電氣傳動自動控制原理與設計

內容概要

內容簡介
本書系統(tǒng)地闡述了電力電子技術、直流傳動、隨動系統(tǒng)和交流傳動等領域的基本理論及工程實用的基本
技術，包括電力電子器件的原理、特性參數(shù)、應用電路；單閉環(huán)和雙閉環(huán)有環(huán)流、無環(huán)流直流調速系統(tǒng)原理
及其工程設計；隨動系統(tǒng)設計特點，檢測元件，放大電路，數(shù)字正弦波PWM電路設計；交流串級調速，矢
量變換變頻調速，無換向器電動機調速；常規(guī)PID控制，滑模變結構控制，自適應魯棒控制，模糊控制等設
計技術。本書內容新穎，信息量大，著重工程概念的敘述，為讀者提供了各種可供選擇的設計方案和參考數(shù)
據(jù)，給出了有關計算公式，涉及了正在發(fā)展中的各種實用方法，其內容既有先進性和系統(tǒng)性，又有很強的實
用性。
本書可作為高等院校自動控制、電氣自動化、儀表及過程控制、計算機應用等專業(yè)的教材或教學參考書，
也可供有關工程技術人員閱讀參考。

書籍目錄

目錄
前言
第一篇 電力電子器件及電路
第一章 電力電子器件的基本原理
1.1概述
1.2普通晶閘管
1.2.1晶閘管及其工作原理
1.2.2晶閘管的靜態(tài)特性及主要參數(shù)
1.2.3晶閘管的動態(tài)特性及參數(shù)
1.2.4晶閘管的派生器件
1.3電力晶體管（GTR）
1.3.1電力晶體管的工作原理及靜態(tài)輸出特性
1.3.2電力晶體管的開關特性
1.3.3電力晶體管的二次擊穿與安全工作區(qū)
1.3.4電力晶體管的極限運行參數(shù)
1.4功率場效應管（MOSFET）
1.4.1MOSFET的基本工作原理及靜態(tài)輸出特性
1.4.2MOSFET的開關特性
1.4.3MOSFET的安全工作區(qū)
1.4.4MOSFET的主要參數(shù)
1.5絕緣柵雙極晶體管（IGBT）
1.5.1絕緣柵雙極晶體管的結構與工作原理
1.5.2絕緣柵雙極晶體管的特性
1.5.3絕緣柵雙極晶體管的鎖定效應
1.5.4絕緣柵雙極晶體管的安全工作區(qū)
1.5.5絕緣柵雙極晶體管的主要參數(shù)
第二章 電力電子變換電路
2.1交流/直流（AC/DC）變換――可控整流電路
2.1.1概述
2.1.2單相半波可控整流電路
2.1.3單相全波可控整流電路
2.1.4三相半波可控整流電路
2.1.5三相橋式可控整流電路
2.1.6整流變壓器漏抗對整流電路的影響
2.1.7有源逆變電路
2.1.8相控整流電路的主要性能指標
2.2直流/交流（DC/AC）變換――無源逆變電路
2.2.1概述
2.2.2交―直―交電壓型逆變器
2.2.3交―直―交電流型逆變器
2.2.4脈寬調制（PWM）逆變器
2.3交流/交流（AC/AC）變換與直流/直流（DC /DC）變換
2.3.1交流/交流（AC/AC）變換――交―交變頻器
2.3.2直流/直流（DC/DC）變換――直流斬波器
第三章 電力電子器件驅動電路
3.1晶閘管觸發(fā)電路
3.1.1概述
3.1.2分立式相控同步模擬觸發(fā)電路
3.1.3觸發(fā)電路同步信號的選擇
3.1.4集成式相控同步模擬觸發(fā)電路
3.1.5數(shù)字觸發(fā)電路
3.2全控型電力電子器件驅動電路
3.2.1電力晶閘管（GTR）基極驅動電路
3.2.2功率場效應管（MOSFET）柵極驅動電路
3.2.3絕緣柵雙極晶體管（IGBT）柵極驅動電路
第四章 電力電子器件串并聯(lián)應用與保護
4.1晶閘管元件的選用及串并聯(lián)
4.1.1晶閘管元件的容量選擇
4.1.2晶閘管元件的串聯(lián)與并聯(lián)
4.2電力晶體管元件的并聯(lián)
4.3功率場效應管元件的并聯(lián)
4.4晶閘管元件及裝置的保護
4.4.1過電壓保護
4.4.2過電流保護
4.4.3電壓上升率和電流上升率的限制
4.5全控型器件及裝置的保護
4.5.1全控型器件開通與關斷緩沖電路
4.5.2全控型器件及變換裝置的保護
第一篇小結
習題一
第二篇 直流調速系統(tǒng)
第五章 單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)
5.1概述
5.1.1調速基本概念
