电动机的单片机控制(第4版)

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王晓明 著
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出版社: 北京航空航天大学出版社
ISBN:9787512419520
版次:1
商品编码:11845596
包装:平装
开本:16开
出版时间:2016-01-01
用纸:胶版纸

具体描述

内容简介

  电动机的数字控制是电动机控制的发展趋势,用单片机对电动机进行控制是实现电动机数字控制最常用的手段。本书详尽、系统地介绍了常用的直流电动机、交流电动机、步进电动机、无刷直流电动机、交流永磁同步伺服电动机、开关磁阻电动机的控制原理和采用单片机进行控制的方法,并给出了单片机控制电路和软件;同时,还介绍了用于电动机驱动的常用功率元器件的特性和驱动电路,用于电动机闭环控制的常用传感器的原理以及与单片机的接口电路,用于电动机优化控制的数字PID与数字滤波的算法和编程。
  本书适合对电动机的单片机控制感兴趣的初学者使用,也可作为高等院校机械电子工程、电气工程及其自动化、工业自动化、电机和电器智能化等专业的教材,还可作为相关专业工程技术人员的自学用书。

目录

緒 論…………………………………………………………………………………… 1
第1章 機電傳動系統的動力學基礎………………………………………………… 6
1.1 機電傳動系統的運動方程…………………………………………………… 6
1.2 轉矩和轉動慣量的折算……………………………………………………… 7
1.3 負載機械和電動機的機械特性……………………………………………… 9
1.4 機電傳動系統穩定運行的條件……………………………………………… 11
習題與思考題……………………………………………………………………… 12
第2章 常用電力電子開關器件…………………………………………………… 13
2.1 可關斷晶閘管的特性和參數………………………………………………… 13
2.1.1 可關斷晶閘管的原理和性能…………………………………………… 13
2.1.2 可關斷晶閘管的門極驅動電路………………………………………… 17
2.2 功率晶體管的性能和應用…………………………………………………… 18
2.2.1 功率晶體管的特性和參數……………………………………………… 18
2.2.2 功率晶體管的驅動……………………………………………………… 21
2.3 功率場效應管的性能和應用………………………………………………… 23
2.3.1 功率場效應管的特性和參數…………………………………………… 23
2.3.2 功率場效應管的驅動…………………………………………………… 27
2.4 絕緣柵雙極型晶體管的性能和應用………………………………………… 29
2.4.1 絕緣柵雙極型晶體管的特性和參數…………………………………… 29
2.4.2 絕緣柵雙極型晶體管的驅動…………………………………………… 32
2.5 智能功率模塊的性能和應用………………………………………………… 35
2.5.1 智能功率模塊的結構…………………………………………………… 35
2.5.2 智能功率模塊的自保護特性…………………………………………… 41
2.5.3 智能功率模塊的應用…………………………………………………… 43
習題與思考題……………………………………………………………………… 45
第3章 C8051單片機對電動機控制的支持……………………………………… 46
3.1 C8051F05/15單片機的特點……………………………………………… 46
3.2 C8051單片機的組成………………………………………………………… 49
3.2.1 C8051單片機的結構…………………………………………………… 49
3.2.2 中斷系統………………………………………………………………… 53
3.2.3 定時器/計數器………………………………………………………… 56
3.3 C8051用于控制電動機時的輸入/輸出端口設置………………………… 61
3.4 電動機控制中A/D轉換在C8051中的實現……………………………… 65
3.5 電動機控制中PWM 和測頻在C8051中的實現………………………… 70
3.6 C8051與5V 電動機控制系統的接口方法………………………………… 80
習題與思考題……………………………………………………………………… 81
第4章 數字PID 控制器與數字濾波……………………………………………… 83
4.1 模擬PID控制原理………………………………………………………… 83
4.2 數字PID控制算法………………………………………………………… 85
4.2.1 位置式PID控制算法………………………………………………… 85
4.2.2 增量式PID控制算法………………………………………………… 86
4.2.3 數字PID控制算法子程序…………………………………………… 87
4.3 數字PID的改進算法……………………………………………………… 94
4.3.1 對積分作用的改進……………………………………………………… 94
4.3.2 對微分作用的改進……………………………………………………… 96
4.4 數字PID控制器參數的選擇方法和采樣周期的選擇…………………… 98
4.4.1 參數的選擇方法………………………………………………………… 98
4.4.2 采樣周期的選擇……………………………………………………… 100
4.5 數字濾波技術……………………………………………………………… 101
4.5.1 算術平均值法………………………………………………………… 102
4.5.2 移動平均濾波法……………………………………………………… 102
4.5.3 防脈沖干擾平均值法………………………………………………… 105
4.5.4 數字低通濾波法……………………………………………………… 107
習題與思考題……………………………………………………………………… 110
第5章 位移、角度、轉速檢測傳感器……………………………………………… 111
5.1 光柵位移檢測傳感器……………………………………………………… 111
5.1.1 光柵傳感器的特點和分類…………………………………………… 111
5.1.2 光柵位移傳感器的組成……………………………………………… 113
5.1.3 光柵位移傳感器的工作原理………………………………………… 114
5.1.4 光柵細分技術………………………………………………………… 117
5.1.5 光柵位移傳感器與單片機的接口…………………………………… 119
5.2 光電編碼盤角度檢測傳感器……………………………………………… 121
5.2.1 絕對式光電編碼盤…………………………………………………… 121
5.2.2 增量式光電編碼盤…………………………………………………… 124
5.2.3 光電編碼盤與單片機的接口………………………………………… 126
5.3 直流測速發電機…………………………………………………………… 128
5.3.1 直流測速發電機的工作原理………………………………………… 128
5.3.2 影響直流測速發電機輸出特性的因素及對策……………………… 129
5.3.3 直流測速發電機與單片機的接口…………………………………… 132
習題與思考題……………………………………………………………………… 133
第6章 直流電動機調速系統……………………………………………………… 134
6.1 直流電動機電樞的PWM 調壓調速原理………………………………… 134
6.2 直流電動機的不可逆PWM 系統………………………………………… 137
6.2.1 無制動的不可逆PWM 系統………………………………………… 137
6.2.2 有制動的不可逆PWM 系統………………………………………… 139
6.3 直流電動機雙極性驅動可逆PWM 系統………………………………… 141
