交流伺服电机及其控制

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寇宝泉,程树康编著 著
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出版社: 机械工业出版社
ISBN:9787111248286
商品编码:1027903969
出版时间:2010-02-18

具体描述

作  者:寇宝泉,程树康 编著 著作 定  价:33 出 版 社:机械工业出版社 出版日期:2010年02月18日 装  帧:平装 ISBN:9787111248286 前言
第1章  伺服系统概述
  1.1  伺服系统的基本概念
    1.1.1  伺服系统的定义
    1.1.2  伺服系统的组成
    1.1.3  伺服系统性能的基本要求
    1.1.4  伺服系统的种类
  1.2  伺服系统的发展过程
  1.3  交流伺服系统的构成
    1.3.1  交流伺服电机
    1.3.2  功率变换器
    1.3.3  传感器
    1.3.4  控制器
  1.4  交流伺服系统的分类
    1.4.1  按伺服系统控制信号的处理方法分类
    1.4.2  按伺服系统的控制方式分类
  1.5  交流伺服系统的常用性能指标
  1.6  伺服系统的发展趋势
第2章  感应电机伺服控制系统
  2.1  感应电机伺服控制系统的构成
部分目录

内容简介

本书全面、系统、深入地阐述了交流伺服系统的工作原理、组成及设计方法。
    本书**章介绍了伺服系统的概念、发展过程以及交流伺服系统的构成、分类、性能指标、发展趋势;第2章介绍了感应电机伺服控制系统;第3章介绍了永磁同步电机伺服控制系统;第4章介绍了交流伺服控制系统功率变换电路;第5章介绍了伺服系统常用传感器的工作原理;第6章介绍了交流伺服系统常用的控制策略;第7章介绍了直接驱动交流伺服系统;第8章介绍了直线交流伺服系统。
    本书可供高等院校电气工程及其自动化专业本科生、研究生作为教材或参考书使用,也可供科研院所、厂矿企业从事自动化技术的科技工作者参考使用。
    **章  伺服系统概述
    伺服系统是以机械参数为控制对象的自动控制系统。在伺服系统中,输出量能够自动、快速、准确地跟随输入量的变化,因此又称之为随动系统或自动跟踪系统。机械参数主要包括位移、角度、力、转矩、速度和加速度。
    近年来,随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术、现代控制技术、材料技术的快速发展以及电机制造工艺水平的逐步提高,伺服技术已迎来了新的发展机遇,伺服系统由传统的步进伺服、直流伺服发展到以永磁同步电机、感应电机为伺服电机的新一代交流伺服系统。
    目前,伺服控制系统不仅在工农业生产以及日常生活中得到了**广泛的应用,而且在许多高科技领域,如激光加工等     第1章  伺服系统概述

    伺服系统是以机械参数为控制对象的自动控制系统。在伺服系统中,输出量能够自动、快速、准确地跟随输入量的变化,因此又称之为随动系统或自动跟踪系统。机械参数主要包括位移、角度、力、转矩、速度和加速度。

    近年来,随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术、现代控制技术、材料技术的快速发展以及电机制造工艺水平的逐步提高,伺服技术已迎来了新的发展机遇,伺服系统由传统的步进伺服、直流伺服发展到以永磁同步电机、感应电机为伺服电机的新一代交流伺服系统。

