普通高等教育電氣工程與自動(dòng)化類(lèi)“十一五”規(guī)劃教材·電力傳動(dòng)控制系統(tǒng):運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
定 價(jià):24 元
叢書(shū)名:普通高等教育電氣工程與自動(dòng)化類(lèi)"十一五"規(guī)劃教材
- 作者:湯天浩 編
- 出版時(shí)間:2010/4/1
- ISBN:9787111296690
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類(lèi):TM921.5
- 頁(yè)碼:178
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16開(kāi)
《電力傳動(dòng)控制系統(tǒng):運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》主要是針對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)大學(xué)本科編寫(xiě)的。為適應(yīng)教學(xué)改革和學(xué)科發(fā)展的需要,《電力傳動(dòng)控制系統(tǒng):運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》在陳伯時(shí)主編的《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)》的主要內(nèi)容基礎(chǔ)上,根據(jù)當(dāng)前電力傳動(dòng)控制技術(shù)的新發(fā)展,進(jìn)行了精簡(jiǎn)和重組。全書(shū)分為5章。第1章是全書(shū)的基礎(chǔ),介紹了電力傳動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成和共性問(wèn)題,包括系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)與組成,電動(dòng)機(jī)、電力電子變流器、系統(tǒng)檢測(cè)和控制器的基本概念及原理。第2章以統(tǒng)一電機(jī)理論為基礎(chǔ),建立了各種電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并構(gòu)建了電力傳動(dòng)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型。第3章為直流傳動(dòng)控制系統(tǒng),在前兩章的基礎(chǔ)上,專(zhuān)門(mén)分析和討論了系統(tǒng)的控制原理、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特性等問(wèn)題。第4章為交流傳動(dòng)控制系統(tǒng),包括異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)的控制原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特性等問(wèn)題。第5章介紹了電力傳動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。
《電力傳動(dòng)控制系統(tǒng):運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》適用于普通高等學(xué)校電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)作為本科教材使用,也適用于機(jī)械、電子等專(zhuān)業(yè),并可作為職工大學(xué)、夜大及大專(zhuān)院校有關(guān)專(zhuān)業(yè)的教材,也可供有關(guān)工程技術(shù)人員閱讀和參考,其中部分較深入的內(nèi)容可作為研究生學(xué)習(xí)和研究的參考資料。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,電氣工程與自動(dòng)化技術(shù)正以令人矚目的發(fā)展速度,改變著我國(guó)工業(yè)的整體面貌。同時(shí),對(duì)社會(huì)的生產(chǎn)方式、人們的生活方式和思想觀念也產(chǎn)生了重大的影響,并在現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。隨著與信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和能源科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的交叉融合,它正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化的方向發(fā)展。
教育是培養(yǎng)人才和增強(qiáng)民族創(chuàng)新能力的基礎(chǔ),高等學(xué)校作為國(guó)家培養(yǎng)人才的主要基地,肩負(fù)著教書(shū)育人的神圣使命。在實(shí)際教學(xué)中,根據(jù)社會(huì)需求,構(gòu)建具有時(shí)代特征、反映最新科技成果的知識(shí)體系是每個(gè)教育工作者義不容辭的光榮任務(wù)。
教書(shū)育人,教材先行.機(jī)械工業(yè)出版社幾十年來(lái)出版了大量的電氣工程與自動(dòng)化類(lèi)教材,有些教材十幾年、幾十年長(zhǎng)盛不衰,有著很好的基礎(chǔ)。為了適應(yīng)我國(guó)目前高等學(xué)校電氣工程與自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的需要,配合各高等學(xué)校的教學(xué)改革進(jìn)程,滿足不同類(lèi)型、不同層次的學(xué)校在課程設(shè)置上的需求,由中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)電氣工程及自動(dòng)化學(xué)科教育委員會(huì)、中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)高校工業(yè)自動(dòng)化教育專(zhuān)業(yè)委員會(huì)、機(jī)械工業(yè)出版社共同發(fā)起成立了“全國(guó)高等學(xué)校電氣工程與自動(dòng)化系列教材編審委員會(huì)”,組織出版新的電氣工程與自動(dòng)化類(lèi)系列教材。這類(lèi)教材基于“加強(qiáng)基礎(chǔ).削枝強(qiáng)干.循序漸進(jìn).力求創(chuàng)新”的原則,通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)課程內(nèi)容的整合、交融和改革,以不同的模塊組合來(lái)滿足各類(lèi)學(xué)校特色辦學(xué)的需要。
湯天浩,分別于1982年和1987年在上海工業(yè)大學(xué)獲學(xué)士和碩士學(xué)位,1998年在上海大學(xué)獲博士學(xué)位,2005年赴法國(guó)中央理工大學(xué)(EcoleCer,traledeNantes)學(xué)習(xí)和研究。
現(xiàn)為上海海事大學(xué)電力傳動(dòng)與控制研究所所長(zhǎng)、教授、博士生導(dǎo)師,上海市教委重點(diǎn)學(xué)科“電力電子與電力傳動(dòng)”學(xué)科帶頭人。中法聯(lián)合伽利略系統(tǒng)與海上安全智能交通研究所副所長(zhǎng)。