6.3.1 雙極性驅動可逆PWM 系統的控制原理…………………………… 141
6.3.2 采用專用直流電動機驅動芯片LMD18200實現雙極性控制……… 143
6.4 直流電動機單極性驅動可逆PWM 系統………………………………… 146
6.4.1 受限單極性驅動可逆PWM 系統的控制原理……………………… 146
6.4.2 受限倍頻單極性驅動可逆PWM 系統的控制原理………………… 147
6.4.3 用單片機實現受限單極性控制……………………………………… 148
6.5 小功率直流伺服系統……………………………………………………… 149
6.5.1 LM629的功能和工作原理…………………………………………… 149
6.5.2 LM629的指令………………………………………………………… 150
6.5.3 LM629的應用………………………………………………………… 154
習題與思考題……………………………………………………………………… 155
第7章 交流異步電動機變頻調速系統…………………………………………… 156
7.1 交流異步電動機變頻調速原理…………………………………………… 156
7.1.1 交流異步電動機調速原理…………………………………………… 156
7.1.2 主電路和逆變電路工作原理………………………………………… 157
7.2 變頻與變壓………………………………………………………………… 160
7.2.1 問題的提出…………………………………………………………… 160
7.2.2 變頻與變壓的實現———SPWM 調制波……………………………… 161
7.2.3 載波頻率的選擇……………………………………………………… 165
7.3 變頻后的機械特性及其補償……………………………………………… 166
7.3.1 變頻后的機械特性…………………………………………………… 166
7.3.2 U/f 轉矩補償法……………………………………………………… 167
7.4 SPWM 波發生器SA4828芯片…………………………………………… 168
7.4.1 SA4828的工作原理………………………………………………… 168
7.4.2 SA4828的編程……………………………………………………… 170
7.5 單片機控制交流異步電動機變頻調速應用舉例………………………… 174
7.5.1 硬件接口電路………………………………………………………… 174
7.5.2 編程舉例……………………………………………………………… 175
習題與思考題……………………………………………………………………… 182
第8章 步進電動機的單片機控制………………………………………………… 183
8.1 步進電動機的結構和工作原理…………………………………………… 183
8.1.1 步進電動機的分類與結構…………………………………………… 183
8.1.2 反應式步進電動機的工作原理……………………………………… 187
8.1.3 二相混合式步進電動機的工作原理………………………………… 192
8.2 步進電動機的特性………………………………………………………… 193
8.2.1 步進電動機的振蕩、失步及解決方法………………………………… 193
8.2.2 步進電動機的矩角特性……………………………………………… 195
8.2.3 步進電動機的矩頻特性……………………………………………… 197
8.3 步進電動機的驅動………………………………………………………… 198
8.3.1 單電壓驅動…………………………………………………………… 198
8.3.2 雙電壓驅動…………………………………………………………… 198
8.3.3 斬波驅動……………………………………………………………… 200
8.3.4 細分驅動……………………………………………………………… 201
8.3.5 集成電路驅動………………………………………………………… 203
8.3.6 雙極性驅動…………………………………………………………… 204
8.4 步進電動機的單片機控制………………………………………………… 207
8.4.1 脈沖分配……………………………………………………………… 207
8.4.2 速度控制……………………………………………………………… 210
8.5 步進電動機的運行控制…………………………………………………… 211
8.5.1 位置控制……………………………………………………………… 211
8.5.2 加、減速控制…………………………………………………………… 214
習題與思考題……………………………………………………………………… 219
第9章 無刷直流電動機的原理及單片機控制…………………………………… 221
9.1 無刷直流電動機的結構和原理…………………………………………… 221
9.1.1 無刷直流電動機的結構……………………………………………… 221
9.1.2 位置傳感器…………………………………………………………… 222
9.1.3 無刷直流電動機的工作原理………………………………………… 226
9.2 無刷直流電動機的驅動…………………………………………………… 229
9.2.1 三相無刷直流電動機全橋驅動的連接方式………………………… 229
9.2.2 無刷直流電動機的PWM 控制方式………………………………… 231
9.2.3 正反轉………………………………………………………………… 234
9.3 無刷直流電動機的單片機控制…………………………………………… 237
9.3.1 有位置傳感器無刷直流電動機的單片機控制……………………… 237
9.3.2 無位置傳感器無刷直流電動機的單片機控制……………………… 243
習題與思考題……………………………………………………………………… 251
第10章 交流永磁同步伺服電動機的磁場定向矢量控制……………………… 252
10.1 矢量控制技術……………………………………………………………… 252
10.1.1 矢量控制的基本思想………………………………………………… 252
10.1.2 矢量控制的坐標變換………………………………………………… 253
10.2 電壓空間矢量SVPWM 技術…………………………………………… 259
10.2.1 電壓矢量與磁鏈矢量的關系………………………………………… 259
10.2.2 基本電壓空間矢量…………………………………………………… 260
10.2.3 鏈軌跡的控制………………………………………………………… 262
10.2.4 t1、t2、t0的計算和扇區號的確定…………………………………… 263
10.3 轉子磁場定向矢量控制…………………………………………………… 265
10.4 用單片機實現交流永磁同步伺服電動機的磁場定向矢量控制………… 266
10.4.1 交流伺服控制芯片的功能…………………………………………… 266
10.4.2 應用舉例……………………………………………………………… 278
習題與思考題……………………………………………………………………… 290
第11章 開關磁阻電動機的單片機控制………………………………………… 291
11.1 開關磁阻電動機的結構、工作原理和特點……………………………… 291
11.2 開關磁阻電動機的功率驅動電路………………………………………… 294
11.3 開關磁阻電動機的線性模式分析………………………………………… 296
11.3.1 開關磁阻電動機理想的相電感線性分析…………………………… 296
11.3.2 開關磁阻電動機轉矩的定性分析…………………………………… 297
11.4 開關磁阻電動機的控制方法……………………………………………… 298
11.5 開關磁阻電動機的單片機控制及編程例子……………………………… 302
習題與思考題……………………………………………………………………… 312
參考文獻……………………………………………………………………………… 313