    目前,伺服控制系统不仅在工农业生产以及日常生活中得到了*常广泛的应用,而等
《现代机器人学的核心驱动:精密控制技术与应用》 简介 在日新月异的科技浪潮中,机器人技术以其强大的适应性和多功能性,正深刻地改变着制造业、医疗、服务业乃至太空探索等诸多领域。而驱动这些精密机械臂、灵活移动平台以及高度智能化设备的核心,正是其背后精巧而强大的控制系统。本书《现代机器人学的核心驱动:精密控制技术与应用》将带您深入探索支撑现代机器人高性能运转的精密控制技术,揭示机器人从指令到动作的转化过程,以及如何通过先进的控制策略实现前所未有的精准度、鲁棒性和智能化。 本书并非聚焦于某一特定类型的电机,而是将视角放宽至整个机器人控制系统的范畴,重点解析实现机器人动作的各类关键技术。我们将从机器人动力学和运动学的基本原理出发,构建理解机器人行为的基础。随后,深入剖析执行器(包括但不限于各种类型的电机、液压和气动系统)的选择与优化,以及传感器(如编码器、陀螺仪、加速度计、力/力矩传感器、视觉传感器等)的类型、功能及其在反馈控制中的关键作用。 全书的核心在于精密的控制算法。我们将系统地介绍和分析各种先进的控制策略,包括: PID 控制及其改进技术: 作为工业控制中最经典、最广泛应用的控制方法,本书将详细讲解PID控制器的原理、参数整定方法,并探讨积分饱和、微分先行、抗积分饱和等常见问题的解决方案。 先进的反馈控制方法: 涵盖如模型预测控制(MPC)、自适应控制、模糊逻辑控制、神经网络控制等,这些方法能够处理更复杂的非线性系统、时变参数以及不确定性环境。我们将阐述这些控制器的设计理念、数学模型以及在机器人特定场景下的优势与局限。 轨迹规划与跟踪: 机器人需要在复杂环境中执行预设的运动轨迹,本书将深入讲解如何生成平滑、高效的运动轨迹,并重点分析如何设计控制器以保证机器人能够精确地跟踪这条轨迹,即使在存在干扰和系统误差的情况下。 力/阻抗控制: 对于需要与环境进行物理交互的机器人(如协作机器人、手术机器人),力/阻抗控制是必不可少的技术。本书将介绍如何让机器人感知并响应外部力,实现柔顺的接触和操作,从而保障安全和提升操作精度。 状态估计与滤波: 传感器数据往往包含噪声,并且并非所有状态量都能直接测量。本书将探讨卡尔曼滤波(Kalman Filter)、扩展卡尔曼滤波(EKF)、无迹卡尔曼滤波(UKF)等状态估计算法,以及它们在融合多传感器信息、估计机器人姿态与位置方面的应用。 多机器人协同控制: 随着机器人数量的增加,如何实现多个机器人之间的协调与协作,完成更复杂的任务,成为研究热点。本书将介绍协同控制的基本框架,以及在编队控制、任务分配、避障等方面的典型算法。 在理论讲解的同时,本书还将穿插大量的实际案例分析,涵盖工业自动化领域的机器人抓取与装配、医疗领域的腔镜手术机器人、服务机器人中的路径规划与导航、以及无人机等空中机器人平台的控制技术。这些案例将帮助读者将理论知识与实际应用相结合,理解不同控制策略在特定应用场景下的可行性和有效性。 此外,本书还会触及机器人控制系统中的一些重要工程考量,例如: 实时操作系统(RTOS)的选择与应用: 强调实时性对于机器人控制的重要性,并介绍常见的RTOS及其在机器人控制系统中的作用。 硬件接口与通信协议: 简要介绍机器人控制系统中常见的硬件接口(如CAN总线、Ethernet/IP等)和通信协议,以及它们如何连接控制器、传感器和执行器。 仿真与测试: 探讨机器人控制算法的仿真验证方法,以及如何进行实际的硬件在环(HIL)测试,以确保控制系统的可靠性和鲁棒性。 《现代机器人学的核心驱动:精密控制技术与应用》旨在为从事机器人研发、自动化工程、机械工程、电气工程等领域的专业人士、研究人员以及高校学生提供一本系统、全面、深入的技术参考。通过阅读本书,您将不仅能够理解机器人运动的底层逻辑,更能掌握设计、实现和优化高性能机器人控制系统的关键技能,从而在快速发展的机器人技术领域中,成为一名真正具备核心竞争力的驱动者。

用户评价

评分

我是一名资深的硬件工程师,主要负责伺服驱动器和控制器的设计。在日常工作中,我经常需要深入理解伺服电机的电气特性和控制需求,以便设计出与之匹配的硬件。这本书《交流伺服电机及其控制》,给我带来了不少启发。我特别关注书中关于电机内部电磁场分布、功率损耗计算以及发热特性的详细分析。这些信息对于我们优化驱动器的PWM控制策略、提高能量转换效率至关重要。我希望能从书中学习到如何通过更精确的电机模型,来指导驱动器的设计,从而实现更优的电流控制和转矩输出。此外,书中关于伺服电机不同运行模式下的动态响应分析,以及如何抑制谐波和电磁干扰的内容,也对我设计高可靠性、高性能的驱动器提供了宝贵的参考。我希望这本书能够成为我案头的常备参考资料,帮助我在未来的产品设计中,不断追求卓越。

评分

说实话,我拿到这本书的时候,是被它那近乎百科全书式的篇幅给震慑住了。封面那“交流伺服电机及其控制”几个字,散发着一股老派技术书籍特有的沉静和专业。我本身是做工业自动化设备集成工作的,虽然平时接触伺服电机不少,但对于其背后的原理和控制理论,一直感觉隔着一层纱。很多时候,遇到一些棘手的性能问题,例如动态响应不够快,或者低速运行时有抖动,我只能依赖于调整参数,或者查阅设备供应商提供的简略手册,总觉得不够深入。这本书的出现,就像是一盏明灯,照亮了我一直渴望探寻的领域。我特别想知道,书中是如何将复杂的电磁学、电机学理论,用通俗易懂的方式讲解清楚的。我想了解不同类型的交流伺服电机,比如永磁同步电机(PMSM)、感应伺服电机等,它们在结构、性能和适用场景上到底有哪些细微差别。更吸引我的是,书中关于控制算法的部分,从PID控制的经典应用,到更复杂的解耦控制、矢量控制,甚至是非线性控制策略,都希望能够有详尽的阐述。我一直觉得,一个好的控制算法,是发挥伺服电机潜力的关键。书中是否有相关的案例分析,能够说明不同控制策略在解决实际工程问题时的优劣势,这对我非常有参考价值。毕竟,理论再好,最终还是要落地到实际应用中,解决工程难题。

