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第1章 直流伺服电动机1

1．1直流伺服电动机2

1．1．1结构和分类2

1．1．2运行原理3

1．1．3直流伺服电动机的应用8

1．2无刷直流电动机22

1．2．1无刷直流电动机的结构与组成23

1．2．2无刷直流电动机的控制方法26

1．2．3无刷直流电动机的运行特性32

1．2．4无刷直流电动机的应用40

1．3直流力矩电动机55

1．3．1直流力矩电动机的结构与特点56

1．3．2运行原理与特性57

1．3．3直流力矩电动机性能特点58

思考与练习一60

第2章 交流伺服电动机61

2．1两相伺服电动机62

2．1．1结构与分类62

2．1．2运行原理及分析63

2．1．3运行特性69

2．2永磁同步伺服电动机80

2．2．1结构与分类80

2．2．2运行原理及分析83

2．3永磁同步伺服电动机的控制87

2．3．1三相永磁同步伺服电动机在静止ABC坐标系中的参数87

2．3．2逆变器机电能量变换装置的坐标变换88

2．3．3逆变器机电能量变换装置电压方程的坐标变换89

2．3．4无转子阻尼绕组的三相永磁同步伺服电动机的电磁转矩91

2．3．5基于统一模型电动机方法的三相永磁同步伺服电动机动态方程91

2．4三相永磁同步伺服电动机的基本控制方法93

2．4．1位置环的控制策略93

2．4．2速度环的控制策略94

2．4．3电流环的控制模型94

2．4．4电流环的PID控制96

2．4．5三相永磁同步伺服电动机的三闭环控制系统97

2．5三相永磁同步伺服逆变器的空间正弦SVPWM技术98

2．5．1直角坐标系二电平广义逆变器空间电压矢量SVPWM波98

2．5．2直角坐标系的SVPWM的基本概念98

2．5．3电压幅值的归一化101

2．5．4电压矢量的分区102

2．5．5基于LF2407DSP的SVPWM波的产生104

2．6三相永磁同步伺服电动机的DSP控制电路105

2．6．1控制器的硬件组成105

2．6．2电磁兼容设计108

思考与练习二109

第3章 步进电动机111

3．1步进电动机的工作原理112

3．1．1反应式步进电动机的工作原理112

3．1．2运行方式113

3．1．3小步距角步进电动机114

3．1．4反应式步进电动机的结构116

3．1．5其他形式的步进电动机117

3．2反应式步进电动机的运行特性119

3．2．1反应式步进电动机的静态特性119

3．2．2反应式步进电动机的动态特性122

3．2．3连续脉冲运行125

3．3步进电动机主要性能指标129

3．4驱动电源130

3．4．1驱动电源组成及作用130

3．4．2驱动电源的分类131

3．5步进电动机的微处理器控制135

3．5．1并行控制136

3．5．2串行控制139

3．5．3步进电动机转速控制140

3．5．4加减速定位控制141

3．5．5步进电动机的其他控制144

思考与练习三148

第4章 旋转变压器149

4．1旋转变压器的结构和工作原理150

4．1．1旋转变压器的结构150

4．1．2旋转变压器的工作原理151

4．1．3旋转变压器的负载运行153

4．1．4一次侧补偿的旋转变压器154

4．1．5二次侧补偿的旋转变压器155

4．1．6旋转变压器的技术指标155

4．2线性旋转变压器156

4．2．1一次侧补偿的线性旋转变压器156

4．2．2二次侧补偿的线性旋转变压器159

4．2．3比例式旋转变压器159

4．3数字式旋转变压器160

4．3．1数字式旋转变压器简介160

4．3．2 AD2S83芯片简介160

4．3．3 AD2S83芯片外围电路161

4．3．4 AD2S83工作过程163

4．4旋转变压器的应用164

4．4．1矢量分解运算164

4．4．2反正弦函数运算165

4．4．3乘法运算166

4．4．4除法运算167

思考与练习四167

第5章 自整角机169

5．1力矩式自整角机的结构和工作原理170

5．1．1力矩式自整角机的结构170

5．1．2力矩式自整角机的工作原理171

5．1．3力矩式自整角机的磁势特点176

5．1．4力矩式自整角机的转矩分析176

5．1．5力矩式自整角机的主要技术指标178

5．2控制式自整角机的结构和工作原理178

5．2．1控制式自整角机的结构178

5．2．2控制式自整角机的工作原理179

5．2．3差动式自整角机182

5．2．4控制式自整角机的主要技术指标183

5．3数字式自整角机183

5．3．1 SDC1740芯片简介184

5．3．2 SDC1740芯片工作原理185

5．4自整角机的应用186

5．4．1液面位置指示器186

5．4．2舰船雷达方位指示186

思考与练习五186

第6章 开关磁阻电动机及其控制189

6．1开关磁阻电动机传动系统190

6．1．1开关磁阻电动机传动系统的组成190

6．1．2开关磁阻电动机的工作原理194

6．1．3开关磁阻电动机传动系统的特点196

6．2开关磁阻电动机的基本电磁关系197

6．2．1理想开关磁阻电动机的基本电磁关系197

6．2．2实际开关磁阻电动机的物理状态202

6．2．3开关磁阻电动机的数学模型204

6．3开关磁阻电动机的运行状态及控制方式206

6．3．1开关磁阻电动机的运行特性206

6．3．2开关磁阻电动机的起动运行206

6．3．3开关磁阻电动机的稳态运行208

6．3．4开关磁阻电动机的制动运行209

6．3．5开关磁阻电动机运行时的转矩脉动与噪声210

6．4开关磁阻电动机传动系统的控制211

6．4．1 SRD控制系统结构及算法212

6．4．2功率变换器213

6．4．3信号检测217

6．5开关磁阻电动机的DSP控制222

思考与练习六235

第7章 直线电动机237

7．1直线感应电动机的结构与原理238

7．1．1直线电动机的原理238

7．1．2直线电动机的结构与分类239

7．2直线感应电动机的分析241

7．2．1直线感应电动机纵向边缘效应241

7．2．2直线感应电动机的横向边缘效应242

7．3其他直线电动机242

7．3．1直线直流电动机242

7．3．2直线自整角机245

7．3．3直线和平面步进电动机245

7．4直线感应电动机的应用249

7．4．1直线感应电动机的应用原则249

7．4．2直线感应电动机的应用情况250

思考与练习七253

附录A 信号检测与转换254

A．1电流和电压的检测254

A．1．1电流的检测254

A．1．2电压的检测256

A．2位置检测256

A．2．1绝对式旋转编码器256

A．2．2增量式旋转编码器259

A．2．3光电编码盘与单片机的接口260

A．2．4增量式旋转编码器与TMS320LF2407A的接口261

A．3速度检测261

A．3．1用测速发电动机测速261

A．3．2用光电旋转编码器测速262

附录B 数字PID控制算法与数字滤波技术265

B．1数字PID控制算法265

B．1．1模拟PID控制原理265

B．1．2数字PID控制算法266

B．1．3数字PID的改进算法269

B．1．4数字PID控制器的参数选择和采样周期的选择270

B．2数字滤波技术272

B．2．1算数平均值法273

B．2．2移动平均滤波法273

B．2．3防脉冲干扰平均值法274

B．2．4数字低通滤波法274

参考文献276