图书介绍
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- 熊田忠主编；孙承志副主编 著
- 出版社： 北京：中国轻工业出版社
- ISBN：9787501987276
- 出版时间：2012
- 标注页数：264页
- 文件大小：74MB
- 文件页数：274页
- 主题词：运动控制－高等学校－教材
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图书目录
第1章 绪论1
1.1 运动控制的定义1
1.2 运动控制系统结构1
1.3 运动控制系统分类2
1.4 运动控制器3
1.5 运动控制技术的发展趋势4
思考与习题5
第2章 运动控制系统中的传感器与检测技术6
2.1 旋转变压器7
2.1.1 旋转变压器的结构与工作原理7
2.1.2 旋转变压器的信号处理8
2.1.3 旋转变压器的选用10
2.2 光电编码器10
2.2.1 增量式光电编码器10
2.2.2 绝对式光电编码器12
2.2.3 光电编码器的选用15
2.3 直线光栅尺15
2.3.1 光栅的概念、结构与分类15
2.3.2 直线光栅尺的测量原理16
2.3.3 直线光栅尺的选用18
2.4 其他运动控制系统中的传感器19
2.4.1 感应同步器19
2.4.2 磁栅尺20
2.4.3 激光干涉仪20
2.4.4 电容式传感器21
2.4.5 电感式传感器21
2.4.6 霍尔式传感器22
2.4.7 电荷耦合图像传感器22
2.4.8 测速发电机23
2.4.9 力／力矩传感器24
2.5 运动控制系统中的速度检测与滤波24
2.5.1 速度检测方法24
2.5.2 速度检测测量噪声26
2.5.3 速度环节低通滤波器设计26
思考与习题27
第3章 运动控制系统的执行器28
3.1 步进电机28
3.1.1 步进电机的分类、工作原理和特点29
3.1.2 步进电机的运行特性32
3.1.3 步进电机驱动器34
3.1.4 步进电机的控制36
3.1.5 步进电机的选用37
3.2 直流伺服电机38
3.2.1 直流伺服电机的基本结构与原理38
3.2.2 直流伺服电机的机械特性39
3.2.3 直流伺服电机的驱动技术40
3.2.4 几种直流伺服电机的特点与应用45
3.3 无刷直流电动机46
3.4 交流伺服电机概述48
3.5 两相交流伺服电机49
3.6 永磁同步电动机50
3.6.1 永磁同步电动机的结构、原理50
3.6.2 永磁同步电动机的特点及应用51
3.7 其他特殊电机52
3.8 液压与气动55
思考与习题58
第4章 步进电机伺服系统59
4.1 开环步进伺服系统方案设计59
4.1.1 环形分配器、驱动功率放大器61
4.1.2 步进电机驱动器的脉冲方向控制63
4.1.3 速度规划64
4.2 开环步进伺服系统设计64
4.2.1 运动控制系统中的常用机械结构64
4.2.2 运动控制系统中的机电匹配设计66
4.2.3 控制系统设计简介73
思考与习题73
第5章 直流伺服系统75
5.1 直流调速系统概述75
5.1.1 直流调速方法75
5.1.2 转速控制的要求和调速指标75
5.2 直流调速系统的数学模型78
5.3 单闭环直流调速系统81
5.3.1 转速负反馈有静差调速系统81
5.3.2 电流截止负反馈调速系统83
5.3.3 转速负反馈无静差调速系统85
5.4 双闭环直流调速系统86
5.4.1 双闭环直流调速系统的基本构成87
5.4.2 双闭环直流调速系统的性能分析89
5.5 直流调速系统的数字控制93
5.5.1 数字量化93
5.5.2 采样频率的选择95
5.5.3 计算机数字控制系统的输入与输出变量95
5.5.4 数字PI调节器96
5.5.5 模拟传递函数的数字化实现97
5.5.6 计算机数字控制双闭环直流调速系统的硬件和软件98
思考与习题99
第6章 交流伺服系统100
