及程序設計

第5章直流伺服電動機及其速度控制

5.1直流（DC）伺服電動機概述

5.1.1直流伺服電動機的基本工作原理

5.1.2直流伺服電動機的基本結構

5.1.3直流伺服電動機的分類

5.1.4永磁直流伺服電動機

5.1.5無刷進給直流伺服電動機

5.1.6對直流伺服電動機的要求及選用

5.2直流電力拖動控制系統的基本知識

5.2.1電力拖動系統的組成

5.2.2他勵直流電動機的起動

5.2.3他勵直流電動機的機械特性

5.2.4他勵直流電動機的人為特性

5.2.5直流電動機的調速方法

5.2.6直流力矩伺服電動機的特性

5.2.7電力拖動控制系統的主要技術指標

5.3直流電動機晶閘管供電的速度控制系統

5.3.1具有轉速負反饋的單閉環晶閘管——電動機調速系統

5.3.2 PI調節器與無靜差轉速負反饋單閉環調速系統

5.3.3晶閘管供電轉速電流雙閉環直流調速系統

5.4晶體管直流脈寬（PWM）調速系統

5.4.1脈寬調製基本原理

5.4.2直流脈寬調速系統的控制電路

5.4.3H型倍頻單極式開關放大器工作分析

5.5脈寬調速系統實例

5.5.1脈寬調製雙環可逆調速系統

5.5.2雙機雙軸兩相推輓斬波調速系統

5.6直流調速系統應用特點

第6章交流伺服電動機及其速度控制

6.1交流伺服電動機

6.1.1交流伺服電動機的分類和特點

6.1.2永磁同步交流進給伺服電動機

6.1.3感應式異步交流主軸伺服電動機

6.1.4交流伺服電動機的發展動向

6.2交流電動機調速原理

6.2.1交流調速的基本技術途徑

6.2.2異步電動機的等效電路及機械特性

6.2.3交流變頻調速系統基本分析

6.3變頻調速技術

6.3.1變頻器的分類與特點

6.3.2晶閘管交—直—交變頻器

6.3.3脈寬調製型（PWM）變頻器

6.3.4正弦波脈寬調製（SPWM）變頻器

6.4交流電動機的矢量控制調速系統

6.4.1概述

6.4.2矢量變換的運算功能及原理電路

6.4.3磁通的檢測

6.5矢量變換控制的SPWM調速系統

6.6無整流子電動機調速系統

6.7全數字式交流伺服系統

6.7.1全數字伺服的特點

6.7.2前饋控制簡介

6.7.3全數字伺服系統舉例

6.8交流伺服系統的發展動向

第7章位置伺服系統

7.1進給伺服系統的概述

7.1.1伺服系統常用的控制方式

7.1.2數控機牀運動方式對伺服系統的要求

7.1.3檢測信號反饋比較方式

7.2進給伺服系統分析

7.2.1進給伺服系統的數學模型

7.2.2進給伺服系統的動、靜態性能分析

7.2.3位置伺服控制技術

7.2.4位置指令信號分析

7.2.5指令值的修正

7.3脈衝比較的進給伺服系統

7.3.1脈衝比較式進給位置伺服系統

7.3.2脈衝比較進給系統組成原理

7.3.3脈衝比較電路

7.4相位比較的進給伺服系統

7.4.1相位伺服進給系統組成原理

7.4.2脈衝調相器

7.4.3鑑相器

7.5幅值比較的進給伺服系統

7.5.1幅值伺服系統組成原理

7.5.2鑑幅器

7.5.3電壓—頻率變換器

7.5.4脈衝調寬式正餘弦信號發生器

7.6數據採樣式進給伺服系統

7.6.1數據採樣式進給位置伺服系統

7.6.2反饋補償式步進電動機進給伺服系統

第8章直線伺服系統及新型驅動技術

8.1直線伺服系統概述

8.1.1直線伺服電動機的結構和分類

8.1.2直線伺服系統的特點

8.2直線電動機的工作原理和控制方法

8.2.1直線電動機的基本工作原理

8.2.2直線電動機的控制方法

8.3直線伺服系統的應用

8.3.1直線伺服系統控制

8.3.2直線電動機的冷卻

8.3.3直線電動機的選擇

8.3.4直線電動機在機牀上的應用

8.4新型驅動技術及元件

8.4.1傳統改進型電磁式驅動技術

8.4.2新發展型電磁式驅動技術

8.4.3非電磁驅動技術

8.4.4新型驅動元件

……

第9章　電液伺服系統282

9．1　電液伺服系統概述282

9．1．1　電液伺服系統組成282

9．1．2　電液伺服系統種類282

9．1．3　電液伺服系統工作原理284

9．1．4　電液伺服系統優缺點284

9．1．5　電液伺服系統發展方向285

9．2　電液伺服閥285

9．2．1　電液伺服閥組成286

9．2．2　電液伺服閥分類286

9．2．3　電液伺服閥特性288

9．2．4　電液伺服閥的選用291

9．3　電液伺服馬達293

9．3．1　電液伺服馬達組成及工作原理293

9．3．2　電液伺服馬達分類293

9．3．3　電液伺服馬達的應用295

9．4　電液伺服油缸295

9．4．1　電液伺服油缸組成及分類295

9．4．2　電液伺服油缸原理296

9．4．3　電液伺服缸與普通液壓缸的比較296

9．5　電液伺服系統模型及分析297

9．5．1　電液伺服系統模型建立298

9．5．2　電液伺服系統模型的動態分析303

9．6　典型電液伺服系統應用306

參考文獻309 ^[1-2]