交流永磁電機進給驅動伺服系統

《交流永磁電機進給驅動伺服系統》是2017年11月1日清華大學出版社出版的圖書，作者是趙希梅。

基本介紹

• 書名：交流永磁電機進給驅動伺服系統
• 作者：趙希梅
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2017年11月1日
• 定價：42 元
• ISBN：9787302487937

內容簡介

本書全面系統地闡述了現代數控工具機最新採用的交流永磁同步電動機（PMSM和PMLSM）進給驅動伺服系統。第1~6章概括介紹了伺服系統的一些基本概念,系統的結構、組成及分類，重點介紹了PMSM本體的基本結構、系統的工作原理、各主要環節的設計等相關內容。

目錄

目錄

第1章伺服系統概述

1.1伺服系統的基本概念

1.1.1伺服系統的定義

1.1.2伺服系統發展回顧

1.1.3伺服系統的組成

1.2對伺服系統的基本要求

1.2.1穩定性好

1.2.2動態特性快速精準

1.2.3穩態特性平穩無差

1.3伺服系統的分類

1.3.1按調節理論分類

1.3.2按使用執行元件分類

1.3.3按系統信號特點分類

1.3.4按系統部件輸入輸出特性不同分類

1.4伺服系統的發展歷程

1.5交流伺服系統的組成

1.5.1交流伺服電動機

1.5.2功率放大變換器

1.5.3感測器

1.5.4控制器

1.6伺服系統的典型輸入信號

第2章旋轉式永磁同步伺服電機（PMSM）控制系統

2.1旋轉式永磁同步伺服電機控制系統的組成

2.2旋轉式永磁同步伺服電機的結構與基本工作原理

2.3旋轉式永磁同步伺服電機的數學模型

2.3.1為簡化數學模型要做的一些假設

2.3.2定子電壓方程

2.3.3轉矩方程和運動方程

2.3.4狀態方程

2.4旋轉式永磁同步伺服電機矢量控制原理

2.5旋轉式交流永磁同步電機矢量控制系統設計

2.5.1狀態方程與控制框圖

2.5.2解耦控制與坐標變換的實現

2.5.3電流實現反饋線性化控制

2.5.4速度控制器設計

2.5.5位置控制器設計

第3章伺服驅動的負載機械特性

3.1旋轉體的運動方程

3.2負載的轉矩特性

3.3幾種典型的非線性現象

3.3.1現象分析

3.3.2飽和現象研究

3.3.3間隙現象的討論

3.3.4摩擦分析

3.4機械諧振

3.5機械剛度與伺服剛度

3.6機械負載的折算與匹配

第4章永磁直線同步電動機（PMLSM）伺服系統

4.1直線電動機的發展和套用簡述

4.2永磁直線同步伺服電動機

4.2.1直線電動機直接驅動實現“零傳動”鏈

4.2.2永磁直線同步電動機的基本結構

4.2.3永磁直線同步電動機的基本工作原理

4.2.4永磁直線同步電動機的端部效應

4.3永磁直線同步電動機的齒槽定位力及其削弱

4.4永磁直線同步電動機的紋波力及其削弱

4.5直線電動機在工具機上套用發展緩慢的原因分析

第5章交流伺服系統常用感測器

5.1概述

5.2光電編碼器

5.2.1增量式光電編碼器

5.2.2絕對式光電編碼器

5.2.3混合式光電編碼器

5.3旋轉變壓器

5.4光柵

5.4.1直線式透射光柵

5.4.2莫爾條紋式光柵

5.4.3光柵檢測裝置

5.5加速度感測器

5.6電流感測器

第6章交流伺服系統的功率變換電路

6.1交流伺服系統功率變換主電路的構成

6.2功率變換主電路的設計

6.2.1整流電路的設計

6.2.2濾波電路的設計

6.2.3逆變電路的設計

6.2.4緩衝電路的設計

6.2.5制動電路的設計

6.3PWM控制技術

6.3.1SPWM控制技術

6.3.2電流跟蹤型PWM控制技術

第7章PMSM(PMLSM)伺服驅動系統若干特殊問題

7.1永磁同步電動機的d、q軸數學模型

7.1.1永磁同步電動機的d、q軸基本數學模型

7.1.2計及鐵損時PMSM的d、q軸數學模型

7.2關於轉子磁極初始位置的檢測

7.3永磁同步伺服電動機的弱磁控制問題

7.4正弦波永磁同步電動機的矢量控制方法

7.4.1id=0控制

7.4.2最大轉矩電流比控制

7.4.3最大轉矩磁鏈比控制（最大轉矩電動勢比控制）

7.4.4功率因數cosφ=1控制

7.4.5最大效率控制

7.4.6永磁同步電動機的參數與其輸出極限

7.4.7實際定子電流回響的延遲作用影響

第8章數控工具機進給驅動伺服系統

8.1數控工具機的坐標軸規定

8．2對數控工具機進給驅動伺服系統的要求

8．2．1對進給驅動伺服系統的基本要求

8．2．2數控工具機進給驅動伺服系統的要求

8．3進給驅動伺服系統的組成及其數學模型

8．4進給驅動伺服系統的動態回響特性與伺服性能分析

8．4．1時間回響特性

8．4．2頻率回響特性

8．4．3穩定性分析

8．4．4快速性分析

8．4．5伺服精度與伺服剛度

8．5進給驅動伺服系統的系統增益設計

8．5．1一個三階進給驅動伺服系統的系統增益設計

8．5．2多軸系統的系統增益設計

8．6電機驅動部件的設計

8．6．1靜態設計

8．6．2動態設計

8．7機械傳動部件的設計

8．7．1概述

8．7．2機械傳動部件的諧振頻率

8．7．3轉動慣量

8．7．4機械傳動部件的剛度

8．7．5阻尼比

8．7．6機械傳動部件中的非線性因素

8．7．7工作檯導軌

8．7．8滾珠絲槓螺母傳動裝置

8．7．9滾珠絲槓支承專用軸承的選用

第9章PC數控的軌跡插補與控制原理及實現方法

9．1何謂PC數控

9．2PC控制加工過程的基本原理

9．2．1PC數控加工的基本概念

9．2．2PC數控加工的實現過程

9．3PC數控的軌跡插補原理

9．3．1PC數控軌跡插補的基本原理

9．3．2PC數控軌跡插補的基本方法

9．3．3PC數控的高速採樣插補方法

9．3．4PC數控的柔性加減速控制方法

9．4PC數控的軌跡控制原理與方法

9．4．1PC數控軌跡控制的基本原理

9．4．2PC數控的連續運動控制

9．4．3PC數控的數位化連續運動控制

9．5PC數控提高軌跡精度的控制方法

9．5．1什麼是精密加工

9．5．2進給軸跟隨誤差對軌跡精度的影響

9．5．3高速PC數控的軌跡前瞻控制方法

9．5．4從控制角度看提高合成軌跡精度的途徑

9．5．5軌跡誤差增益匹配控制方法

9．5．6軌跡誤差交叉耦合控制方法

9．5．7軌跡誤差預測補償控制方法

9．5．8軌跡誤差的仿真學習控制方法

附錄加加速度jerk簡介

參考文獻