前言/序言

  不管是工业4.0的“智能工厂”和“智能生产”,还是中国制造2025的“智能制造”,都离不开数字化与自动化。绝大部分可动自动化设备的动作执行体就是电动机。因此在这一工业革命的进程中,电动机的数字控制必将成为重点领域。本书第4版正是在这一大背景下孕育而生的。希望本书能为从事电动机数字控制相关专业的工程技术人员水平的提高和高校培养相关专业人才方面做出一点贡献。本书的修订主要是在第3版的基础上增加了“开关磁阻电动机的单片机控制”一章。这样,本书的内容就覆盖了全部应用电动机的种类。
  特别感谢北京航空航天大学出版社及相关工作人员与本人长期友好的合作和提供的各项帮助。感谢曾红、潘静、董振宇、王晓磊、赵英、杨红梅、赵忠义、康乐、黄海龙、于涛、庄喜润、杨秀艳、刘瑶、周青山、李光旭、谭微、倪鹏、董玉林、张桐、冯准、常甲兴、赵波、李玉美等为本书的修订所做的资料收集和整理、电路设计、程序设计与试验、文字校对和图形绘制等工作,以及对我的工作所给予的各种支持和鼓励。
  王晓明
  2015年10月


《电动机的单片机控制(第4版)》图书简介 本书作为电动机控制领域的权威参考,现已更新至第四版,全面深入地剖析了利用单片机技术实现各类电动机精确、高效、智能控制的理论与实践。本书内容涵盖从基础的电动机原理到先进的数字控制算法,旨在为工程师、研究人员以及相关专业的学生提供一套系统、详实的学习和实践指南。 核心内容概览: 第一部分:电动机基础与单片机入门 电动机原理回顾: 直流电机(DC Motor): 详细介绍直流有刷和无刷电机的结构、工作原理、电磁关系、力矩方程、转速特性等。深入探讨不同类型直流电机(如永磁直流电机、串励直流电机、并励直流电机)的特点及其适用场景。 交流电机(AC Motor): 重点讲解三相异步电动机(感应电动机)的原理,包括定子与转子磁场、转矩产生机制、同步速与转差、转矩-转速特性曲线等。同时,也会涉及单相异步电动机的工作原理和起动方法。 同步电机(Synchronous Motor): 介绍永磁同步电机(PMSM)和同步磁阻电机(SynRM)的基本结构、工作原理、励磁方式以及其在高性能应用中的优势。 特种电机: 简要介绍步进电机(Stepper Motor)和伺服电机(Servo Motor)的工作原理、控制方式及其在精密定位等领域的应用。 单片机基础与选型: 微控制器(Microcontroller)概述: 讲解单片机的基本组成(CPU、内存、I/O端口、定时器/计数器、中断控制器、通信接口等),不同架构(如8位、16位、32位)的特点。 主流单片机系列介绍: 重点分析在电机控制领域应用广泛的单片机系列,如ARM Cortex-M系列(STM32)、PIC系列、AVR系列、MSP430系列等。从指令集、处理能力、功耗、外设集成度、开发生态等方面进行比较,指导读者根据项目需求进行选型。 开发环境与工具链: 介绍常用的集成开发环境(IDE)、编译器、调试器(如JTAG、SWD)、仿真器等,以及如何搭建高效的开发流程。 嵌入式C/C++编程基础: 回顾或介绍嵌入式系统中常用的C/C++语言特性、指针、位操作、中断处理、内存管理等,强调在实时控制系统中的应用。 第二部分:单片机在直流电机控制中的应用 基本速度控制: PWM(Pulse Width Modulation)技术: 详细讲解PWM的原理、生成方法、占空比控制对电机转速的影响。 基于PWM的直流电机调速: 演示如何利用单片机的定时器模块生成PWM信号,实现对直流电机转速的无级调节。 H桥电路设计与驱动: 介绍H桥(或L298N等集成驱动芯片)电路的工作原理,如何通过单片机控制H桥实现电机的正反转和刹车功能。 直流无刷电机(BLDC)控制: BLDC电机结构与反电动势(Back EMF): 阐述BLDC电机的三相绕组、永磁体转子以及反电动势的作用。 