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第1章 绪论1

1.1 直流调速技术概况1

1.2 交流调速技术概况1

1.3 交-直流调速数字控制系统概况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11

2.2.1 单闭环有静差调速系统12

2.2.2 单闭环调速系统的稳态特性12

2.2.3 单闭环调速系统的动态特性18

2.2.4 单闭环无静差调速系统22

练习题30

第3章 双闭环直流调速系统及其工程设计32

3.1 转速、电流双闭环调速系统的特点32

3.2 转速、电流双闭环调速系统的工作原理33

3.2.1 双闭环调速系统静态特性33

3.2.2 双闭环系统起动过程分析34

3.2.3 双闭环调速系统的动态抗扰性能36

3.2.4 双闭环调速系统中两个调节器的作用38

3.3 转速、电流双闭环调速系统的工程设计法38

3.3.1 工程设计方法的基本思路38

3.3.2 典型系统及其参数与性能指标的关系39

3.3.3 电流调节器设计47

3.3.4 转速环设计51

3.3.5 转速调节器饱和限幅时的超调量和计算53

练习题58

第4章 直流脉宽调速控制系统61

4.1 概述61

4.1.1 脉宽调制的理论61

4.1.2 不可逆PWM变换器62

4.1.3 可逆PWM变换器65

4.1.4 PWM伺服系统的开环机械特性69

4.2 PWM调速系统的控制电路70

4.2.1 脉宽调制器70

4.2.2 集成PWM控制器71

练习题81

第5章 位置随动系统82

5.1 概述82

5.2 位置信号检测装置83

5.2.1 自整角机（BS）83

5.2.2 旋转变压器（BR）86

5.2.3 感应同步器（BIS）88

5.2.4 光电编码盘89

5.2.5 磁尺91

5.3 位置随动系统的基本类型92

5.3.1 转角跟随式位置随动系统92

5.3.2 脉冲-相位调制式位置随动系统93

5.3.3 数字式位置随动系统95

5.4 位置随动系统的数字控制97

5.4.1 L290/L291/L292三芯片直流电动机位置随动控制系统97

5.4.2 基于DSF的全数字直流位置随动系统102

5.5 位置随动系统的应用举例106

5.5.1 压下螺钉位置控制（APC）106

5.5.2 PC控制飞剪小车位置随动系统107

练习题108

第6章 交流调压调速和串级调速109

6.1 概述109

6.1.1 交流调速系统的发展109

6.1.2 交流调速系统的分类110

6.2 闭环控制的异步电动机的调压系统111

6.2.1 调压调速的工作原理111

6.2.2 交流调压器112

6.2.3 调压调速系统的组成及特性113

6.2.4 调压调速的功率损耗115

6.3 绕线转子异步电动机的串级调速系统117

6.3.1 串级调速系统原理及基本类型117

6.3.2 双闭环控制的串级调速系统120

练习题121

第7章 异步电动机变频调速系统122

7.1 变频调速基本原理122

7.1.1 变频调速基本原理122

7.1.2 变频器简介123

7.1.3 逆变器工作原理说明126

7.2 脉宽调制（PWM）控制技术127

7.2.1 正弦波脉宽调制（SPWM）控制技术128

7.2.2 跟踪型PWM控制技术132

7.3 异步电动机变压变频调速系统135

7.3.1 异步电动机变压变频的机械特性135

7.3.2 转速开环的异步电动机变压变频调速系统137

7.3.3 转速闭环的转差频率控制的系统139

7.4 交流电动机矢量控制系统141

7.4.1 矢量控制的基本概念141

7.4.2 矢量控制系统145

练习题146

第8章 无刷直流电动机控制系统147

8.1 无刷直流电动机的组成结构和工作原理147

8.2 无刷直流电动机的基本公式和数学模型154

8.3 无刷直流电动机的转矩波动155

8.4 无刷直流电动机的驱动控制157

8.5 无位置传感器的无刷直流电动机的驱动控制165

8.6 无刷直流电动机驱动控制的专用芯片介绍167

练习题168

第9章 交直流电动机的数字控制169

9.1 概述169

9.2 交直流传动系统状态量的转速检测171

9.3 交直流传动系统主要控制环节的微机实现174

9.3.1 函数发生器174

9.3.2 数字控制器176

9.3.3 坐标变换器181

9.3.4 数字滤波器184

9.4 直流脉宽调制调速系统的微机实现187

9.4.1 系统的硬件结构188

9.4.2 系统的软件结构191

9.5 位置随动系统的微机实现194

9.5.1 硬件总体结构194

9.5.2 控制电路主要结构195

9.5.3 数模转换的特点195

9.5.4 绝对位置的获取196

9.5.5 位置随动系统的软件设计197

9.6 由8098单片机实现的SPWM变频调速系统198

第10章 直流调速系统基础实验指导202

10.1 直流调速控制系统参数和环节特性的性能测试202

10.1.1 晶闸管（SCR）直流调速系统参数和环节特性的测定202

10.1.2 晶闸管（SCR）直流调速系统主要单元调试208

10.1.3 单闭环直流调速系统性能的研究209

10.2 双闭环晶闸管不可逆直流调速系统的特性测试211

10.3 直流脉宽调速控制系统的性能测试214

10.3.1 MOSFET双闭环可逆直流脉宽调速系统214

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219

10.3.3 直流控制系统的仿真223

第11章 交流调速基础实验指导228

11.1 双闭环三相异步电动机调压调速系统性能的测试228

11.2 交流变频调速控制系统性能的测试231

11.2.1 异步电动机SPWM与电压空间矢量变频调速系统231

11.2.2 交流变频调速装置参数设定与运行235

11.2.3 交流变频调速装置的闭环运行240

11.2.4 基于DSP的矢量变换控制与直接转矩控制变频调速系统242

11.3 通用变频器的运用244

11.3.1 变频器的面板操作及主要参数设定244

11.3.2 异步电动机的制动及变频器控制端子的使用245

11.3.3 简易PLC运转模式选择246

11.3.4 自动车床主轴运转控制247

11.3.5 台达VFD-M系列变频器248

附录250

参考文献257