控制系統分析與設計：運動控制系統

《控制系統分析與設計運動控制系統》是2010年清華大學出版社出版的圖書。本書結合電氣運動控制系統的工程實例，全面系統地介紹了控制系統的構成，分析和設計方法。

基本介紹

• 書名：控制系統分析與設計：運動控制系統
• ISBN：730220537X, 9787302205371
• 頁數：301頁
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2010年8月1日
• 開本：16

基本信息

叢書名: 全國工程碩士專業學位教育指導委員會推薦教材

產品尺寸及重量: 22.9 x 18.3 x 1.3 cm ; 422 g

ASIN: B0041FIUZC

內容簡介

工程實例

《控制系統分析與設計:運動控制系統》內容主要包括控制系統組成及性能指標、伺服系統的工程實現、控制系統的綜合與校正、伺服系統的非線性控制、典型控制系統實例分析和設計等。

理論聯繫實際

《控制系統分析與設計:運動控制系統》強調理論聯繫實際，在介紹理論方法時，列舉了較多的套用例子，便於讀者理解和套用。《控制系統分析與設計:運動控制系統》介紹了多個控制系統實例的分析和設計，特別是數字控制系統的設計和實現，例如校正環節的數字實現、數字定標和定點運算、標準化系統及控制器設計等。《控制系統分析與設計:運動控制系統》還介紹了伺服控制系統的乾摩擦及其改善措施、傳動間隙對伺服系統的影響及其補償、機械諧振對伺服系統的影響及其補償等實際控制系統的典型問題及解決方法。此外，《控制系統分析與設計:運動控制系統》在系統介紹經典方法的同時，還介紹了控制系統的非線性補償、重複控制、滑模變結構控制、自抗擾控制和它們在運動控制系統中的套用。

理論聯繫實際

《控制系統分析與設計:運動控制系統》可作為控制工程領域工程碩士專業學位碩士研究生和控制科學與工程專業研究生選修課教材，也可作為自動化專業、電氣工程及自動化專業、機電一體化專業的高年級本科生專業選修課教材，還可作為相關專業本科生和研究生的參考書。教師可以根據不同專業需求選擇《控制系統分析與設計:運動控制系統》中的相應內容採用講授與自學相結合的方式組織教學。《控制系統分析與設計:運動控制系統》也可以作為從事設計、分析、調試控制系統的科學研究與工程設計的人員的參考書。

目錄

第1章 控制系統組成及性能指標

1.1 引言

1.2 自動控制系統組成

1.3 控制系統的性能指標

1.3.1 控制系統的穩態性能和系統的型別

1.3.2 控制系統的時域性能指標

1.3.3 控制系統的閉環頻域指標

1.3.4 控制系統的開環頻域指標

1.4 控制系統分析與設計步驟

第2章 伺服系統的工程實現

2.1 伺服電機

2.2 伺服系統檢測與信號轉換

2.2.1 伺服系統的位移檢測

2.2.2 伺服系統的信號轉換電路

2.2.3 自整角機/旋轉變壓器一數字轉換器（SDG-RDC）

2.2.4 數字一自整角機/旋轉變壓器轉換器（DSC/DRC）

2.3 伺服系統的穩態設計

2.3.1 負載分析計算

2.3.2 執行電機選擇

2.3.3 檢測裝置、信號轉換線路、放大裝置及電源設計與選擇

2.4 伺服系統的電磁兼容性設計

2.4.1 電磁干擾模型分析

2.4.2 抑制電磁干擾的方法

2.4.3 伺服系統電磁兼容設計

2.5 伺服系統的可靠性

2.5.1 可靠性特徵量

2.5.2 伺服系統的可靠性設計

第2章習題

第3章 控制系統的綜合與校正

3.1 控制系統的數學模型

3.1.1 伺服控制系統的機理建模方法

3.1.2 時域建模的飛升曲線法

3.2 串聯校正

3.2.1 串聯超前校正

3.2.2 串聯滯後校正

3.2.3 串聯滯後一超前校正

3.3 期望頻率特性法

3.3.1 期望頻率特性設計

3.3.2 常用期望頻率特性

3.3.3 期望頻率特性設計舉例

3.4 反饋校正

3.5 複合校正

3.6 綜合校正環節的實現

3.6.1 綜合校正環節的模擬實現方式

3.6.2 綜合校正環節的數字實現方式

第3章習題

第4章 伺服系統的非線性控制

4.1 伺服系統的乾摩擦及其改善

4.1.1 低速不平穩性

4.1.2 減小低速跳動的措施

4.2 傳動間隙對伺服系統的影響及其補償

4.2.1 傳動間隙對伺服系統性能的影響

4.2.2 消除間隙影響的措施

4.3 機械諧振對系統的影響及其補償

4.3.1 傳動軸變形造成的機械諧振

4.3.2 消除機械諧振的補償措施

4.4 伺服系統的非線性補償

4.4.1 非線性速度阻尼

4.4.2 非線性積分器和非線性PI調節器

4.4.3 自抗擾控制

4.4.4 多模控制技術

4.5 伺服系統的重複控制

4.5.1 重複控制原理

4.5.2 重複控制系統的穩定性

4.5.3 重複控制器設計

4.6 伺服系統的滑模變結構控制

4.6.1 滑模變結構控制原理

4.6.2 二階系統開關控制

4.6.3 滑動模態

第4章習題

第5章 控制系統設計舉例

5.1 永磁同步電機調速系統

5.1.1 永磁同步電機的數學模型

5.1.2 永磁同步電機矢量控制策略

5.1.3 永磁同步電機調速系統設計

5.2 異步電機調速系統

5.2.1 異步電機的數學模型

5.2.2 異步電機的矢量控制策略

5.2.3 異步電機調速系統自抗擾控制器設計

5.3 空間機械臂一體化關節伺服控制系統

5.3.1 空間機械臂一體化關節伺服控制系統靜態設計

5.3.2 數字控制系統軟體設計

5.3.3 數字定標與定點運算

5.3.4 標麼化系統及控制器設計

5.3.5 空間機械臂一體化關節伺服控制系統軟體設計

5.4 星載天線伺服控制系統

5.4.1 星載天線負載特性分析與伺服電機選擇

5.4.2 星載天線伺服系統結構設計

5.4.3 星載天線伺服系統控制器設計

5.4.4 星載天線伺服系統滑模變結構控制

5.5 火炮伺服系統

5.5.1 火炮伺服系統的基本組成

5.5.2 火炮伺服系統動態設計

5.6 飛行仿真頭位跟蹤視景伺服系統

5.6.1 飛行仿真頭位跟蹤視景系統原理

5.6.2 飛行仿真頭位跟蹤伺服系統硬體實現

5.6.3 飛行仿真頭位跟蹤伺服系統動態設計

5.6.4 飛行仿真頭位跟蹤伺服系統軟體設計

參考文獻