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我是一名在设备维护部门工作的技术员,日常工作就是确保各种自动化设备能够稳定运行。伺服电机是我们日常维护中经常遇到的关键部件。这本《交流伺服电机及其控制》,对我来说,简直是及时雨。我希望通过这本书,能够更系统地学习到伺服电机的常见故障原因、判断方法以及维修技巧。比如,电机过热、噪音过大、抖动、失速等问题,书中是否有详细的分析和解决方案?我希望能了解到,不同故障现象背后可能对应的具体原因,以及如何通过简单的测试手段来快速定位问题。此外,书中关于电机日常的维护保养建议,比如润滑、清洁、检查连接等方面,也一定能帮助我提高维护工作的效率和质量。我希望通过学习这本书,不仅能够解决眼前的故障,更能通过科学的维护,预防潜在的问题,减少设备的停机时间,为生产线的稳定运行保驾护航。

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说实话,我一直对那些能实现精密运动的机械装置感到着迷,比如高精度的工业机器人、高性能的无人机,还有那些在赛车中用来调节空气动力学的智能部件。这些精密的运动,背后离不开强大的伺服系统。这本书《交流伺服电机及其控制》,就像一本揭秘手册,让我窥见了这些神奇装置的“心脏”。我最想了解的是,伺服电机是如何做到“精确”的?是什么样的机制让它能够在眨眼之间,准确地到达指定的位置,并且保持稳定?书中关于电机本体的结构,比如定子、转子、绕组的布局,以及它们如何协同工作来产生旋转力矩,我都充满了好奇。还有,控制部分,又是如何做到如此智能和精准的?我想知道,那些像“大脑”一样的控制器,是如何接收指令,并将其转化为电机精确动作的。书中的插图和模型,希望能帮我把这些抽象的概念具象化。我渴望理解,从一个简单的指令,到电机最终的精密运动,这中间到底经历了什么。

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这本书,绝对是我在学术研究道路上遇到的宝藏。作为一名在读的电机专业研究生,我的研究方向正是伺服电机的高效控制与性能优化。在导师的推荐下,我拿到了《交流伺服电机及其控制》这本厚重的著作。从目录来看,它涵盖了我所需的大部分理论知识,从电机本体的电磁设计、结构优化,到复杂的控制理论和算法实现,再到实际应用中的干扰抑制和鲁棒性设计,几乎无所不包。我尤其对书中关于电机动力学模型建立的部分产生了浓厚的兴趣,这对于进行精确的仿真分析和算法设计至关重要。我希望能从中学习到如何推导更精确的电机模型,并了解不同简化模型的使用场景。此外,书中关于现代控制理论在伺服电机控制中的应用,比如模糊逻辑控制、神经网络控制等,也让我充满期待。这些先进的控制技术,能否在提高伺服系统的动态性能、降低能耗、甚至实现故障自诊断方面发挥作用,一直是我研究的重点。我希望通过这本书,能够为我的毕业论文提供坚实的理论基础和丰富的研究思路。书中是否包含一些最新的研究成果和前沿技术,对我来说也是一个重要的考量。毕竟,作为一名学生,紧跟学术发展的步伐至关重要。

评分

我是一名爱好者,从小就对机械和电子有着浓厚的兴趣,尤其痴迷于那些能够实现精确运动的设备。最近,我被朋友推荐了这本《交流伺服电机及其控制》。虽然我不是专业人士,但我一直想深入了解那些让机器人手臂能够灵巧舞动、让数控机床能够精准加工的“幕后英雄”。这本书的封面设计虽然朴实,但“交流伺服电机及其控制”这几个字,透着一股专业和权威。我最想从这本书里学到的是,伺服电机究竟是如何做到如此精准的定位和速度控制的。书里关于电机结构、工作原理的讲解,我希望能够用我能理解的语言来阐述,不需要过于晦涩的数学公式,但要有清晰的图示和生动的比喻。我对书中关于编码器、解析器等反馈装置的工作原理非常感兴趣,它们是如何实时感知电机的位置和速度的?还有,控制器的作用是什么?它又是如何根据反馈信号来指挥电机工作的?我希望能找到一些实际应用案例,比如在工业机器人、无人机、甚至是高性能遥控模型中,伺服电机是如何被应用的,它们的控制系统又是如何设计的。这本书,对我来说,可能是一扇通往精密机械控制世界的大门。