6.1 交流调速概述100
6.2 异步电动机变频调速原理103
6.3 矢量控制原理104
6.3.1 三相异步电动机的数学模型104
6.3.2 三相－两相静止坐标变换（3s/2s变换）105
6.3.3 两相静止－两相旋转坐标变换（2s/2r变换）107
6.3.4 三相异步电动机按转子磁场定向的矢量控制107
思考与习题109
第7章 位置伺服系统与多轴运动协调110
7.1 单轴位置伺服系统110
7.1.1 位置伺服系统及其组成110
7.1.2 位置伺服系统的结构111
7.1.3 位置伺服系统的特性112
7.1.4 位置伺服系统的模型辨识114
7.1.5 位置伺服系统的性能改善115
7.2 多轴运动协调控制技术120
7.2.1 多轴运动控制器及其控制方案120
7.2.2 多轴运动控制应用领域121
7.2.3 多轴运动协调控制模式123
7.3 插补原理124
7.3.1 插补概述124
7.3.2 逐点比较法插补原理126
7.4 数控技术基础129
7.4.1 数控技术概述129
7.4.2 数控编程介绍129
7.4.3 数控铣床基本编程指令130
7.4.4 零件数控加工编程实例136
思考与习题143
第8章 基于现场总线的运动控制系统144
8.1 现场总线概述144
8.1.1 现场总线的产生144
8.1.2 现场总线的发展145
8.2 基于现场总线的运动控制系统架构148
8.2.1 通信网络的选择149
8.2.2 基于现场总线的运动控制系统架构举例151
8.3 运动控制系统监控技术153
8.3.1 数据采集与监控技术的发展153
8.3.2 主流的HMI/SCADA监控软件154
8.3.3 监控软件与运动控制器的通信157
8.4 基于现场总线的运动控制系统应用158
思考与习题159
第9章 运动控制系统设计160
9.1 运动控制系统的总体性能要求和设计任务160
9.2 运动控制系统的方案设计161
9.3 运动控制系统部件的选择162
9.3.1 执行电机165
9.3.2 电机驱动器171
9.3.3 位置和速度传感器的选择174
9.3.4 运动控制器的选择原则177
9.3.5 运动控制系统部件的选择实例181
9.4 调节器的工程设计方法187
9.4.1 工程设计方法的基本思路188
9.4.2 典型系统188
9.4.3 PID控制器的参数整定188
思考与习题191
第10章 运动控制系统应用实例193
10.1 基于DSP/ARM的无刷直流电动机控制系统193
10.1.1 基于ARM的无刷直流电动机控制系统设计193
10.1.2 数字控制无刷直流电动机驱动器硬件设计196
10.2 基于S7-200 PLC的二维运动控制系统的示教与再现201
10.2.1 概述201
10.2.2 系统组成201
10.2.3 控制软件设计202
10.2.4 实验验证207
10.2.5 二维示教平台具体实现扩展207
10.3 基于单片机的步进电机速度／位置控制系统设计213
10.3.1 硬件设计213
10.3.2 软件设计213
10.4 基于S7-200 PLC与变频器的USS通信同步控制系统228
10.4.1 USS协议概述228
10.4.2 S7-200 PLC的通信接口230
10.4.3 S7-200 PLC与MM420变频器的通信连接231
10.4.4 S7-200 PLC的USS编程233
10.5 基于S7-300 PLC与变频器的PROFIBUS通信水位控制系统236
10.5.1 系统组成、功能要求及控制方案236
10.5.2 编程实现237
10.6 步进电机控制的镜片阵列日光聚焦系统设计245
10.6.1 系统概述245
10.6.2 方案设计246
10.6.3 实施要点247
10.7 基于运动控制板卡的雕刻机控制系统设计250
10.7.1 方案设计250
10.7.2 硬件组成252
10.7.3 软件开发256
参考文献263