已主持完成多項(xiàng)國(guó)家級(jí)和省部級(jí)科研項(xiàng)目,其中:燃料電池試驗(yàn)船的研發(fā)工作填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在新能源船舶研究方面的空白。已在國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)表學(xué)術(shù)論文100多篇,主編國(guó)家級(jí)十一五規(guī)劃教材《電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ)》,自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)本科系列教材《電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)》。1999年獲上海市育才獎(jiǎng)。
序一
序二
前言
常用符號(hào)表
緒論
第1章 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與組成
1.1 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和共性問(wèn)題
1.1.1 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng)的組成與分類(lèi)
1.1.2 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng)的共性問(wèn)題
1.2 電動(dòng)機(jī)的主要類(lèi)型與調(diào)速方法
1.2.1 直流電動(dòng)機(jī)及其調(diào)速方法
1.2.2 交流電動(dòng)機(jī)及其調(diào)速方法
1.3 電力電子變流器的結(jié)構(gòu)與類(lèi)型
1.3.1 直流輸出變換器
1.3.2 交流輸出變換器
1.4 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng)的檢測(cè)方法
1.4.1 直接檢測(cè)方法
1.4.2 信號(hào)處理
1.4.3 狀態(tài)觀測(cè)和參數(shù)估計(jì)
1.5 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng)的控制與分析方法
1.5.1 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng)的要求和指標(biāo)
1.5.2 PD控制器
1.5.3 先進(jìn)控制方法
1.5.4 系統(tǒng)分析和仿真
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第2章 電力傳動(dòng)系統(tǒng)的模型
2.1 直流電動(dòng)機(jī)的模型
2.2 統(tǒng)一電機(jī)理論模型
2.2.1 統(tǒng)一電機(jī)理論的基本思路
2.2.2 第一種原型電機(jī)
2.2.3 第二種原型電機(jī)
2.2.4 由統(tǒng)一電機(jī)理論建立的直流電動(dòng)機(jī)模型
2.3 交流電動(dòng)機(jī)模型
2.4 坐標(biāo)變換理論
2.4.1 線性變換簡(jiǎn)介
2.4.2 坐標(biāo)變換的原則及約束
2.4.3 Park變換
2.5 基于統(tǒng)一電機(jī)理論的交流電動(dòng)機(jī)建模
2.5.1 異步電動(dòng)機(jī)模型變換
2.5.2 同步電動(dòng)機(jī)模型
2.6 電力電子變流器的建模
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第3章 直流傳動(dòng)控制系統(tǒng)
3.1 開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成與主要問(wèn)題
3.1.1 開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成
3.1.2 開(kāi)環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的主要問(wèn)題
3.1.3 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的靜特性計(jì)算
3.2 轉(zhuǎn)速閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
3.2.1 轉(zhuǎn)速閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成
3.2.2 轉(zhuǎn)速閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析
3.2.3 反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析和設(shè)計(jì)
3.2.4 比例積分控制規(guī)律和無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)
3.3 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)
3.3.1 直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的要求及控制策略
3.3.2 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
3.3.3 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析
3.3.4 轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析
3.3.5 轉(zhuǎn)速和電流兩個(gè)調(diào)節(jié)器的作用
3.4 直流調(diào)速系統(tǒng)的電壓與磁場(chǎng)協(xié)調(diào)控制
3.4.1 直流電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)控制的問(wèn)題
3.4.2 直流電動(dòng)機(jī)的電壓與磁場(chǎng)協(xié)調(diào)控制策略
3.4.3 電壓與磁場(chǎng)協(xié)調(diào)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制原理
3.5 直流調(diào)速系統(tǒng)的可逆控制
3.5.1 可逆控制的主要問(wèn)題
3.5.2 無(wú)環(huán)流控制的可逆直流調(diào)速系統(tǒng)
3.5.3 有環(huán)流控制的可逆直流調(diào)速系統(tǒng)
3.6 直流調(diào)速系統(tǒng)的MATLAB仿真
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第4章 交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)
4.1 異步電動(dòng)機(jī)的變壓控制系統(tǒng)
4.1.1 異步電動(dòng)機(jī)在任意旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上的動(dòng)態(tài)等效電路
4.1.2 異步電動(dòng)機(jī)的變壓控制系統(tǒng)
4.1.3 轉(zhuǎn)速反饋閉環(huán)控制的異步電動(dòng)機(jī)變壓調(diào)速系統(tǒng)