5.1.2調速的分類
5.1.3調速系統(tǒng)的靜態(tài)指標
5.1.4調速系統(tǒng)的時域指標
5.1.5開環(huán)和閉環(huán)調速系統(tǒng)的特點
5.1.6晶閘管變流器―電動機系統(tǒng)的機械特性
5.2直流單閉環(huán)不可逆調速系統(tǒng)
5.2.1轉速負反饋調速系統(tǒng)
5.2.2轉速負反饋調速系統(tǒng)的動態(tài)分析
5.2.3電壓負反饋調速系統(tǒng)
5.2.4電壓負反饋加電流補償?shù)恼{速系統(tǒng)
5.2.5無靜差調速系統(tǒng)
5.2.6限流保護――電流截止負反饋
5.2.7直流單閉環(huán)不可逆調速系統(tǒng)實例
第六章 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)及工程設計
6.1轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)
6.1.1轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的特點
6.1.2轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的工作原理
6.1.3轉速、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的工程設計法
6.2直流可逆調速系統(tǒng)
6.2.1概述
6.2.2可控環(huán)流可逆調速系統(tǒng)
6.2.3邏輯無環(huán)流可逆調速系統(tǒng)
6.2.4錯位無環(huán)流可逆調速系統(tǒng)
6.3直流脈寬調制調速系統(tǒng)
6.3.1直流斬波器――電動機調速系統(tǒng)
6.3.2直流電力晶體管脈寬調制調速系統(tǒng)
第七章 直流調速系統(tǒng)的現(xiàn)代控制設計方法
7.1能控性與能觀性理論在直流調速系統(tǒng)中的應用
7.2直流調速系統(tǒng)的狀態(tài)觀測器設計
7.2.1狀態(tài)變量反饋
7.2.2線性調節(jié)器的設計
7.2.3直流調速系統(tǒng)的負載觀測器設計
7.3直流調速系統(tǒng)的滑模變結構控制器設計
7.3.1概述
7.3.2滑模變結構控制器設計
7.4直流調速系統(tǒng)的自適應控制
7.4.1離散模型參考自適應控制
7.4.2直流電機轉速自適應控制
第二篇小結
習題二
第三篇 隨動系統(tǒng)
第八章 隨動系統(tǒng)及其檢測元件
8.1概述
8.1.1隨動系統(tǒng)的定義
8.1.2隨動系統(tǒng)的應用
8.1.3隨動系統(tǒng)的類型及結構
8.1.4隨動系統(tǒng)設計概要
8.1.5隨動系統(tǒng)的特點及性能指標
8.2隨動系統(tǒng)的位置檢測元件
8.2.1伺服電位器
8.2.2自整角機
8.2.3旋轉變壓器
8.2.4精、粗測角線路
8.2.5軸轉角數(shù)字編碼器
8.2.6光柵
8.2.7感應同步器
8.3隨動系統(tǒng)的速度檢測元件
8.3.1直流測速發(fā)電機
8.3.2交流測速發(fā)電機
8.3.3光電數(shù)字轉速檢測器
第九章 隨動系統(tǒng)的功率放大器及執(zhí)行電機
9.1隨動系統(tǒng)的功率放大器電路
9.1.1脈沖寬度調制（PWM）電路
9.1.2正弦波PWM電路
9.2隨動系統(tǒng)的執(zhí)行電機
9.2.1直流伺服電機
9.2.2交流伺服電機
9.2.3步進電機
9.2.4永磁直流無刷電機
9.2.5伺服電機功率的確定及減速器傳動比的選擇
第十章 隨動系統(tǒng)的常規(guī)控制設計方法
10.1隨動系統(tǒng)典型結構及穩(wěn)態(tài)特性
10.2隨動系統(tǒng)頻率法設計
10.2.1串聯(lián)校正
10.2.2反饋校正（并聯(lián)校正）
10.3復合控制法設計
10.3.1復合控制的概念及不變性原理
10.3.2復合控制設計法
10.4數(shù)字PID控制
10.4.1離散PID控制算法
10.4.2參數(shù)整定規(guī)則
第十一章 隨動系統(tǒng)的現(xiàn)代控制設計
