自動(dòng)控制系統(tǒng)

前言

國防科技工業(yè)是國家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是國防現(xiàn)代化的重要工業(yè)和技術(shù)基礎(chǔ)，也是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要推動(dòng)力量。半個(gè)多世紀(jì)以來，在黨中央、國務(wù)院的正確領(lǐng)導(dǎo)和親切關(guān)懷下，國防科技工業(yè)廣大干部職工在知識(shí)的傳承、科技的攀登與時(shí)代的洗禮中，取得了舉世矚目的輝煌成就。研制、生產(chǎn)了大量武器裝備，滿足了我軍由單一陸軍，發(fā)展成為包括空軍、海軍、第二炮兵和其他技術(shù)兵種在內(nèi)的合成軍隊(duì)的需要，特別是在尖端技術(shù)方面，成功地掌握了原子彈、氫彈、洲際導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星和核潛艇技術(shù)，使我軍擁有了一批克敵制勝的高技術(shù)武器裝備，使我國成為世界上少數(shù)幾個(gè)獨(dú)立掌握核技術(shù)和外層空間技術(shù)的國家之一。國防科技工業(yè)沿著獨(dú)立自主、自力更生的發(fā)展道路，建立了專業(yè)門類基本齊全，科研、試驗(yàn)、生產(chǎn)手段基本配套的國防科技工業(yè)體系，奠定了進(jìn)行國防現(xiàn)代化建設(shè)最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)；掌握了大量新技術(shù)、新工藝，研制了許多新設(shè)備、新材料，以“兩彈一星”、“神舟”號(hào)載人航天為代表的國防尖端技術(shù)，大大提高了國家的科技水平和競(jìng)爭(zhēng)力，使中國在世界高科技領(lǐng)域占有了一席之地。十一屆三中全會(huì)以來，伴隨著改革開放的偉大實(shí)踐，國防科技工業(yè)適時(shí)地實(shí)行戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，大量軍工技術(shù)轉(zhuǎn)向民用，為發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)作出了重要貢獻(xiàn)。國防科技工業(yè)是知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)，國防科技工業(yè)發(fā)展中的一切問題歸根到底都是人才問題。50多年來，國防科技工業(yè)培養(yǎng)和造就了一支以“兩彈一星”元?jiǎng)诪榇淼膬?yōu)秀的科技人才隊(duì)伍，他們具有強(qiáng)烈的愛國主義思想和艱苦奮斗、無私奉獻(xiàn)的精神，勇挑重?fù)?dān)，敢于攻關(guān)，為攀登國防科技高峰進(jìn)行了創(chuàng)造性勞動(dòng)，成為推動(dòng)我國科技進(jìn)步的重要力量。面向新世紀(jì)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，高等院校在培養(yǎng)國防科技人才，生產(chǎn)和傳播國防科技新知識(shí)、新思想，攻克國防基礎(chǔ)科研和高技術(shù)研究難題當(dāng)中，具有不可替代的作用。國防科工委高度重視，積極探索，銳意改革，大力推進(jìn)國防科技教育特別是高等教育事業(yè)的發(fā)展。

內(nèi)容概要

本書密切結(jié)合工程實(shí)際，系統(tǒng)地介紹了典型自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成原理、分析方法和工程設(shè)計(jì)方法，并給出了實(shí)際系統(tǒng)線路和設(shè)計(jì)實(shí)例。內(nèi)容包括直流調(diào)系統(tǒng)、交流調(diào)速系統(tǒng)和位置伺服系統(tǒng)。直流調(diào)速系統(tǒng)在介紹脈沖相位控制和脈沖寬度調(diào)制調(diào)速系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，以脈沖相位控制系統(tǒng)為例介紹了直流調(diào)速系統(tǒng)的各種閉環(huán)控制方法、閉環(huán)控制系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)方法。交流調(diào)速系統(tǒng)以變頻調(diào)速為主線，重點(diǎn)介紹轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量變換控制、直接轉(zhuǎn)矩控制的控制思想。位置伺服系統(tǒng)主要介紹高精度位置伺服系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、調(diào)試和故障診斷等。特別介紹了非線性補(bǔ)償，干摩擦、機(jī)械諧振、轉(zhuǎn)動(dòng)間隙對(duì)伺服系統(tǒng)的影響及其補(bǔ)償方法，伺服系統(tǒng)的魯棒性、可靠性和電磁兼容性等比較新的內(nèi)容，并以伺服系統(tǒng)為例介紹了自動(dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)字控制原理、分析方法和設(shè)計(jì)方法。    本書選材既考慮基礎(chǔ)理論又注重工程實(shí)用性。敘述力求深入淺出，通俗易懂，并有典型線路和圖表。    本書可作為高等學(xué)校自動(dòng)化類專業(yè)、機(jī)電類專業(yè)等相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生的教材或參考書，也可供科學(xué)研究與工程設(shè)計(jì)人員參考。