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这本书实在太厚重了,我搬起来都感觉到了沉甸甸的知识分量。封面设计朴实无华,但那种踏实的质感,一看就知道是干货满满。我是一名刚入行不久的电气工程师,对伺服控制领域充满好奇,尤其是在自动化生产线上,各种精密运动的实现都离不开伺服系统。在网上搜集资料的时候,偶然发现了这本书,从目录上看,内容涵盖了从交流伺服电机的工作原理、结构特点,到各种控制策略、驱动技术,再到实际应用和故障诊断,几乎面面俱到。我特别关注书中关于电机建模和仿真分析的部分,一直想深入理解电机的数学模型是如何建立的,以及如何在仿真软件中进行验证。据说这本书在理论推导上非常严谨,公式演算清晰易懂,这对我这种喜欢刨根问底的人来说,简直是福音。我希望能通过这本书,真正掌握伺服电机控制的核心技术,而不是仅仅停留在“会用”的层面。我尤其期待书中关于高级控制算法的讲解,比如模型预测控制、自适应控制等,这些理论在实际工程中如何落地,如何解决复杂的动态响应问题,一直是我非常感兴趣的。而且,书中还涉及到一些最新的伺服驱动器技术和通信协议,这对于我了解行业前沿动态,提升职业竞争力非常有帮助。希望这本书能够成为我职业生涯中的一本重要参考手册,陪伴我一起在伺服控制的道路上不断成长。

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我是一名在电机制造企业工作的技术人员,日常工作就是和各种电机打交道,其中伺服电机是我们产品线的重要组成部分。这次我手里这本《交流伺服电机及其控制》,简直是给我量身定做的。平时在生产过程中,我们经常会遇到一些关于电机性能的疑问,比如为什么某个型号的电机在特定负载下会产生异常发热,或者在高速运行时噪音会突然增大。我希望能在这本书里找到这些问题的答案。书中关于电机材料、绕组设计、制造工艺等方面的深入讲解,应该能帮助我们理解不同设计对电机性能的影响。尤其吸引我的是,书中是否有关于电机故障诊断和预防的章节,这对于我们提高产品质量、减少售后维修成本非常有价值。我希望能学习到如何通过分析电机运行数据,来提前预警潜在的故障,并采取相应的预防措施。此外,书中关于电机性能测试和评估的方法,也一定能帮助我们更科学、更全面地评价我们的产品。我一直觉得,在实际生产中,理论知识的落地和应用非常重要,而这本书,应该能很好地弥合理论与实践之间的差距。

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这本书,感觉就像是为我量身打造的“伺服电机教科书”。我是一名在高校担任教学工作的教师,主要讲授电机学和自动控制原理。在教学过程中,我发现很多学生在理解伺服电机的复杂控制理论时,常常感到吃力。我希望能在这本书中找到能够帮助我改进教学方法、丰富教学内容的素材。书中关于伺服电机基本原理的讲解,我希望能够深入浅出,配以清晰的示意图和生动的比喻,让学生们能够更容易地理解。尤其是我对书中关于各种控制算法的详细阐述非常感兴趣,比如PID控制的改进算法,或者一些先进的自适应控制和鲁棒控制策略。我希望能够从书中学习到如何将这些理论算法,通过直观的方式展示给学生,并让他们理解这些算法在实际应用中的意义和价值。此外,书中是否包含一些课程设计和实验指导的建议,对我来说也是非常有益的。如果能够结合书中的内容,设计一些有趣的实验项目,相信能够极大地提升学生的学习兴趣和动手能力。

评分

这本《交流伺服电机及其控制》,绝对是我在行业内看到的、最全面、最系统的资料之一。我是一名在大型自动化项目中有多年经验的项目经理,虽然我主要负责项目的整体规划和资源调配,但对于核心技术,我一直保持着高度关注。在与伺服系统供应商沟通时,我常常需要理解他们提出的技术方案,评估不同方案的优劣。这本书,无疑能极大地提升我的技术视野和判断能力。我尤其关注书中关于伺服系统选型、参数配置以及系统集成方面的指导。在实际项目中,如何根据具体的应用需求,选择最合适的电机型号、驱动器以及控制策略,是决定项目成败的关键。我希望书中能提供一些实用的选型指南和决策树,帮助我更快速、更准确地做出选择。此外,书中关于系统性能评估和故障排除的内容,也对我的项目管理非常有帮助。当项目出现一些性能瓶颈或故障时,我需要能够快速定位问题根源,并与技术团队进行有效沟通。这本书,应该能为我提供坚实的理论支撑和丰富的实践经验。

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