自動控制系統

本書是高等學校“自動控制系統”課程的教科書。全書共分13章，全面介紹了傳動控制系統和過程控制系統的內容，主要包括：晶閘管-直流電動機調速系統、PWM脈寬調製直流調速控制系統、交流變頻調速控制系統、隨動控制系統、單迴路和多回路過程控制系統、計算機過程控制系統和過程控制系統的應用。全書理論結合工程實際，敍述精練，通俗易懂。

本書可作為高等院校自動化專業、測控專業、電氣工程專業、機電一體化專業及相關專業的本科生教材，也可供工程技術人員參考。 ^[2] 

第1章電力傳動基礎

1.1電力傳動系統動力學1

1.1.1電力傳動系統的運動方程1

1.1.2轉矩和飛輪矩的折算2

1.1.3電力傳動系統的負載特性6

1.2直流電動機的額定數據7

1.3直流電動機的機械特性8

1.3.1直流他勵電動機的機械特性8

1.3.2串勵電動機的機械特性10

1.3.3復勵電動機的機械特性11

習題11

第2章電力傳動系統常用的元器件

2.1常用控制電動機 13

2.1.1直流伺服電動機13

2.1.2永磁式直流力矩電動機13

2.1.3直線異步電動機14

2.2常用測控元件15

2.2.1控制式自整角機15

2.2.2直流測速發電機17

2.2.3光電編碼器17

2.2.4電流檢測元件19

習題22

第3章晶閘管-電動機直流調速控制系統

3.1VM直流調速控制系統的構成 23

3.1.1晶閘管整流23

3.1.2電動機容量的選擇29

3.1.3直流電動機額定電壓與整流變壓器二次繞組電壓31

3.1.4抑制脈動電流31

3.2VM單閉環直流調速控制系統32 ^[2] 

3.2.1單閉環系統的穩態分析和設計32

3.2.2單閉環系統的電流截止負反饋37

3.2.3單閉環系統的動態分析和設計39

3.3VM雙閉環直流調速控制系統44

3.3.1VM雙閉環系統的工作原理44

3.3.2雙閉環系統的穩態設計46

3.3.3按工程設計方法校正雙閉環控制系統47

習題52

第4章直流脈寬調速控制系統

4.1直流脈寬調速控制系統的構成54

4.1.1PWM脈衝寬度變換器54

4.1.2PWM變換器的控制電路60

4.2直流脈寬調速控制系統的特殊問題65

習題66

第5章交流調速系統概述

5.1交流調速的技術難點和突破67

5.1.1變頻調速的技術難點67

5.1.2變頻調速的技術突破68

5.2交流調速的方法68

5.2.1異步電動機調速的方法68

5.2.2同步電動機調速的方法75

5.3交流調速的主要應用領域75

習題76

第6章異步電動機變壓變頻調速系統

6.1變頻調速的基本控制方式77

6.2變頻調速中的PWM控制技術78

6.2.1電壓SPWM控制78

6.2.2電流SPWM控制83

6.2.3電壓空間矢量PWM控制84

6.3恆壓頻比控制變頻調速系統92

6.3.1電壓頻率協調控制時的機械特性92

6.3.2恆壓頻比控制變頻調速系統97

6.4轉差頻率控制變頻調速系統105

6.5異步電動機的數學模型108

6.5.1三相異步電動機在三相靜止座標系上的數學模型109

6.5.2座標變換113

6.5.3三相異步電動機在兩相座標系上的數學模型117

6.6矢量控制變頻調速系統124

6.6.1矢量控制的基本思想124

6.6.2矢量控制的基本方程式126

6.6.3矢量控制變頻調速系統126

6.6.4轉子磁鏈觀測模型127

6.6.5基於DSP實現的矢量控制調速系統130

6.7直接轉矩控制變頻調速系統134

6.7.1電壓空間矢量對電磁轉矩的影響135

6.7.2直接轉矩控制的基本結構136

6.7.3圓形磁鏈軌跡直接轉矩控制變頻調速系統138

6.7.4定子磁鏈觀測模型140

6.7.5基於單片機實現的直接轉矩控制系統143

習題147

第7章隨動控制系統

7.1位置隨動系統的構成及工作原理148

7.2自整角機位置隨動系統的數學模型151

7.3位置隨動系統的穩態分析152

7.4位置隨動控制系統的動態校正153

習題156 ^[2]