六步换向法(Six-Step Commutation): 深入讲解基于反电动势检测(BEMF)的六步换向控制算法,包括传感器(霍尔传感器)检测和无传感器检测两种方式。 PWM与六步换向的结合: 如何通过单片机配合PWM技术,实现BLDC电机的精确调速和转矩控制。 BLDC驱动器设计: 讲解三相桥式逆变器的设计要点,包括功率器件选型(MOSFET、IGBT)、栅极驱动、死区时间控制等。 第三部分:单片机在交流电机控制中的应用 三相异步电动机(Induction Motor)控制: V/f (Voltage/Frequency) 控制: 介绍最基本的开环调压调频控制方法,其原理、实现方式以及优缺点。 矢量控制(Vector Control / Field-Oriented Control, FOC): 理论基础: 深入剖析Clark变换、Park变换,理解转子磁链定向和定子磁链定向的概念。 实现流程: 详细阐述电流采样、坐标变换、磁链估算、转矩/速度PI控制、PWM生成等关键步骤。 单片机实现: 演示如何在单片机上高效实现矢量控制算法,包括中断处理、浮点运算(或定点运算优化)、ADC采样同步等。 硬件平台搭建: 指导读者设计和搭建基于单片机的三相异步电机驱动平台。 直接转矩控制(Direct Torque Control, DTC): 介绍DTC的基本原理,其特点(响应快、结构简单)及其实现。 同步电机(PMSM)控制: PMSM电机模型: 介绍PMSM在d-q坐标系下的数学模型。 基于FOC的PMSM控制: 阐述如何将FOC算法应用于PMSM,实现高精度速度和转矩控制。 PWM整流和逆变: 讲解在PMSM驱动系统中如何实现PWM整流和逆变。 第四部分:高级控制技术与应用 电机保护与诊断: 过流、过压、欠压保护: 如何通过单片机实时监测电压、电流,并及时采取保护措施。 过温保护: 集成温度传感器,实现电机过热保护。 堵转、失速检测: 分析不同检测方法,并实现相应的保护逻辑。 故障诊断: 介绍基于单片机进行电机运行状态分析,提前预警潜在故障。 通信接口与联网: CAN总线、RS485、UART: 讲解如何在电机控制系统中集成这些通信接口,实现与其他设备或上位机的数据交换。 Ethernet/IP、Modbus TCP/IP: 介绍在工业自动化领域常用的网络通信协议。 新能源汽车驱动系统: 电动汽车动力总成架构: 简要介绍电动汽车的电机、电池、控制器等组成部分。 高压直流母线管理: 讲解在新能源汽车中单片机如何管理高压直流母线。 能量回收(Regenerative Braking): 阐述能量回收的原理以及单片机在其中的作用。 应用实例与项目开发: 具体应用场景分析: 结合实际工业生产、家用电器、机器人、电动工具等应用,给出具体的单片机控制方案和设计思路。 项目开发流程: 提供一个完整的电机控制项目从需求分析、硬件选型、软件设计、调试验证到最终实现的全流程指导。 本书特色: 理论与实践深度结合: 不仅提供深入的理论讲解,更注重将理论知识转化为实际可行的单片机控制代码和硬件设计方案。 涵盖主流电机类型: 全面覆盖直流电机、直流无刷电机、交流异步电机、永磁同步电机等,满足不同应用需求。 详细的算法解析: 对PWM、六步换向、矢量控制(FOC)等核心控制算法进行深入剖析,并提供实现细节。 丰富的实例分析: 通过大量实际案例,帮助读者理解抽象的控制原理,掌握具体的设计方法。 面向工程实践: 重点关注电机保护、通信接口、系统集成等工程化问题,为读者解决实际工程难题提供参考。 易于理解与学习: 语言清晰,逻辑严谨,配以大量的图表和代码示例,便于读者自学和参考。 《电动机的单片机控制(第4版)》是您在电动机控制领域不断探索和创新的得力助手,无论您是初学者还是资深工程师,都能从中获得宝贵的知识和启发。