書籍目錄

第1章  電氣傳動(dòng)基礎(chǔ)  1.1  電氣傳動(dòng)的動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)  1.2  直流他勵(lì)電機(jī)的機(jī)械特性及運(yùn)行方法  1.3  異步電機(jī)的機(jī)械特性及運(yùn)行方法  習(xí)題與思考題第2章  直流調(diào)速系統(tǒng)  2.1  直流開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)  2.2  單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)  2.3  多環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)  2.4  晶閘管一電機(jī)閉環(huán)可逆調(diào)速系統(tǒng)  2.5  閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的工程設(shè)計(jì)方法  習(xí)題與思考題第3章  異步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)  3.1  異步電機(jī)多變量數(shù)學(xué)模型  3.2  變頻器  3.3  標(biāo)量控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)  3.4  矢量變換控制變頻調(diào)速系統(tǒng)  3.5  直接轉(zhuǎn)矩控制變頻調(diào)速系統(tǒng)  習(xí)題與思考題第4章  同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)  4.1  同步電機(jī)的基本特征與運(yùn)行特性  ……第5章  位置伺服系統(tǒng)第6章  伺服系統(tǒng)的非線性控制第7章  數(shù)字控制的伺服系統(tǒng)附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第4章　同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)4.1 同步電機(jī)的基本特征與運(yùn)行特性一、同步電機(jī)的基本特征同步電機(jī)變頻調(diào)速是交流電機(jī)調(diào)速的一個(gè)重要方面，它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，中大型空氣壓縮機(jī)、離心機(jī)、窯爐傳動(dòng)、鼓風(fēng)機(jī)、水泵、發(fā)電機(jī)組及大型軋機(jī)等大都采用同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)。同步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于運(yùn)行速度恒定，通過勵(lì)磁調(diào)節(jié)可以提高系統(tǒng)功率因數(shù)，機(jī)組效率較異步電機(jī)高。以往的同步電機(jī)不能實(shí)現(xiàn)自啟動(dòng)，同步電機(jī)啟動(dòng)時(shí)必須采取輔助措施，重載時(shí)會(huì)產(chǎn)生振蕩并導(dǎo)致失步跳閘，使其應(yīng)用受到限制。隨著電力電子及變頻技術(shù)的發(fā)展，電壓頻率協(xié)調(diào)控制使得原來阻礙同步電機(jī)應(yīng)用的問題迎刃而解。啟動(dòng)問題由于頻率可以平滑調(diào)節(jié)，當(dāng)頻率由低調(diào)到高時(shí)，轉(zhuǎn)速就隨之逐漸上升，不需要任何其他啟動(dòng)措施。振蕩和失步問題的起因是由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速固定不變，電機(jī)轉(zhuǎn)子落后的角度太大導(dǎo)致振蕩乃至失步。而采用頻率閉環(huán)控制的同步轉(zhuǎn)速可以跟隨頻率改變，因此就不會(huì)出現(xiàn)振蕩和失步現(xiàn)象。

編輯推薦

《國防科工委"十五"規(guī)劃教材?控制科學(xué)與工程?自動(dòng)控制系統(tǒng)》可作為高等學(xué)校自動(dòng)化類專業(yè)、機(jī)電類專業(yè)等相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生的教材或參考書，也可供科學(xué)研究與工程設(shè)計(jì)人員參考。

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