4.1.4 變壓控制在異步電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)中的應(yīng)用
4.2 異步電動(dòng)機(jī)的變壓變頻控制系統(tǒng)
4.2.1 變壓變頻調(diào)速的控制模式及其機(jī)械特性
4.2.2 轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)恒壓頻比控制的調(diào)速系統(tǒng)
4.2.3 轉(zhuǎn)速閉環(huán)恒定子電動(dòng)勢(shì)頻比控制的調(diào)速系統(tǒng)
4.2.4 按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制系統(tǒng)
4.2.5 按定子磁鏈控制的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)
4.3 繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的雙饋控制系統(tǒng)
4.3.1 繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)雙饋控制的基本原理和運(yùn)行模式
4.3.2 繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的次同步轉(zhuǎn)速調(diào)速——串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)
4.3.3 繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的超同步轉(zhuǎn)速調(diào)速——雙饋調(diào)速系統(tǒng)
4.4 同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)
4.4.1 同步電動(dòng)機(jī)在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的動(dòng)態(tài)等效電路及方程
4.4.2 同步電動(dòng)機(jī)按定子磁鏈定向的矢量控制調(diào)速系統(tǒng)
4.4.3 永磁同步電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子位置定向的矢量控制系統(tǒng)
4.4.4 直流無(wú)刷同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
第5章 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)
5.1 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)
5.1.1 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng)的控制要求
5.1.2 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)
5.1.3 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)
5.2 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
5.2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原理和方法
5.2.2 調(diào)節(jié)器最佳整定設(shè)計(jì)法
5.2.3 基于典型系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)方法[1]
5.2.4 數(shù)字控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
5.3 基于MATLAB的系統(tǒng)仿真方法
5.3.1 MATLAB的Simulink仿真平臺(tái)
5.3.2 電力傳動(dòng)控制系統(tǒng)的MATLAB仿真舉例
本章小結(jié)
思考題與習(xí)題
參考文獻(xiàn)
自1888年特斯拉(Tesla)發(fā)明感應(yīng)電動(dòng)機(jī),從此開(kāi)始了用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行電力傳動(dòng)的時(shí)代。最初的電力傳動(dòng)是采用傳導(dǎo)傳動(dòng)(又稱(chēng)聯(lián)動(dòng)電力拖動(dòng))的方式,它是由一臺(tái)電動(dòng)機(jī),并由數(shù)個(gè)傳動(dòng)裝置將運(yùn)動(dòng)傳輸?shù)綌?shù)個(gè)工作機(jī)構(gòu)。代替?zhèn)鲗?dǎo)傳動(dòng)的是單電機(jī)電力傳動(dòng)方式,即一個(gè)工作機(jī)械由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。后來(lái),由于生產(chǎn)的需要,工作機(jī)械也越來(lái)越復(fù)雜,出現(xiàn)了多電機(jī)電力傳動(dòng)方式,如自動(dòng)化機(jī)床、加工中心等。
1956年,晶閘管在貝爾(Bell)實(shí)驗(yàn)室誕生,開(kāi)始了第二次電子革命,從此“電子”進(jìn)入到強(qiáng)電領(lǐng)域,電力電子器件成為弱電控制強(qiáng)電的紐帶。其重要意義在于:電力電子學(xué)把機(jī)器時(shí)代、電氣時(shí)代和電子時(shí)代開(kāi)創(chuàng)的技術(shù)融合在一起。20世紀(jì)60年代,電力電子器件進(jìn)入電力傳動(dòng)領(lǐng)域,可以方便地通過(guò)電能變換裝置來(lái)控制電機(jī)的運(yùn)行方式。其后,自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)也不斷應(yīng)用于電機(jī)控制,使電力傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生了根本性改變。
目前,電力傳動(dòng)系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,已遍及能源、電力、機(jī)械、采礦、冶金、輕紡、化工、電子信息、交通運(yùn)輸和家用電器等領(lǐng)域。由于電動(dòng)機(jī)具有性能優(yōu)良、高效可靠、控制方便等優(yōu)點(diǎn),因此,電力傳動(dòng)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)和生活的方方面面,可以說(shuō)假如沒(méi)有電力傳動(dòng),需要運(yùn)動(dòng)的裝置和系統(tǒng)就難以運(yùn)行。目前小電機(jī)與傳動(dòng)的現(xiàn)狀可以概括為:
1)電力傳動(dòng)現(xiàn)已取代了其他傳動(dòng)形式,成為主要的運(yùn)動(dòng)控制形式。這是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)與其他原動(dòng)機(jī)相比有許多優(yōu)點(diǎn),比如:電能的獲得和轉(zhuǎn)換比較經(jīng)濟(jì);傳輸和分配比較便利;操作和控制容易,特別是易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)與遠(yuǎn)程控制。因此,目前絕大多數(shù)的生產(chǎn)機(jī)械都采用電力傳動(dòng)。