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第1章 绪论1

1.1 直流传动技术概况1

1.2交流传动技术概况1

1.3交－直流传动数字控制技术概况2

1 4本课程的任务3

练习题3

第2章单闭环直流调速系统4

2.1 概述4

2.1.1调速的定义4

2.1.2直流电动机的调速方法4

2.1.3调速指标5

2.1.4可控直流电源供电下的直流电动机开环调速及特性8

2.2单闭环直流调速系统的组成及其特性14

2.2.1单闭环有静差调速系统15

2.2.2单闭环调速系统的稳态特性16

2.2.3单闭环调速系统的动态特性21

2.2.4单闭环无静差调速系统27

练习题35

第3章双闭环直流调速系统及其工程设计37

3.1转速、电流双闭环调速系统37

3.1.1 转速、电流双闭环调速系统的特点37

3.1.2转速、电流双闭环调速系统的工作原理38

3.1.3转速、电流双闭环调速系统的工程设计法43

3.2直流可逆调速系统64

3.2.1 有环流可逆调速系统64

3.2.2数字化逻辑无环流可逆调速系统71

练习题81

第4章直流脉宽调速系统84

4.1概述84

4.2 PWM功率电源及PWM-M系统开环机械特性84

4.2.1脉宽调制理论84

4.2.2不可逆PWM变换器85

4.2.3可逆PWM变换器89

4.2.4脉宽调速系统的开环机械特性92

4.3脉宽调速系统的控制电路92

4.3.1脉宽调制器92

4.3.2 功率输出级的栅极驱动电路97

4.4 PWM调速控制系统的特殊问题98

练习题103

第5章位置随动系统105

5.1概述105

5.1.1定义105

5.1.2位置随动系统的应用105

5.2位置随动系统的基本原理105

5.2.1 位置随动系统的主要组成部件及其工作原理105

5.2.2位置随动系统与调速系统的比较106

5.3位置信号检测装置107

5.3.1光栅测量装置107

5.3.2旋转变压器（BR）108

5.3.3感应同步器（BIS）110

5.3.4光电编码器111

5.3.5磁尺113

5.4位置随动系统114

5.4.1转角跟随式位置随动系统114

5 4.2脉冲－相位调制式位置随动系统115

5.4.3数字式位置随动系统117

5.4.4 L290/L291/L2292三芯片直流电动机位置随动控制系统119

5.4.5基于DSP的全数字直流位置随动系统124

练习题128

第6章 交流调压调速和串级调速130

6.1概述130

6.1.1交流调速系统的发展130

6.1.2交流调速系统的分类131

6.2闭环控制的异步电动机调压调速系统131

6.2.1 异步电动机改变电压时的机械特性131

6.2.2三相交流调压电路133

6.2.3闭环控制的调压调速系统140

6.2.4调压调速的功率损耗143

6.3绕线式异步电动机的串级调速系统144

6.3.1 串级调速原理及基本类型144

6.3.2双闭环控制的串级调速系统148

练习题148

第7章异步电动机变频调速系统150

7.1变频调速基本原理150

7.1.1变频调速基本原理150

7.1.2变频器简介152

7.2正弦波脉宽调制（SPWM）逆变器156

7.2.1 SPWM逆变器的工作原理156

7.2.2 SPWM逆变器的调制方式159

7.2.3 SPWM波的实现159

7.2.4 SPWM脉冲的生成方法及专用集成芯片161

7.3主回路的换相过程171

7.3.1 SPWM变频器输出电压的矢量表示171

7.3.2换相过程172

7.3.3推论179

7.4 U/F变频调速系统180

7.4.1 U/F控制方式及其机械特性180

7.4.2 U/F控制系统组成及工作原理183

7.5矢量变换控制变频调速系统187

7.5.1矢量变换控制的基本概念187

7.5.2矢量变换规律及其实现190

7.5.3异步电动机模型193

7.5.4矢量变换控制的变频调速系统196

练习题199

第8章 无换向器电动机调速系统200

8.1概述200

8.2无换向器电动机的基本原理200

8.2.1无换向器电动机的类型200

8.2.2无换向器电动机的工作原理202

8.2.3无换向器电动机的电磁转矩204

8.2.4无换向器电动机逆变器的换流208

8.2.5无换向器电动机的机械特性210

8.2.6过载能力210

8.3无换向器电动机的基本特性211

8.3.1调速特性211

8.3.2内功率因数角212

8.4无换向器电动机调速系统213

8.4.1无换向器电动机调速系统的基本组成213

8.4.2无换向器电动机的转子位置检测器214

8.4.3专用集成电路控制的无换向器（无刷直流）电动机传动系统220

练习题229

第9章 交直流电动机的数字控制230

9.1概述230

9.2交直流传动系统状态量的数字检测232

9.3交直流传动系统主要控制环节的微机实现236

9.3.1函数发生器236

9.3.2数字控制器238

9.3.3坐标变换器243

9.3.4数字滤波器247

9.4直流脉宽调制调速系统的微机实现250

9.4.1系统的硬件结构251

9.4.2系统的软件结构254

9.5位置随动系统的微机实现257

9.5.1硬件总体结构257

9.5.2控制电路主要结构258

9.5.3数模变换的特点258

9.5.4绝对位置的获取260

9.5.5位置随动系统的软件设计260

9.6由8098单片机实现的SPWM变频调速系统261

9.6.1主电路261

9.6.2系统组成框图262

9.6.3控制电路262

9.6.4 8098生成SPWM波264

9.6.5软件框图264

第10章直流调速系统基础实验指导266

10.1 直流调速控制系统参数和环节特性的性能测试266

10.1.1 晶闸管（SCR）直流调速系统参数和环节特性的测定266

10.1.2晶闸管（SCR）直流调速系统主要单元调试272

10.1.3单闭环直流调速系统性能的研究273

10.2双闭环直流传动控制系统的性能和测试275

10.2.1双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的特性测试275

10.2 2逻辑无环流可逆直流调速系统279

10.3直流脉宽调速控制系统的性能测试281

10.3.1 MOSFET双闭环可逆直流脉宽调速系统281

10.3.2微机控制的全数字直流调速装置的参数设定与运行286

第11章 交流调速基础实验指导290

11.1 交流调压调速控制系统性能的测试290

11.1.1 双闭环三相异步电动机调压调速系统的测试290

11.2交流变频调速控制系统性能的测试293

11.2.1异步电动机SPWM与电压空间矢量变频调速系统293

11.2.2交流变频调速装置参数设定与运行297

11.2.3交流变频调速装置的闭环运行301

附录305

参考文献312