11.1隨動系統(tǒng)的離散最優(yōu)二次型設計
11.2隨動系統(tǒng)的滑模變結構控制設計
11.2.1概述
11.2.2滑模變結構控制器的設計
11.3隨動系統(tǒng)的魯棒調節(jié)器設計
11.3.1魯棒調節(jié)器
11.3.2一種自適應魯棒伺服系統(tǒng)的設計
第三篇小結
習題三
第四篇 交流調速系統(tǒng)
第十二章 交流調壓調速和串級調速
12.1概述
12.1.1交流調速系統(tǒng)的應用
12.1.2交流調速系統(tǒng)的分類
12.2閉環(huán)控制的異步電動機調壓調速系統(tǒng)
12.2.1異步電動機改變電壓時的機械特性
12.2.2三相交流調壓電路
12.2.3閉環(huán)控制的調壓調速系統(tǒng)
12.2.4調壓調速的功率損耗
12.3繞線式異步電動機串級調速系統(tǒng)
12.3.1串級調速原理及基本類型
12.3.2串級調速系統(tǒng)電動機轉子電路的工作狀態(tài)
12.3.3串級調速系統(tǒng)的工作特性
12.3.4雙閉環(huán)控制的串級調速系統(tǒng)
12.3.5串級調速的效率和功率因數(shù)
12.3.6串級調速系統(tǒng)設計中的幾個問題
第十三章 交流電動機變頻調速系統(tǒng)
13.1變頻調速系統(tǒng)的控制方式及其機械特性
13.2轉速開環(huán)、電壓閉環(huán)恒壓頻比控制的變頻調速系統(tǒng)
13.2.1轉速開環(huán)、電壓閉環(huán)的交―直―交電壓型變頻調速系統(tǒng)
13.2.2轉速開環(huán)、電壓閉環(huán)的交―直―交電流型變頻調速系統(tǒng)
13.2.3采用SPWM專用芯片的變頻調速系統(tǒng)
13.3轉速閉環(huán)、轉差頻率控制的變頻調速系統(tǒng)
13.3.1轉差頻率控制的基本概念
13.3.2轉差頻率控制規(guī)律
13.3.3轉速閉環(huán)、轉差頻率控制的變頻調速系統(tǒng)
13.4異步電動機矢量變換控制系統(tǒng)
13.4.1矢量變換控制的基本概念
13.4.2坐標變換和矢量變換
13.4.3矢量變換控制的異步電動機數(shù)學模型
13.4.4轉子磁鏈的檢測
13.4.5矢量變換控制的變頻調速系統(tǒng)
13.4.6小結
第十四章 無換向器電動機調速系統(tǒng)
14.1概述
14.2無換向器電動機的工作原理
14.2.1直流電動機的基本原理
14.2.2直流無換向器電動機的工作原理
14.2.3交流無換向器電動機的工作原理
14.3無換向器電動機的換流方式
14.3.1反電勢換流（負載換流）
14.3.2電源換流
14.3.3斷續(xù)電流換流
14.4無換向器電動機的基本特性
14.4.1電壓關系式
14.4.2轉速公式與調速方法
14.4.3轉矩關系式
14.4.4過載能力及其提高措施
14.5無換向器電動機的數(shù)學模型及調速系統(tǒng)工程設計
14.5.1無換向器電動機調速系統(tǒng)的運行
14.5.2無換向器電動機調速系統(tǒng)的數(shù)學模型
14.5.3無換向器電動機調速系統(tǒng)的閉環(huán)控制
第十五章 交流調速系統(tǒng)的模糊控制器設計
15.1模糊數(shù)學的基本概念
15.1.1模糊子集的基本概念
15.1.2模糊集合的運算
15.1.3模糊關系及模糊關系矩陣運算
15.2模糊自動控制工作原理
15.3模糊控制器設計
15.3.1精確量的Fuzzy化
15.3.2Fuzzy控制規(guī)則的構成
15.3.3輸出信息的Fuzzy判決
15.3.4基本模糊控制器
15.4模糊控制在交流調速中的應用
15.4.1交流調速系統(tǒng)的模糊模型
15.4.2變頻調速系統(tǒng)模糊控制器設計
第四篇小結
習題四
附錄 交流調速裝置簡介
附―1交流電動機晶閘管交―直―交變頻器調速裝置
附―2無換向器電動機晶閘管調速裝置
附―3大功率晶體管（GTR）脈沖調制（PWM）調速裝置
附―4數(shù)字式變頻器
附―5交流繞線電動機晶閘管串級調速裝置
參考文獻

圖書封面

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