用户评价

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我是一名从事嵌入式系统开发的工程师,长期以来,单片机在各种嵌入式设备中的应用都让我着迷。而电动机控制作为单片机应用的一个重要分支,其复杂性和挑战性也一直吸引着我。这本书《电动机的单片机控制(第4版)》的出现,让我看到了深入学习和掌握这一领域的希望。我特别关注书中关于“系统集成与调试”的内容。很多时候,理论知识的掌握并不能直接转化为实际工程项目中的成功。将单片机、电机、传感器、驱动器等各个模块有效地集成在一起,并进行有效的调试,是项目成功的关键。我希望书中能够提供一些实用的系统集成方法论,例如模块化的设计思路,以及如何进行接口匹配和通信协议的设计。在调试方面,我希望书中能够详细介绍常用的调试工具和技术,比如示波器、逻辑分析仪、以及单片机仿真器(JTAG/SWD)的使用方法,并且能够提供一些针对电机控制系统常见问题的诊断和排除技巧,例如转速不稳、噪音过大、电流异常等。这本书的“第4版”更新,是否意味着它能包含一些在复杂系统集成中常见的新兴挑战,例如多电机协同控制、能量回馈系统的实现,或者与上位机、云平台进行数据交互时的通信协议和数据处理方法,这些都将是极具参考价值的。

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我是一名在工业机器人领域工作的工程师,电动机控制是机器人运动控制系统的核心。因此,我对于《电动机的单片机控制(第4版)》中关于“伺服电机控制与运动控制”的内容充满了期待。我希望书中能够详细介绍伺服电机(如步进电机、编码器电机、以及高性能的PMSM伺服)的工作原理,以及如何利用单片机实现高精度的位置、速度和力矩控制。对于编码器的接口设计与信号处理,以及如何实现平滑的加减速和路径规划,我也非常感兴趣。书中能否提供关于PID控制在伺服系统中的具体参数整定方法,以及如何利用模型预测控制(MPC)等先进控制策略来提高伺服系统的动态响应和鲁棒性。我尤其关心书中关于“多轴联动控制”的讲解,因为在机器人领域,常常需要多个电机协同工作,实现复杂的运动轨迹。如何通过单片机实现多轴之间的同步和协调,以及如何进行运动控制器的设计,这将是我非常看重的内容。这本书的“第4版”更新,是否能涵盖一些在机器人领域常见的通信协议,例如CANopen、EtherNet/IP等,以及如何利用它们来实现机器人关节之间的信息交互和协同控制,这些都将为我的工作提供极大的帮助。

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作为一个对嵌入式系统性能优化有较高追求的工程师,我非常看重《电动机的单片机控制(第4版)》在“高性能电机控制算法的软件实现”方面的论述。在许多工业应用场景下,电机控制系统的响应速度、精度和稳定性直接影响着整个生产线的效率和产品质量。我希望书中能够深入讲解如何利用单片机的硬件特性,例如ADC的高速采样和高分辨率,PWM的精确生成和灵活配置,以及DMA的数据传输能力,来优化控制算法的执行效率。对于一些计算量较大的算法,如磁场定向控制(FOC)中的Park变换和Clark变换,书中能否提供高效的定点算法实现,或者如何利用单片机自带的DSP指令集或浮点运算单元来加速计算。我还希望书中能够对不同单片机平台(例如ARM Cortex-M系列、DSP系列)在性能上的差异进行比较,并给出相应的优化建议。此外,对于如何进行精确的电机参数辨识,以及如何利用辨识结果来动态调整控制参数,以适应不同工作状态和负载变化,我也非常期待书中能有详尽的介绍。这本书的“第4版”更新,是否意味着它能包含最新的单片机硬件加速技术,或者对于实时性要求更高的应用场景,如伺服系统控制,有更深入的讲解,这将对我非常有启发。

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翻阅《电动机的单片机控制(第4版)》的目录,我注意到其中有“电机驱动与功率变换技术”这一章节,这让我非常感兴趣。在电机控制系统中,驱动器扮演着至关重要的角色,它直接决定了电机的功率输出能力、效率以及平稳性。我希望书中能够深入探讨各种电机驱动电路的拓扑结构,例如H桥、三相桥式电路,以及它们在不同应用场景下的优缺点。同时,对于功率器件的选择,如IGBT、MOSFET等,书中能否提供详细的选型指南,包括额定电压、电流、开关速度、导通损耗和开关损耗等参数的考量,以及如何根据电机特性和工作频率进行匹配。此外,PWM(脉冲宽度调制)作为实现电机调速和转矩控制的核心技术,书中能否对不同的PWM生成算法进行详细的分析,例如载波同步PWM、空间矢量PWM(SVPWM)等,并且给出在单片机上的具体实现方法。对于过流、过压、过温等保护功能的实现,以及如何通过软硬件结合的方式来提高驱动系统的可靠性和安全性,我也非常期待书中能有深入的讲解。这本书的“第4版”更新,是否意味着它能涵盖当前驱动技术的一些前沿进展,例如SiC(碳化硅)、GaN(氮化镓)等宽禁带半导体器件在电机驱动中的应用,以及它们所带来的更高效率和更小体积的优势,这些都将是极具价值的信息。

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这本书的出版,无疑为许多正在步入或已深耕于电机控制领域的读者提供了一本宝贵的参考。我个人对其中关于“高级控制算法在单片机上的实现”这一章节抱有极大的兴趣。要知道,传统的PID控制虽然应用广泛,但在某些高性能的电机应用场景下,其性能的提升空间有限。而诸如模糊控制、自适应控制,甚至是深度学习在电机故障诊断和预测性维护方面的初步尝试,如果能在这本书中得到详尽的介绍和单片机实现上的指导,那将是革命性的。我特别希望书中能够包含关于如何优化算法在资源受限的单片机上运行的技巧,例如定点运算的策略、代码的效率优化,以及如何利用单片机的硬件特性(如PWM发生器、ADC采样精度等)来提升控制精度和响应速度。对于不同类型电机的特性分析,以及如何根据电机参数选择合适的控制策略,书中能否有清晰的论述和对比,这也是我非常关心的一点。例如,对于BLDC电机,FOC控制的原理固然重要,但如何精确地检测转子位置(无传感器FOC)、如何实现平滑的换相,以及如何在低速和高速区都能保持良好的性能,这些细节的讲解,对于实际开发来说至关重要。这本书的“第4版”更新,是否意味着它能够涵盖最新的单片机架构和通信协议,比如EtherCAT、CAN FD在电机控制网络中的应用,或者对于物联网(IoT)环境下,电机控制数据的采集、传输和云端分析的方案,这些都是当前工业界非常关注的方向,如果能有所涉及,那这本书的价值将得到极大的提升。

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作为一名在教学一线工作的教师,我一直在寻找能够兼顾理论深度和实践可操作性的教材,来培养未来的工程师。这本书《电动机的单片机控制(第4版)》,从书名上看,似乎正是我们所需要的。我非常期待书中关于“嵌入式系统软硬件协同设计”的章节。在实际的工程项目中,单片机的选型、外围电路的设计、传感器接口的集成,以及驱动电路的匹配,都直接影响着电机控制系统的整体性能和稳定性。我希望书中能够详细介绍这些环节的设计原则和注意事项,并且提供一些典型的电路设计方案。例如,针对不同功率等级的电机,如何选择合适的功率器件(MOSFET、IGBT等),如何进行散热设计,如何处理电磁干扰(EMI)问题,这些都是学生在实践中常常遇到的难点。此外,书中对不同单片机平台的开发环境和调试工具的介绍,如Keil MDK、IAR Embedded Workbench,以及使用J-Link、ST-Link等调试器的方法,如果能够清晰明了,将极大地降低学生的入门门槛。我还希望书中能提供一些难度适中的实训项目,从简单的直流电机调速,到复杂的无刷电机位置控制,逐步引导学生掌握电机控制的核心技术。特别是关于实时性要求的讲解,比如如何利用中断、定时器、DMA等技术来保证控制指令的及时响应,以及如何进行系统的时间同步和任务调度,这些都是培养学生扎实工程能力的关键。

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作为一个对新兴技术充满好奇的爱好者,我一直关注着人工智能和机器学习在各个领域的应用。因此,在《电动机的单片机控制(第4版)》中,我非常期待看到关于“智能电机控制”的部分。这不仅仅是传统的精确控制,而是结合了数据分析和学习算法,使得电机能够更智能地适应环境变化、进行自适应优化,甚至实现预测性维护。我希望书中能够介绍一些基础的机器学习算法,例如神经网络、支持向量机等,以及如何在单片机上实现这些算法的推理(inference)。例如,如何利用单片机的DSP指令集或协处理器来加速机器学习模型的运行。书中能否提供一些实际的应用案例,比如通过电机运行数据来预测其潜在的故障,或者根据负载变化自动调整控制参数以提高效率。我期待看到书中对于“数据采集与预处理”这一环节的详细讲解,因为高质量的数据是训练有效模型的基础。此外,如何将这些“智能”的功能与传统的电机控制算法有机结合,实现既稳定又智能的控制,也将是我非常关注的重点。这本书的“第4版”更新,是否能体现出在AI赋能电机控制方面的最新研究成果和技术趋势,例如边缘AI在电机监控中的应用,或者基于强化学习的自适应控制策略,这些都将极大地扩展我对电机控制技术的认知。

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在阅读《电动机的单片机控制(第4版)》之前,我一直对其在“电机故障诊断与预测性维护”方面的应用感到好奇。随着工业4.0的推进,设备的智能化和自主化水平不断提高,对电机健康状态的实时监测和早期预警变得越来越重要。我希望书中能够介绍一些基于单片机进行电机状态监测的方法,例如通过监测电机的电流、电压、温度、振动等参数,来识别潜在的故障。书中能否提供一些常用的故障模式分析,例如绕组短路、轴承磨损、绝缘老化等,以及如何利用单片机来提取与这些故障相关的特征参数。我期待书中能有关于“异常检测算法”的讲解,例如阈值判断、统计分析,甚至是简单的机器学习模型,来识别电机运行中的异常状态。同时,对于如何将这些监测数据上传到云端,进行更深层次的分析和预测性维护,书中能否提供一些初步的指导和方案。这本书的“第4版”更新,是否能体现出在这一领域的前沿进展,例如利用AI模型进行精准的故障预测,或者通过数字孪生技术来模拟电机的运行状态,这些都将使这本书的价值更上一层楼。

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刚拿到这本《电动机的单片机控制(第4版)》,还没来得及深入研读,但仅从目录和前言来看,就足以让我对它充满了期待。作为一名在工业自动化领域摸爬滚打多年的工程师,我深知电动机控制技术在现代工业中的核心地位,而单片机作为实现复杂控制逻辑的强大载体,其重要性更是毋庸置疑。这本书的封面设计简洁而专业,给人一种严谨可靠的感觉。我尤其关注的是它在“第4版”这个更新迭代的标签。在快速发展的电子技术和控制理论面前,一本能够持续更新的版本,往往意味着它紧跟时代步伐,吸收了最新的技术成果和行业经验。这一点对于我们这些需要不断学习和提升技能的从业者来说,至关重要。我希望这本书能够详细阐述目前市面上主流单片机在电动机控制方面的应用,例如STM32系列、ESP32系列,甚至是更加专业的DSP芯片。同时,对于各种电机类型,如直流电机、无刷直流电机(BLDC)、永磁同步电机(PMSM)以及交流异步电机(Induction Motor)等,书中能否提供不同控制策略的深入讲解,例如PID控制、FOC(磁场定向控制)等,这将是我非常看重的内容。此外,在软件层面,对C/C++语言在嵌入式开发中的应用,以及RTOS(实时操作系统)在复杂电机控制任务中的作用,我也充满了好奇。这本书能否提供一些实际的工程案例,并且配有详细的原理图、程序代码和调试方法,这将极大地提升其应用价值。我迫不及待地想翻开它,看看它是否能为我解开那些困扰已久的工程难题,或者为我打开新的技术视野。

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我对这本书《电动机的单片机控制(第4版)》的期待,更多地集中在它对于“新能源汽车电机控制”这一细分领域的深入剖析。随着电动汽车的普及,高性能、高效率的电机控制系统变得越来越重要。我希望书中能够详细介绍新能源汽车中常用的电机类型,如永磁同步电机(PMSM)和异步电机(Induction Motor),以及它们在电动汽车中的具体应用场景。我尤其关注书中关于“三相全桥逆变器”的设计与控制。这包括如何利用单片机生成精确的PWM信号来驱动IGBT或MOSFET,以实现对电机转速和转矩的精确控制。同时,对于电动汽车中的能量回馈(Regenerative Braking)技术,书中能否提供详细的控制策略和实现方法,以及如何处理能量回馈时的电流和电压控制。此外,关于电机热管理、电池管理系统(BMS)与电机控制系统的协同工作,以及如何保证电机控制系统在极端工况下的安全性和可靠性,我也非常期待书中能有深入的探讨。这本书的“第4版”更新,是否能够涵盖诸如SiC/GaN器件在电动汽车电机驱动中的应用,或者关于下一代电机控制技术的研究进展,例如新型拓扑结构的驱动电路,这些都将为我带来宝贵的洞察。

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这本书浅显易懂,讲的有很到位,值得一读,不愧这么畅销!

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还可以,内容比较充实!

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购买方便,送货速度快。

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很早就想看这书了,买到就开看,不错,很满意!

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不错,一如既往的快

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很不错

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